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試論初中物理探究性實驗教學(xué)論文
摘要：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標，又是重要的教學(xué)方式之一。本文說明了開展初中物理探究性實驗教學(xué)的意義，分析了探究性實驗教學(xué)的基本過程，并對在探究性實驗教學(xué)過程中需要教師注意的幾個問題進行了討論。
關(guān)鍵詞：初中物理 探究性教學(xué) 實驗
1開展探究性實驗的意義
新的《物理課程標準》將科學(xué)探究與科學(xué)內(nèi)容并列為課程的兩大組成部分，并且指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標，又是重要的教學(xué)方式之一。
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，學(xué)生的實驗活動和教師的實驗教學(xué)是物理學(xué)科教學(xué)的重要組成部分。在新課程理念下，積極開展探究性物理實驗教學(xué)方式，是初中物理教學(xué)的重要任務(wù)之一。
所謂探究性實驗，就是以探究為主的實驗。具體來說，它是指在教學(xué)過程中，教師對知識不直接給出結(jié)論，而是通過創(chuàng)設(shè)情景，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生思考、提出問題，讓學(xué)生利用已有知識和生活體驗自主地進行物理實驗探究，通過小組合作討論，最終得出結(jié)論獲取知識的實驗。在這樣的教學(xué)形式中，教師的任務(wù)不再是單純的課堂傳授，而是為學(xué)生的學(xué)習(xí)和探究提供豐富多彩的學(xué)習(xí)環(huán)境和自由表達、充分討論問題的機會，指導(dǎo)學(xué)生主動的分析、探究問題。
2探究性實驗教學(xué)的基本過程
科學(xué)探究中所包含的要素主要有七個：提出問題，猜想與假設(shè)，制定計劃與設(shè)計實驗，進行實驗與收集證據(jù)，分析與論證，評估，交流與合作。在整個探究性實驗教學(xué)過程中，這七個要素實際上構(gòu)成一個探究活動鏈，其核心過程為“提出問題——猜想假設(shè)——探究發(fā)現(xiàn)——交流討論——創(chuàng)新應(yīng)用”。下面，對探究性實驗教學(xué)的基本過程作一簡要說明。
2.1創(chuàng)設(shè)情景，提出問題
初中學(xué)生仍習(xí)慣于靠經(jīng)驗材料判斷分析事物，這就要求我們必須給學(xué)生提供足夠的感性材料和活動機會等情景。同時，初中學(xué)生好奇心強，只要教師善于引導(dǎo)，就能將學(xué)生的好奇心轉(zhuǎn)化為強烈的求知欲和自覺的學(xué)習(xí)行為，學(xué)生就會自覺地進行探究活動。
學(xué)生猜想的關(guān)鍵就是設(shè)置合理物理情景，通過情景作出猜想，在猜想時有目的，有針對性。這就要求教師設(shè)置巧妙合理的情景，主動引導(dǎo)學(xué)生從日常生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，幫助學(xué)生把已有的生活體驗，感受轉(zhuǎn)化為物理知識。創(chuàng)設(shè)情景，提出問題，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還激發(fā)了學(xué)生的求知欲望。
而這兩點正是課程標準中對科學(xué)探究的要求。
2.2猜想假設(shè)，設(shè)計方案
猜想與假設(shè)是物理中重要的創(chuàng)造性思維形式，同時也是探究性實驗中十分重要的步驟。教師一方面要給提供設(shè)計實驗方案時所必須的實驗條件或必要的資料，另一方面要在探究過程中，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有知識和收集到的信息，展開聯(lián)想和想象，大膽提出科學(xué)猜想。
在猜想和假設(shè)的基礎(chǔ)上，要積極指導(dǎo)學(xué)生選擇恰當?shù)姆椒ǎ瑪M定合理的研究計劃。在此過程中，方案設(shè)計是相當重要的。設(shè)計得恰當，可以有助于探究，而一旦設(shè)計得不恰當，則會使探究性實驗喪失應(yīng)有的作用。這一階段，能幫助學(xué)生養(yǎng)成主動探究，獨立思考，自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的實驗設(shè)計能力。
2.3自主實驗，探究發(fā)現(xiàn)
學(xué)生所進行的猜想假設(shè)是否合理，提出的設(shè)計方案是否有效，這需要通過實踐來檢驗。學(xué)生要在前面設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，按照不同的學(xué)習(xí)情景，觀察實驗現(xiàn)象，并適時調(diào)整研究方案，通過分析等步驟，形成對物理概念和規(guī)律的初步認識。
這一階段主要是培養(yǎng)學(xué)生的操作能力、觀察能力和同學(xué)間的相互合作能力。而在這一階段中，教師要組織學(xué)生討論實驗的原理和方法，啟發(fā)學(xué)生的實驗思路，幫助他們修改實驗方法，設(shè)計實驗方案，寫出實驗步驟。
2.4分析數(shù)據(jù)，交流討論
在這一階段中，學(xué)生要將獲取的實驗數(shù)據(jù)進行歸納整理，并進行交流討論。交流形式可以靈活多樣，可以讓學(xué)生自由發(fā)言，也可以讓學(xué)生先在小組交流，然后派代表在全班匯報。應(yīng)該注意到：學(xué)生按設(shè)計的實驗方案進行探究后，往往會得到不同的結(jié)論或者遇到有爭議的問題，學(xué)生應(yīng)當通過共同討論，互相補充，將實驗結(jié)果和分析反饋有機結(jié)合起來，逐步完善探究得出的規(guī)律。
