探究式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生探究能力培養(yǎng)初探

北京市通州區(qū)馬駒橋?qū)W校 范東清

物理是一門自然學(xué)科，其規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和理論的研究都建立在實(shí)驗(yàn)論證的基礎(chǔ)之上，在物理教學(xué)中，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠養(yǎng)成學(xué)生實(shí)事求是的態(tài)度，也能夠培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)能力，特別是對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力有著重要的作用。為此新課程標(biāo)準(zhǔn)要求加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生探究能力，但是在現(xiàn)在的一些初中課堂中，受學(xué)校自身發(fā)展以及教師課堂規(guī)劃、學(xué)生整體素質(zhì)的影響，初中物理課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合尚存一些問題，如教學(xué)過程中實(shí)驗(yàn)的缺失、教學(xué)中不利條件下如何保證物理實(shí)驗(yàn)、課堂演示實(shí)驗(yàn)如何保證教學(xué)成效等。筆者結(jié)合課堂教學(xué)實(shí)際案例，針對(duì)具體問題展開了教學(xué)反思，提出了如何將物理教學(xué)與實(shí)驗(yàn)緊密結(jié)合的對(duì)策。

一、做好課堂演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

物理學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)過程中具有十分重要的地位和作用，因此，教學(xué)過程中去設(shè)計(jì)具有趣味性的實(shí)驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生的興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，從而提高課堂效率。例如：在探究浮力影響因素實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，由于“浮力”板塊是初中階段物理教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn)，而且浮力與物體的質(zhì)量、體積、密度、浸入液體的深度、是否空心等有關(guān)，學(xué)生學(xué)習(xí)起來會(huì)感到難度較大，很難快速的投入到這一部分的學(xué)習(xí)中來。在這種情況下，教師可以設(shè)置有趣的實(shí)驗(yàn)，吸引學(xué)生深入思考，首先教師可以利用多媒體課件播放一艘萬噸郵輪在海面上順風(fēng)揚(yáng)帆，同時(shí)又播放一塊小小的鐵片在一個(gè)玻璃杯子中卻沉入杯底，接著教師提出問題：浮力的大小和哪些因素有關(guān)系？我們做一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)，拿來三個(gè)杯水，一杯里邊放入一定比重的鹽水，另一杯水中放入清水，一杯里邊放入濃鹽水。在放有一定鹽水的杯子中放入木塊，學(xué)生發(fā)現(xiàn)木塊懸浮在水面上，接下來放入石頭，學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)石頭沉入了水底，此時(shí)，教師拿出一個(gè)雞蛋，此時(shí)學(xué)生看到教師用雞蛋做實(shí)驗(yàn)很興奮，結(jié)果把雞蛋放在一定鹽水里浮在水杯中間，而放進(jìn)清水里雞蛋沉了下去，放進(jìn)濃鹽水中雞蛋漂浮在水面上。面對(duì)這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果學(xué)生很詫異，為什么相同的一杯水中，不同的物體木塊、石頭、雞蛋有的浮在上邊，有的沉入水底；而相同的一個(gè)物體雞蛋，為什么放在不同的液體里沉浮也不一樣？實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)極大的吸引了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，此時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生“物體的沉浮條件”，這樣的設(shè)計(jì)以激發(fā)學(xué)生的興趣為主，層層剝繭，培養(yǎng)學(xué)生在問題中尋找答案意識(shí)。這節(jié)課結(jié)束的時(shí)候老師提出要求，請(qǐng)同學(xué)夏季游泳的時(shí)候做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)在海水里游泳和在游泳館里游泳的區(qū)別，體驗(yàn)用大一些的游泳圈和小一些的游泳圈，看看哪個(gè)浮力更大一些？通過讓學(xué)生將所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用于生活之中，將理論知識(shí)用于實(shí)踐體驗(yàn)，從而提高自主探究的興趣，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力。

二、重視探究過程，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

以往教學(xué)中將物理概念直接告訴學(xué)生，讓其識(shí)記，靠生搬硬套完成概念的教學(xué)，學(xué)生不可能全面理解，而且不易形成持久記憶。因此，教師在開展教學(xué)時(shí)讓學(xué)生親身體驗(yàn)一回，和教師一起理解、消化。這樣就可以避免學(xué)生死記硬背,遇到實(shí)際問題一籌莫展的情況，而且經(jīng)歷了這樣的學(xué)習(xí)過程,可以對(duì)物理知識(shí)有新的感悟,印象深刻,記憶牢固,學(xué)習(xí)效果較好。如在《壓強(qiáng)》教學(xué)時(shí)，首先復(fù)習(xí)前面的作用力與反作用力二力平衡和二力平衡的知識(shí)，接著讓學(xué)生拿出一支一端平整、一端削尖了的鉛筆，用雙手的食指壓在鉛筆的兩端，說出兩個(gè)手指的感覺有什么不同。進(jìn)而得兩手食指承受筆尖和筆頭的壓力是相等的，但是兩手的食指出現(xiàn)不同的感受，凹陷程度也不同。于是我引導(dǎo)學(xué)生，在相同的壓力作用下，為什么產(chǎn)生了不一樣的作用效果？是什么因素影響了壓力的作用效果？學(xué)生分析討論后得出結(jié)論：由于筆尖和筆頭的面積不一樣，當(dāng)相同的壓力作用在筆尖上由于受力面積較小，作用相對(duì)集中；而相同的壓力作用在筆頭上，由于筆頭的面積比較大，作用力不集中，所以就出現(xiàn)了兩種不同的情況，手指凹陷程度也就有了不同。然后教師做出總結(jié)：壓力的作用效果在物理上用“壓強(qiáng)”表示。壓強(qiáng)這個(gè)物理量，就是專門用來表示壓力的作用效果的。當(dāng)控制壓力相同，改變受力面積時(shí)，作用效果就會(huì)發(fā)生變化，那就是壓強(qiáng)不相同。那么，如果我們控制受力面積相同，而改變壓力大小，壓力的作用效果還會(huì)相同嗎？我們又進(jìn)行了下一步的探究：讓學(xué)生伸出兩只手，一只手中放一個(gè)空礦泉水瓶，另一只手放一個(gè)裝滿水的相同的礦泉水瓶，兩只手的感受有什么不同？學(xué)生經(jīng)過思考后，教師順勢(shì)引導(dǎo)，為什么兩只手會(huì)出現(xiàn)不同的感受？學(xué)生馬上總結(jié)出：當(dāng)控制受力面積相同而壓力改變時(shí)，壓力的作用效果也發(fā)生改變。師生總結(jié)以上兩次探究過程，得出壓強(qiáng)的概念。根據(jù)定義導(dǎo)出壓強(qiáng)的計(jì)算公式。這樣學(xué)生親身經(jīng)歷了壓強(qiáng)概念的建立過程，產(chǎn)生了感性認(rèn)識(shí), 激發(fā)了好奇心和求知欲，重新構(gòu)建了原有知識(shí)結(jié)構(gòu)，真正理解概念的本質(zhì)，形成了有效的新概念，提高了學(xué)生的思維能力。

上述事例都是教學(xué)所得，以往教學(xué)因?yàn)楦鞣N因素影響只注重理論，沒有實(shí)驗(yàn)做輔助，學(xué)生們學(xué)習(xí)物理的熱情不高，科學(xué)素養(yǎng)無法得到提高。如今通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓教學(xué)內(nèi)容通過實(shí)驗(yàn)“活起來”，讓實(shí)驗(yàn)拓展物理知識(shí)，不但培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力和動(dòng)手能力，更讓學(xué)生在教師引導(dǎo)下提升了學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)素養(yǎng)。