让真探究走进物理课堂

刘喜梅

摘要：在新一轮初中物理课程改革中，强调了探究性实验教学的重要性。让真探究走进物理课堂，要注意实验的选择利于发展学生智能，实验过程要注意创设情境，实验探究高于教材。

关键词：真探究；实验选择；创设情境；高于教材

物理是一门以观察、实验为基础的自然科学，许多物理知识是在观察和实验的基础上，认真总结和思考得来的。探究性实验有利于激发学生的创新欲望和学习兴趣，帮助学生获取基础知识和基本技能，它是指教师对知识不直接给出结论，而是通过创设情境，启发、引导学生思考，提出问题，再让学生利用已有的知识和生活体验自主地进行物理实验探究，通过小组合作讨论研究，最终得出结论，获取知识。在新一轮初中物理课程改革中，也强调了探究性实验教学的重要性。由于实验条件、教学进度、中考要求等方面的原因，教师在课堂上所进行的只是“假”探究，也就是脱离实际、在理想条件下、由教师设计的探究，不利于开发学生智力、培养创新思维。而真探究是指探究问题源于生活实际、实验情境利于创设、实验操作易于动手、实验现象便于观察、实验结论易于解决实际问题的实验探究。在课堂上进行真探究时要注意以下几点。

一、真探究实验的选择

初中物理教学中，实验一共有70个左右，类型有演示实验、学生分组实验和课外小实验，它们都是很好的素材，凡是与教学过程紧密结合，便于随堂进行并利于学生动眼、动脑、动手、动口，利于培养学生科学的实验方法和良好的实验习惯，利于发展他们智能的内容，都可选为真探究性实验的教学内容。

案例一：摩擦起电现象

摩擦起电现象日常生活中很常见，但如何在实验中放大并体现却不容易，尤其是相互摩擦的两个物体都带电且带异种电荷；同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引很难呈现。在课堂上可以这样真探究：

首先，分别用将毛皮与两个橡胶棒摩擦，丝绸与两个玻璃棒摩擦，用橡胶棒和玻璃棒去吸引纸屑，观察现象，说明橡胶棒和玻璃棒带了电；

第二步，分别用毛皮和丝绸去接近纸屑，发现它们也吸引，说明了毛皮和丝绸也带电，即相互摩擦的两个物体均带电；

第三步，用细线吊起其中一个玻璃棒和橡胶棒，分别用另一个去靠近，得出电荷间相互作用规律；

第四步，用橡胶棒去靠近毛皮，会发现二者相互吸引，说明二者带异种电荷；

第五步，让学生用塑料梳子梳头发，观察现象；

第六步，让学生在衣服上摩擦，去靠近其他人头发。

这样进行的真探究，学生思维活跃，一环紧扣一环，得出结论顺理成章，可达到水到渠成的效果。

二、真探究实验也要创设情境

所谓创设情境，是指在探究活动的初始，设置与教学内容相关的手段。主要作用在于激发学生的学习兴趣，通过情境产生好奇心，充分利用中学生好动的心理特征，用趣味启发学生学习兴趣，进而转化成学生积极求知的驱动力，这是学好物理的重要环节。

案例二：物质的比热容

请你支招：家里来了客人，正碰上没有了热水，为接待客人，你是烧半壶水呢？还是烧一壶水？理由是什么？若家里有温水和凉水你用哪种水？理由是什么？

提出问题：物体吸收的热量与哪些因素有关呢？

a.质量 b.温度升高的度数

初步结论：物体的质量越大，温度升高的度数越高，吸收的热量就越多。

进一步提出问题：还有其他因素吗？

视频播放，创设情境：一个海边的夏天中午，人赤脚走在沙滩上感到很烫，踮起脚走；而走在海水中却比较凉爽，非常惬意；夜晚走在沙滩上感到凉了，走在海水中却还有些温暖。

根据这一情境，提出问题：为什么在同一时刻，沙子和海水的温度不一样呢？

由于晚上海水也要蒸发，“海水蒸发吸热降温”不能解释这种现象，这样激化矛盾，诱导学生积极思考分析。学生提出了“可能是沙子比海水吸热升温快、放热降温也快”的合理猜想。

