柯進(jìn)福

在新一輪初中物理課程改革中，強(qiáng)調(diào)了探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位。新的課程標(biāo)準(zhǔn)在科學(xué)探究上突出“提出問題；猜想與假設(shè)；制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)；分析與論證；評(píng)估；交流與合作”的理論內(nèi)容。物理探究性實(shí)驗(yàn)是指：教師對(duì)知識(shí)不直接給出結(jié)論而是通過創(chuàng)設(shè)情景，啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生思考，提出問題，再讓學(xué)生利用已有的知識(shí)和生活體驗(yàn)自主地去進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究，通過小組合作討論研究，最終得出結(jié)論，獲取知識(shí)。

一、物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施

（一）創(chuàng)設(shè)情景，形成任務(wù)驅(qū)動(dòng)

情景引入，顧名思義是在探究活動(dòng)的初始，設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的引入手段。其最主要作用在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過情景產(chǎn)生好奇心，充分利用青少年好動(dòng)心理特征的正面效應(yīng)，用趣味啟發(fā)學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而轉(zhuǎn)化成學(xué)生積極求知的驅(qū)動(dòng)力，這是學(xué)好物理的重要環(huán)節(jié)。在新課程實(shí)施的課堂中，物理探究性實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是“提出問題”。不少教師按部就班，讓學(xué)生就某個(gè)問題展開“猜想與假設(shè)”，由于學(xué)生對(duì)問題缺乏初步的認(rèn)識(shí)，也缺乏教師的適當(dāng)引導(dǎo)，猜想與假設(shè)就成了胡猜亂想。不少學(xué)生的猜想與老師的教學(xué)設(shè)想毫無(wú)關(guān)聯(lián)，最后為了完成教學(xué)任務(wù)，原來(lái)學(xué)生對(duì)問題提出的猜想被束之一閣，而教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，代替學(xué)生提出猜想。利用情景引入，不但具備提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的功能，還應(yīng)具備另一重要的功能：讓學(xué)生在趣味的、未知原因的情景中，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，驅(qū)動(dòng)學(xué)生提出要探究的問題，并且根據(jù)所提供的情景，對(duì)問題形成猜想與假設(shè)。這兩點(diǎn)正是課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)科學(xué)探究的要求。

案例一：《壓強(qiáng)》的活動(dòng)情景引入

在《壓強(qiáng)》一節(jié)的引入中，教師請(qǐng)一位男生和一個(gè)女生幫老師釘木板，老師提問：“誰(shuí)會(huì)釘?shù)每煲稽c(diǎn)？”學(xué)生笑話老師“無(wú)知”。結(jié)果相同時(shí)間內(nèi)，女生釘好了，但男生失敗了。當(dāng)想象與實(shí)際形成巨大反差時(shí)，最容易使人產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望。男生回座位時(shí)丟下一句話“不公平”，老師及時(shí)抓住這句話，提問“男生說(shuō)‘不公平，除了男生比女生力氣大不公平之外，其他同學(xué)想一想還有什么可能不公平？”引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想。

師：“起初大家認(rèn)為男同學(xué)會(huì)毫無(wú)疑問地勝出這個(gè)比賽，主要原因是基于什么考慮？”

生：“男生力氣大！”

師：“也就是說(shuō)，壓力的作用效果，從大家常識(shí)來(lái)看是與什么有關(guān)系？”

生：“力的大小?！?/p>

最后老師在實(shí)物投影儀上展示兩個(gè)同學(xué)所用的釘。老師提問：“男生說(shuō)‘不公平，是因?yàn)樗昧四目卺?？”引發(fā)學(xué)生對(duì)鐵釘?shù)挠^察。師因勢(shì)利導(dǎo)“壓力的作用效果，除了普遍認(rèn)為與壓力大小有關(guān)系之外，還可能跟什么因素有關(guān)系呢？”通過問題引導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)觀察，學(xué)生提出“影響壓力作用效果可能與受力面積的大小有關(guān)”。

