浅谈初中物理探究性实验教学设计 论文

浅谈初中物理探究性实验教学设计

摘要：物理课程标准中提到：科学探究是学生的学习目标，又是重要的教学方式。科学探究旨在让学生经历与科学工作者的相似的探究过程，主动获取物理知识，领悟科学探究方

法，发展科学探究的能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。

关键词：初中物理探究实验

活动

设计引言：在倡导中学物理教学中要注重科学探究、注重联系实际的背景下，如何开发相关

的教学资源是一个很现实的问题。同时，大量的新资源在教学中的引用,如何能科学准确地把握,更好地发挥其教育功能，也是一个要求的研究课题。本人想从科学探究教学设计中引

发的教学内容与教学方法的问题，以及在联系实际方面如何准确地把握知识与教学要求方面，进行具体的分析，以求对知识方面和广大教师共同来提供准确的教学资源，在教学研究

方法中起到抛砖引玉的作用。中学物理阶段的探究性实验是指在结果未知的情况下，由教师来引导、学生

围绕某个物理问题通过设计实验、进行实验、分析论证，并对结论和过程进行交流评估的一种实验形式。探究实验不仅让学生通过实验操作得出结论，更重要的

是能激发学生的学习兴趣，让学生主动去发现问题，同时也能锻炼学生认识问题和解决问题的能力，掌握知识形成的过程，加深对知识点的领悟和运用。

一、探究性实验主题和内容的选择初中物理实验哪些需要做探究实验，哪些不需要呢？我们的依据应该是课程

标准和教材要求探究实验主题和内容。具体可以分为三类。1.需要设计为探究性的实验

课标明确表述为“通过实验，探究......”这种是典型的探究性实验。例如：通过实验探究并了解压力的作用效果与哪些因素有关；通过实验探究浮力大小与

哪些因素有关；通过实验探究平面镜成像特点等这些典型的、课标也是这么要求的实验应该设计为探究实验。

2.不一定要设计为探究性的实验

课标表述为“通过实验知道......”，“通过实验认识......”，“通过实验了解......”，“通过实验理解......”，“经历......实验过程，了

解......”等这种表述的可以设计成探究性实验，可以设计成演示实验，有时还可以设计成验证性实验。这种实验比较灵活，老师可以根据自己的情况，学生的

情况以及学校实验室的建设情况去合理安排。例如：通过实验，了解物质的磁性和磁化现象；通过实验，了解物质的导电性，比较导体、半导体、绝缘体的导电

性能的不同；通过实验，认识力可以改变物体运动的运动状态等。3.不适合被设计成探究性实验

主要是仪器使用、操作训练等类型的实验。例如：观察扩散现象，能用分子动理论观点加以说明。观察扩散现象需要显微镜，现在使用显微镜时也可以通过

投影放大。像这类实验学生通过显微镜观察时往往很难区分开是不是扩散现象，再让学生去探究就不太现实。像测量中利用步长去估测教室长度的实验，属于基

本测量的，属于训练的内容，设计成探究实验没有多大意义。再比如：会使用电流表和电压表，由于学生之前都没有接触和使用过，如果设计成探究实验也是不

合适的。二、探究性实验教学目标的设计

中学物理探究性实验教学目标的设计重点应在“过程与方法”上，通过探究实验活动，让学生亲身经历科学探究的过程，体验科学探究的艰辛，了解科学探

究的程序，这样才能掌握科学探究的方法，培养科学探究的能力。例如在沪粤版教材上设计探究滑动摩擦力与哪些因素有关时，教材上的设计让学生用手掌压在

桌面上，边压边向前推，比较在压力大和压力小时手掌感受到的阻力。再将手掌分别放在光滑的桌面和粗糙的木板上，感受两种情况下手掌的阻力。由此来猜想

滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？这样的设计利用学生触手可及的器材，在亲身感知的过程中效果自然是显著的。

