浅谈初中物理探究性实验教学

摘 要 物理学是一门以实验为基础的学科，实验教学是中学物理教学的重要环节，是物理教学成功的重要保障。根据初中物理探究性实验教学的意义和理论依据，论述其基本特征、重要作用和基本环节。

关键词 课程改革；探究性实验；物理

中图分类号：G633.7 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）05-0144-02

1 探究性实验教学的意义和理论依据

探究性实验教学的意义 我国从2001年在全国中小学实行新的课程改革，九年义务教育课程标准对物理课程改革提出新的要求。新课程改革的目标是“以学生发展为本”，其重点是培养学生的创新精神和创新能力，让学生在实验探究的过程中发现并且掌握新的知识。新的课程标准最大的转变就是学生的学习由被动接受变为积极自主地探究。

探究性实验教学在物理教学中处于非常重要的地位。百闻不如一见，百看不如一做。实验教学是一种非常直观和形象的教学方法。新课程标准强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究过程。实验探究的重心在学生，探究是学生的探究，教师的教只是为学生的学服务。叶圣陶有一句教育名言：教是为了不教[1]。探究实验是从感性到理性的认知过程，是从具体到抽象、从简单到复杂的思维形成过程，符合学生的身心特点和认知过程。探究实验既是学习物理的重要基础，又是物理教学的重要内容、手段和方法，利用探究实验可以培养学生多方面的能力。例

如：通过对实验原理的分析和实验设计，能培养学生的设计能力和创新能力；通过对实验数据的分析综合，能培养学生概括、抽象的逻辑思维能力。

探究性实验教学的理论依据 探究学习的倡导者是美国芝加哥大学的施瓦布教授。探究学习强调学生学习的过程与方法，探究学习的过程和方法有利于培养学生的创造力。教师不应该是命令学生学习，而是教给学生学习的方法，培养自我汲取知识的能力。美国第一个《美国国家科学教育标准》于1996年推出，指出：首先，学习科学是学生主动地自我构建的过程；其次，科学探究是科学学习的核心；第三，科学探究需要较多的时间；最后，探究不是科学学习的唯一的方式，却是最为重要的方式。

探究学习的理论依据是建构主义理论和学习金字塔理论，下面就对它们进行简单介绍。

1）建构主义理论。建构主义主要包括皮亚杰的发生认识理论和认知階段理论、布鲁纳的发现学习理论和维果茨基的最近发展区理论。建构主义认为人们是通过经验和反思经验来自主主动建构对事物的理解和关于事物的知识。建构主义的理念概括起来就是以学生为中心，它突出强调的是学生主动而非被动地探索知识，在原有知识基础上的新的知识构建。建构主义认为教学活动的重心和中心应该是学生和学生的活动。因此，强调学生利用已有的一些物理知识对自然界的一些物理现象建构自己的知识体系[2]。

洋思中学和杜郎口中学都创造了各自的教学神话。两所学校在课堂教学方面有一个共同的特点：将课堂还给学生，将时间还给学生，使学生真正成为课堂的主人，让学生动起来，让课堂活起来，让效果好起来[3]。无疑，物理课堂中的探究性实验教学能够很好地做到这一点。

2）学习金字塔理论，也有学者将之译为经验之塔理论，在1946年由美国著名心理学家戴尔首先提出。在该理论中，他把人的学习方式分为七种：听讲、阅读、声音和图片、示范、小组讨论、做中学和教别人。在24小时后检测应用不同的学习方式的被试对于习得内容的记忆情况，结果是5%、10%、20%、30%、50%、75%、95%。由此可以看出探究性学习的巨大优势。

2 探究性实验教学的基本特征和重要作用

探究性实验教学的基本特征

1）突出学生学习的主体性。教师的引导是为了更好地发挥学生的主体作用，并通过学生主体的充分参与、主动探究和主体发展反映出来。学生是探究教学活动的重点和核心，实验器材的准备和教师的引导帮助都应该服务于学生。

2）突出学习的自主性。在传统的实验教学中，学生接受知识完全处于被动的状态，只会复制，复制实验原理、方法、步骤。在探究性实验教学中，学生知识的获得是在教师的适当帮助下，依靠自己的主动探究而完成。学生不再是储蓄知识的银行和容器，他们怀着极大的热情积极参与探究活动，经过自身的努力实现了自己知识体系的自主建构。

3）突出师生关系的和谐性。在传统的实验教学中，教师“以本为本”，无视学生的主体地位。探究性实验教学尊重学生的主体地位，教师的教完全是为学生的探究实验过程服务。师生之间民主、平等，学生在融洽而和谐的氛围中获得良好的发展。在这样和谐的师生关系氛围中，师生之间是坦诚相待的，生生之间有竞争，但是更多的是真诚的互助与合作。

4）突出实验信息交流的互动性。探究性实验教学强调学生在自己探究实验的基础上进行小组或班级的合作学习与探究，把教学过程处理成学生之间、师生之间信息传递的互动过程。进行多个层面的评估交流，让每一个学生都能发挥自己的优势，获得表现的机会，从而激发学生的学习信心和兴趣。

