在初中物理实验教学中培养学生自主探究的能力

郭小贵

【摘要】很多初中学生的物理实验探究能力还比较欠缺，教师在物理实验课上设计合理的情景、引导学生大胆地猜想，进而能激发学生探究的欲望。通过培养学生设计实验、观察实验现象、分析数据得出结论以及排除故障等各方面的能力，适当的时候利用多媒体等手段的帮助，从而提高初中生的物理实验探究的能力。

【关键词】初中物理;兴趣情景;探究能力;实验设计;多媒体

物理是一门以实验为基础的学科，很多学生喜欢物理也是因为物理有实验做。实验主要有两种：演示实验和学生分组实验。据笔者了解，目前还有一些初中学校的演示实验由教师来演示，而分组实验也是由教师手把手教学生怎么去做，这种教师“包办”的方式固然流畅和省事，但是它使得学生丧失了学习的主动性，也就没有办法培养学生的探究能力了。很多物理规律和结论都是通过实验而得出的，学生只有经历过实验探究的整个过程才能对实验结论刻骨铭心。在提倡素质教育的今天，学生的实验探究能力的培养比背几条物理公式和死记几个结论更加难能可贵。本文就如何在物理实验教学中培养学生的探究能力给出一些小建议：

一、创设探究情景，激发学生探究的兴趣

演示实验是课堂教学的重要环节，实验过程中教师适时创设问题的情景能有效地激发学生认知冲突和碰撞，这种实验可以很好地激发出学生对于物理知识的探究兴趣，使他们的思维发散开来。例如，我们在学习《浮力》这一节课时，探究浮力大小究竟与哪些因素有关时，教师可以简单地介绍一下阿基米德利用浮力巧辩王冠真假的这个故事，通过这个故事提起学生的学习兴趣，让他们自己思考浮力究竟与哪些因素有关，每个学生都会有自己的想法，有的学生认为浮力与液体中物体的大小有关，有的学生认为它与这个物体的重量有关，还有的学生认为浮力与这个物体的形状有关，有些思维更加活跃的学生会想到浮力是不是在不同的液体中时是不一样的，这样就引发了学生的进一步思考。教师可以提供水、酒精或者油等不同的液体给学生来测量一下相同的小球在这一些液体中所受的浮力情况，进一步来判断浮力大小究竟与哪些因素有关。这种简单的实验并不会占用课堂太多的时间，但是它能够充分地发挥学生的主动性，让学生参与探究整个知识的过程，他们也就能够更加清楚地记住这个知识点。在此基础上教师分析物体的受力情况讨论物的浮沉条件，学生容易掌握。

二、学生动手实验，培养学生探究的能力

学生动手实验为培养观察能力、思维能力、实践能力搭建了一个很好的平台。主要表现在：

（一）培养学生猜想和假设的能力

科学家们种种成功案例说明了，没有大胆的猜想和假设，很难有伟大的发现。在实际的教学过程中，很多学生对于课本中所提到的问题不敢去想，只是等着教师去做实验，等着教师去告诉他们结果。这种情况严重地限制了学生的思维发散，初中是物理的入门时期，教师应该在课堂上积极引导学生去做物理实验，对于像摩擦起电、光的折射、光的反射等这一类简单的实验，应该让学生自己去大胆地猜想，去假设，进而让他们大胆地去做实验验证，进而培养他们对于学习物理的兴趣。在课堂中，教师也要注意培养学习物理的自信心，鼓励他们大胆地去猜想去假设各种物理情况。

