浅析新课程理念中学生实验探究能力的培养

1、浅析新课程理念中学生实验探究能力的培养茶陵县秩堂中学尹雍摘要：随着科学技术的发展突飞猛进，社会对人们的创新能力的要求也越来越 高，因而，加强对学牛创新能力的培养，已经成为我国教育教学改革的重点，实 验室是培养学牛创新探究能力的重要基地。在新课程理念中学牛实验探究能力培 养学的主要途径和方法：进行实验探究，培养学生的创新意识；采用多样化的实 验方法，深化学牛的创新探究思维；培养学生的创新探究技能；介绍科学家的典 型事例；用科学评价激发学牛的探究能力。关键词：探究能力；培养；思维能力物理学课是一门以实验为基础的自然科学。实验教学和 演示实验是中学物理教学的重要环节。通过实验探究与物理 课程教学的整

2、合，激发了学生对实验教学的学习兴趣，尤其 是对实验的理解、动手能力均取得了很大的进步。目前，越 来越多的人把教育的目光集中到学生探究能力的培养上来。 然而，要把探究能力转化为实际的创新行动，还必需依赖于 意识的动力作用。而对于学生的学习来说，在课堂上，这种 意识较多的表现在学生对事物的探究意识。那么，什么是探 究意识？探究意识是一种愿意发现问题、积极地去探求事物 的发展变化规律的心理取向，它是创新的动力源泉。加强探 究意识的培养，是使学生学会创新的基本条件。物理是以实 验为基础的综合学科，其中的实验素材相当丰富，加强实验 教学是有利于培养学生的探究意识的重要途径。一、在课堂教学中渗透探究意识物

3、理新课程标准指出“学习科学探究方法”，“能运用物 理知识和科学探究方法解决一些问题，保持好奇心与求知 欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是 的科学态度与科学精神”。从这些要求中我们不难看出物理 新课程的目标核心在于培养学生的科学探究和科学精神。具 体来说是实现三维目标：知识与技能，过程与方法，情感、 态度与价值观。而物理实验教学和演示实验是实现这些目标 的有效途径。因此，物理实验教学和演示实验不仅可以让学生记住某些结论、得出某些规律，更为重要的是能够使学生 “经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学 探究的方法研究物理问题，验证物理规律”；能够使学生“具 有敢于坚持真

4、理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精 神”。那么在课堂教学中要培养学生的探究意识，同样应从向 学生渗透探究意识入手。因此，教师在设计课堂教学时，就 应按照知识的形成过程，按照探究知识的顺序，来安排教学 内容，选择教学方法，把物理实验的探究内容与课堂教学充 分的结合起来。在课堂教学中，充分运用实验，让学生在观 察实验、分析实验的过程中，自然地形成探究意识。通过对 实验的探究，培养学生的探究意识。如对“阿基米德原理”的探究实验中，结合学生的思维 特点，围绕“影响浮力大小的因素”这一问题开展教学。1、创设情境：将一只鸡蛋放入盛水的烧杯中，鸡蛋沉入杯q/_ r l rl底；然后在烧杯中逐渐加入食盐

5、，只见鸡蛋慢慢浮起来。学 生通过分析这一实验，很容易得到“浮力大小与液体密度有 关”的结论。然后引入“影响浮力大小的因素还有什么？ ” 这一问题。学生兴致很高，将生活中一系列的经 验实践讲出来，有“深度、物体重力、物体质量、 物体密度、液体体积2、选择课题：由学生选择要研究的课题，学生选 择了 “浮力大小与深度之间的关系”，运用控制变 量的思想带领学生设计实验，学生设计了如图所 示的实验装置和表中的实验数据记录表（含实验 结果），深度（物体下表面离水面的距 离）/cm012345拉力（n）1.51.20.90.60.60.6浮力（n）00.30.60.90.90.9分析表中数据，学生得到如下结

6、论：在物体没有完全浸 入水中时，浮力的大小与深度有关；当物体完全浸入水中后, 浮力大小与深度无关。我要求学生思考“能不能把两种情况归纳在一种原因上呢？ ”，学生经过讨论得出这个原因是“浸 入液体中的体积”。那么与物体的质量、密度等等因素是否有关？我们选取 三块体积相同的铜、铁、铝分别进行实验，当它们都浸没在 水中时，实验结果表明，所受到的浮力相同，这一方面验证 了 “浮力与浸入液体中的体积有关”的结论，同时说明浮力 与物体的质量、密度无关。3、理论推导：经过教师的引导，学生进行如下的推导：p液v排=m排液m排液g = g排液浮力的大小与排开液体的重力是否有关呢？如果有关，那么 是什么关系？只能

