◆李興泉 陳多霞

(甘肅省古浪縣古豐初級中學)

物理是一門以實驗為基礎的學科，初中物理探究性實驗的重大突破促進物理學科的飛速發(fā)展。但是，許多農(nóng)村地區(qū)特別是山區(qū)農(nóng)村中學由于長期受到實驗條件的限制和一些教師專業(yè)不對口等因素的影響，學生的實驗技能和實驗素養(yǎng)還有待于進一步的提高。為此，我們廣大的山區(qū)一線教師更應該探索科學的實驗方法，使學生在一些探究性實驗與實踐中能逐步了解和掌握這種方法。

一、物理探究性實驗教學的指導思想

物理探究性教學的設計首先要足夠“新穎”。正是這種“新穎”的刺激，才能激起學生對問題探究的興趣和欲望。但是，這種“新穎”既不能有太強的刺激，過強的刺激超過主體的認知結(jié)構(gòu)水平，不能接受；也不能有太弱的刺激，這樣起不到刺激認知結(jié)構(gòu)上的不平衡。因此，我認為山區(qū)中學物理探究式教學的指導思想應該是“新穎、適度”。

二、物理探究性實驗教學的主要環(huán)節(jié)

2011版《九年制義務教育物理課程標準》明確指出，科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一?？茖W探究的形式是多種多樣的，其主要環(huán)節(jié)有：提出問題，猜想與假設，進行實驗與收集數(shù)據(jù)，分析與論證，交流與評估。盡管科學探究沒有固定的程序，但相對而言仍有一般的程序可循。而這個一般的程序是學生做探究的必要知識，也是完成探究的基本環(huán)節(jié)。由于我們大山深處的學生見識少，思路窄，學習常常都比較被動，見到探究性實驗，覺得無從下手。因此，教師在探究性實驗教學中可以給學生提供一些必要的“任務單”讓學生學習探究。在探究性教學中，教師與學生的思維活動應以學生為主體，教師為主導，雙向互動為原則。努力改變傳統(tǒng)的“學生被老師牽著走”的做法，教師要充分相信每個學生都有探索學習的潛能，激勵學生探索學習，教師要尊重學生，建立師生間、生生間的密切合作關系，讓學生能夠進行充分的溝通與合作。

三、物理探究實驗教學設計策略

(一)注重導入，激發(fā)學生求知的好奇心

教育家蘇霍姆林斯基說“如果教師不想方設法使學生進入情緒高漲和潛力振奮的內(nèi)心狀態(tài)就急于傳授知識，這種知識只能使人產(chǎn)生冷漠的態(tài)度，而不動感情的腦力勞動則會帶來疲倦。由此可見，教師應給學生創(chuàng)設一種探究的氣氛，一種探究的情景，引發(fā)學生好奇心是激發(fā)學生積極性和培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的有效方法和手段。例如，在《密度》一節(jié)的教學中，我充分利用在前一節(jié)課中學生已有知識“密度=質(zhì)量/體積”引導學生分析，要搞清楚質(zhì)量與體積的關系，必須弄清楚控制變量法，教師可以啟發(fā)和引導：(1)物體的質(zhì)量和體積之間存在著什么樣的關系？(2)同種物體，質(zhì)量相同，體積呢？(3)同種物質(zhì)，體積相同，質(zhì)量呢？(4)不同物體，質(zhì)量相同，體積呢？(5)不同物體，體積相同，質(zhì)量呢？(6)同種物質(zhì)組成的不同物體，質(zhì)量和體積的比值是否相同和相近呢？(7)不同物質(zhì)組成的物體，其質(zhì)量和體積的比值是否相同？