（二）培养学生的实验设计能力

实验方案的设计就是根据实验探究的目的和现有的实际条件来制定的，包括完成实验目的的具体计划，还有器材的选择、器材的组装、具体的实验步骤和计划、科学探究方法的选取、实物的简化等。例如，在学习《电阻》这一节课时，在探究“导体电阻大小与哪些因素有关”这一实验时应该让学生去实验室中去做，给他们准备好不同材料，不同规格的电阻丝，但是由于学生人数众多，这种电阻丝可能并不能满足他们的需求，这时可以引导他们发挥自己的想象力，可以尝试把各种电阻丝进行结合，比如，可以通过把现有的材料接长、合并、截短等手段来改变导线的长度或横截面积，来进行实验探究。各个小组之间也可以进行合作，共同探究电阻大小与哪些因素有关，这样既可以使学生在动手的过程中更加明白电阻的含义，也可以使学生们之间更加团结，增强集体凝聚力。

（三）培养学生实验观察能力和数据分析能力

实验是一个完整的过程，不仅包括动手操作那一部分，还包括实验现象的观察、实验数据的记录。比如，在做“测量小灯泡的电阻”这一实验时，学生测量完不同电压下的小灯泡的电阻时发现几个电阻值相差较大，这时学生会困惑：是不是误差造成的呢？还是自己测量的数据有问题。这时候教师不应当直接告诉学生原因，应当让学生们互相对比数据进行讨论。若学生能自己讨论出正确的结果他们会欣喜若狂，若学生讨论后还是不知道原因，教师再告诉他们答案他们也会恍然大悟。因此，在实验过程中教师要注意引导，培养学生的实验观察能力和数据分析的能力，这比教师告诉他们实验结论好得多。

（四）培养学生排除实验故障的能力

所有的实验都不是一下子就可以完成的，都是要一步一步去完成的，这个过程中，学生可能会遇到很多的挫折。有些不爱动脑筋的学生总在出现问题时不加思索地举手发问。遇到这种情形教师不要立即告诉他们答案，而应激发、引导他们，让他们自己通过灵活运用所学的知识来解决实验中出现的故障或问题。比如，在做“测量小灯泡的电功率”实验时，经常会出现诸如小灯泡亮、电流表或电压表没示数或者说是读数太小、指针反偏等问题，当他们遇到这些问题时，教师不要动手去帮他们解决，要引导他们去检查一下，是不是自己的电路接触不良或发生短路了，引导他们去检查自己的电流表，电压表有没有接反，引导他们排除故障，这样既可以使他们加深对实验的印象，也可以增强他们解决实际问题、排除故障的能力。

三、利用多媒体教学手段培养学生科学探究能力

有些简单的实验，教师可以在课堂中引导学生去做，也可以在实验室中让每一个学生去亲手操作。但是对于那些难度比较大，比较抽象的探究性实验，教师可以借助于多媒体，让学生观看实验的操作步骤，这有助于突破难点，让学生更加直观地了解实验的原理以及感受实验的乐趣，从中掌握物理实验探究的方法。例如在“探究凸透镜成像规律”实验中，教師可利用多媒体模拟演示凸透镜成像的光路图，使学生对于光源、凸透镜、光屏三者不共轴时的成像情况及物距虽在一倍焦距到二倍焦距之间但逐渐接近焦距时的成像范围有了直观、清晰的空间印象，为学生后续探究、现象分析提供了依托。

四、结语

总之，在初中物理的实验教学过程中，教师要让学生参与到探究实验的每一个环节，让他们去正面经历挫折以及体会亲自解决问题后的那种成就感，而这种成就感会彻底激发学生的潜能以及下一次继续探究的欲望。只要教师敢放手给学生做，并加以合理的引导，学生的物理实验探究能力一定可以得到提高。

[本文系增城区教育科学“十三五”规划2020年度课题“探究式教学在农村初中物理实验教学中的实践研究”（课题编号：ZC2020087）研究成果]

参考文献：

[1]邓江楼，邓明丽，陈叶欣.新课改下中学生自主学习能力情况调查及培养策略[J].科技经济导刊，2018（27）.

[2]杨贤书.浅议初中物理自主学习课堂的建构[J].2019全国教育教学创新与发展高端论坛论文集（卷十一）[C]，2019.