7、通过实验说明。4、实验验证：利用排液法测出不规则石块完全浸入溢水杯的水中受到 的浮力，然后用弹簧秤测出排出液体的重力，验证浮力大小 与排开液体的重力的关系。最后归纳出阿基米德原理：浸在液体里的物体受到液体 向上的浮力，浮力的大小等于物体排开液体的重力。ip：v排g 这种课堂结构的安排，从学生的日常经验出发，层层深入， 在不断地实验过程中，调整探究的问题，有实验的观察，有 理论的推导，向学生展示了科学家的思维方式，渗透对学生 的探究意识培养，取得了良好的教学效果。二、创设实验情境，诱发探究意识学生对事物的认识过程的起点是对事物的感性认识，感 知是人对客观事物的个别或整体属性的反映，即感性认识阶

8、段，它是认识的第一阶段。创新是通过实践来探索，通过探 索有发现，通过发现而创新。创新教学的构成要素是引导性、 研究性、发现性、归纳性等并将其有机结合起来，创新的核 心是发散思维。这就要求教师在实验中创造性地应用现代教 学方法和教学手段，不断创设物理情境，为学生的实探究能 力的培养创造环境和条件。如鼓励学生利用身边的物品进行物理模型小制作，制作软尺和直尺、弹簧秤、天平、液体内部压强演示仪等。引导学生去研究、去探索、去创造，激发 学生的探索精神和创新意识，促进学生创新能力的发展。教 师要创设诱发学生发现问题、分析问题和解决问题的多种情 境，诱发学生强烈的探究意识，激起学生强烈的求知欲望， 促使学生

9、开拓思维的翅膀。例如：学生观察物体自由落体实验“抽去空气时铁片和 鸡毛下落一样快”时，与平时的“感性认识”发生了强烈的 反差，从而诱发了他的探究意识。再如在学习“大气压强” 一节内容时，可创设这样的情 境：把一个大试管中装上水，将另一只口径略小的试管压人 大试管中，问学生：“把它们倒过来小试管会怎样？”学生说: “会掉下来”。但学生却看到正好相反的实验结果：小试管 居然向上运动。这一 “悬念”情境使学生的大脑里马上产生 了兴奋剂，思维被迅速激活起来，都希望揭开其中的奥秘。通过这种创新实验，既培养了学生的创新能力，又发展 了学生的探究意识。三、在物理实验教学通过设计实验，进行思维能力的培养 学生

10、对自然界的事物怀有好奇心，对还不懂的现象总喜 欢问几个为什么。教师应充分利用学生的这种好奇和好动的心情，可和学生一起设计实验，组织他们观察现象，引导他 们积极思考。例如“判定感生电流方向的楞次定律”的教 学，课前可先留给学生一个思考题：如何判定感生电流方 向？怎样通过实验加以归纳得出？强化学生的创造意识。在 此基础上，将学生带到实验室，根据电磁感应现象的知识，共同设计一个用线电流表、条形磁铁组成的实验线路。让学生自己动手连接线路，观察实验现象，并做好记录。导学生边观察，边思考，边发现问题，边解决问题，并根据 实验记录加以分析、归纳和总结，帮助学生从中得出感生电 流的磁场总是要阻碍原来磁场的变化

11、的结论。然后，引导学 生将磁铁换成通电螺线管再做实验，或把通电螺线管放在线 圈中，改变通电螺线管电流的大小，并观察实验现象，记录 实验结果。最后，归纳得出上述不同情况下的电磁感应现象 所产生的感生电流的磁场，总要阻碍原来磁场的变化的结 论，即楞次定律。通过启发诱导，大部分学生都能熟练应用 楞次定律，收到良好的教学成效。四、改变思维习惯，深化探究意识，培养探究能力许多学生潜意识里总认为实验就是在学校实验室完成的，这种潜意识大大缩小了他的学习资源，为了开发学生的 学习探究资源，教师可以经常将家庭生活中的小实验带入课 堂，通过这种活动，逐渐让学生认识到科学探究就在我们身 边，改变学生的思维习惯，深化

12、探究意识。此后，教师还可以就经常布置一些课后小实验，要求学 生平时注意观察、学会用实验方法解决实际问题。如布置“夜 晚走在大街上，什么时候有两个影？ ”、“测定自己步行、跑 步的速度”、“观察鸡蛋放入醋酸中的现象”等等，通过长期 的实践，学生的探究意识大大加强，学生的实验探究能力也 得到加强。五、利用多媒体教学手段培养学生实验探究的能力对于一些难度较大、较抽象的探究实验，或者是物理过 程变化较快、变化过程发生在结构内部的物理现象，教师可 以采用多媒体教学手段进行实拍慢放、模拟放大，这有助于 突破难点，让学生直观、有趣地感受实验的乐趣，从而掌握 探究科学知识的方法，并养成乐于探究大自然的兴趣和习 惯。例在探究“凸透镜成像规律”实验中，教师可利用多媒 体模拟演示凸透镜成像的光路图，学生对