试论中学生物理实验探究能力的培养

赵斌

摘 要：实验教学是物理教学的重要组成部分，是深化物理理论知识、提升物理课堂教学质量的关键。在物理实验教学中，教师应更新教学理念，重视实验教学，借助问题情境，在探究中激发学生的创新意识，自主设计实验，实施开放性实验，组建科技活动兴趣小组，促进科技创新活动开展，开展探究实验，培养学生创新能力和探究能力。

关键词：物理教学;实验教学;探究能力;能力培养

中图分类号：G421;G633.7 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2021）16-0062-02

建构主义理论认为，单纯的知识传输并非学生获得知识的唯一途径。在教学中，教师应引导学生在特定的环境中通过亲身体验探究知识、获得知识，并建立认知模型。而在物理课堂教学中，教师应该充分发挥物理实验的价值，给学生良好的学习体验，让学生在实验中发现物理规律，获得物理知识，提高动手能力，促进创新能力的发展。本文立足物理實验教学，对学生探究能力培养策略进行分析。

一、物理实验教学的重要性

科学探究是物理课堂教学的重要组成部分，也是培养学生物理核心素养的重要途经。具体来说，物理实验教学的重要性主要体现在以下两个方面。第一，有助于激发学生的物理学习兴趣。物理知识具有极强的抽象性、理论性和逻辑性，学生在学习的过程中面临较大的困难，极容易产生厌烦情绪。而在物理实验教学中，教师给学生提供了动手实践的机会和空间，使物理学习更加直观、形象和生动，符合初中阶段学生的学习规律，可以有效激发学生的物理学习兴趣。第二，有助于培养学生的物理核心素养。新课标下，教师在开展物理教学时，必须紧紧围绕培养学生核心素养这一目标进行。在物理实验教学中，学生能够提升观察能力、动手实践能力等，同时知识应用能力、创新能力也能得到提升，有利于综合素养的提高。

二、物理实验教学存在的问题

受到多种因素的影响，物理实验教学仍存在诸多弊端，集中体现在以下两方面。第一，重视程度不够。受“应试教育”理念的影响，教师对实验教学重视程度不够，并未在课堂上给予学生足够的时间开展实验教学，甚至部分教师在实验教学中采用口述的方式进行，仅仅要求学生对实验步骤、结果进行识记，无法达到实验教学目的。第二，实验教学方法单一。在物理实验教学中，教师严格按照教材上所规定的实验步骤，引导学生进行验证实验。在这种实验教学模式下，学生学习兴趣低下，没有真正实现探究性学习，制约了创新能力的发展。

三、物理实验探究能力培养策略

1.更新教学理念，重视实验教学

核心素养背景下，教师要改变传统的教育观念，认识到实验教学的重要性。一方面要彻底改变“理论至上”“成绩至上”的传统物理课堂教学观念，对实验教学给予足够的重视，进而不断提高实验教学的比重。另一方面要注重实验的教育效果和价值，以学生探索物理知识为主，并给予正确的引导，鼓励学生积极主动地参与到实验探究中，让学生在探究过程中发现、思考和解决问题，进而达到学生创新能力的培养目标。

2.借助问题情境，在探究中激发学生的创新意识

在物理实验教学中设计问题情境，能够增强学生探究现象背后原理的动机，激发学生学习兴趣，培养学生的创新意识。因此，物理教师要以实验为载体，以问题为引导，让学生在问题情境中进行思考和探索，分析实验的思路和步骤，猜想实验的现象及成因，形成积极主动的实验探究意识，体现实验教学的高效性。这样，学生在问题情境中，能够激发探究动力，在思维的碰撞和实验的探索中培养善于质疑的精神，进而达到激发创新意识的目的。例如，在“沸腾”的实验教学中，教师可在大烧杯中放入一个盛水的大试管，并用酒精灯进行加热，用两只相同的温度计对烧杯、试管中的水温进行测量。之后，教师提出问题“当烧杯和试管中的水温均达到100 ℃之后，哪一个会先沸腾起来”，并引导学生在这一问题情境中积极开展相应实验，让学生对实验现象进行观察、思考。学生在特定的问题情境刺激下，能够对实验现象进行深入思考和分析，从而发现沸腾的本质特征，培养创新意识。

3.自主设计实验，实施开放性实验

在物理实验课堂教学中，学生参与实验设计和操作是新课标提倡的方式。这能够凸现学生的主体地位，将实验教学的价值充分发挥出来，提高学生的实验能力。教师应与时俱进，引导学生在完成相应理论知识学习之后，通过讨论、分析等途径，选出最优的物理实验设计和步骤，并开展实验。例如，在“液体的密度”的实验教学中，教师不是引导学生严格按照书本上的实验方案和实验步骤开展实验学习，而是给学生准备了一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯、足量的水，引导学生自行设计实验方案和实验步骤，并据此开展实验探究活动，让学生在实验中推导出液体密度公式。

4.借助分组实验，培养学生创新能力

分组实验是物理实验教学常常采用的形式，能够发挥学生的集体智慧，提高实验教学效率。因此，教师应该将小组合作学习应用到物理实验中，让学生在互相交流和合作中发现物理规律，观察物理现象，推测和验证物理结论，在分组实验中培养创新能力。例如，在“用天平测量固体和液体的质量”的实验教学中，教师可结合学生的学习能力、个性特点等，将学生分为几个实验小组，引导小组成员分别准备实验器材、记录测量数据、计算等，使小组成员都参与到物理实验中，培养探究能力和创新能力。

5.组建科技活动兴趣小组，促进科技创新活动开展

教师可结合学校的实际情况，借助科技节、科技活动周、科技活动日等，积极开展多种多样的科技创新活动，使学生在活动过程中提升物理核心素养。具体来说，教师可对学生进行科学分组，也可引导学生自愿进行组合，确保每一个小组的学生人数不超过5个人。教师应结合物理实验教学内容以及物理实验中所涉及的知识点，设立问题再现室、制作室、探究室等，满足物理实验教学的需要。教师在活动过程中必须充分相信学生的动手能力，放开双手让学生自主开展实验活动。在指导学生进行科技创新实验的时候，学校现有的器材往往无法满足学生实验活动的需求，教师可指导学生因地制宜、就地取材，还可以科学利用废旧材料，完成物理实验。在物理实验科技创新过程中，教师应对物理知识进行拓展，并遵循适度的原则，不能无休止加深。

6.开展探究实验，培养学生创新和探究能力

为了培养学生的实验探究能力、创新能力，教师必须要改变传统的验证实验模式，充分借助探究实验模式，引导学生在主动探究的过程中完成探究能力、创新能力的培养，实现物理实验教学目标。例如，在“声音的传播”的探究实验教学中，教师可在开展实验教学之前随机抽出两名学生，引导学生各说一句话，让其他学生猜测是谁说的。这可以激发学生的求知欲望，使学生积极主动地参与到物理实验教学中。教师可给学生提供实验材料、实验设备，引导学生结合所学的知识，大胆猜想实验方案，并将其设计出来，然后引导学生结合设计的实验方案进行实验验证。学生在完成实验之后，应结合实验数据，借助交流的途径，对其进行分析。学生在交流的过程中，应不断修正自己的实验结果，最终完善自身的知识结构。学生在实验过程中会出现诸多新的观点和想法等，教师应鼓励学生积极开拓自己的思维，培养学生的创新能力。

综上所述，在物理实验教学中，教师要更新教学理念，借助问题情境、转化演示实验、自主设计实验、分组实验、小实验和小制作、科技活动兴趣小组、探究实验等形式，引导学生积极主动地参与到实验探究中，培养学生的探究能力和创新能力。

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