（二）根據(jù)學(xué)生實(shí)際，通過有效提問引領(lǐng)學(xué)生思考

課堂提問的方式引發(fā)我們兩個(gè)思考。

思考一：“滿堂灌”變?yōu)椤皾M堂問”，學(xué)生的回答不少是“是”“不是”“對(duì)”“錯(cuò)”等，缺乏主觀思考，進(jìn)行解釋的回答。而這樣“滿堂問”課堂中所設(shè)的提問往往是泛泛而問，教師的問題不能引發(fā)學(xué)生深層次的思考。

思考二：老師對(duì)新課程的課堂提出一個(gè)研討問題：“當(dāng)學(xué)生導(dǎo)而不發(fā)的時(shí)候，怎么辦？”學(xué)生導(dǎo)而不發(fā)有多方面原因。而其中之一：所提的問題脫離了學(xué)生的基礎(chǔ)、實(shí)際能力，因而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)老師的問題“導(dǎo)而不能發(fā)”。

因此在實(shí)際教學(xué)中，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際和基礎(chǔ)，以有效提問，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。

案例二：探究“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”

在《電動(dòng)機(jī)》一節(jié)書中，教師對(duì)“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”演示實(shí)驗(yàn)的處理如下：教師在演示圖3實(shí)驗(yàn)后，得出磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體有力的作用。為了進(jìn)一步探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體作用的其他特點(diǎn)，師：“要使通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向剛好相反，可以通過什么來(lái)實(shí)現(xiàn)？”上臺(tái)的第一位學(xué)生操作是把導(dǎo)線與電源的正負(fù)極互換。

師：“你是根據(jù)什么，想到改變電源正負(fù)極與導(dǎo)線連接的呢？”生：“在奧斯特實(shí)驗(yàn)證明，磁場(chǎng)的方向與電流方向有關(guān)。那我就想通電導(dǎo)體的受力方向是否會(huì)與電流方向也有關(guān)？”教師再次提問“還有什么其他操作也能夠改變通電導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向？”第二位學(xué)生把磁鐵的南北極上下倒置。

這個(gè)內(nèi)容的通常教法是：教師通過改變磁體南北極和改變導(dǎo)線與電源正負(fù)極的接線，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論。這種做法關(guān)注了學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力與總結(jié)能力，但學(xué)生主體行為展開不足，就這種教法而言，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手能力的目標(biāo)。在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的處理上，教師沒有直接做演示實(shí)驗(yàn)，而是在學(xué)生能力范圍內(nèi)提出有效問題，啟發(fā)學(xué)生思維，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行有實(shí)質(zhì)意義的探究，從而在探究的基礎(chǔ)上得出結(jié)論。要讓學(xué)生能主動(dòng)參與到探究實(shí)驗(yàn)中，教師必須對(duì)課堂中提出的有效問題加以研究。

（三）適度開放，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)

探究性實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)在于：發(fā)展學(xué)生的能力；培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和創(chuàng)新精神等?；谏鲜瞿繕?biāo)，結(jié)合初中學(xué)生認(rèn)知的成長(zhǎng)歷程，初中物理探究性實(shí)驗(yàn)不能由老師全盤決定，也不能完全放任自由，而應(yīng)該在適度開放中由學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生在一定的范圍內(nèi)，自選探究方向，自定實(shí)驗(yàn)方案，教師不過分干預(yù)，不同能力的小組獲得的結(jié)論因能力而異。教師只是在最后的評(píng)估與交流中引導(dǎo)學(xué)生得出相應(yīng)的結(jié)論。開放性與自主性是實(shí)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)所必需的，只有這樣才能有效提高學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神。

