初中物理教学中探究性实验的开展

张洁

【摘  要】探究性的物理实验可以锻炼学生们的逻辑思维能力、实验能力、实践能力，更是可以很好地培养学生们的创新思维，帮助学生们养成独立且自成体系的物理知识认知，在一定程度上加深学生们对于物理知识的理解，促进学生们思考物理的深度。

【关键词】初中物理；新课改培养；探究性实验；策略研究

探究性的物理实验需要以学生们为主体，某个问题为核心来进行，在这个探究的过程中不仅可以解决学生们的学习问题，更是可以很好地锻炼学生们的物理实验思维，培养学生们的实验意识，并且在一定程度上学生们可以进行良好的自主学习，更好地学习物理。

一、设置悬念，调动好奇心理

（一）制作微课，呈现神奇现象

教师在设置悬念的时候可以利用微课来进行。教师可以通过制作物理微课，让微课给学生们呈现出生活中的某些神奇的现象，以此来吸引学生们的注意力，让学生们对这个现象背后的根本原因产生探索的兴趣，教师也就可以很顺利地引导学生们进行探究性实验。例如，在教学“光的折射——透镜”的时候，教师会发现学生们在学习这一章节的时候缺乏一定的学习兴趣，教师通过调查可以发现学生们认为这一章节就是自身平时在生活中经常用小镜子反射出光斑一样的内容。针对学生们的这种认知和理解，教师就可以通过微课展示光的折射的神奇现象来纠正学生们的想法，如教师可以将透镜成像，亦或者是日常生活中学生们接触不到的海市蜃楼、霓虹或者是美丽的日晕来向他们展示出来。学生们在观看到这些神奇的现象时首先的想法是不可思议，他们很难想象到简单的光的折射可以在日常生活中呈现出这么多的现象。然后学生们对于光的折射的学习兴趣就会得到激发，从而开始了解跟光的折射有关的具体物理知识。这样教师就通过具体的微课吸引了学生们的注意力，调动了学生们学习光的折射的积极性，同时也促进学生们进一步探索光的折射的好奇心，刺激了学生们主动去学习跟光的折射有关的物理知识，也就很好地促进了学生学习光的折射。

微课所呈现的神奇现象不仅吸引学生的注意力，更是可以让学生们直观地感受到物理的魅力所在，为他们打开一扇新的大门；同时学生们还可以通过微课了解一定的物理知识，为自己将要学习的物理知识及将要进行的物理实验奠定一定的基础。

（二）观察演示，生发科学问题

学生们在观看教师制作的微课之后，可以自行进行演示还原，看看是否自身可以重新演示微课中的神奇现象，并对这个过程进行思考，看看其中存在哪些物理学科的知识，并且可以对其进行一定的探究。这样学生们就可以确立自己的探究性实验的具体目标。

当学生们在通过微课了解了光的折射之后，教师就可以引导他们观看具体的光的折射的透镜实验，让他们来进行探究性物理实验的第一步：认真观察、从中分析，学生们就会仔细观看什么是透镜实验。这样教师就可以演示透镜实验：先把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。然后点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度。紧接着把蜡烛放在较远处，蜡烛到凸透镜的距离分别为＞2f、=2f、＞f且

＜2f，然后移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小，测量像距和物距，再把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上或焦点内，移动光屏，看是否能够成像，学生们通过观察这个过程就会发现，教师在不断移动蜡烛的位置，而蜡烛的位置跟透镜的焦距有关，那为什么要这么不断移动位置，为什么要以透镜的焦距为距离标准呢？学生们就会产生这些问题，那么教师就可以很好地指引学生们去进行探究。

学生们通过观察演示所产生的问题不仅仅是他们思维的表现，更是代表了他们对于物理知识的了解和思考深度，教师可以通过学生们的具体表现对他们进行不同的引导，借此来弥补学生们在知识层面上的差距，从而提升整体的学习效率，营造良好氛围。

二、动手操作，发展创新思维

（一）更换实验材料，观察差别

教师在引导学生们进行探究性物理实验的时候可以让他们运用最基本的控制变量法，也就是让他们尝试着运用不同的材料来进行物理实验，进而从中发现不同的材料进行物理实验所具有的差距。这样学生们可以很好地思考不同的材料与物理实验的关系。例如，在教学“欧姆定律”的时候，教师在引导学生们验证欧姆定律是否存在的探究性实验的时候，会发现学生们在做实验的时候，就是单纯地滑动滑动变阻器，然后观察电压表的读数，并不能直观地感受到欧姆定律的存在。针对学生们的这种现象，教师就可以通过更换实验材料来让学生们观察其中的差距，从而体会欧姆定律。如教师可以让学生们把电流表换成更加直接的材料——小灯泡来进行观察，学生们就可以通过观察同一个灯泡的亮度差距来体会欧姆定律，从而感受到不同大小的电阻在电路中的影响。这样学生们既可以很好地通过小灯泡的亮度来观察到不同的电阻对于电路的影响或者是不同的电压对于电路的影响，同时学生们也可以直接感受欧姆定律在电路中的存在，进一步体会到电阻在电路中的意义。

教师指导学生们更换实验材料不仅可以为他们讲解材料与物理实验的关系，更是可以向他们渗透进行实验时的基本方法：控制变量法。这样他们既可以明白物理实验为什么要选用多种材料进行，也会更好地理解控制变量法，从而更加顺利进行物理实验。

