摘 要 物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是物理教學(xué)成功的重要保障。根據(jù)初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義和理論依據(jù)，論述其基本特征、重要作用和基本環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞 課程改革；探究性實(shí)驗(yàn)；物理

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）05-0144-02

1 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義和理論依據(jù)

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義 我國(guó)從2001年在全國(guó)中小學(xué)實(shí)行新的課程改革，九年義務(wù)教育課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)物理課程改革提出新的要求。新課程改革的目標(biāo)是“以學(xué)生發(fā)展為本”，其重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過程中發(fā)現(xiàn)并且掌握新的知識(shí)。新的課程標(biāo)準(zhǔn)最大的轉(zhuǎn)變就是學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)接受變?yōu)榉e極自主地探究。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中處于非常重要的地位。百聞不如一見，百看不如一做。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種非常直觀和形象的教學(xué)方法。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)以物理知識(shí)和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程。實(shí)驗(yàn)探究的重心在學(xué)生，探究是學(xué)生的探究，教師的教只是為學(xué)生的學(xué)服務(wù)。葉圣陶有一句教育名言：教是為了不教[1]。探究實(shí)驗(yàn)是從感性到理性的認(rèn)知過程，是從具體到抽象、從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的思維形成過程，符合學(xué)生的身心特點(diǎn)和認(rèn)知過程。探究實(shí)驗(yàn)既是學(xué)習(xí)物理的重要基礎(chǔ)，又是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、手段和方法，利用探究實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生多方面的能力。例

如：通過對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，能培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力；通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析綜合，能培養(yǎng)學(xué)生概括、抽象的邏輯思維能力。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理論依據(jù) 探究學(xué)習(xí)的倡導(dǎo)者是美國(guó)芝加哥大學(xué)的施瓦布教授。探究學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與方法，探究學(xué)習(xí)的過程和方法有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。教師不應(yīng)該是命令學(xué)生學(xué)習(xí)，而是教給學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，培養(yǎng)自我汲取知識(shí)的能力。美國(guó)第一個(gè)《美國(guó)國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》于1996年推出，指出：首先，學(xué)習(xí)科學(xué)是學(xué)生主動(dòng)地自我構(gòu)建的過程；其次，科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的核心；第三，科學(xué)探究需要較多的時(shí)間；最后，探究不是科學(xué)學(xué)習(xí)的唯一的方式，卻是最為重要的方式。

探究學(xué)習(xí)的理論依據(jù)是建構(gòu)主義理論和學(xué)習(xí)金字塔理論，下面就對(duì)它們進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

1）建構(gòu)主義理論。建構(gòu)主義主要包括皮亞杰的發(fā)生認(rèn)識(shí)理論和認(rèn)知階段理論、布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論和維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論。建構(gòu)主義認(rèn)為人們是通過經(jīng)驗(yàn)和反思經(jīng)驗(yàn)來自主主動(dòng)建構(gòu)對(duì)事物的理解和關(guān)于事物的知識(shí)。建構(gòu)主義的理念概括起來就是以學(xué)生為中心，它突出強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生主動(dòng)而非被動(dòng)地探索知識(shí)，在原有知識(shí)基礎(chǔ)上的新的知識(shí)構(gòu)建。建構(gòu)主義認(rèn)為教學(xué)活動(dòng)的重心和中心應(yīng)該是學(xué)生和學(xué)生的活動(dòng)。因此，強(qiáng)調(diào)學(xué)生利用已有的一些物理知識(shí)對(duì)自然界的一些物理現(xiàn)象建構(gòu)自己的知識(shí)體系[2]。

洋思中學(xué)和杜郎口中學(xué)都創(chuàng)造了各自的教學(xué)神話。兩所學(xué)校在課堂教學(xué)方面有一個(gè)共同的特點(diǎn)：將課堂還給學(xué)生，將時(shí)間還給學(xué)生，使學(xué)生真正成為課堂的主人，讓學(xué)生動(dòng)起來，讓課堂活起來，讓效果好起來[3]。無疑，物理課堂中的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠很好地做到這一點(diǎn)。

2）學(xué)習(xí)金字塔理論，也有學(xué)者將之譯為經(jīng)驗(yàn)之塔理論，在1946年由美國(guó)著名心理學(xué)家戴爾首先提出。在該理論中，他把人的學(xué)習(xí)方式分為七種：聽講、閱讀、聲音和圖片、示范、小組討論、做中學(xué)和教別人。在24小時(shí)后檢測(cè)應(yīng)用不同的學(xué)習(xí)方式的被試對(duì)于習(xí)得內(nèi)容的記憶情況，結(jié)果是5%、10%、20%、30%、50%、75%、95%。由此可以看出探究性學(xué)習(xí)的巨大優(yōu)勢(shì)。

