在物理教学中学生实验探究能力的培养

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　　很多教师都想在物理教学中培养学生的实验探究能力，但是由于时间、空间和器材的限制，而无法正常开展。针对笔者所在的学校为例，关于实验探究能力的培养，主要有以下几个问题。
　　
　　一、物理教学中，学生实验时间没有保证
　　例如：在探究不同物质吸（放）热的本领实验时，教师出示《物理实验用书》中创设的物理情景，提出问题：
　　1.为什么白天海水比沙子凉，晚上沙子却比海水凉？
　　2.为什么同一时刻海水和沙子、瓷砖和水的温度不一样？
　　教师开始布置好各小组分析讨论，然后由各小组组长发表各小组的看法，随后教师开始板书各小组的看法。接下来教师和同学们一起提出猜想和假设。(共花了20分钟)
　　教师出示多媒体课件，要求同学们设计实验：
　　1.如何才能让沙子和水的温度升高？
　　2.如何比较沙子和水哪个升温快？
　　3.实验室要注意控制沙子和水的哪些条件相同？(10分钟)
　　学生操作并记下实验数据。(15分钟)
　　由于课堂要求太细，面面俱到，以致学生实验时间太短，只有15分钟，根本完不成实验，教师为了尽快结束该课，科学探究的分析与结论就被匆忙地带过去了，学生还未亲自完成实验探究的结果，未来得及体验实验成功的喜悦，这很容易造成学生的心理失落。如果每节课都如此，培养学生实验探究能力就是一句空话。因此，应该根据该节课的探究目标，制定好合理的计划，准备好使用的器材，保证实验探究的时间，完成操作、数据记录和实验分析与结论的得出。
　　
　　二、教师不注重发现学生探究过程中的问题
　　在探究《杠杆》教学过程中，教师在猜想小孩为什么把大人翘起来了之后，就安排同学们做实验，实验过程中不注意巡视和发现学生的问题。在我校一位教师的物理实验课上，笔者就看到有很多同学实验前调节的杠杆并没有在水平位置，
　　接下来就把钩码挂到杠杆的一边，在右边向上拉弹簧测力计，还有的干脆在杠杆左右两边若干地方挂上钩码，导致多个力和多个力臂。教师不去发现纠正实验中的错误，一堂课忙忙碌碌，显得很热闹，最后同学们发现自己的数据和课本上的“动力×动力臂=阻力×阻力臂”相矛盾。整个探究过程是在目的性差，混乱的过程中进行的。所以教师课前要认真充分的备实验，思考同学们探究过程中可能会出现的问题，才会在实验探究过程中即使发现并指出实验的错误和探究的注意点，顺利的完成实验。
　　
　　三、不考虑学生实际，无法完成的实验也要求同学们去完成
　　曾经有一位如东中学的物理教师到我校支教，听过他的一堂《物质的结构》。该节课准备了很多器材，1m长玻璃管、金属圈、肥皂水、红墨水、酒精、铅块、钩码和烧杯等等。教师演示了水和酒精混合后变小的实验，刚刚激发了学生学习的兴趣，就马上要求同学们自己来探究分子间的引力和斥力，由于同学们的认知能力和生活经验有限，很多同学看到这么多器材无从下手，还有的乱做一气，实验台上一片狼藉，导致教师无法完成教学任务。本课内容抽象，应该根据学生的认知能力和生活经验类比得出分子间是有间隙的，分子间存在引力和斥力。
　　
　　四、探究实验缺乏拓展延伸
　　作为教学的组织者和引导者，教师本该在完成课本实验教学后，根据学生的知识水平和认知能力继续拓展延伸实验。但是有部分教师认为考试考不到，讲不讲都无所谓，导致学生无法进一步的提高实验探究能力。
　　例如:在完成《杠杆》的教学后，认为教学任务完成了，目的达到了，教师没有安排同学们去继续思考杠杆的相关应用，制作一些利用杠杆原理的小实验，不注重实验的拓展延伸，这样也就很难让目前的探究能力再上一个台阶。杠杆的应用很多，比如要求同学们制作杆秤，确定胡萝卜的重心等等。通过拓展延伸探究实验，可以更好的激发学生学习物理的兴趣，培养探究能力，达到科学素质的培养和提高。
　　
　　五、缺乏利用课外实验激发学生学习探究物理的兴趣
　　学校虽然安排了课外活动，但对于初三同学来说，基本上都呆在教室铺天盖地的做着各科的作业。物理教师不去开发，学生也不愿意去探究。比如在学习了《热值》后，实验教材安排的课后小实验探究花生米的热值，很多教师和同学都认为该探究活动难度太大，花生米不容易燃烧，能否真的可以用一粒花生米烧水呢？需要什么样的实验器材呢？由于有能量损失，实验中的误差怎样处理呢？等等问题困扰着大家，加上初三课程紧、任务重，又不是考试必考的实验，往往就被忽略了。
