初中物理实验探究式教学研究初探

内容摘要：：简述传统实验教学所存在的问题，结合我国目前正进行的新课程改革的实施情况，分析实验探究各要素的作用，针对在具体教学中遇到的困难，介绍如何设计三类探究式实验课，并针对学生学习情况设计评价的方案，以及对探究式教学的展望。　　

关 键 词：传统教学  探究式教学  分组实验  随堂实验  演示实验

为了全面推进素质教育，使我国的基础教育进入世界基础教育的主流，教育部颁发了《基础教育改革纲要》，开始了声势浩大的课程改革。这次改革的目标是构建一个开放的、充满生机的有中国特色的基础教育课程体系，其中一个重要的方面就是倡导学生主动参与探究式学习活动，改变学习方式，使学生真正成为学习的主人。

随着素质教育的整体推进，以及培养学生的科学素质、创新精神和实践能力在学科层面的有效实施和落实，有关物理实验及其教学的理论与实践研究有了较大的进展，有的研究呈现出未来物理实验及其教学改革的发展方向。因此，非常有必要对这些研究进行梳理，从而概括出物理实验及其教学改革的一些新的教学模式。

物理实验改革是物理课程与教学改革的重要组成部分。对于物理实验改革，不能就实验谈实验，而应当将其置于整个中学物理课程与教学改革的大背景下，有目的、有计划系统地加以思考，构建新型实验探究式教学模式。

一、推行探究式教学的背景和必要性　　

（一）传统教学所存在的问题和目前教改的情况　　

不可否认，传统的物理教学方法曾在历史上发挥过积极的作用，培养了不少优秀的人才，但是这种教学方式过分侧重于知识的传授，缺乏对学生学习兴趣、探究能力以及情感方面的培养，致使学生对物理望而生畏，丧失信心和热情，以致影响其终身对物理学习的热情和信心。　　

正在进行的初中物理新课程改革的基本理念之一是改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神，实践能力以及创新精神。物理教学实验是实现此理念的重要途径之一。我国原来的初中物理课本根据教学大纲的要求两学年总共仅安排了17个学生实验，而由义务教育物理课程标准实验教科书编写组编著，人民教育出版社出版的《物理》教科书就设计了实验探究36个，由此可看出新课程对探究性实验给予了足够的重视。　　

（二）实验教学对学生能力培养　　

实验是从感性到理性认识过程，是从具体到抽象、从简单到复杂的思维形成过程，符合学生的身心特点和认识过程。因此实验既是物理教学的重要基础，又是物理教学的重要内容、方法和手段。利用实验可以培养学生多方面的能力。通过对实验原理的理解、观看或亲自动手进行操作、信息（现象或数据）的获取、分析综合等过程可以培养学生的多种动手能力：例如在实验器材组装和实验操作中，能初步训练会使用简单的工具和仪器的能力及操作技能；通过实验信息的获取，培养学生精细敏锐的感知与观察能力，及时抓获信息的能力；通过实验原理分析和实验设计，能培养学生想象能力、设计能力和创造能力；对实验数据的分析、综合，将能培养学生概括、抽象的逻辑思维能力和创新能力；实验中的操作和讨论交流还能培养学生组织和表达能力。由此可见，实验不仅融汇了科学探究的全部要素，而且能让学生更准确地认识客观世界的科学真实，培养和发展他们的探究能力，掌握科学的思维方法，激发他们的学习兴趣，培养良好的个性品质，以适应社会的需要。　　

然而，陈旧的实验教学理念是制约学生实验能力提高的根本因素，学生只习惯于在别人指定的思维上按部就班，丧失了最为可贵的积极探索精神。所以，教师应当通过引导学生对实验现象和结论的猜想、对实验装置设计的理解和实验过程的控制、对实验现象的分析和对实验数据的处理来开拓学生的思维空间和能力，使学生重新树立积极的探索精神。　　

物理实验离不开理性思维的引导和支持。实验过程是学生主体积极的观察、思考和探索过程，通过实验教学培养学生思维，也正体现了让学生参与知识形成过程教育的有效途径。通过实验，模拟物理知识发现的原始过程，让学生受到物理思想方法教育，体验人类探索知识的艰辛历程，培养同学们崇尚科学的高贵品质和实事求是的科学态度。　　

www.jiaoshi66.com （三）探究式教学模式的特征　　

探究式教学模式是在学生积极参与科学探索过程中，教师试图模拟科学家解决问题的过程，使学生体会科学家如何面对疑难情境，学会收集和加工需要的新资料，最终达到问题解决的探究过程，从而获得在真实生活情境中发现问题、解决问题的能力。它不同于传统的教学模式，它充分体现了素质教育课堂教学的基本特征。　　

