初中物理探究实验在教学中的应用

马 超 黄变变 钱 郁*

（1.宝鸡文理学院物理与光电技术学院 陕西宝鸡 721000；2.山西师范大学教师教育学院 山西临汾 041000）

物理实验探究可以从根本上对物理知识进行分析和研究，能够系统地掌握物理知识点，形成自己独特的知识网络结构；学生们可以进行深度的物理实验探究交流，体验合作探究的过程，为以后学生解决疑难问题打下坚持的基础。物理实验探究同时还能体现出学生的主体地位，并以探究为主要手段的探究方法，能够有效提升学生的课堂参与度 ，进而激发其学习热情 ，有助于提高知识的掌握水平 ，对其健康成长也有一定的积极作用[1]。探究性实验如此重要，但是在实际教学中的实验探究教学的效果却不是很理想。

本次研究以北京师范大学出版社出版的初中物理教科书为主要研究对象[2]，通过分析教材中实验探究部分内容，选取教材中部分实验探究知识点，具体分析比较教材中的实验过程，根据教材中实验部分知识点特点，提出相应的教学建议。

一、中学物理实验部分知识点

通过对教材进行分析，分别在八年级上册、八年级下册、九年级全一册三本教材中各选取一部分实验探究内容进行研究，表1 为部分实验探究内容。

表1 中学物理实验部分知识点

如表1 所示，为中学部分中学实验探究内容，通过对课本探究实验内容分析，发现有以下特点：一、课本中探究实验内容详细具体。从表1 可以清楚地看到，不同部分实验探究内容对于问题提出、制地计划、收集证据、分析结论课本上都给出了每一步的详细过程。这就导致在实际教学过程中教师会跟课本上的实验步骤，照本宣科地讲解，这样的方式不仅剥夺了教师自己的创新性，而且学生在这样的情况下学习不利于学生科学素养的培养，丧失了科学实验探究本身的价值。二、实验探究内容对于学生的学生主动研究性的设计安排不全面，每学完一部分内容没有给学生留一些简单的需要探究的问题，也就是常说的留白。三、课本中给出了固定的实验探究方法，同时也固定了学生实验的场所。有些实验在室外教学可能比室内教学效果更好，更容易培养学生科学探究的兴趣。

二、教学建议

（一）实验教学要跳出课本的局限性

表1 分别节选了八年级上册、八年级下册、九年级全一册物理实验探究部分内容各一节，从表1 中的三部分内容中清楚地看到，在进行每一个不同的实验前，课本中已经给出了非常详细的实验计划，在这里要强调的是，不管是学生还是教师，一定不能被所给定的实验器材或详细的实验计划禁锢，要有自己创新的想法。课本中给出的实验方法并不一定最好的，可能会有对于实验教学效果更好的实验方案。

对于教师而言，尤其是有一定教龄的教师，想要实验教学取得理想的效果，就要跳出课本的实验，一定要用发展的眼光看待所教的知识点，不断地要去创造创新，如八年级上册，课本中的计划的最后一步是求出质量与体积的比值，直接就给出学生信息求质量与体积的比值，如果让学生自己去探究质量与体积之间的规律，而不告诉他直接去求质量与体积的比值，效果也许会更好。或者在一些实验探究中可以采用自己发现或者创造的更好的实验来进行。如：探究影响电阻大小的因素时，为了学生可以更好地理解，可以用影响水在水管中流速的快慢的模型来加深学生的理解。对于学生而言，可以采用“头脑风暴法” ，给学生问题，学生自己去想可以采用什么样的实验，得到解决问题的答案。

同时建议编写教材的专家，在更新教材时，可以在实验探究内容结束后，再给学生留一些问题，学生可以带着问题下课。这类问题可以是在学生实验结束后，以类比的思想，与本节实验探究思想相同的其他科学探究。也可以是本节课的实验探究内容留一部分还需要探究的内容，但是要考虑到探究内容的趣味性和难易程度，确保是学生经过实验探究思考可以得到答案。那么学生自己下去就会去主动学习。