（二）变换实验环节，分析数据

教師除了让学生们尝试不同的实验材料以外，还可以变换一定的实验环节，让学生们去分析其中的实验数据，看他们是否可以通过实验数据得到一定的启发，借此来培养他们的创新意识；同时还可以锻炼和提升他们在实验中的观察能力与分析能力。学生们在通过观察不同电阻下小灯泡的亮度差异之后，教师可以对其中的实验环节进行一定的改进，让学生们通过分析其中的数据来真正认知欧姆定律。如之前的实验是直接观察小灯泡的亮度差异，这回教师可以让学生们将小灯泡更换成不同大小的电阻且将其并入到不同的电路中；或者是将不同大小的电阻并联到电路中，然后观察串并联电路中欧姆定律是否仍然适用。如学生们会将5Ω、10Ω、20Ω先后串联到电压为5V的电路中，并记录下在这个电路中电流的变化；然后再将这几个电阻并联到电路中，再分别记录下并联的电路中的电压和电流以及总的电流和电压，并对其进行分析。学生们通过分析其中的数据就会发现电流和电压有一定的关系，明白电压一定的情况下电阻越大电流越小。这样学生们就通过分析其中的实验数据得到了自己总结的“欧姆定律”，然后学生们对于欧姆定律的理解和认知就会得到进一步的加深和提升，同时学生们也可以更好地运用欧姆定律，自身的实验思维和物理意识也可以得到提升。

教师通过变换实验环节可以让学生们接触更多的实验类型，借此来锻炼学生们面对不同的物理实验的思维，打破他们的局限性思维。除此之外，学生们更是可以通过分析数据来转化物理规律，这样学生们可以通过具体的数据来加深自身对于物理知识的了解。

三、深度建构，形成认知体系

（一）意义建构，实现融会贯通

学生们在结束具体的探究性实验以后可以进行反思总结，也就是通过探究性的实验了解这个物理知识，然后建立自身的理解。这样学生们可以很好地运用自身的理解去解决相应的物理问题，从而实现学生们对于物理知识的融会贯通，借此向更深的层次进发。例如，在教学“力”的时候，教师会发现学生们在理解力这种抽象的物理概念时候存在很大的问题，这就导致学生们在认知各种力的时候经常会出现各种各样的问题，特别是在面对不同名称的力的时候。针对学生们的这种情况，教师就可以引导他们进行意义建构，加深他们对于力的理解。如教师可以利用弹簧向学生们展示：当学生们向弹簧使劲的时候，弹簧会压缩，学生们可以感受到弹簧有一股向外的力量，那么这股力量就被命名为弹力；而且当学生们不对弹簧施加力量的时候，弹簧就不会对学生们有一股向外的力量。这样学生们通过这种展示和引导就会建立自身对于弹力的认知，并且也会很好地理解弹力的应用；同理，学生们也可以逐渐理解重力、摩擦力等力，并建立自身对于这些力的认知以及这些力在日常生活中有哪些作用。那么通过这样的引导，学生们对于力的理解和使用逐渐就会融会贯通，就会更好地学习物理知识。

学生们通过探究性的物理实验所进行的意义建构不仅可以很好地实现学生们理解的转化，更是可以通过意义构建来加深学生们自身对于物理的认知和了解，从而促进学生们建立更深层次的认知和理解，起到彼此促进的作用，这样学生们更容易进行探究性实验。

（二）生活建构，实现学以致用

学生们除了进行知识转换之外还可以进行生活构建，也就是将物理知识与实际生活进行结合，从生活中来发现物理知识和联想物理知识可以应用在生活中的哪些方面。这样学生们可以通过这种“生活建构”实现学以致用，从而可以很好地提升学生们的应用能力。例如，在教学“力与运动”的时候，教师会发现学生们虽然理解了力这个抽象物理概念，也对于力的在生活中的作用有了一定的理解，但是学生们却仍然不是很清楚力在生活中如何去使用，如何合理地使用“力”。针对学生们的这个情况，教师就可以联系生活中的具体案例来向他们展示力在生活中是如何被使用的。如在实际生活中的工匠们在盖房子的时候没有精确的仪器来确定这个墙的建立是否是直立的，那么工匠们是如何解决这个问题的。工匠会在横置的铁棍上绑上一块石头来确立自己建构的墙体是否是竖直的。学生们在听到这个生活案例以后就会苦思冥想为什么，这个时候有的学生就会想到进行力的分析，学生们通过分析之后就会发现石头在这种情况下受到自然的重力与绳子的牵引力，牵引力的特点不清楚，那么就只剩重力，而重力永远是竖直向下的，工匠们应该就是这样判断的。学生们也就明白力在生活中的运用无处不在。这样他们就通过具体的生活案例开始尝试自己去利用力，也就实现他们对于力的学习致用。

学生们进行生活建构不仅可以很好地锻炼自己的实际应用能力，还可以进一步提升其学习物理的积极性，可以让学生們以探寻的眼光仔细观察生活中跟物理有关的现象；同时在这个过程中学生们的观察能力、分析能力以及物理思维也可以得到很好的提升。

探究性的物理实验可以提升学生们对于物理知识的认知，培养学生们的探究型思维，有助于学生们养成自主学习能力、实践能力等。但是教师在进行探究性物理实验的时候要考虑学生们的基本情况，以学生们为中心和主体，让学生们可以真正进行自主探究实验。

【参考文献】

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[2]秦彩萍.谈初中物理探究性实验教学[J].数理化解题研究，2016（20）：70-71