1、教学过程的主体性　　

这是素质教育的基本特征。探究性教学是学生在教师指导下的自主探究，与“以教师为中心”的传统模式最大不同，是教学过程中突出了学生主体性，教师的主导完全是为了更好地发挥学生的主体作用，并通过学生主体的充分参与、主动探究和主体的发展反映出来。　　

2、学习探究的自主性　　

传统模式把学生视为容器，学生接受知识完全处于一种被动状态。探究性教学则不同，它是在教师指导下自主参与教学的全过程，学生知识的获得，靠的是自己的主动探究，而不是被动的接受灌输。　　

3、信息交流的互动性　　

探究性教学强调在自学探究的基础上进行小组或班级的合作学习探究，与传统模式由教师满堂灌、单向信息传递不同的是把教学过程处理成师生间、学生间信息传递的互动过程，进行多角度、多层面的交流，使每个学生都能发挥各自的优势，获得表现的机会，从而激起学习探究的兴趣。　　

4、师生关系的和谐性　　

传统教学模式教师“以本为本”，无视学生的主体地位，要求学生适应教师的教，造成师生关系紧张。探究性教学尊重学生的主体地位和主体人格，教师的教完全是为了学生的学，师生之间民主平等，学生得以在和谐的教学氛围中获得良好的发展。　　

5、教学要求的层次性　　

学生之间在知识基础、认知能力、意志水平、兴趣爱好、学习态度等方面存在着明显的差异。传统的教学模式无视其差异，按同一个教学要求对待不同学力水平的学生，一部分学生感到要求过低，一部分学生又感到要求过高，造成两极分化现象。而探究性教学对不同层次的学生提出不同的教学要求和不同的学习任务，教学要求有针对性，更为提高教学效益创造了条件。　　

6、教学评价的激励性　　

传统教学模式由于学生处在被动地位，反复频繁的考试使大部分学生积累的是学习消极痛苦的体验，导致学生厌学、逃学。探究性教学由于学生自主探究，分层要求，都能在原有基础上获得进步，不仅有知识的积累，更有潜能的开发和人格的塑造，而且都受到表扬激励，获得成功的体验，从而激起更高的学习积极性和主动性。　　

www.jiaoshi66.com 二、关于探究式实验教学的分析　　

（一）当前实验教学的几种常见形式　　

1.演示实验。此类实验应当确保成功，简易方便，视度要尽量大，现象要清楚。在实验进行中要注意讲解配合，引导学生观察，启发学生归纳推理。　　

2.随堂实验。这种方式能使学生听、视、动、思同时激发，但需要的器材也比较多，可以因陋就简，发动学生用生活用品和自制教具。　　

3.学生分组实验。学生在实验室中，用几乎一节课的时间自己动手完成预定的实验任务，教师在课堂上巡回指导。学生通过实验学习基本仪器的使用，学习基本的测量、观察技能，并尝试处理实验数据，进行误差分析，独立写出实验报告，使实验能力得到全面的培养。　　

4.课外实践活动。这是物理实验的一种补充形式，对一些需要用时间较长的观察实验，或不能在课堂完成的实验是极有用的。在某种意义上更有利于培养学生创造思维和独立工作能力。　　

以上的四种实验形式都是物理教学必不可少的，在整个物理教学不可能只进行其中单一的实验方式，我们应当针对不同的课题选择合适的实验形式，以取得最佳的教学效果。　　

（二）实验探究各要素的作用　　

初中物理新课程标准指出：科学探究含有一些主要的要素，如：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等。在前面提到的四种实验形式中，最容易体现探究全过程的是分组实验。　　

在探究活动开始时可以设置各种问题情境，引导学生发现新的物理情景与已有知识的冲突所在，从而提出问题。学生自己在学习中发现问题是至关重要的，当学生提出有价值的问题时教师应该因势利导，让学生知道什么样的问题有价值，这对培养学生发现问题的兴趣，养成提出问题的习惯都有好处，可以使学生树立科学的批判精神，敢于质疑，是帮助学生尽快步入自主学习轨道的极好途径。　　

在实验过程中，猜想对于初中生来说是最为宝贵的。猜想过程是学生思维极其活跃的过程，它容易突破传统思维的框框，并时而迸发出创造思维的火花。牛顿说：“没有大胆的猜想，就不会有伟大的发现。”某一物理过程将会产生什么物理现象，或物理现象的背后隐藏着什么物理规律，我们可以在实验之前引导学生大胆猜想。猜想是培养想象力的手段，物理学家们正是对某些未曾发现的现象，未曾认识的领域大胆猜想，不断探索验证，才使物理规律显现出来。同样，课堂教学缺少了猜想，我们的教学过程将变成非常简单的知识展现和输入过程，能力的发展和科学素质的培养将无从落实。　　

制定计划与设计实验在于培养学生严谨的实验思维。　　

进行实验与收集证据是科学探究的重要环节，是学生训练基本实验技能和实验能力主要部分。　　

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