中学物理探究实验的研究

山西省晋中市祁县第二中学校 杨引萍

一、从实验室走出来的巨人巨变

我们知道，人类社会的进步离不开科学家们的伟大贡献。在历史上，绝大多数的科学家和发明家都是从实验室里走出来的。他们狂热地追求真理，寻找自然界的规律；他们避开纷繁嘈杂的功利社会，年复一年的沉醉于清冷枯燥的实验室中。例如爱迪生在实验室不眠不休的做了1600多次耐热材料和六百多种植物纤维的实验，制造出第一个炭丝灯泡，更创建了早期的电力输配系统。法拉第十年实验室的潜心研究，发电机问世，奠定了电工业发展的基础。而计算机的发明，正带领我们步入信息时代。信息社会的新生事物更是层出不穷，璀璨夺目。置身于互联网这个巨大的‘实验室’中的我们，更要有勇气有能力来适应它、应用它、创造它。我们要争当时代的弄潮儿，实验、创新属于我们更美好的幸福生活。

二、中学实验探究教学的误区

科学上的每一项发现，都极大地促进了人类社会的进步。而物理学是以实验为基础的科学，它的基本研究方式就是实践，他的表现就是真实。爱因斯坦曾说：“建立一个物理学理论时，基本观念起了最主要的作用……”那么我们要尽量使学生“站在问题开始的地方，要面对原始的问题”。（杨振宁语）

教课书中所载的知识、方法、思维观念等都能找到恰当的物理实验与之对应、并情景再现。我们要多做真实的实验。而我发现物理实验教学的误区之一是：演示实验精心准备、一做即成，紧跟着物理知识逐步到位，水到渠成。我们向学生展示的几乎都是实验成功的一面。久而久之，他们会认为：科学发展还是一帆风顺的，一般不会出现太大的错误。课堂上如有不十分完美的实验，或者实验结果不是预期想要的，引发的不是师生共同深深的思考，进而寻找失败的影响因素，而是老师的些许挫败感，和学生对老师怀疑甚至贬低的目光。学生习惯于把自己置身事外，观看表演。这种看似快捷高效的教学，学生得到的其实是不完整的知识和体验，蕴含于探究过程中的另一种能力--探索、质疑、实践、验证等行为探究，没有被重视，没有充分利用好学生好奇心重和喜欢挑战的个性品质。学生的能力只会停留在“纸上谈兵”“高分低能”这一层面上，或遇到挫折就走极端。这种教学严重压抑、挫伤了好动好探究的学生的学习积极性。

科学探究具有可操作性。苹果落地引发了牛顿深深的思考；小磁针在电流旁边的瞬间运动引发了奥斯特的探究兴趣，而奥斯特实验又触动了许多科学家的神经，法拉第带着磁生电的问题探索了十年……当年的科学家带着探索的精神极大的热情走在科学发现的道路上。而我们的学生模拟他们的实验过程中是否也会有除了知识以外的其他收获呢？例如对实验设计的思考，实验现象的质疑、思索……我感叹于卡文迪许扭秤实验设计的精巧，我在想我能不能培养出学生那么巧的应用思维呢？我真希望带着学生浸泡在一堆器材中鼓捣成功某项实验，先看到他们操作的疑惑，发现的喜悦，成功的笑脸后，才总结科学的结论。如何培养学生形成科学探究的思维品质、科学探究的行为习惯就显得尤为重要。

三、探究实验的教学经验

实验具有为学生学习物理概念和规律提供符合认识规律的环境，激发兴趣，发展能力和技能，培养学生良好科学作风的功能。我们要开展行之有效的课堂教学。例如《变阻器》的教学中，教师不能一味地灌输知识，要引导学生自主探究。教师先创设好情境，给学生提供主要器具的感性认识，学生马上会对滑动变阻器产生疑问，进而积极主动的思考，设计探究方案进行实验。当学生遇到困难时，教师可以点化鼓励他，甚至变成他的合作者。探究滑动变阻器的作用时，在简单电路的基础上加连电流表、加连电压表……虽然最后电路变复杂了，但同学们能做到一步一步有的放矢。学生不但实验出了滑动变阻器的作用，而且还自然而然的学会了连接复杂电路的步骤和思维。只要做实验，学生就热情洋溢，积极性高涨，我们要好好利用他们爱动手爱合作的天性。学习者获得知识的有效途径之一是通过与他人的协商、交流、合作而实现知识建构的，要到真实环境中去体验，学生才能在积极主动的学习过程中主动的掌握知识，提升能力。再如 “伏安法”实验中，教师的作用不止引导学生自主探究，还要引导学生学会实验方法、数据记录、图像描绘、误差分析等完整的科学实验步骤，形成严谨的实验态度；还可以拓展实验，改换家里的电能表来探测电灯的电功率。这样学生既拓展了知识又巩固了课堂所学。开展实验教学虽然要花费更多的时间和精力，而且实验所得结论往往不如直接讲诉来的简洁明确，但学生从实验中所获得的感性认识，对学生探索能力，动手能力和实践技能的培养是直接讲述所永远不能给与的。只有让学生成为学习主体，成为探索者、发现者，学生的心情就是愉快的、积极主动的，与老师的隔阂也淡了，不用老师提问也敢说出自己的想法了。课堂可以在师生自然交谈的氛围中进行……

四、利用开放自由的实验环境

教师还应鼓励学生开展家庭实验活动。将探究延伸到课外，让学生感受源于生活的真实的物理。学生收集生活中常用的坛坛罐罐物品既可代替实验室的容器和测量器材还可适当加工自制器材，因地制宜开展探究活动。例如电视里放“气功师躺钉板”，学生为了验证情景探究压强，他们有的找苹果放在一根和放在一盒牙签上进行探究对比，有的女同学则利用穿高跟鞋和平跟鞋来探究…器材是在学生思索的基础上独立选取的，贴近生活实际，又具有丰富的创造性。再如可用小汽车研究力学问题。利用人体结构，理解杠杆原理。或利用家用电器作为物理实验资源，引导学生规范操作电器，在安全的前提下，也可以巧妙利用来做实验。例如利用微波炉研究 “鸡蛋爆炸”。利用高压锅研究沸点与气压的关系。利用电视研究静电……让学生感受到科学实验的魅力，我想沉浸在开放自由的实验环境中学生会有更多的灵感，更大的自觉性，更多的收获和对科学的更加热爱。

只要用心，生活处处皆学问，身边就有实验室。教师要多鼓励学生都做个“有心人”。通过对直观具体事例的情感体验，能使知识的学习成为真正意义的学习。本人拙见，意在抛砖引玉。给大家些思考，旨在把学生引向更广阔的物理天地。