探究实验在初中物理教学中的运用

徐国栋

[摘 要]物理是一门以实验为基础的学科。在初中物理教学中，教师要走出“灌输式”的误区，就要引导学生在课堂上开展探究实验，在探究实验的过程中强化物理感知、培养问题意识、提升创新能力，以此促进他们物理核心素养的提升。

[关键词]初中物理；探究实验；学生

[中图分类号] G632.4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）03-0053-02

在“以学生为中心”的课堂教学理念下，初中物理课堂教学强调的是探究性学习，引导学生在物理探究的过程中习得物理知识，促进物理素养的提升。物理这门学科的特点是以实验为基础，学生要深入理解知识，离不开物理实验，所以，初中物理教师必须重视探究实验在课堂教学中的运用，以此引导学生进行高效的物理探究学习，找到促进学生物理自主学习能力提高的方法与途径。

一、借助探究实验，强化物理感知

1.借助探究实验，感知物理概念

物理学科中有很多物理概念是看不见的，尽管初中生已经储备了一定的经验，但他们刚开始学习物理，很难把一些抽象化的物理概念进行有效感知。如果教学中对于物理概念的教学没有一些形象化的载体，就会让学生倍感枯燥。探究实验能够把一些无形的物理概念有形化，能够有效地促进学生对物理概念的感知。

例如，对于“摩擦力”这一物理概念，尽管在生活中比比皆是，但是学生在学习摩擦力之前大多没有真正地认识过它，在开展相关的教学时，又没有机会实践。所以为了给予学生实际的体验，可以让其在课堂上开展“小车运动”的探究实验。在这个实验中，学生可以感受到接触面不同或小车重量不一样时小车运动的动力，通过对比不同情况下的动力来学习摩擦力。这就把摩擦力的相关知识立体化了，从而加深学生对这一物理概念的感知。

2.借助探究实验，感知物理现象

物理这门学科凝结了人类对自然的智慧，它来源于生活，发展也必然不会脱离固定的自然规律。如果基于学习行为普遍规律的视角，针对物理这门学科的学习应当源自学生对日常生活的观察；如果基于物理的视角来看，实际上就是通过对简单事物的仔细观察，发现并归纳其中潜在的科学规律，由此必然可以为日后更深层面的学习奠定良好的根基。在初中物理教学中，教师要善于引導学生在探究实验的过程中对一些物理现象进行感知。

例如，在教学“光现象”这一内容时，教师首先应明确教学框架，以光的概念为切入点，引导学生展开对主要物理现象的探究，之后深入了解光的应用。通过科学的设计之后，引入探究实验教学，让学生在探究实验的过程中对生活中的“光现象”进行直观化感知，这样，就能够有效地促进学生物理素养的提升。

二、借助探究实验，培养问题意识

1.借助探究实验，提出物理问题

例如，在教学 “沸点与气压的关系”时，我制订了如下实验步骤：（1）在烧瓶中加入半瓶热水，然后固定在酒精灯上方加热至沸腾。（2）在水沸腾了几分钟之后，把烧瓶口用带有尖嘴的玻璃管橡皮塞塞住，此时要确保尖嘴部分朝着烧瓶内，在发现有水蒸气冒出来以后，立即把螺旋夹拧紧并灭掉酒精灯。然后等水不再沸腾时把烧瓶完全浸没在装有冷水的大烧杯里，并观察水的沸腾现象。（3）倒置烧瓶，把橡皮管置于烧杯里，然后把螺旋夹拧松，观察烧杯中的液体是否有颜色变化。学生在操作了这个实验之后，提出了“烧杯里为何会有红色液体喷出？”这一问题，有的学生还对沸点和气压的关系提出了相应的问题。在观察了实验现象和进行了理论分析之后，学生得出以下结论：沸点受气压的影响，气压增大沸点升高，气压降低沸点也随之降低。这样，在这个过程中，学生开展的物理学习活动就是高效化的。

