黄欧革

[摘 要]在初中物理课中实施探究性物理实验教学，是学生主动获取物理知识、领悟科学探究方法、发展探究能力的一种有效方法。教师在教学中要通过创设探究性的实验情境，激发学生的探索兴趣；合理设计探究性实验；有效实施探究性实验；做好探究性实验的总结和评价几个方面来培养学生的实验探究能力。

[关键词]初中物理；实验教学；探究能力

[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）12-0038-02

探究性实验教学就是在教学过程中，教师引导学生观察和分析各种物理现象，并由此提出假设，设计相关实验，实施探究，从而获得结论等要素，探究过程可涉及及所有要素，也可涉及部分要素。通过这一过程，让学生了解物理知识的产生过程，并使其从中寻找规律，主动获取知识，从而培养科学探究能力。

一、创设探究性的实验情境，激发学生的探索兴趣

教师要重视探究性实验教学的开展，首先要设计探究性实验，这就要求教师有效创设探究问题的教学情境，在情境中引导学生自主设计实验课题，选择实验器材，设计实验方案和实验步骤。

在激发学生的探究兴趣方面，教师可用丰富多彩的视频、图片，用讲故事、做实验的方式，把学生带入物理世界的情境中，让学生乐于探索物理中的奥秘。

如在教学《探究杠杆的平衡条件》时，教师可这样提问：上课之前，我们先来谈谈古埃及的金字塔。被称为世界七大奇迹之一的金字塔是由几百万块巨石堆砌而成的，每块巨石平均两吨重，古埃及人是用什么办法把这些巨石搬上去的呢？请同学们观看一段视频。然后，教师用多媒体播放古埃及人建造金字塔的视频，学生看得非常兴奋，他们思考后回答：视频中提到用杠杆搬运巨石，杠杆的威力真大。接着教师继续播放视频：挖掘机挖土、人们用撬棒撬大石头，大人和小孩玩跷跷板等动态画面，生动有趣并富有悬念。学生观看后，要提出感兴趣的问题或自己認为值得探究的问题。如跷跷板为什么能上下摆动？大人和小朋友分别坐在跷跷板的两侧，怎样才能使跷跷板保持在水平位置的平衡状态？从而，引入物理课题：探究杠杆的平衡条件。通过这些问题情境的创设，呼唤学生的感知和思维，极大地激发学生探究的好奇心和兴趣，培养学生勤于思考的习惯；诱导学生产生探究的动机。

二、合理设计探究性实验

创设探究性实验情境之后，接下来教师可引导学生合理设计探究性实验。这就需要教师发挥主导作用，引导学生自主制定实验计划，设计实验步骤和实验方案。设计方案时可从以下这些问题展开：1.实验探究的问题是什么？2.在实验中需要哪些器材？3.实验应该做几次，只做一次行吗？4.在实验中应观察哪些现象？5.实验中，如何设计表格，应记录哪些数据，如何分析这些数据，得出什么结论？然后，教师引导学生根据实验方案，自主合作探究。

如在教学《探究杠杆的平衡条件》时，教师可结合视频或图片，引导学生通过进一步讨论交流，从而得出：跷跷板中间有一个固定的摆动轴，跷跷板绕着这个固定点摆动。物理学中，把能绕某一固定点转动的硬棒（直棒或曲棒），叫作杠杆。跷跷板就是一种杠杆。大人、小孩分别给跷跷板一个向下的力，调整两人到转动轴的距离，当两人到转动轴的距离和两力的大小满足一定条件时，跷跷板就能处于水平平衡状态。为了研究透彻，教师可以对问题进行简化，用带有等分刻度的均匀木尺代替跷跷板，用一定数量的钩码代替人进行实验。实验的方案：1.实验探究的是杠杆在什么条件下平衡。2.实验器材有杠杆尺、铁架台、一定数量的钩码等。3.应进行多次实验再得出结论。4.实验中应观察杠杆平衡时，杠杆左右两边所挂钩码的数量、读出挂钩码处到摆动轴0点的距离等。5.学生自己设计实验表格和表格项目，包括实验序号、左右的拉力F1/N和F2/N、钩码挂点到轴点0的距离L1/CM和L2/CM；记录每一次实验杠杆左右两边所挂钩码的重力，每个钩码的质量已知，根据G=Mg可算出重力和挂钩码处到转动轴0点的距离，可以从杠杆尺刻度直接读出数值。