實驗的導入方式必須注意教師的提問和學生自己的探究要“新穎、適度”，要能刺激學生心理產(chǎn)生疑問，這樣才能形成科學的課堂探究氛圍。

(二)注重實驗的安全設計，培養(yǎng)學生的安全意識

對現(xiàn)有實驗安全改進已成為當前物理教學的共識，尤其山區(qū)中學，實驗器材短缺，學生安全意識差，有些實驗必須教師進行改進才能完成。

例如，初中物理教材中有一個氣體對外做功內(nèi)能減小的實驗：往燒瓶中加入少量的酒精，輕輕搖晃，使酒精汽化，將瓶口用帶著橡皮管的塞子塞緊，用打氣筒通過橡皮管向燒瓶中打氣。當瓶內(nèi)氣體將塞子頂出時，伴隨著“嘭”的一聲響，瓶內(nèi)彌漫著白霧。此時，用手觸摸燒瓶壁會感到很涼，原因是瓶內(nèi)氣體將瓶塞頂出時對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，從而造成酒精蒸汽液化形成白霧。此實驗非常生動，實驗中塞子塞得越緊，實驗現(xiàn)象越明顯。但是，用燒瓶做實驗，有燒瓶會炸裂而造成危險的擔憂。進行簡單的改進，就可以消除后顧之憂。用裝飲料的塑料瓶代替燒瓶即可，可以大膽地將橡皮塞塞得很緊，使實驗的效果更為明顯。

(三)設計開放性實驗，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維

開放式實驗就是指為達到統(tǒng)一實驗目的，讓學生自主選擇實驗器材，依據(jù)不同實驗原理設計出不同的實驗方案，從而極大的培養(yǎng)學生的思維發(fā)散性和創(chuàng)造性。如人教版八年級《音調(diào)的高低與物體振動頻率的關系》實驗的改進：教材中給出的“紙片過木梳、橡皮筋的振動”目的是讓學生感受音調(diào)的高低與頻率的關系，但是由于兩實驗的響度小，能夠聽清楚的學生少，效果不明顯。我是這樣做的，準備15～20cm的鋼鋸條，并布置學生也準備(這在農(nóng)村是很容易找到的)，一端伸出桌面，一端按于桌面上，撥動鋼鋸條的自由端并逐漸改變伸出桌面的長度來研究音調(diào)于頻率的關系，效果明顯。

(四)設計創(chuàng)新性實驗，培養(yǎng)學生思維的遷移能力

課本上有很多探究性實驗在山區(qū)中學沒有現(xiàn)成的儀器配備，若不做，則學生缺乏感性認識，很難對學生講清楚，且內(nèi)容顯得枯草無味，為此，教師要創(chuàng)設一些新的實驗情景，培養(yǎng)學生把所學知識遷移應用于新的實驗的創(chuàng)新能力。

例如，初中物理《摩擦力》一節(jié)的教學中，摩擦力的方向是一個極難講清楚的難點，教師在課堂上費盡口舌也難令學生滿意。我啟發(fā)學生設計這樣一個實驗：先拿一塊毛巾把它緊鋪在木板上，目的是讓接觸面粗糙，再取一塊海綿，把它放于毛巾面上做一滑動。由于海綿的滑向很容易的就觀察到海綿受到滑動摩擦力的方向。再取一塊海綿，用兩塊海綿還可以做相對運動時各自所受滑動摩擦力的方向。通過簡單的實驗，不僅使學生輕易的突破了難點，而且使思維的遷移性得到很好的發(fā)揮。

(五)設計科學性實驗，培養(yǎng)學生思維的嚴謹性

首先，必須保證實驗設計不出現(xiàn)科學性錯誤；其次，實驗設計要具有物理學的思想和方法。因此，在探究性實驗教學中，教師要引導學生對實驗方案進行認真細致的科學設計。不僅要考慮實驗的原理，而且要考慮實驗過程的邏輯性和實驗數(shù)據(jù)的精確性，還要看實驗結(jié)果的合理性，以培養(yǎng)學生思維的嚴謹性和實事求是的科學態(tài)度。

例如，串聯(lián)電路總電阻與分電阻的大小關系。

提出問題：兩個電阻串聯(lián)后，總電阻跟兩個分電阻的大小關系如何？

猜想與假設：兩個電阻串聯(lián)后，總電阻可能大于兩個分電阻，因為兩個導體串聯(lián)后，相當于增加了導體的長度，導體的長度越長電阻越大。

檢驗假設，得出結(jié)論：從理論推導中可得出猜想與假設的正確性。

然后根據(jù)假設和猜想，利用物理實驗，在真實可行的實驗基礎上，通過對實驗結(jié)論的比較、類比、歸納和演繹推理等得出物理規(guī)律，還要進行理論與實驗的比較，分析誤差產(chǎn)生的原因。類似的還有對牛頓第一定律的研究等。

總之，探究性實驗教學不僅要模擬科學探究之“形”，更要滲透科學探究之“神”。學生的探究活動并非都是一帆風順的，這就需要教師當好組織者、引導者、合作者和課程的開發(fā)者，為學生提供更多發(fā)現(xiàn)和發(fā)展的機會。