案例三：探究影響物體所受浮力大小的因素

教師讓學(xué)生親身體驗(yàn)，利用日常所見的活動(dòng)作引入，把空瓶壓在水里越深，手受到的力越大，讓學(xué)生通過物體受浮力越來(lái)越大的過程，引導(dǎo)學(xué)生猜想浮力大小與深度有關(guān)。在感受浮力增大的同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生觀察排開的水越來(lái)越多，引導(dǎo)學(xué)生猜想浮力大小與排開的水之間存在關(guān)系。教師在引導(dǎo)學(xué)生探究出浮力等于排開液體的重力后，一回頭，再根據(jù)猜想引導(dǎo)學(xué)生探究浮力與深度的關(guān)系。師：在猜想浮力大小與什么有關(guān)時(shí)，我們還猜想到浮力的大小與深度可能有關(guān)，請(qǐng)自己做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究檢驗(yàn)，探究深度對(duì)浮力的影響。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)——在把物體逐漸浸入水的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減少，發(fā)表結(jié)論：深度越深，物體所受浮力越大。但另一組同學(xué)反對(duì)，在他們探究浮力與排開液體重力關(guān)系時(shí)，發(fā)現(xiàn)物體在不同深度，但浮力不變（兩組學(xué)生并沒有注意物體是否浸沒的條件）。教師用開放態(tài)度引導(dǎo)“兩組同學(xué)不同的意見，誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)？請(qǐng)注意物體在液體中的不同位置去看待兩個(gè)結(jié)論。”在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生發(fā)現(xiàn)分別在不完全浸沒與完全浸沒的條件下，兩個(gè)結(jié)論都對(duì)。探究性學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和創(chuàng)新精神。問題意識(shí)即一種懷疑精神，一種探索意識(shí)，它是創(chuàng)造的起點(diǎn)，沒有問題意識(shí)就沒有創(chuàng)新精神。許多有重大意義的問題在開始時(shí)都是不為人們所理解，因而被誤認(rèn)為沒有意義的。要養(yǎng)成問題意識(shí)，就需要養(yǎng)成問為什么的習(xí)慣，同時(shí)養(yǎng)成尊重他人提出問題的習(xí)慣，教師應(yīng)該以身作則。特別對(duì)正在成長(zhǎng)過程中的中小學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們的問題意識(shí)和創(chuàng)新精神需要成年人的呵護(hù)和鼓勵(lì)，才不至于被扼殺。

（四）創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)

案例四：利用“探究凸透鏡成像”的整套實(shí)驗(yàn)裝置，再加一個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡，讓學(xué)生探究“近視眼的矯正用什么透鏡”。

教師將物體放在凸透鏡較近處，但仍能在光屏上得出一個(gè)倒立縮小的實(shí)像，比看近處的物體能看得清晰 。

解釋近視的眼睛晶狀體太厚，睫狀體不能有效調(diào)節(jié)厚薄。因此看遠(yuǎn)處的物體很模糊。

教師引導(dǎo)“近視眼要看清物體，就要佩戴眼鏡，我們帶的眼鏡是凸透鏡還是凹透鏡？”引導(dǎo)學(xué)生利用另外的兩個(gè)小凸透鏡和凹透鏡，探究近視眼應(yīng)該佩戴什么眼鏡？教師創(chuàng)造性地引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)。根據(jù)初中學(xué)生的實(shí)際，學(xué)生的能力較難實(shí)現(xiàn)如何設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)。因此適宜教師利用情景（演示實(shí)驗(yàn)等）作引導(dǎo)，而留下問題的關(guān)鍵讓學(xué)生進(jìn)行探究。在進(jìn)行分組探究感應(yīng)電流的實(shí)驗(yàn)中，由于不少同學(xué)都經(jīng)歷改裝的過程，熟悉器材，因此對(duì)實(shí)驗(yàn)探究有很大的幫助。是自己做的，已經(jīng)很熟悉了，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)很興奮，很專心，當(dāng)然也就很快得出結(jié)論。

到后來(lái)，還有一些學(xué)生經(jīng)常問“老師，有沒有電表要拆的，有就叫我去幫忙?！睆奶骄啃詫?shí)驗(yàn)案例中，探究性實(shí)驗(yàn)從課外回歸到課堂，我們可以看到的不是“要我學(xué)”，而是“我要學(xué)”的學(xué)生。從經(jīng)驗(yàn)中，我們可以看到物理探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)芴岣邔W(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，能培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì)；也能提高我們老師關(guān)心的學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)。