（二）增强教学中的变通性

同时教师教学中要增强变通性，比如在教授概念课功率、功、摩擦力、弹力以及重力等[3]都适合探究性教学，但是经过笔者统计，课本中对于功率、功、摩擦力、弹力以及重力，仅仅将摩擦力作为实验探究部分内容，由此可见课本中给出的探究式教学内容是不全面的，为了学生可以更好地理解物理知识点，所以教师一定要懂得变通。在实际教学中，教师要认真钻研教材，研究教材中哪些知识点还可以应用探究式教学方式进行教学，从而采用探究式教学。为了更清楚地观测教学效果，教师可以采取对照试验，相同部分内容如：重力，在不同的班级中进行讲授，一个班级采用普通教学模式，另一个班级采用探究式教学模式，学习之后看哪种教学模式下教学效果更好，从而采取相应的教学模式。通过大多数学者研究，探究式教学效果要优于一般式教学。

除此之外，探究实验的实验内容要尽可能地贴近学生的生活，学生们所学的物理知识可能在生活中已经早已接触，只是不知道其原理是什么。那么对于一些实验，教师可以带领学生走出教室进行，学生一天在教室中学习，把学生们带出去一可以极大地提高他们的兴趣，二在室外进行实验可以与学生生活更加密切联系。如表1 中探究机械是否省功的实验当中，所采用的实验用具是动滑轮，动滑轮虽然是我们生活中非常重要的机械，但学生对它却不是很了解。这里可以带学生去室外让小车或物体搬上台阶，让学生思考有什么样的方法，学生自然就想到了斜面，在前面已经学习了功的概念，学生们知道虽然省力了，但是斜面走的路程却长了，这样的实验既有利于学生回顾前面的知识，又非常接近学生的生活，提高学生学习的兴趣。

（三）把课堂交给学生，突出学生的主体地位

《物理课程标准》指出，“以学生的终身发展为本”，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生的学习与发展提供平等机会，关注学生的个体差异，使每个学生学习科学的潜能都能得到发展[4]。在实验探究教学当中，要给学生留有充分可以自主实验探究的空间，对于学生能完全可以自主进行的实验，教师一定不能有过多的干预，学生自己制订计划来完成实验，对于一些演示实验，教师尽可能地多让学生参与，不要教师完全掌握实验进程。

探究性教学方法能够充分展示学生的主体地位，但是使用探究式教学方法时教师要做到两结合：一、探究式教学方法与学生已有知识相结合；二、探究式教学要与启发式教学原则相结合。对于第一个结合，教师在教学前要做出预判断，本节探究课可能涉及哪些知识点，学生对这些知识点之前是否了解，如在探究—使用机械是否省功的教学当中，学生可能对滑轮不是很了解，教师可以通过视频或者图片等对学生不了解的知识点进行及时补充。对于第二个结合，要将启发式教学原则贯穿于整个探究式教学过程当中，探究实验学习时，不要囿于课本中所给出的实验操作过程，教师要做到在实验前、实验中，实验后启发学生，学生全程自己发现问题，解决问题。在实验前学生只需要知道自己要解决什么问题，教师启发引导，具体通过什么方法解决，学生自己去想。在实验中，教师观察当发现学生探究存在问题时，启发学生，学生自己发现问题并改正，在实验结束之后，学生要自己得出结论。这样把学习的权利交给学生，学生在自主实验中就会产生许多新的想法和问题，有利于学生科学素养的培养。

三、结束语

探究式实验教学开设的主要目的是学生对物理知识点有一个深刻的理解，一节好的探究实验课对学生非常重要，本次研究以北京师范大学出版社出版的初中物理教科书为例，对探究实验教学提出的几点教学策略，在探究实验教学中教师的引导作用及其重要，在参考上述的几点教学策略同时，实践中教师还需要学生们自身特点和已掌握知识情况，因材施教不断探索新的教学模式从而提高学生学习效果。