探究性实验在物理教学中的应用

1、 浅谈探究性实验在物理教学中的应用摘要：探究实验重视的是探究的过程，教师对学生的评价应是全面的，既看探究的结果，又要看探究过程。物理学科是最适宜进行探究性学习的学科，物理教学中提倡学生通过自主地参与获得知识，逐步拥有研究自然所必需的探究能力。关键词：探究 物理 实验初中物理课是一门实验操作性的课目，“探究性实验”是学习物理的载体之一。因此，在教学中，要联系学生的生活、经验，根据学生的实际情况调整自己的教学行为，给学生一个广阔的空间，充分交流、轻松学习的氛围，将课堂的主动权交给学生，调动每一位学生的积极性，主动参与到教学活动中来，使每位学生都受益。引导学生提出问题“创新是一个民族进步的灵魂，是国

2、家兴旺发达的不竭动力。”创新首先是问题要有创新，爱因斯坦曾说过“提出一个有价值的问题比解决一个问题要困难”。可见，引导学生提出有创新价值的问题对培养创新型人才是至关重要的。引导学生发现并提出问题必须遵循“先呈现出问题情境”的原则。在“同中求异”和“异中求同”的观察过程中发现问题在观察的过程中，善于比较，能从不同的事物中找出相同点、从相同的事物中找出不同点，这是发现问题的关键。例如：在探究凸透镜成像一课中，先让学生根据“同中求异”的观察方法观察利用凸透镜成像，问这里“同”是指什么？“异”又是指什么？这些都清楚以后，就可以质疑或是让学生自己发现问题：同样是利用凸透镜成像，像的大小、正倒和虚实却如此

3、不同，这和什么有关系呢?这样，学生明确了目的，清楚了任务，边观察边实验，很快就发现了实验现象，师生共同分析比较总结出规律，达到了事半功倍的效果。通过实验，教师还可以教给学生观察的方法，如全面观察、类比观察、重点观察、顺序观察等。通过激发学生的好奇心提出问题对自己所不了解的事物觉得新奇而感兴趣的一种心态称为“好奇心”。对某事物的好奇心是决定他对该事物进行探索的原始动力。例如：在教学探究声音的传播实验中，A、将小铃放在耐高温的广口玻璃瓶内，并将瓶盖紧密封，摇动小铃，试试能否听到铃声。B、然后对瓶加热，密封瓶盖与瓶口之间稍留空隙，经过一段时间，拧紧瓶盖并停止加热，冷却后，瓶内近似真空状态，再摇动小铃

4、，试试听到的铃声情况有无变化。作为一组类比实验，实验的结果是：当在有空气的瓶中摇动小铃时，则有铃声响。而对玻璃瓶加热后再冷却，瓶内近似真空状态，再摇动小铃，将没有铃声发出。当学生看到这种奇特的现象时，教师就可以“以奇激奇”，这种不同的现象说明了什么？你能提出哪些要继续探索的问题？此刻教师的语言最为重要，5特别是语气、语调，要尽可能营造出“特别奇特，又想要知道其中奥秘”这种神秘感，以激发学生的好奇心，使其对这一问题作出创造性的反应，提出更多想要探索的新问题。“机遇偏爱有准备头脑的人”，能提出许多要探索的问题，本身就是一种准备“问题准备”。有了要探索的问题，才能激励自己想办法去解决问题。引导学生进

5、行假设进行假设就是预测所要探索的问题的答案或结论。提出假设为解决问题指明了方向，在“探索性实验”中，教师的任务就是引导学生提出合理的假设。教会学生“联想”进行假设“联想”就是以某事物为核心而想起其它事物。联想不是胡思乱想，它要围绕我们要探索的问题向四周慢慢展开；联想要和“同中求异”和“异中求同”紧密结合，再从已有的知识、经验中去搜寻新的发现。例如：凸透镜成像一节课，可以通过“联想”提出关于凸透镜成像的假设。围绕核心探究凸透镜成像，想起其它事物平面镜成像，然后运用“异中求同”提出假设：“异”是指不同的对象，即平面镜和凸透镜；“同”是指可能存在同样的本质，即凸透镜成像时出可能是虚像等。引导学生通过