5）突出教学评价的激励性。探究性实验教学由于学生自主实验探究，分层次要求，因此每一位学生都能在原有的基础上取得进步，得到同学的认可和教师的赞赏。在探究教学活动中评价的标准多样而且宽泛，当学生出现失误或者错误的时候，可以经过反思和帮助后重新来过。学生的收获是多方面的，不仅有知识的积累，更重要的是潜能的开发。每一个学生都有展示自我的机会，受到表扬和激励，获得成功的体验，激发学习积极性。

探究性实验教学的重要作用

1）有利于培养学生的创新能力。在知识经济社会中的人最重要的素质是创新能力。在探究实验中，充分发挥学生的主体作用，让学生充分动脑、动手、动口，从而有利于学生创造性思维的激发。如在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中，学生在进行探究时采取木块运动木板不动的方式，实际发现很难让木块匀速直线运动。笔者就和学生停了下来，分析原因，寻找解决的办法。有一个小组最先创造性地运用逆向思维的方式想到一个办法：木块不动而木板匀速直线运动。

2）有利于提高学生的学习能力。在探究性实验过程中，要求学生收集相关的信息和数据，加工处理解决问题。这样学生能够深切体会收集信息、资料、设计方案和运用数学方法的重要性，并且能够更好地锻炼合作学习的能力。

3）有利于激发学生学习物理的兴趣。探究性实验从提出问题、猜想和假设入手，使学生产生强烈的认知冲突。教师坚持循序渐进、启发性和自主性相结合的原则，通过评估和交流，使学生积极发言、讨论。学生充分发表自己的观点和见解，从探究实验中体会到失败的教训，更能体会到成功的快乐，从而激发学习物理的兴趣。

3 探究性实验教学的基本环节

提出问题 教师根据教学内容和目标，从教材和实际生活、生产出发，创设合理的实验情境，提出有启发性的问题，引导学生发现新的物理情境与自己已有知识的冲突，从而自主提出问题。必要时教师应该帮助学生筛选出有价值的问题，使学生明确学习目标和需要探究的任务。

猜想和假设 学生明确学习目标后，根据提出的问题积极思考，查阅资料，提出猜想和假设。猜想的过程是学生思维极其活跃的一个过程，并且时而迸发出创新的火花。物理课堂缺少了猜想，那么能力的发展和科学素质的培养将无从落实。牛顿曾说过：“没有大胆的猜想，就不会有伟大的发现。”

设计实验与制订计划 学生根据探究的问题，制订计划并设计实验。以前，实验计划和实验步骤均由教科书给出，会严重束缚学生的思维。如果学生自己动手设计实验计划和实验步骤，就能充分调动动手动脑的热情。设计完成后再加以讨论，就能使设计更加优化、合理。

进行实验与收集证据 在探究实验操作过程中，教师是帮助者。初中生在实验操作过程中很容易出现这样那样的问题，教师应该在各个小组之间巡视，遇到操作中的不恰当之处及时给予点拨或纠正，也可以让优秀小组派出代表到需要帮助的实验组充当小老师。这样既锻炼了学生，又能避免多次失败给学生造成心理上的负面影响。

分析与论证 学生根据实验探究过程中记录的现象、数据，通过列表法、图像法等方法归纳总结得出实验结论。在运用列表法、图像法时，会用到较多的数学知识，教师应该给予恰当的说明和提示。在總结和归纳时，注意误差的存在，以便得出正确的实验结论。

评估 各个小组之间对于得出的实验结论加以分析，看看实验结论与最初的猜想是否存在差异。对于结论的不同之处，分析是误差引起的，还是实验操作与实验步骤的不恰当引起的，找到原因及时纠正并提出改进的方法。探究的过程比结果更加重要，在探究实验中千万不能为了赶进度，而在学生还没有进行充分分析和思考归纳时就草率得出结论。为了让学生充分体验实验探究过程，应该安排足够的时间让学生的各种想法、观点得到充分的交流和讨论。

因此，在实际的物理教学中，每实验小组为四人，组内成员分工明确，并且定时轮换。这样既能使每一个学生都得到机会均等的全面训练，又能体现工作中的分工协作。小组同质，组内异质。在评估交流时，第四名答对问题得到四分，第一名答对问题得到一分，并且进行量化，这样促进小组内学生互助学习，从而提高每一个小组的整体学习水平。尤其是对于学困生，在实验中只要有点滴的进步就应大加表扬，以资鼓励。

4 结束语

总之，在探究实验过程中使学生学会学习、学会合作、学会探究、学会创新，正是现代教育的目标。教师要努力推进探究性实验，更新教育观念，全力推进教学改革，培养出大量适合现代社会需求的勇于探索创新的优秀人才。

参考文献

[1]李红.叶圣陶：为人生的教育[J].基础教育，2006（2）.

[2]张建伟.从认知主义到建构主义[J].北京师范大学学报，1996（4）.

[3]黄保江.从洋思到杜郎口[J].基础教育改革论坛，2006（6）.

作者：丁吉胜，淄博市周村区南郊中学（255302）。