三、有效实施探究性实验

设计探究性实验之后，教师要指导学生通过实验探究杠杆在什么条件下平衡。教师可以让学生以小组合作探究学习的方式进行讨论，在构建合作小组时，应注意结构的合理性。一是小组人数要合理，一般以4～6人为宜。二是组员要优化搭配。三是小组成员应是动态的，同时各小组成员要进行合理的分工、明确职责。小组内应设小组长、记录员、汇报员，剩余成员根据需要临时安排。教师要让不同的成员完成不同的工作任务，如小组长主要对本组成员进行合理分工，组织本组进行探究活动；记录员主要记录探究过程中的重要内容；汇报员主要是把本组合作学习的情况进行归纳总结，之后在全班汇报交流。其余的成员负责领取、安装、清理、收拾实验器材并送回仪器室等。学生参照教材中的“活动1”，探究杠杆的平衡条件的步骤，进行实验操作：1.按示意图，安装好实验器材。2.调节杠杆两端的螺母，使杠杆处于水平平衡状态。3.在杠杆两边分别挂上数量不同的钩码，用F1、F2表示钩码的拉力，用L1、L2表示钩码离开悬挂点0的距离。4.改变钩码数量和它们离开0点的距离，使杠杆处于水平静止状态，多次测量。5.把各次实验所得的数据填入自己设计的表格中。6.收集、整理实验器材。同时，教师提醒学生要把摆动轴选在杠杆尺的中心处，使用前要调节两端平衡螺母，使杠杆尺水平平衡，钩码对杠杆尺的拉力大小就等于钩码的总重力。注意测量钩码的重力和钩码到转动轴0点的距离，要多次改变所挂钩码的个数和它在木尺上的位置，多测几组数据并把每一次数据记录在相应的表格中。此时，教师巡回观察各组的实验情况，如有错漏，及时给予点拨。学生完成实验后，教师用多媒体展现杠杆课件，师生共同讨论得出杠杆的名词：支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。杠杆在动力和阻力作用下处于静止状态，叫作杠杆平衡。然后教师提问：各小组，从得出的实验数据中，你们总结出什么结论？（有的组看不出能得出什么结论） 教师引导分析：如果我们把每一次表格左右两边的数据相加减或乘除，看看结果会怎样？同学们看出什么问题来了？杠杆的动力、动力臂、阻力、阻力臂之间的数据有怎样的关系？各组请把你们的正确答案做出汇报。

最后师生共同归纳，即可得出杠杆的平衡条件。用文字表示是：动力×动力臂=阻力×阻力臂；用字母表示是：F1L1=F2L2。

四、引导学生做好探究性实验的总结、交流和评价

在探究实验结束之后，教师应引导学生对探究性实验进行总结、交流和合理评价。如分析哪些实验操作是正确的？哪些实验操作是错误的？你对本次实验是否满意？实验设计是否有不合理的地方？测量数据和所得结论是否可靠？你最大的收获是什么？等等。请你自我评价一下。在这样的反馈过程中，学生对自己的探究行为会有所反思。他们知道如何修正错误会做得更好，这将提高探究效率，有利于学生探究能力的发展。

在《探究杠杆的平衡条件》的教学过程中，教师可以建立学生共同参与的实验总结和评价机制。先由各小组汇报员把本组的设计思路和整个实验操作过程、实验数据、实验所得结论以及收获等内容，分别向全班同学汇报，然后让其他小组进行评价。听取别人的意见和建议，取人之长，补己之短，以便提高自己的实验能力和操作水平。最后教师再进行总结和评价。

（特约编辑 诺 依）