教師要在這一階段中發(fā)揮主導(dǎo)作用，鼓勵學(xué)生積極討論問題、解決問題。而在交流討論過程中，要讓學(xué)生認真分析別人觀點與自己觀點的不同之處，糾正自己在探究活動中的不足，吸收別人合理的建議，以完善自己的方案，逐步向?qū)嶒灲Y(jié)論推進，最終科學(xué)準確地描述實驗結(jié)論。
2.5再度創(chuàng)新，延伸應(yīng)用
學(xué)生在探究性實驗中會有很多新想法，而學(xué)生從得出的結(jié)論中又會發(fā)現(xiàn)新的問題。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生設(shè)計新的實驗來尋求答案，要引導(dǎo)學(xué)生進行進一步的探究，在新的學(xué)習(xí)情境中，完成其認知結(jié)構(gòu)的擴展與創(chuàng)新，以進一步開拓學(xué)生實踐技能。
同時，要引導(dǎo)學(xué)生將所得出結(jié)論，應(yīng)用到日常生活、生產(chǎn)中檢驗，去解決實際問題。達到把知識轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄�，開拓學(xué)生思維，提高學(xué)生的應(yīng)變能力的目的。
3探究性實驗教學(xué)中需要注意的幾個問題
3.1探究性實驗和傳統(tǒng)實驗的關(guān)系
探究性實驗因為側(cè)重學(xué)生獲取知識的過程，培養(yǎng)學(xué)生的動手和動腦能力，因此花費時間要比傳統(tǒng)實驗的時間來得長，有時會影響原來的教學(xué)計劃。特別在開始階段，學(xué)生還未適應(yīng)這種教學(xué)模式，所需時間更長。而從教學(xué)實際來看，學(xué)生探究能力的形成與發(fā)展是有一個漸進過程的，只有在掌握一定的基礎(chǔ)知識和技能的情況下才能開展探究性實驗。在從傳統(tǒng)實驗向探究性實驗轉(zhuǎn)變的過程中，還存在著一個混合教學(xué)模式。因此，探究性實驗和傳統(tǒng)實驗教學(xué)并不是兩種對立的關(guān)系。教師要做好統(tǒng)籌安排，有計劃有針對的逐步培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。
3.2探究性實驗的分段實施
探究性實驗對學(xué)生探究能力的要求，要循序漸進，由簡單到復(fù)雜，由部分探究到較為完整的探究過程。在剛開始探究性實驗時，可以安排一些簡單的探究活動，其環(huán)節(jié)可以只是其中的某幾個，隨著學(xué)生物理知識和技能的不斷發(fā)展，再逐步安排學(xué)生進行一些較為完整的探究活動。
在每個探究性實驗中，也可以在各個環(huán)節(jié)設(shè)置階段性問題，引導(dǎo)學(xué)生的探究過程。在設(shè)置問題時，要注意其難度。既不是學(xué)生輕而易舉就能解決的，也不是學(xué)生毫無頭緒的。這樣既有助于學(xué)生自身發(fā)展，又能保持學(xué)生的研究信心和興趣。
3.3探究性實驗的適度開放
探究性實驗要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識，其必然是一種開放式教學(xué)，在實驗過程中也經(jīng)常會出現(xiàn)教師意想不到的情況，這要求教師在具有良好專業(yè)知識的同時，要有一定的應(yīng)變能力。開放式的教學(xué)既不是由教師全盤決定，更不是放任自流，而是要求教師能自如的駕馭好課堂，在積極保護學(xué)生的創(chuàng)新精神的前提下，引導(dǎo)學(xué)生在適度開放中自主實驗。
3.4探究性實驗的小組劃分
小組合作是探究性實驗的重要基礎(chǔ)。因此，劃分好實驗小組是合作學(xué)習(xí)的前提。在劃分小組時，要考慮小組成員間性別、性格、學(xué)習(xí)成績、能力方面的差異，要將能力強的學(xué)生平均分布在各組內(nèi)。這樣既為全班各小組間的公平競爭打下了基礎(chǔ)，又可促進小組內(nèi)成員的交流探討，鍛煉了優(yōu)生的能力，也有利于差生學(xué)習(xí)。而分好后的小組也要在探究性實驗的過程中不斷優(yōu)化調(diào)整。
4總結(jié)
總之，探究性實驗教學(xué)是在傳統(tǒng)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，選擇出一些具有探究價值的題材，讓學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn)、探究物理規(guī)律，并且掌握、運用這些規(guī)律。探究性實驗使學(xué)生不僅能理解物理知識，掌握基本技能，而且能發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，讓學(xué)生將自己所學(xué)知識應(yīng)用于解決實際問題，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。
因此，有必要在初中物理教學(xué)中積極進行探究性實驗教學(xué)的嘗試，把探究性實驗教學(xué)融入到平時的物理教學(xué)活動中，以真正體現(xiàn)物理實驗性學(xué)科的特點。作為一名物理教師，應(yīng)當在物理實驗教學(xué)中用好、用活探究性教學(xué)模式，使物理課堂充滿活力，讓學(xué)生對物理學(xué)習(xí)充滿熱情。
參考文獻
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