探究实验让课堂“活”起来——浅谈初中物理探究实验教学的应用

周文文

物理学（physics）即万物皆有理，指事物的内在规律、事物的道理，是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，是一门以实验和观察为基础的自然科学。

受中国传统应试教育的文化影响，僵化的实验教学扼杀了学生的想象力，阻碍了学生学习物理的积极性、操作能力、探究意识，学生的创新能力、科学素养也得不到良好的培养。这样教出来的学生一遇到需要动手的关键情况就不知所措，不会思考，更不知道下手如何解决。针对这种现状，本人将分别从演示实验、探究实验和课外实验三方面浅谈初中物理实验教学的应用。新课程强调科学探究，教学活动中教师学会灵活综合的运用不同的方法和有效策略，让学生从中获得的知识与其他方式获得知识进行联系，奠定可广泛迁移的科学知识基础。其次，《标准》强调科学探究是学生学习科学的重要途径，教师应综合运用各种手段让学生进行探究实验。如此一来，学生能在实践中发现实验的真谛。

例如：在演示实验《分子动理论的初步知识》一课中教师先演示以下实验引导学生设计实验并根据实验现象得出结论。实验内容：玻璃杯中先装入半杯玉米粒，再装入半杯花生，盖上杯盖，来回摇动杯子，再把杯子倒立静置，发现原本被玉米粒和花生填满的玻璃杯，在来回摇动之后，玻璃杯又有了空间，可以继续装花生。教师出示一根试管（试管里面装有半试管水）、插有玻璃管的橡皮塞和适量的滴有红墨水的酒精。请学生思考讨论实验方案以及思考观察到什么现象说明分子间有空隙、观察到什么现象说明分子间没有空隙。为了提高学生实验操作成功的概率，教师演示整个实验操作过程，并提示学生在实验操作过程中注意以下三点：第一、一定要用酒精把试管灌满；第二、确保橡皮塞塞紧试管口，不会有酒精渗出；第三、用手指摁住玻璃管的一端，缓慢上下颠倒试管。学生利用桌面上的空矿泉水瓶和注射器设计实验证明分子间存在斥力。自主设计出拧空矿泉水瓶、利用注射器压缩空气和利用注射器压缩水的实验方案。最后通过实验可以得出实验结论：分子间存在斥力。

本节课用大量的实验、事例或音像资料等，来检验或说明“猜想”。一方面，为学生提供丰富的感性材料，让学生在头脑中自主建构、“生成”分子动理论的基本观点；另一方面，也是对学生进行科学方法的隐形教育，在潜移默化之中，让学生意识到，猜想和假说必须接受大量实践的检验，方能形成科学理论。

又如：在探究实验《认识滑轮》一课中，教师给定条件让学生自主设计方案。具体方案如下：假期，小聪父子俩打算在他们家的三楼阳台建一个小花园，可是这么多的泥土怎么搬上去呢？他们可不想一次一次的上下楼搬运呢！爸爸找来了一些工具，有结实的长木棒一根（约两层楼高），长绳一条，一个带提手的桶，还有一个高约2m的三角支架。利用这些工具，你能帮小聪他们设计一套搬运方案吗？想一想你的设计是否存在哪些缺点？在学生设计的基础上，教师引导概况提出滑轮的概念，通过实物、图片、视频等方式，认识滑轮的结构。然后接活动一，让学生根据观察，体验用滑轮提升重物，发现两种不同的工作方式，提出定滑轮和动滑轮的概念。根据体验，得出两种滑轮工作时施力方向不同。提出关于两种滑轮是否省力的猜想，并提出实验方案，请同学们来展示。在进行学生分组实验，一组验证动滑轮，另一大组验证定滑轮。最后，学生设计的实验：通过定滑轮和动滑轮都可以将物体提升，如果使用杠杆，能否使用大小和方向相同的力完成任务呢？

在这节课中教师给定条件让学生顺着指导思路去思考、讨论、分析，使其思维有序，对学生进行由简单入复杂，由浅显到本质的过程，引导学生进行探究性的学习，学生在自主探究过程中兴趣盎然，真正体会到了搞科研的乐趣，培养了学生具体的创新能力。

再如：在课外实验《探究流体压强与流速的关系》一课中，设计四个学生分组实验：流体流速变化时的奇妙现象。

实验一：往两张下垂的纸（相隔约10cm）中间向下吹气，观察并记录两张纸的运动情况。

实验二：三支蜡烛，旁边两支点燃，中间的不点燃。用吸管对准中间蜡烛的烛芯水平吹气，观察并记录旁边蜡烛的烛焰的运动情况。

实验三：水槽中有两个乒乓球。相距约5cm，待乒乓球静止时（球不要靠到容器壁），用吸满水的注射器在水下往乒乓球的中间水平地注射水流，观察并记录乒乓球的运动情况。

实验四：将乒乓球置于轨道上，相距约5cm，待乒乓球静止时，用吸管往两乒乓球的中间吹气，观察并记录乒乓球的运动情况。

学生们可以熟练实验步骤，减少盲目性，避免忙乱操作。既培养了学生的实验技能又培养了学生合作交流、学会学习的能力，使教学形散神聚。并且学生自己动手带来的快乐体验和观察演示所带来的愉悦感是完全不同的。

总之，物理学科的特点决定了学生学习物理的难度，认识到物理知识在实践中的应用，他们的思维活动更积极主动，课堂中学到的内容会更好的理解吸收。既培养学生的动手动脑习惯和实验技能，同时又挖掘学生的动手实践的创造潜力、培养学生学会分析物理问题和解决问题的能力、培养学生的物理核心素养，对全面提高初中物理教学质量具有重要意义。