探索法在物理实验教学中的运用

1、自主、引导、探索法在物理实验教学中的运用浙江省义乌市绣湖中学李冬翠“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”在知识经济大爆炸的今天，更需要大批新型人才，而创新型人才的培养主要靠以创新为核心的素质教育来实现。在物理实验教学中，重视培养学生的自主性和主动性，指导学生课前预习，有目的地看书，发现问题，提出问题，讨论交流，选择核心的问题让学生思考。通过演示实验，分组实验，设计探索性实验和课外小实验，创造机会让学生动手动脑，培养学生的实验技能、科学态度和探索精神。在自主引导探索实验教学的改革中，进行了以下几个方面的尝试：一、培养学生观察兴趣，明确实验的重要性。青少年学习动机中最活跃的成

2、分是兴趣，它能很好的推动学生主动地去学习知识，研究探索。兴趣的培养不仅能转化为学习的动力，而且也能促进智能的发展，以提高学习质量和形成良好的个性品质。因此在提倡素质教育的今天，激发和培养学生学习物理的兴趣是现代教学中一个不容忽视的课题。在观察活动开始时，往往带有一种极强的诱惑感和好奇心，喜新奇，好热闹，而这种好奇心正是兴趣爱好的原动力。教师在教学中，必须抓住学生“好奇心”这种心理特征，变好奇心为观察兴趣，进而转化为求知欲望。为了提高学生的观察兴趣，明确观察的重要性，可以给学生讲中外科学家的故事，介绍自然界中各种奇异的现象，做有趣的科学实验等，在学生刚接触实验课时，我就给大家介绍了从苹果落地的启

3、示中，牛顿发现了万有引力定律；从水壶中的蒸汽不停冲击壶盖的观察中，瓦特发明了蒸汽机；十六世纪，年仅十八岁的伽利略从吊灯的摆动现象，发现吊灯向两边摆动的幅度虽然逐渐减小，但是每摆动一个来回的时间都相等；伽利略利用单摆的等时性原理制造了很多医用测脉器。科学家们正是从这些最简单的最微不足道的自然科学现象的观察中，作出了震撼世界的发明和创造，由此大大激发学生的观察兴趣，更加懂得观察的重要性。如，对金属钠的一些性质的观察。取一块钠，看到钠是固体，用刀切钠的表皮时，感到钠较软；切去表皮后，看到钠的银白色，具有金属光泽。当把一小块钠放在盛水的烧杯中，听到嘶嘶声，看到钠浮在水面上，变成一个光亮的小球向烧杯的各

4、个方向迅速游动，并逐渐减小最后消失，还伴有一些小气泡；当手触摸烧杯时，感到发热，通过视觉、听觉、触觉多种感觉，不仅观察到了钠的颜色、状态、硬度、溶解性等多方面的物理性质，而且还观察到了钠与水反应的变化过程，如体积变化情况，在水中的运动情况，产生气泡以及放热等现象。针对不同的实验课题和内容，选择适当的方法，如投影，挂图，录像，演示实验等生动地再现与教学内容有关的物理现象，物理事实，简明扼要地引入新课，使学生获得充分地感性知识，激发学生求知欲和学习兴趣，为下面的探究学习营造良好的氛围。二、启迪学生发现问题，提出初步假设和猜想。在感性认识基础上，先由学生自学实验课内容，老师提出自学的要求，教给自学的

5、方法。允许学生结合自学交头接耳，进行讨论。在此基础上，教师要适时地引导学生把已有的知识经验和要探索的内容联系在一起，在学生讨论的过程中，通过观察分析比较等方法，区分有关因素和无关因素，迅速地抓住问题的本质，发现和提出自己要研究的问题，并对问题提出初步的猜想和假设。当学生在骑自行车时发现，当刹车时，自行车继续向前滑行一段距离，而车速越大，路面越光滑，滑行距离越长；学生结合这一现象，提出问题：哪些因素会影响摩擦力的大小？猜想：可能与接触面的粗糙程度有关？可能与车速有关，可能与自行车的本身质量（包括所载货物的质量）大小有关，可能与接触面积有关。通过实验探索总结出影响摩擦力大小的因素，同时进一步深化拓

6、展了自行车哪些部件需增大有益摩擦，哪些部分需要减小有害的摩擦。三、引导学生自我设计实验，探索实验方案。学生总希望自己能成为探索者和发现者，爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”因此在学生提出问题，作出初步猜想和假设时，老师要适时引导学生紧紧围绕这些猜想和假设，积极寻找设计，验证“猜想、假设”的实验方法。常用的自然科学实验设计方法有，对比法，控制变量法，排除法，理想实验法，定量测量法等。教学中要让学生“八仙过海，各显神通”。充分发挥学生的智慧和想象力，尽快地发散思维，获得思维地最佳方法。在此基础上，教师帮助学生修改，选择或综合，设计出最好的实验方案，并使学生从中受益。例如，“用

7、伏安法测电阻”实验，先按常规方法测定，然后破除常规，学生自行设计实验。要求实验具有科学性、准确性，给学生一些实验器材供自选，如安培计量程（03A，00.6A）；伏特计量程（03V，015V）；滑动变阻器（2A，020）；待测Rx；定值RO10；电键；导线若干；电池组（6V）。通过学生认真设计，合作交流，共设计了十几种方法，最后评选最佳实验，使学生独创精神倍增。四、运用变式手法，指导学生分组实验，自主探索初中物理实验主要有演示、测量、验证、探索四种形式，而又以前二者所占比重较大，主要偏重于实验操作技能的训练，不利于启发学生思维。因此，教师善于运用多种方法和形式，指导学生选取最佳设计方案，通过实验

