从验证性实验到探究性实验——初中物理实验教学方法思考

李 安

物理学是以实验为基础的学科，物理实验教学在初中物理学习中有着举足轻重的作用。选择正确的实验教学方法对提高物理教学有事半功倍的效果，在实验中要注重素质教育的培养，增强学生学习的创造性能力。针对当前初中物理的教学现状，笔者由全市初中物理教师实验技能竞赛引发了关于初中物理实验教学应从验证性实验转变为探究性实验的思考。实行新课标实验教学的教学形式可以有效提高物理教学质量，培养学生的观察能力、分析综合能力、抽象概括能力、逻辑思维能力，在培养科学方法和科学素质的同时，又通过学生对各种事物形式的感知，丰富学生的直观经验和感性认识，从而比较全面、深刻地掌握知识，提高认识能力。

一、初中物理实验教学存在的问题

基础教育课程改革正在有序的进行中，新课标“一切为了每一个学生的发展”指导着广大教师逐步深入开展课堂教学改革和学生学习方式的改变，在教学过程中要以引导学生积极主动参与探索知识为核心的教育新理念，它也是物理教学改革创新的关键。初中物理基础教学为高中物理复杂知识的解决奠定基础。新版《初中物理课程标准》提出：“初中物理课程应促进学生自主学习，让学生积极参与，乐于探究，勇于实践，勤于思考。通过多样的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养科学探究能力，使其逐步形成科学态度、科学精神，从而提高学生的科学素养。”“探究性学习”是学生通过对自然、社会和生活的选择确定专题进行研究实验，并在实验过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习方式。此次物理竞赛中参赛教师实验技能展示中出现了诸多问题，这也从侧面反映出现在物理实验教学的现状。

1.实验教学内容主要是教师演示，往往忽略了学生操作。物理是以实验为基础的学科，看似内容深奥抽象，其实很多现象都是来源于生活，例如万有引力定律的提出，就是牛顿由苹果落地联想到的，但有很多教师在教学中将物理现象与生活实践剥离开来，忽视教学中实验的作用，在教学中过分偏重课堂讲授，使实验课时得不到保证，削弱了实验教学。随着科技、网络时代的到来，多媒体教学成为了现代教师的主要教学手段，这样使得部分教师主要采取多媒体实验方式，不重视实际操作，放弃了运用实验操作的直观教学法，这对培养学生动手操作能力和创新能力是不利的。

2.实验教学过程太机械。学生对实验问题了解不够，对物理实验的目的、原理和步骤等认识不清，一些教师单纯为完成教学任务而安排实验，忽略学生主体的地位，造成学生只是被动的接受，对学生实验能力的培养方法不当，目的性不强。造成一部分学生对物理实验兴趣不浓，积极性不高，课堂上只是仿照教师进行机械操作，实验质量不高。

3.实验操作只重结果不重过程，缺少必要的过程操作。物理学科的实验素质之一是要求学生学会一些基本物理仪器和设备。但在实际教学中，教师只是为了完成教学任务而教学，缺少对实验的反复练习和巩固过程，更缺乏对实验技能的考查，忽视学生对物理实验技能的掌握情况，不能针对学生在实验操作中存在的问题采取有效措施。有些学校为应付中考物理实验考试任务，只在实验考核前才抽时间统一让学生操练，平时的学生实验都用教师演示，甚至只用口头讲授来代替，学生对整个实验过程被动掌握，缺乏巩固性和重要知识的考查。

二、探究性实验教学的重要性

1.利用探究式实验的教学方法培养学生处理问题能力。验证性物理实验只是对原有经典实验的反复再现，只是简单的重复性操作，这样不能充分调动学生的创造能力和积极主动的学习态度。通过进行探究性实验教学，学生可以通过很多途径找到相关资料，例如图书馆以及互联网等。这样既可以寻找到问题的解决方法，同时也能对物理现象的本质有更深一步的认识，深化相关物理知识的理解，培养了学生主动探索及对物理知识的渴望程度，有利于提高学生解决问题的能力。