2 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本特征和重要作用

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本特征

1）突出學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性。教師的引導(dǎo)是為了更好地發(fā)揮學(xué)生的主體作用，并通過學(xué)生主體的充分參與、主動(dòng)探究和主體發(fā)展反映出來。學(xué)生是探究教學(xué)活動(dòng)的重點(diǎn)和核心，實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備和教師的引導(dǎo)幫助都應(yīng)該服務(wù)于學(xué)生。

2）突出學(xué)習(xí)的自主性。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生接受知識(shí)完全處于被動(dòng)的狀態(tài)，只會(huì)復(fù)制，復(fù)制實(shí)驗(yàn)原理、方法、步驟。在探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生知識(shí)的獲得是在教師的適當(dāng)幫助下，依靠自己的主動(dòng)探究而完成。學(xué)生不再是儲(chǔ)蓄知識(shí)的銀行和容器，他們懷著極大的熱情積極參與探究活動(dòng)，經(jīng)過自身的努力實(shí)現(xiàn)了自己知識(shí)體系的自主建構(gòu)。

3）突出師生關(guān)系的和諧性。在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師“以本為本”，無視學(xué)生的主體地位。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)尊重學(xué)生的主體地位，教師的教完全是為學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)過程服務(wù)。師生之間民主、平等，學(xué)生在融洽而和諧的氛圍中獲得良好的發(fā)展。在這樣和諧的師生關(guān)系氛圍中，師生之間是坦誠(chéng)相待的，生生之間有競(jìng)爭(zhēng)，但是更多的是真誠(chéng)的互助與合作。

4）突出實(shí)驗(yàn)信息交流的互動(dòng)性。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在自己探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行小組或班級(jí)的合作學(xué)習(xí)與探究，把教學(xué)過程處理成學(xué)生之間、師生之間信息傳遞的互動(dòng)過程。進(jìn)行多個(gè)層面的評(píng)估交流，讓每一個(gè)學(xué)生都能發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，獲得表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)信心和興趣。

5）突出教學(xué)評(píng)價(jià)的激勵(lì)性。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究，分層次要求，因此每一位學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上取得進(jìn)步，得到同學(xué)的認(rèn)可和教師的贊賞。在探究教學(xué)活動(dòng)中評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)多樣而且寬泛，當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)失誤或者錯(cuò)誤的時(shí)候，可以經(jīng)過反思和幫助后重新來過。學(xué)生的收獲是多方面的，不僅有知識(shí)的積累，更重要的是潛能的開發(fā)。每一個(gè)學(xué)生都有展示自我的機(jī)會(huì)，受到表揚(yáng)和激勵(lì)，獲得成功的體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。

探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用

1）有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在知識(shí)經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的人最重要的素質(zhì)是創(chuàng)新能力。在探究實(shí)驗(yàn)中，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生充分動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。如在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在進(jìn)行探究時(shí)采取木塊運(yùn)動(dòng)木板不動(dòng)的方式，實(shí)際發(fā)現(xiàn)很難讓木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)。筆者就和學(xué)生停了下來，分析原因，尋找解決的辦法。有一個(gè)小組最先創(chuàng)造性地運(yùn)用逆向思維的方式想到一個(gè)辦法：木塊不動(dòng)而木板勻速直線運(yùn)動(dòng)。

2）有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在探究性實(shí)驗(yàn)過程中，要求學(xué)生收集相關(guān)的信息和數(shù)據(jù)，加工處理解決問題。這樣學(xué)生能夠深切體會(huì)收集信息、資料、設(shè)計(jì)方案和運(yùn)用數(shù)學(xué)方法的重要性，并且能夠更好地鍛煉合作學(xué)習(xí)的能力。

3）有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。探究性實(shí)驗(yàn)從提出問題、猜想和假設(shè)入手，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突。教師堅(jiān)持循序漸進(jìn)、啟發(fā)性和自主性相結(jié)合的原則，通過評(píng)估和交流，使學(xué)生積極發(fā)言、討論。學(xué)生充分發(fā)表自己的觀點(diǎn)和見解，從探究實(shí)驗(yàn)中體會(huì)到失敗的教訓(xùn)，更能體會(huì)到成功的快樂，從而激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。

3 探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本環(huán)節(jié)

提出問題 教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)，從教材和實(shí)際生活、生產(chǎn)出發(fā)，創(chuàng)設(shè)合理的實(shí)驗(yàn)情境，提出有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的物理情境與自己已有知識(shí)的沖突，從而自主提出問題。必要時(shí)教師應(yīng)該幫助學(xué)生篩選出有價(jià)值的問題，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和需要探究的任務(wù)。