提示：炎热的夏季中午海边沙子很烫而海水很凉；傍晚，沙子变凉了而海水却还很温暖。

猜想：可能是沙子与水的吸热或放热能力不同的缘故。

提出问题：质量相等的不同物质升高相同的温度，吸收热量的多少相同吗？

探究：不同物质的吸热能力

第一步：制定计划与设计实验

用水和沙子作为研究对象：取质量相同的水和沙子，让它们吸收相同的热量，比较它们温度升高的多少，从而研究它们吸热能力的差异。

第二步：提出问题

1.怎样得到质量相同的水和沙子？（器材选择）

2.怎样知道它们的温度？（器材选择）

3.如何让他们吸收相同的热量？用什么给它们加热？（实验方案设计）

4.实验方法与步骤怎样？

进行真探究：用同一个酒精灯给质量相等的水和沙子加热相同时间（期间要不断对沙子进行搅拌），观察沙子和水升高的温度。

引申思考：若使质量相等的沙子和水升高相同的温度，需要对谁加热的时间更长一些？说明什么？

讨论归纳：对水加热时间更长一些，说明使质量相等的水和沙子升高相同温度，水吸收的热量更多，水的吸热能力更强，进而引入比热容的含义。

这样进行真探究，一环紧扣一环，逻辑性强，得出概念顺理成章，既突破了难点，又突出了重点；既培养了学生科学探究能力，又加深了学生对比热容概念的理解。

应用拓展：联系比热容知识解释现象，如北方教室取暖、机器冷却、早春稻田对秧苗保温、新疆谚语“早穿皮袄午穿纱，围着火炉吃西瓜”、沿海地区比内陆地区昼夜温差小的原因等。

三、真探究实验可也可以高于教材

所谓真探究实验高于教材，是指在教材要求实验的基础上加以变化、拓展、提升，使学生更好、更深入地进行探究，从而更灵活地理解知识、应用知识，达到融会贯通的目的。

案例三：探究灯泡发光亮度与哪些因素有关

第一个实验：探究2.5V小灯泡的发光情况，电路图如右，收集的实验数据及实验现象如表一。

第二个实验：探究6V小灯泡的发光情况，电路图也如上右图，收集的实验数据及实验现象如表二。

实验结论：同一规格的小灯泡发光亮度与_________有关，不同规格的小灯泡发光亮度还应与_________的转化效率有关。

为进一步探究小灯泡发光亮度的其他影响因素，设计以下实验。

第三个实验：把滑动变阻器换成另一个相同规格小灯泡，发现二者发光亮度相同。把其中一个小灯泡轻轻敲碎，观察二者的发光情况。

现象：这个小灯泡几乎不发光，可另一个灯泡不仅没熄灭，反而更亮了。

提出问题：

1.玻璃碎了以后，小灯泡仍有电流通过，灯丝却几乎不发光，那么玻璃外壳究竟起什么作用呢？

学生讨论，教师讲解：灯泡外壳破碎，由于散热使灯丝温度降低，达不到白炽状态而无法发光，所以玻璃壳的作用是减少散热，使灯丝温度可达到白炽发光的程度。

2.引起完好的小灯泡亮度变化的原因是什么呢？

学生讨论，教师讲解：完好小灯泡的亮度变化，可能与损坏小灯泡电阻的变化有关。

进一步探究方案：

a.将外壳破碎的小灯泡与完好的小灯泡串联在电路中，用电流表测出电流I1，用电压表测出其两端电压U1，计算出外壳破碎的小灯泡电阻为R1；

b.用一个新的小灯泡（规格与外壳破碎的小灯泡相同）将其换下，采用与a相同的方法测出此灯泡电阻R2；

c.比较R1与R2，如R1≠R2，则完好小灯泡的亮度与损坏小灯泡电阻大小的变化有关；如R1=R2，则无关。

拓展应用：电灯的亮度还与电灯的发光效率有关。日光灯的发光效率高于白炽灯，转化为相同的光能，日光灯消耗较少的电能，即省电。即使同是白炽灯，规格不同发光效率也不同。

总之，让真探究走进物理课堂，更贴近学生生活实际，进而达到物理教学与日常生活、社会生活密切相关，在日常生活能够具体应用；可以让学生始终处于不断探索的情境中，主动实验，认真操作，仔细观察，积极思维，这有利于过程与方法的教育，有利于形成正确的情感态度和科学的价值观，使我们的教学成为符合新课标要求的物理教学。

【责编 金 东】