　　对于一所普通的农村初级中学来说，老百姓和政府仍然是以升学率考量它的业绩，应试教育仍在一定范围内大行其道。物理教师盯着的就是学生的分数，忽视了学生实验探究能力的培养。综合以上的问题，笔者认为要加强实验探究能力的培养，需要在以下4个方面努力。
　　1.设置好实验探究的内容
　　初中《物理课程标准》明确指出要培养学生具有较高的实验探究能力和基本的科学素养，让学生在实验探究过程中培养探究能力，发现真理。但是由于课堂时间的限制，各个实验的差异性，造成很多实验不适宜在课堂上面面俱到的探究。这就需要教师在教学过程中，改变教学策略，选择那些重点内容、核心问题开展探究。例如：在《电压和电压表的使用》（苏科版）这一节中，在介绍完电压表的使用后，笔者并没有让同学们动手操作探究电压表的使用，由于前一节课同学们已经掌握了电流表的使用，所以电压表的使用只需要由教师演示一遍就可以了。这样节省下来的时间可以集中用来探究串并联电路电压特点，达到核心问题的解决。
　　2.利用课外小实验提高学生学习物理的兴趣，开拓培养物理实验能力第二课堂
　　初中物理实验教学的主要任务是激发学生实验探究的兴趣，引导学生思考、实验和释疑，使学生对物理知识能够融汇和重组。笔者在课外活动时，把班里的同学按照探究能力的优劣搭配分成8个小组，每个小组8～9人。要求他们利用身边的器材探究一些实验。例如：有的小组利用废弃的矿泉水瓶制作的“潜水艇”,由于浸没在水中浮力大小不变，充水时重力变大，重力大于浮力，“潜水艇”下沉，排水时，重力减小，重力小于浮力，“潜水艇”就会上浮。利用课外小实验还可以集思广益，培养同学们的合作意识，通过合作，培养探究能力。例如：在组装直流电动机模型实验时，发现通电后电动机转速很慢。于是大家纷纷猜测，有的认为是线圈太重了，就换上轻一点的线圈，甚至有一个组想到用锡箔纸代替线圈；还有的组猜测是由于电流太小了，就调高了学生电源的电压；还有的同学认为摩擦力大了，于是将电刷磨得光亮……
　　3.积极开展物理实验竞赛，在竞赛中培养学生实验探究能力
　　为了落实初中《物理课程标准》提出的培养学生实验探究能力的要求，我校学生每学期都要开展一次物理实验竞赛活动，评委由物理教师和同学们投票选出的同学组成。在竞赛过程中，全校师生都在认真观看选手的操作过程，哪怕一丁点的失误都逃不过大家的眼睛。竞赛过程激发了同学们的参与和探究实验的热情，很多实验过程都有惊人的闪光之处。
　　例如：有的同学在观看了我国成功发射“嫦娥一号探月卫星”的过程后，就思考怎样利用所学的内用转化为机械能的知识制作自己的“火箭”，我们的参赛选手使用了易拉罐、一个支架和酒精块等器材，制作了“火箭”，当点燃酒精块时，会看到从易拉罐底部喷出的气体使“火箭”上升了十几厘米高的距离，迎来大家的喝彩声。通过实验竞赛，为同学们提供了施展才华的舞台，有力地推动了我校实验教学的开展。
　　4.根据教材内容,寻找灵感,拓展延伸实验
　　诺贝尔物理学奖得主丁肇中曾说过：“事实上，自然科学理论不能离开实验的基础。特别的，物理学是从实验中产生的”。学生可以从教材中寻找灵感，用所学知识自己设计探究一些实验，强化对探究能力的培养。
　　在学习过《电压和电压表的使用》后，有些同学根据教材中提出的水果电池能够使小灯泡发光，提出了水果电池电压大小与哪些因素有关的探究问题。他们找来苹果、橙子、石榴等水果，将它们切开，插入铜片和铁片作为电极。改变插入的深度或铜铁片间的距离，观察水果电池两端的电压变化。实验结束后有的同学发现插入铜的一段水果组织有绿色的物质产生，又引起了同学们的兴趣。通过该探究活动，培养了学生的动手动脑能力，体验到了实验成功的乐趣。
　　综上，笔者认为只有对探究内容进行合理的设置，同时基于同学们的生活经验和已有的知识水平，激发他们实验探究的欲望，才能实现《物理课程标准》提出的培养学生具有较高的实验探究能力和基本科学素养的要求。
　　

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