8、操作和交互式实验活动，促使学生积极主动地动脑、动手。如：提出注意事项，观察指导，记录数据等，保证学生实验探索过程顺利进行，使学生在实验的过程中自觉主动地叩开知识大门，向着未知领域不断探索，培养学生独立操作能力。同时通过分组实验，也使学生感受到合作相处的重要性，感受探索知识的艰辛与快乐，激发学生爱科学的情感。1变某些演示实验为学生实验初中某些演示实验操作过程和结构都较为简单，完全可以由学生自己来完成。还有利于改变教师演示学生看单一的手段，使学生通过自己亲自动手实验来观察自然科学现象，探索自然科学规律，通过自己的操作而获得成功的喜悦。还可以适当改进和替换某些演示装置，改进的原则是：确保成功，简易方

9、便，且便于讲解，效果显著。如，电磁感应现象的演示实验可改为学生实验。如图，装置，怎样才能使导体AB有感应电流产生，也就是使电流计指针发生偏转。由于这个实验获得成功的要点：一是K必须闭合，二是导体AB必须做切割磁感应线运动。如实验时学生不注意这两点，就容易导致失败，由此对磁场产生电流就会产生怀疑心理。在进取心驱动下，为探求正确的结论重做，甚至需要多次重复才能获得成功，才会消除怀疑心理，较牢固地确信磁场能产生电流这一物理概念，从培养学生思维能力来讲，挫败则比成功更有意义。这个实验比教师单纯演示效果要好得多，有时在演示实验中适当增加一些创造性内容，常常可以取得更佳效果。2变某些验证性实验为设计性实验

10、。设计性实验有利于培养学生创造性思维的多向选择性。每个学生都要运用自己的聪明才智，根据所掌握的自然科学知识，依据实验原理由学生自己设计实验方案，选择实验器材，确定实验步骤，分析实验结果。当然设计性实验对初中学生来说，确有较大难度，因此要注意选择一些构造、程序较为简单的实验，并需要教师的正确指导。3、学习探索性实验的思维方法，培养学生独创精神。物理知识的形成需要实验探索，许多物理概念和规律都是科学的探索实验和创造性思维的结晶。为此，教师除了适当介绍一些物理学史外，还可以选用一些出乎学生意料的，装置简单，看似似真非真的实验，如，一架重6300牛顿地直升机匀速上升或停在空中的时候，螺旋桨产生向上的举

11、力是多大（空气阻力不计）。设疑：直升机这么重，为何能静止在空中？为了帮助学生较好地理解这一现象，教师设计了小漏斗吹乒乓球的实验。实验前，先让学生猜疑：（1）当小漏斗口朝下，在它下方放一乒乓球，用嘴用力往下吹，多数学生认为乒乓球受到重力作用和嘴往下的吹力，乒乓球一定往下掉。（2）当小漏斗口朝上，用嘴用力往上吹，乒乓球的运动情况又如何？多数学生认为往上跳，并让学生登台表演。结果均与学生的猜想不同。不管向上吹或向下吹，乒乓球均在小漏斗内作圆周运动，而且吹力趣大，运转的越快。从而使学生悟出，由于直升机旋翼的转动，旋翼所产生的升力正好同自身受到的重力大小相等，方向相反，在同一条直线上受同一对平衡力作用，

12、所以能够平稳地停在空中，这样从简到繁地引导，极有利于学生探索性思维的形成。五、总结结论验证假设，运用迁移深化认识。学生在实验中获得感知，再对数据进行分析、比较、概括，进行思维加工，总结得出结论，验证自己的假设。能使学生感觉自己也能象科学家“搞科研”一样“发现”科学规律，从而获得巨大的成功感，激发学生自主学习、探究的热情和兴趣。具体做法：1、开展专题性的课堂讨论，提出一些有争论的质疑的或者选一趣味性的问题。针对实验主要内容，让学生或自由讨论，或分组讨论，或师生共同讨论，从中找出最合适的答案；2、准备一些能一题多解，一例多用，学生容易“失误”的习题，动笔做一做，进一步打开思维，举一反三，深化课堂知

13、识，使横的纵的联系有机的结合起来；3、教师归纳总结，根据课堂上得出的定义，规律，基本概念，学生讨论实验和提问中得出的结论，教师帮助列出容易记忆，简单明了的条文，提到记忆的高度，变成学生自己的知识。有时也可以让学生自己归纳总结，教师加以补充完善。在此基础上更进一步，针对教材的重点，难点，运用学生自己的“发现”的规律去解决实验问题，这样不仅能检查学生对知识的理解和巩固，而且能促进知识的迁移，使学生的知识、技能逐步转化为能力。六、参与社会实践，利用家庭的坛坛罐罐，开展丰富多彩的实验活动。家庭实验和社会实践是学生综合运用基础知识和实验技能的一种多边活动。它包括书面设计，实施实验和社会调查等多种形式。家庭的坛坛罐罐是开展实验活动取之不尽的源泉。课外实验可采用各种形式，如个人小实验，成立课外实验研究小组，组织物理游戏，物理实验报告会，故事会，展览会，还可以作点参观和社会调查等等。如对土壤成分的检测，对大气、水质污染的防治的调查，对钢铁腐蚀及保护的认识，对合成建筑材料性能和应用的了解等等。大力鼓励学生利用所学物理知识，结合生产生活实际，人人争当小实验家，小发明家。学生制作