6、“类比推理”进行假设类比推理是对两个或两类事物加以比较后的推理方法。在对有差异的同实验组中两个实验进行类比分析时，要注重引导学生对实验条件的不同进行类比，对实验过程所发生的不同现象进行类比，以及对不同的实验结果进行类比。要让学生知道类比什么，怎样比，类比的结题与实验过程条件的变化存在着哪些因果关系。初中物理教材中有关类比实验的内容比较丰富，主要有认识声波时与水波进行类比实验；研究水的压力与深度关系的类比实验；不同电路的类比实验；溶解快慢的类比实验；研究摆动快慢的类比实验；物体从不同高度的斜面上滑下来后滑行距离不同的类比实验等等。以凸面镜成像的性质为例，对教材进行了处理，增强了“探究性实验”的可

7、操作性，通过“类比推理”进行假设的具体过程如下：找出两个或两类相类似的事物:平面镜能够成虚像，凸透镜也能成虚像找出其中一个特点：平面镜通过“光的反射”而成虚像的。提出另一个的相关假设：凸面镜也可能通过“光的反射”而成虚像 类比推理是以“比较：为基础，推理出的结论不一定正确，还需要用实验进一步证实。但它对思维有一种独有的启发作用，为学生进行创造性思维开辟了广阔的天地。许多重大的物理发现和创造发明是受类比推理的启发获得的。引导学生通过“逆向思维“进行假设逆向思维就是颠倒因果关系的一种思维方法。通过逆向思维常常可以发现新的问题，提出新的假设。我们日常生活、学习以及生物奥秘的探索活动中，常遇到需要逆向

8、思维的实例，这些也是培养逆向思维的好机会。例如：还是在教学探究声音的传播的实验中，实验的结果是：当在有空气的瓶中摇动小铃时，则有铃声响。而对玻璃瓶加热后再冷却，瓶内近似真空状态，再摇动小铃将没有铃声发出。在教师的引导下，学生可以通过逆向思维得出上面的假设而培养创新思维能力。进行假设是“探究性实验”的主要环节之一，学生理解了联想、类比推理、逆向思维等这几种思维方法以后，如何让他们运用、掌握这些思维方法合理地进行假设，还需要教师在今后的实验中反复强化、及时引导、不断升华，才能切实地使学生掌握这些思维方法合理地进行假设。引导学生设计实验对所提出的问题进行假设后，就要设计实验加以证明。这既是“探究性实

9、验”的重要环节，又是培养学生创新精神和实践能力的关键。设计实验包括“确定实验方法”和“设计实验方案”。“确定实验方法”要根据所要探索的内容来确定不同的方法，特别是要鼓励学生运用多种方法解决同一问题。例如：声音的传播一课，已经提出假设：声音要传播出去，可能需要什么东西来做媒介，也可能不需要什么东西做媒介，在真空中就可以传播。要设计实验证明，可以让甲同学将一只耳朵贴在桌子的一端，堵上另一只耳朵，乙同学轻敲桌子的另一端。（甲能听到乙敲桌子的声音，说明声音传播需要介质）也可以在水槽里装水，然后在水里敲打石头，耳朵贴在容器壁上听。声音的传播一课，为了增强实验的探究性，还可以先让学生观察：A、将小铃放在耐

10、高温的广口玻璃瓶内，并将瓶盖紧密封盖，摇动小铃，试试能否听到铃声。B、然后对瓶加热，密封瓶盖与瓶口之间稍留空隙，经过一段时间，拧紧瓶盖并停止加热，冷却后，瓶内近似真空状态，再摇动小铃，试试听到的铃声情况有无变化。通过分析结果得出结论：当在有空气的瓶中摇动小铃时，则有铃声响。而对玻璃瓶加热后再冷却，瓶内近似真空状态，再摇动小铃，将没有铃声发出。从而说明声音传播需要介质，真空中不能传声。引导学生设计实验，应该鼓励学生合作交流，即组内互助、互学，组内互议、互评。指导每位学生积极承担共同完成任务的责任，期望所有的学生之间进行有效的沟通与交流，体现师生、生生之间的交往、互动和共同发展的过程。总之，要在探究性实验教学过程中取得较好的教学效果，就必须根据教材内容、学生认