浅谈在初中物理实验教学中培养学生的探究能力

2018-03-26潘春梅

中学课程辅导·教师通讯 2018年2期

潘春梅

物理学是一门以实验为基础的自然科学，实验在物理教学中占有重要的地位。在物理实验教学中，如何在初中物理实验教学中培养学生的探究能力，进而提高物理教学效果，在加强素质教育的今天，显得尤为重要。结合笔者多年的教学经验，现从以下几方面谈谈个人的意见。

一、科学探究、明确步骤

科学的核心是探究，学习物理就要学会科学探究。开展学生探究实验，首要一点是先让学生懂得探究的基本步骤：（1）根据探究课题，提出问题。提出问题是进行科学探究的第一步，爱因斯坦说过：提出问题有时比解决问题更重要。（2）猜想。牛顿说过，没有大胆的猜想就作不出伟大的发现。（3）制定计划与设计实验。计划应针对探究的目的；实验应选择适当的器材；设计好实验方案，写出实验步骤；必要时画出供记录实验数据用的表格。（4）进行实验与收集证据。实验时，要严格按照实验步骤进行操作，在操作过程中学生要注意观察，把观察到的重要现象和数据记录下来，数据的记录要尊重事实。（5）分析与论证。实验数据只是一堆原始材料，必须通过分析、论证，才能形成结论。（6）评估。学生探究过程是否适当？探究得到的结果是否合理？探究过程中是否出现新问题等，都要再进行充分的考虑。在科学探究过程中，对这六个步骤应根据实际情况灵活运用。

二、开展实验、培养能力

新课程标准倡导自主的学习方式，因此实验教学中要让学生经历探究过程，学习探究方法，培养探索精神、实践能力及创新意识。笔者认为可以运用以下几个方法开展实验教学，以培养学生的探究能力。

（一）做好學生个人演示实验，培养学生自主探究的能力

物理教材中的很多小实验，例如直接操作型：用刻度尺测量物体长度、用温度计测量水的温度、流体压强和流速的关系、压强的大小跟什么因素有关等。再如间接操作型：比较简单、容易操作的实验。笔者觉得生搬硬套、填鸭式的教学很不可取，因为这些教师的演示实验，很多学生根本看不清，不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高和创新能力的培养。

例：在探究“流体压强和流速的关系”中，就可以让每一个学生提前准备好一些纸片，进行自主探究：

实验1：向两张自由下垂的纸片中吹气。会观察到：两张自由下垂的纸片下端相互靠近。

实验2：沿着下垂的纸片上方吹气。会观察到：自由下垂的纸片向上飘动。然后让学生分析实验中的现象：向纸片的一侧吹气时，空气流动速度变大，压强变小；纸片另一侧没有风吹，空气流速小，压强大，把纸片压向压强小的一边了。

得出结论：流速大的地方，压强小；流速小的地方，压强大。

通过开展学生自主探究实验，可以使学生思维更加活跃，师生互动使课堂教学层层递进，环环相扣地开展，充分调动学生的积极性，体现学生的主体地位。

（二）以专题的形式开展集体探究，提高学生的探究能力

笔者经常以专题的形式开展集体探究，引导学生自己去发现问题、进行实验设计、解决问题，从而达到巩固知识和提高能力的目的。

1.在实验中引导学生发现问题、探讨问题。例如在“探究滑动摩擦力大小的因素”中，笔者让学生做了以下尝试：

（1）你的猜想：

（2）实验步骤：

（3）分析与论证：

接下来笔者让学生向大家展示他们的方案：

方案一（如图1）：探究在接触面粗糙程度相同时，滑动摩擦力和压力的关系。

方案二（如图2）：分别把木块和铁块叠加起来，探究在压力相同时，滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系。

笔者先表扬了学生的探索精神，接着在评价实验结果时，引导学生发现问题：都用同样的弹簧测力计、木块和铁块，为什么两个方案中F1和F2的大小不同呢？结论也不同呢？紧接着让学生回顾“控制变量法”的内涵，得出：（1）在研究滑动摩擦力和压力的关系时，要控制接触面粗糙程度相同；（2）在研究滑动摩擦力和接触面粗糙程度的关系时，要控制物体压力相同。所以，两个方案都是可行的且行之有效的。

2.加强对学生实验设计能力的培养。在开展“探究物质的密度”复习中，笔者给学生们提供实验器材：天平、烧杯、量筒、一瓶牛奶、正方体铁块、刻度尺。让学生自主设计实验，测量某些物质的密度。学生们各个跃跃欲试，纷纷开展实验设计，最后笔者挑选了一些典型实验做榜样示范。

学生甲：用天平和量筒，测量牛奶的密度。

（1）实验原理：ρ=m/V

（2）实验步骤：

①在烧杯中装适量的牛奶，用天平测出牛奶和烧杯的总质量m1；

②把烧杯中的牛奶倒入量筒中一部分，读出量筒内牛奶的体积V；

③称出烧杯和杯中剩余牛奶的质量m2；

④得出牛奶的密度ρ=（m1-m2）/V。

学生乙：用刻度尺、天平，测量正方体铁块的密度。

（1）实验原理：ρ=m/V

（2）实验步骤：

①用天平测量出铁块的质量m；