探究性实验教学的实践与体会

苏伟

摘 要： 本文从四个方面阐述在初中物理新课标下，对于《欧姆定律》一节如何进行探究教学：在探究过程中，着重应用控制变量法；在探究过程中，让学生亲身体验，增强课堂教学效果；在探究过程中，引导学生反思应用迁移；在探究过程中，利用教材对学生进行德育教育。

关键词： 新课标 《欧姆定律》 探究性实验教学

《初中物理新课程标准》将科学探究纳入了物理教学的内容，旨在将学生学习的重心从过去的过于强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化。

所谓“实验探究教学模式”，是指学生在教师的引导下，运用已有的知识和技能，充当新知识的探索者和发现者的角色的学习模式。

笔者多年从事初三物理教学，结合新课改要求，在《欧姆定律》探究教学中进行了尝试，现谈谈自己的实践和体会。

一、在探究过程中，着重应用控制变量法

控制变量法是指决定某一物理量的因素有很多。为了弄清这个量与这些因素之间的关系，往往先控制住其他几个因素不变，集中研究其中一个因素变化所产生的影响，然后通过比较归纳出与这些量之间的关系。

欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三个物理量之间的关系，由于电流大小与电压、电阻都有关系，因此探究步骤中的设计实验应尽量引导学生分为两步设计。

1.保持电阻不变，研究电流跟电压的关系。

要让学生明确“研究电流跟电压的关系时，应保持电阻不变”，设计实验电路时应考虑：①怎样测量定值电阻两端的电压U和定值电阻中的电流I呢？②怎样保持导体的电阻R不变呢？③通过什么方法改变定值电阻两端的电压U呢？

设计并连接电路利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，使它成整数倍地增加，并记录所对应的电流值，

2.保持电压不变，研究电流跟电阻的关系。

要让学生明确“研究电流跟电阻的关系时，应保持电压不变”，实验探究时应考虑：①怎样改变导体电阻R的大小？②怎样保持导体两端的电压U不变呢？让学生讨论交流，使学生认识到：当定值电阻的大小发生变化时，可通过滑动变阻器控制其两端的电压U保持不变。

更换定值电阻，利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变，记录对应的电流值，在具体的探究教学中可能会遇到这样的问题：在电阻R阻值改变时，电阻R两端的电压也发生变化，如何移动滑动变阻器的滑片，使电阻R两端的电压恢复到原来的电压值。这也是把控制变量法从理论升华到实际的一个方面。

二、在探究过程中，让学生亲身体验，增强课堂教学效果

学生是教学活动的主体，教师对思维活动过程的展开，不能代替学生自己的思维活动。因此，在设计本节探究活动时笔者以学生为中心，进行分组实验。激发学生的求知欲和参与意识，使不同层次学生的认知结构、个性品质在参与中都得到发展。设计学生活动程序如下：

（1）提出问题：电流与电压，电流与电阻的关系？

（2）作出假设：①不成比例。②成正比。③成反比。

（3）设计并进行实验：①设计电路图。②设计步骤。③进行实验。

（4）分析数据得出结论。

这样做有以下好处：第一，可以充分调动学生的积极性。对于初中学生来说，他们已不再局限于看老师演示实验，都喜欢自己动手操作，通过自己的实践解决问题。第二，可以清楚地发现并指出学生的操作中的错误，物理实验中一些仪器的使用，要求学生掌握，培养学生正确而良好的操作技能。但是，在实践过程中，笔者认为学生的练习机会实在太少，有些仪器的使用方法尽管学生课上听懂了，但真正操作起来并不如想象的那样简单顺手。就像本节中的电流表、电压表的使用，学生往往会把电表的串并连搞错，把正负接线柱接错等，滑动变阻器的使用也不够到位。第三，可以巩固学生对相应知识的掌握情况。对于人的记忆方式来说，自己动手操作过的情景记忆起来要比单纯的聆听接受记忆要牢固得多。

三、在探究过程中，引导学生反思应用迁移

这一方法要求把已知迁移到未知、把此一类知识迁移到另一类知识中，使学生受到相互渗透、影响和转化的观点的教育。例如，启发学生把已有的知识迁移到欧姆定律的探究中，把欧姆定律的知识迁移到其他知识的学习中。这样就使学生不仅提高了知识学习的效率，而且逐渐树立普遍联系、转化的观点。

例如：在总结欧姆定律的公式（I=U/R）时，可以压强的公式为母本，压强的公式是P=F/S，它的理解可以是：当受力面积一定时，压强与压力成正比；当压力一定时，压强与受力面积成反比。而欧姆定律是：通过导体的电流，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。两者是可以相互迁移的，所以很顺利地得出欧姆定律的公式I=U/R。这对于知识和思维不是很完善的初中学生来说，可以很容易地掌握知识，得出结论。

当然在欧姆定律的探究教学中还有很多地方可以运用知识迁移，例如：在运用探究的基本过程解决电流、电压、电阻三者关系时，可以反思以往用探究的方法解决过的问题，如液体压强、深度、液体密度三者的关系，用以往的经验为本次探究的顺利完成做铺垫。

四、在探究过程中，利用教材对学生进行德育教育

德育是五育之首，新课程标准关注人的发展，把德育放在十分重要的地位。作为基础学科的物理理所当然承担着重要的德育任务。

在《欧姆定律》探究教学中，笔者首先做了大量的准备工作，这样学生不仅学得很愉快，而且在心里会产生一种对教师的敬佩之情，并从老师身上体会到一种责任感，这对以后的学习工作都有巨大的帮助作用。其次，在教学过程中，利用分组实验的合作性学习潜移默化地对学生进行德育教育，培养他们团结协作的精神。最后，利用欧姆的事迹和成果激发学生的学习热情，树立崇高理想，榜样的力量是无穷的，它对学生具有强大的感染力和说服力。

教育部颁布的《物理课程标准》首先提出科学探究，其次才是科学内容，它把科学探究作为很重要很有价值的学习方法和教学方法提出来，说明越来越多的教育者注意到探究教学在教改中的重要地位。《欧姆定律》一课的探究教学不仅要求教师有较高自身的修养素质，还要做好在探究教学中与学生一起双向地、互动地建构学科知识、促进能力发展。因此，在初中物理新课标下如何更好地开展探究教学，值得我们探讨。

参考文献：

[1]教育部全日制义务制《物理课程标准》（实验稿）.北京师范大学.

[2]徐学福，房慧，主编.名师讲述如何提升学生自主学习能力.西南师范大学出版社.