2.应用探究性演示实验提高学生动手能力。验证性物理实验教师教学中注重实验内容的传授，缺少实验要求的思考，教师演示实验步骤，验证出来的是唯一正确的实验结果。而探究性实验则是培养学生观察能力和动手能力的好方法。通过探究性实验教学，教师提出相关问题，学生可以从问题出发对问题进行独立思考，并通过自己动手操作解决问题，进而提高学生自己动手的能力。

3.通过探究性实验培养学生参与物理实验的积极性。验证性物理实验学生按照教师要求反复操作同一实验，实验过程毫无新意，提不起学生的观看实验的兴趣。探究性实验与验证性实验的不同之处就在于，学生是占主导地位的，教师在教学生中只引导学生并提出一系列相关问题让学生解答，学生按照既定的目标探究感兴趣的知识点，这样学生在实验过程中就有了明确的目的；教师引导学生由现象到本质、由部分到整体对物理学现象进行分析；探究性实验是用发散的思想拓展学生的能力，不是验证性实验那样机械地完成书本上的实验要求和实验目的。

三、探究性实验教学的实施途径

1.在教学中认识到探究性实验的重要性。物理教学中，由于传统教学根深蒂固的影响，教师和学生在物理学习中已经接受了验证性物理教学方法，教师在课堂中通过形象直观的方式演示实验步骤，而物理实验在物理教学中的探究功能没能得到充分的发挥。在当今的教学中要积极发挥学生的主动性，培养学生的创新实验精神，要转变物理实验的教学模式，变“验证性实验”为“探究性实验”，发挥物理实验的探究功能。在课堂教育学生获取物理知识的同时，更注重学生探索、总结物理规律的亲身体验和过程。其实质是让学生学习科学研究的思维方式和研究方法，从而培养学生主动探究、获取知识，解决问题的能力；探究性学习获得物理规律常用的科学方法是：“提出假设－搜集信息资料－实验探究－实验验证－归纳演绎－物理规律”。

2.在教学中适量地开设探究性实验。教师在改进物理教学形式中，要适量地创设一些新颖的“探究”式实验。让学生自行主动了解实验过程，学生或分组讨论、探究实验方案，按照制定的流程选择仪器、填写实验方法、查找资料、实验操作、处理数据，给出结果、实验总结等。只有让学生亲身体验整个实验过程，才能使学生对物理实验产生兴趣，才能使他们具有成就感。当然在实验中教师应适当性地监督学生操作，在提出相关问题的同时，防止学生思路错位，对学生实验的最后结果给出建议和意见。

3.在教学中补充实验数量。根据教学内容和学生知识的掌握情况，以学生乐于接受的教学方式，在课堂中知识传授的过程中适当地增加教学实验，来提高课堂教学效率，这有利于加强学生对课本理论知识的理解和掌握，培养学生的思维能力，快速、深刻地掌握知识内容。

4.合理使用探究性实验。在物理实验教学中，探究性实验是科学探究的重要方式之一，虽然它的作用是不言而喻的，但是我们也没有必要将所有的教学实验都设计成探究性实验。注重物理学科中具有核心和基础地位的那些概念和规律性知识掌握，使学生轻松理解学科知识的主干，形成了扩充和扩展自己知识结构的能力。探究性实验教学能够促进学生的全面发展，培养学生敢于质疑和求实创新的科学精神，培养学生自己在现实生活和学习中主动发现问题并解决问题的能力，从而提高学生的科学素养。但是无论什么时候，都应该以培养学生务实、文化素质为主线，让科学实验成为我们积极学习的动力。

总之，初中物理实验教学中要贯彻课改精神和课标中提出的“全面提高每个学生科学素养”的理念，充分认识到学生在教学中主人翁的位置，发挥学生的独特个性，以人为本，以科学的方法为依据，让学生多角度地参与到多元化的实践活动中来，使学生在亲身经历科学的物理实验中体验成功，享受快乐，领悟物理探究过程和物理探究方法，使合作学习和问题学习变成一种习惯，并通过自己或小组设计实验、动手实验、观察研究，逐步培养收集分析数据、逻辑思维等能力，提高观察的敏锐性、细致性及思维的广阔性。