2.借助探究实验，引导物理质疑

在具体的学习过程中，如果学生可以针对客观事物产生怀疑，必然有助于提升其自主思维能力，能够有效地激活他们主动探究新知的意愿。问题意识实际上就是学生在面对未知的时候，会自发产生的疑问，并在自主分析的基础上有效解决这一疑问。物理学科最普遍的学习方式就是实验，因此在探究性教学实践中，教师应当充分发掘问题的引导功能，以此培养并提升学生针对问题的分析以及解决能力。

例如，在开展“沸点与气压的关系”的实验过程中，我首先为学生创设了引导性提问，并按照以下步骤开展实验：（1）往烧瓶中加入一半的水并在酒精灯的加热下直至沸腾。（2）在加热一段时间之后，将烧瓶口用橡皮塞封住，同时在橡皮塞上带用尖嘴的玻璃管且尖嘴一端朝向瓶内，此时水蒸气会通过橡皮管向外喷出，拧紧螺旋夹之后移开酒精灯，水逐渐减缓了沸腾的速度，在大烧杯中放入冷水，并将烧瓶浸没于其中，再次对水的沸腾进行观察。（3）倒置烧瓶并且将橡皮管的一端放置于烧杯的红色液体中，同时松开螺旋夹，仔细观察烧杯中液体颜色的改变。通过这一实验过程，当学生发现烧杯内出现红色液体之后必然会引发质疑，同时，对于教材中气压以及沸点之间关系的问题也会由此得到验证。

可见，教师应当加大对教学过程中质疑的关注，借助问题情境引导学生自主思考，培养并提升他们的质疑能力。通过这一过程还可以使学生养成良好的仔细观察的习惯，这都有助于提升学生的质疑能力。

三、借助探究实验，提升创新能力

在物理的整个知识系统中，不同的知识点有着较大的关联，对于新问题的解答也需要利用已有的知识点，这就要求学生把物理知识系统化。对于初中物理的教学，教师应该在保证学生掌握知识重难点的基础上，对知识的来龙去脉有清晰的了解，让学生能“知其然并知其所以然”，帮助学生深刻理解物理的本质，有利于提高学生灵活运用物理知识解决问题的能力。同时，教师应该在实验中把新旧知识紧密结合，激励学生大胆思考和猜想、敢于创新，在实验中做好有用数据和信息的记录。除此之外，在实验教学结束后，教师还应该引导学生对实验结论进行总结，并对自己的不足之处进行反思，以求改进。

例如，在教学“测量物质密度”一课时，我先对天平进行调平操作，再称量出不同石头的质量并让学生记录下来；然后对水的体积进行测量，即先在烧杯中装满水并记录烧杯的容积；接着把石头用绳子系上慢慢沉入水中；最后拿出石头测出杯中剩余水的体积。这样就可以用密度公式把石头的密度计算出来了。完成这个基础实验之后，我又抛出了一个问题：请大家思考一下，假设现在只有一个量筒或一个天平，我们可以用什么办法来测出一个物体的密度呢？学生对这个问题进行分组探讨，共同合作设计实验，通过发挥自己的想象力和创新意识，最终找到解决这个问题的办法。

可见，在这样的教学中，学生的创新思维能力可以得到有效激活，他们能够根据自己的原有认知经验创造性地解决问题，从而在这个过程中促进创新能力的发展。

总之，为了培养和提高学生的思维能力和动手实践能力，初中物理教师在新课程改革的引导下要重视探究实验教学的方法，这种方法的教学效果显著，对于学生自主学习能力和创新能力等方面的提高影响深远。在探究实验教学的过程中，初中物理教师一定要利用好这种方法来进行情境和问题的设计，让学生养成自主学习和自主探究的好习惯，保证自主探究能力得到不断提高和发展。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈扬清.初中物理实验教学方法的创新思路[J].教育教学论坛，2016（1）.

[2] 刚正祥. 利用综合实践活动拓展初中物理实验教学的方法与策略[J]. 中国校外教育，2016（10）.

（特约编辑 斯 陌）endprint