猜想和假設(shè) 學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)后，根據(jù)提出的問題積極思考，查閱資料，提出猜想和假設(shè)。猜想的過程是學(xué)生思維極其活躍的一個(gè)過程，并且時(shí)而迸發(fā)出創(chuàng)新的火花。物理課堂缺少了猜想，那么能力的發(fā)展和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)將無從落實(shí)。牛頓曾說過：“沒有大膽的猜想，就不會(huì)有偉大的發(fā)現(xiàn)?！?/p>

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃 學(xué)生根據(jù)探究的問題，制訂計(jì)劃并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。以前，實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)步驟均由教科書給出，會(huì)嚴(yán)重束縛學(xué)生的思維。如果學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)步驟，就能充分調(diào)動(dòng)動(dòng)手動(dòng)腦的熱情。設(shè)計(jì)完成后再加以討論，就能使設(shè)計(jì)更加優(yōu)化、合理。

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù) 在探究實(shí)驗(yàn)操作過程中，教師是幫助者。初中生在實(shí)驗(yàn)操作過程中很容易出現(xiàn)這樣那樣的問題，教師應(yīng)該在各個(gè)小組之間巡視，遇到操作中的不恰當(dāng)之處及時(shí)給予點(diǎn)撥或糾正，也可以讓優(yōu)秀小組派出代表到需要幫助的實(shí)驗(yàn)組充當(dāng)小老師。這樣既鍛煉了學(xué)生，又能避免多次失敗給學(xué)生造成心理上的負(fù)面影響。

分析與論證 學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究過程中記錄的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)，通過列表法、圖像法等方法歸納總結(jié)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在運(yùn)用列表法、圖像法時(shí)，會(huì)用到較多的數(shù)學(xué)知識(shí)，教師應(yīng)該給予恰當(dāng)?shù)恼f明和提示。在總結(jié)和歸納時(shí)，注意誤差的存在，以便得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

評(píng)估 各個(gè)小組之間對(duì)于得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論加以分析，看看實(shí)驗(yàn)結(jié)論與最初的猜想是否存在差異。對(duì)于結(jié)論的不同之處，分析是誤差引起的，還是實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)驗(yàn)步驟的不恰當(dāng)引起的，找到原因及時(shí)糾正并提出改進(jìn)的方法。探究的過程比結(jié)果更加重要，在探究實(shí)驗(yàn)中千萬不能為了趕進(jìn)度，而在學(xué)生還沒有進(jìn)行充分分析和思考?xì)w納時(shí)就草率得出結(jié)論。為了讓學(xué)生充分體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究過程，應(yīng)該安排足夠的時(shí)間讓學(xué)生的各種想法、觀點(diǎn)得到充分的交流和討論。

因此，在實(shí)際的物理教學(xué)中，每實(shí)驗(yàn)小組為四人，組內(nèi)成員分工明確，并且定時(shí)輪換。這樣既能使每一個(gè)學(xué)生都得到機(jī)會(huì)均等的全面訓(xùn)練，又能體現(xiàn)工作中的分工協(xié)作。小組同質(zhì)，組內(nèi)異質(zhì)。在評(píng)估交流時(shí)，第四名答對(duì)問題得到四分，第一名答對(duì)問題得到一分，并且進(jìn)行量化，這樣促進(jìn)小組內(nèi)學(xué)生互助學(xué)習(xí)，從而提高每一個(gè)小組的整體學(xué)習(xí)水平。尤其是對(duì)于學(xué)困生，在實(shí)驗(yàn)中只要有點(diǎn)滴的進(jìn)步就應(yīng)大加表揚(yáng)，以資鼓勵(lì)。

4 結(jié)束語

總之，在探究實(shí)驗(yàn)過程中使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)合作、學(xué)會(huì)探究、學(xué)會(huì)創(chuàng)新，正是現(xiàn)代教育的目標(biāo)。教師要努力推進(jìn)探究性實(shí)驗(yàn)，更新教育觀念，全力推進(jìn)教學(xué)改革，培養(yǎng)出大量適合現(xiàn)代社會(huì)需求的勇于探索創(chuàng)新的優(yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn)

[1]李紅.葉圣陶：為人生的教育[J].基礎(chǔ)教育，2006（2）.

[2]張建偉.從認(rèn)知主義到建構(gòu)主義[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)，1996（4）.

[3]黃保江.從洋思到杜郎口[J].基礎(chǔ)教育改革論壇，2006（6）.

作者：丁吉?jiǎng)伲筒┦兄艽鍏^(qū)南郊中學(xué)（255302）。