浅谈如何注重物理实验探索能力的培养

李随健

【摘 要】随着新课改的稳定推进，教师在学生实验中应该真正做到：“学生力所能及，教师避之；学生力所难及，教师助之；学生力所不及，教师为之”的新课程理念。所以，加强物理实验教学，是提高物理教学质量的十分有效的途径，对提高学生抽象逻辑思维能力很有帮助，能为学习高中乃至大学物理知识打下坚实基础。因此，初中物理教学中应大力推广加强和优化物理实验教学，注重培养学生的物理实验探索能力，从而进一步提高物理教学质量。

【关键词】物理；实验能力；培养

一、问题提出

在牛顿第一定律的教学，一般是按教材编排顺序，先进行演示实验引出课题，然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论，消除“力是维持物体运动原因”的错误观念，进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性，最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象，从而完成整个教学过程。为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况，我们曾用这样一道题目来检测学生。题目如下：你坐在水中向前匀速直线运动的船上里，在某一时刻竖直向上跳起，问当你落下来时是落在船上，还是落在水中？全班大部分同学皆答：落在水中。问其原因，皆曰：船在走，而人坚直跳起不再向前走了。

究其原因：认知心理学的理论告诉我们，学生学习物理概念、规律时所形成的错误，常常是由于其头脑中的前科学概念的影响。怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果，使牛顿第一定律的教学效果真实意义上的令人满足。推广开来，仅仅是牛顿第一定律在实验教学中还存在什么问题吗？我们认为，囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒，而必须深入到学生的认知结构中去探究学生产生错误认识的根源。

当前，在初中物理教学中存在着“重讲解、轻实验”，“重结论、轻过程”，“重知识、轻方法”的错误倾向。其产生的原因可归结为：（1）教育思想不端正。由于只注重考试分数、片面追求升学率的干扰，有些教师黑板上画实验，学生本子上练实验。（2）教改实验顾此失彼。由于一些教改实验项目具有普遍适用性，难以突出物理学科的特点。如果简单照搬，势必造成忽视实验的倾向。（3）主客观条件的制约。有的地方实验设施十分短缺，有的地方教师随意取消教材、大纲中要求的实验内容的现象仍然存在。要解决上述问题，除采取行政手段外，迫切需要设计一条突出实验教学的课堂思路。

教学有法，教无定法。教学内容的确定受教材内容、学生基础、教师水平等方面因素的影响，不可能有—个简单的模式。但课堂教学思路的清晰、科学与否，是影响课堂教学效率的主要因素。物理学是一门实验科学，初中生由于受抽象思维的局限，开展实验探索教学不仅能为学生提供丰富的感性认识，为思维加工提供大量的素材，而且为学生能力培养创造了良好的条件。根据学生的认知规律，依据启发教学原则，我们设计了以突出实验教学为宗旨，能充分体现知识的发生、形成和发展过程的课堂教学思路，即：情境—问题—猜想—探索—结论—深化—运用—练习—作业。

二、其各个环节的说明如下

l.情境：是教学准备阶段，教师可通过列举生产、生活中的实际事例，展示实物、模型、挂图、漫画或进行演示实验、分组实验来创设物理情境。如《浮力的利用》一节，可先安排“空心牙膏片在水中的浮沉”的学生小实验，起到激发求知欲和复习旧知识的作用。

2.问题：从物理情境中提出本节课要研究的问题，使学生进入主动状态。如在《什么是力》一节，在列举大量实例的基础上，可问学生：“我们平常接触了不少力的现象，谁能给力下个定义？”引导学生进入积极的思维状态。

3.猜想：要求学生在已有知识的基础上，展开联想和想象，猜想可能的结论。如讲《阿基米德原理》一节时，浮力的大小与哪些因素有关，可先让学生猜想：可能与深度有关，也可能与物体的密度有关，还可能与物体的形状等有关。本环节可激发学生热情，培养直觉思维能力。

4.探索：在猜想结论的基础上，引导学生设计实验方案，并进行演示或随堂实验。如讲《蒸发》一节，研究影响蒸发快慢的因素，可引导学生利用控制变量的方法设计三个小实验：（1）在手背上滴两滴相等的水滴，把一滴涂开，看哪个干得快？（2）在桌子上和手背上涂上大小面积相同的水渍，看哪个干得快？（3）在桌面上涂上大小面积相同的水渍，对其一片吹风，看哪滴干得快？虽然教材中未出现该实验，但它不仅使学生懂得影响蒸发快慢的知识，且渗透了物理研究的方法。

5.结论：通过实验，引导学生归纳得出结论。在这个环节，可先让学生根据实验现象，用自己的语言表达实验结论，再通过看书对比，培养学生运用物理语言的能力。

6.深化：可让学生反复朗读，或默读黑体字所表述的结论，分析条件与结论的对应关系，抓住核心，再进行反例辩论，逆变分析。

7.运用：即根据得到的结论，联系实际进行举例或解释现象。如《压强》一节，可让学生列举生活中、生产中哪些情况要增大压强，采取的方法是什么？哪些情况要减少压强，采取什么方法？这样，既让学生理解了知识，又加强了与实际的联系。

8.练习：教师精心设计题组，进行概念或规律的变式训练，达到巩固知识、反馈矫正的目的。在设计题组时要确定好难易度，使各类学生都能在其最近发展区得到充分发展。

三、对教师的要求

第一，教师应该具有新理念，开拓思维，走出课堂，走进生活；不套框子，不设圈子；不迷信权威，不限于课本；大胆实践，大胆创新；说在口头上，写在纸面上，落实在行动上。

第二，教师应该具有良好的职业道德修养。有着良好的职业道德修养的教师，才可以正确、科学地指导学生，通过实验教学真正地将物理知识理解、吃透，也真正能体现出“从生活走进物理、从物理走向社会”的新课程理念。所以，教师一定要加强自身职业道德修养。

第三，教师应该具备广泛的实验专业知识。苏霍姆林斯基曾经说过：“学生眼里的教师应当是一位聪明、博学、善于思考、热爱知识的人。”“为了使学生获得一点知识的亮光，教师应吸进整个光的海洋。”沈元老师渊博的知识引来了陈景润日后摘取数学皇冠上的明珠的壮举，这已成为人们传颂的佳话。魏书生、钱梦龙、于永正等名师之所以能取得今天的成绩，与他们有着丰富的知识结构是分不开的。

第四，教师应具有科学的实验室管理知识。教师不光要会做实验，更重要的是还要会管理好实验室，这样才能为学生实验提供有力的保障。所以教师必须做到学生实验“五会”：会管理；会准备实验；会协助任课教师辅导实验；会维修、保养仪器设备；会自制教具。