（五）滿足需求，延伸課外探究

學(xué)生在日常生活和實(shí)驗(yàn)探究過程中會(huì)有很多不同的問題，也有很多新想法，老師課堂上無(wú)法一一解決；由于課時(shí)限制、課程標(biāo)準(zhǔn)或教學(xué)設(shè)備限制，有很多學(xué)生感興趣的知識(shí)、超出初中課標(biāo)要求的知識(shí)（有的甚至到高中才會(huì)涉到），我們老師都無(wú)法滿足學(xué)生的需要；部分學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象、規(guī)律有著很大的興趣，在一般的課堂教學(xué)中，無(wú)法得到一一滿足。因此把探究性實(shí)驗(yàn)延伸到課外，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外探究將有利于滿足不同學(xué)生的要求，開拓各個(gè)層次的學(xué)生的實(shí)踐技能。

內(nèi)容安排可結(jié)合實(shí)驗(yàn)冊(cè)中的小制作（如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)）、小實(shí)驗(yàn)（如水瓶琴奏樂），結(jié)合我們生活的物理活動(dòng)（如測(cè)量自己登樓功率、測(cè)量學(xué)校到自己家庭的距離、測(cè)量家庭用電器的電功率）、教材中的“想想做做”（如判斷未知磁體的極性；測(cè)量電池組電壓；導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系等）、各種練習(xí)冊(cè)中出現(xiàn)的探究題（如找一根鐵絲讓它溫度升高、內(nèi)能增大，看誰(shuí)的辦法多？），教師不定期提供探究素材和趣味物理資料引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究活動(dòng)，科技節(jié)設(shè)置具有競(jìng)賽性質(zhì)的制作（如紙火箭、水火箭、雞蛋撞地球、飛行時(shí)間最長(zhǎng)的紙飛機(jī)）等等。根據(jù)不同學(xué)生的實(shí)際，讓學(xué)生進(jìn)行課外探究活動(dòng)的同時(shí)，寫出探究報(bào)告。

二、探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中應(yīng)注意的問題

實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略：根據(jù)不同的教學(xué)情景，恰當(dāng)?shù)剡x擇相應(yīng)的探究性實(shí)驗(yàn)。具體應(yīng)結(jié)合教學(xué)實(shí)際，促使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，動(dòng)眼、動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，并使之掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，形成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。為此應(yīng)注意下列問題：

（一）根據(jù)新課標(biāo)對(duì)能力與技能的要求，安排探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容

例如，課標(biāo)中要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)，會(huì)使用天平、溫度計(jì)、電流表等基本物理實(shí)驗(yàn)儀器。學(xué)生在探究物質(zhì)密度、探究物體熔化、沸騰等實(shí)驗(yàn)中，對(duì)學(xué)生使用這些儀器技能方面已有相當(dāng)高的要求。那么可以在之前介紹儀器使用的課堂上，變儀器演示轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M探究實(shí)驗(yàn)，努力增加學(xué)生對(duì)這些儀器的使用頻率，讓學(xué)生在探究?jī)x器的過程中，提高儀器使用的技能。

（二）將課本上的小實(shí)驗(yàn)和一些實(shí)驗(yàn)習(xí)題改為分組或演示實(shí)驗(yàn)

例如用紙盒可以將水燒開的小實(shí)驗(yàn)可設(shè)為課堂演示實(shí)驗(yàn)，反復(fù)彎折鐵絲后彎折處會(huì)發(fā)燙等實(shí)驗(yàn)習(xí)題設(shè)為分組實(shí)驗(yàn)等等。

總之，注重學(xué)生科學(xué)探究過程，根據(jù)不同的教學(xué)需要，實(shí)施課堂探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不同策略，會(huì)對(duì)新課標(biāo)下初中物理課堂的教學(xué)能產(chǎn)生積極良好的效果，使物理教學(xué)過程成為學(xué)生愉悅的情感體驗(yàn)過程，讓學(xué)生感悟到實(shí)際生活中的物理的奇妙和規(guī)律，從而激發(fā)學(xué)生勇于探索科學(xué)知識(shí)的最大潛能，真正實(shí)現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會(huì)。

【參考文獻(xiàn)】

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