三、探究性实验要有侧重点科学探究的七个要素要灵活、正确的把握，不可能也没有必要在一次探究实

验活动中全部涉及，基本探究能力的培养不可能通过少量的几次探究实验活动就能达成。探究的能力一定要经过很多实验探究的过程才能形成，所以一次探究性

实验活动的内容适合于涉及哪些探究要素，能够培养学生的哪些探究能力，怎样去达成探究目标等问题，都要通过具体的探究实验内容和学情来明确。下面通过

具体的例子来说明。例如：沪粤版教材在探究凸透镜成像时先给定成像性质，然后根据成像性质

再去确定像与物到凸透镜的距离，然后再设置问题物体在一倍焦距以内时光屏上能成像吗？如果不能成像，这时请移去光屏直接用眼睛透过透镜观察，会有什么

发现呢？这是一种限制性探究，教材通过设定场景来引导学生对凸透镜成像的性质进行分类，这种设置的优点是学生只要找到按设定的要求所成得像就完成了实

验探究，这样既简化了实验操作过程，又降低了探究难度，同时也节约了探究时间。

人教版采用的是限制物距的方法。让物体分别在

u>2f、

f<u<2f、u<f的范围内的某一位置，然后移动光屏，在光屏上找到清晰得像，最后记录成像性质。

这种探究也是在学生不知道的情况下进行的，在探究的过程中学生可能会产生疑问，为什么要以物距为参考呢？怎么知道要限制物距u>2f、f<u<2f、u<f在这样

的范围呢？这种设计比第一种难度增加了，探究的内容也多一些，但是由于有一定的指向性，所以学生探究的过程还是容易一些，探究过程不会偏航，虽然会产

生疑问，但是通过后面的再学习是可以慢慢领悟的。北师大版采用完全开放性的探究模式。课本通过设置问题与猜想：改变物距，

可以在光屏上得到不同得像。由此引出物距u、焦距

f是怎样影响像凸透镜成像性质的呢？只给出了问题，没有给出任何探究方向和提示，这属于难度大的探究

实验，这种完全开放性的探究实验，让学生进行自主探究，需要大量的时间，通过大量的实验尝试才能找到实像、虚像以及像与物大小的分界点，然后再对探究

的数据进行分析和总结才能得出成像性质，这种开放性的探究对学生的综合素质要求是非常高的，这样的设计既能锻炼学生探究的能力，又能锻炼学生对数据和

知识点的整合能力。以上三种情况虽然采用的方法不同，但是我们老师在处理自己的教材时可以

灵活运用。如果你使用的是限制性的教材根据学情也可以变成开放性的、开放的也可以变成限制性的，主要是根据学生的实际情况灵活处理，这样既可以使学生

学习了探究、体会了探究，也能完成当堂课的教学任务，达到事先预定的教学效果。

四、探究性实验教学模式的选择1.学生自主探究为主模式

以学生自主探究为主的实验模式是以学生为主体围绕某个物理问题展开的探究实验的活动。学生自主探究为主的简要流程如下：学生小组讨论制定计划、

设计实验方案，进行小组实验探究过程，获取可以帮助解释所探究物理问题的证据，从获得实验数据中提炼证据和实验结论，再对探究的问题试探性做出解释，

学生再通过查阅对他们所探究的问题作出过权威性、科学性解释的资料来评价他们自己通过实验得出的解释，最后，学生交流和评估。这种以学生为主的探究模

式是把所有的问题、所有的过程都交给学生自己来完成，老师只是处于一个指导的位置。

学生自主探究对学生要求较高，难度较大。成功实施的关键是教师课前对学情的分析，学生现有的知识储备和技能否做到自己去设计、单独去操作、独立去

验证的水平？是否能够自主探究？虽然是学生自主探究，教师也要巡回指导，教师在巡回指导的过程中要及时给予指导，特别是出现的问题，哪些实验中的错误

让学生自己去发现？哪些错误必须指出来？由于是自主探究，学生可能会有很多创作的火花，老师要善于去发现各实验小组不同的思路，要善于收集，以便在交

流环节中去讨论。.教师指导学生探究为主模式

教师指导学生的探究性实验教学模式是教师采用的比较多的一种教学手段，教师指导的目的性强，学生探究起来自然就少走弯路。大致流程如下：教师创设

问题情境，启发学生思考、发现问题，师生共同探讨提出问题，引导学生猜想假设，师生共同探讨设计实验方案或者教师提供实验探究方案。学生进行分组实验，

收集证据。实验过程中教师巡回指导，解决学生遇到的问题，最后在老师的带领下学生将实验探究结果进行分享交流，教师最后总结。这一探究方案是大部分一

线教师采用的，从问题的提出到猜想，到方案的设计，再到后面的交流和总结都是在教师的组织下师生共同完成的，而学生主体完成的只是证据的收集。

以教师指导学生探究为主的实验，在实际的实施过程中需要老师提前思考的问题是：教师的参与度和适时参与的控制怎么去把握？比如：教师重点指导探究

哪些方面？如何引导？何时介入？介入多少？哪些指导是必要的，怎样指导才算充分？何时需要提供背景资料或相关信息？这些都是需要老师提前准备和认真

把握的。要想成功实施这种模式的关键是根据具体内容和学生的具体情况对学生进行适时指导。

总之，初中的学生有了一定的知识储备，已经具备了能够初步的自主探究和学习的能力，正是开展探究性实验和学习的最佳时期。初中物理探究实验是物理

教学过程中的重要地实施抓手，而探究性实验的过程是让学生去体会、感知实验过程，从而达到提升学生综合水平的一种重要的教学手段。所以探究性实验更应

该设计好，好的设计既能控制学生在课堂上的学习状态，又能让学生以积极的心态面对物理课堂学习，这样就能让学生高质量地完成课堂教学任务，从而提升课

堂学习内容的效率。参考文献

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略[J].考试周刊，2018第176页。