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新课改下中学物理实验教学中学生自主探究能力的培养策略研究

发表时间：2020/12/17 来源：《中国教师》2020年12月作者：郑丽

[导读] 物理学科的学习过程中，观察与实验是掌握物理知识的主要方法，也是学生自身必须要掌握的一种技能。在物理学习阶段，实验步骤贯穿于整个学习过程，唯有利用清晰的思维逻辑深入地体验物理实验展开过程，才能对物理学习者自身的自主学习能动性提升起到一定的促进作用。初中物理新课程标准中明确指出，科学的探究是一种非常重要的学习方式，通过经历实验探究过程，学习科学探究方法，可以提高分析问题和解决问题的能力。教师必须更加注

郑丽湖北省恩施市龙凤镇民族初级中学湖北恩施 445000
【摘要】物理学科的学习过程中，观察与实验是掌握物理知识的主要方法，也是学生自身必须要掌握的一种技能。在物理学习阶段，实验步骤贯穿于整个学习过程，唯有利用清晰的思维逻辑深入地体验物理实验展开过程，才能对物理学习者自身的自主学习能动性提升起到一定的促进作用。初中物理新课程标准中明确指出，科学的探究是一种非常重要的学习方式，通过经历实验探究过程，学习科学探究方法，可以提高分析问题和解决问题的能力。教师必须更加注重学生这种综合能力的培养，在物理实验教学中培养学生的动手能力和自主探究能力，提升他们的物理学习能力。
【关键词】初中物理实验；自主探究能力；能力培养
中图分类号：G688.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051（2020）12-021-01

        物理属于一门实验性学科，许多物理结论都是由实验推导而来的。在初中物理教学中，教师应该充分重视实验教学，引导学生探究学习，使学生的实践动手能力和自主思考能力得到提高。通过物理探究实验，学生掌握物理知识，提高学习物理知识的积极性和主动性，培养严谨的物理实验态度。这就需要教师应该重视探究实验教学，注重对于学生物理实验能力的培养。本文结合自己的教学经验，简单谈谈物理实验教学中该如何培养学生的自主探究能力。
        一、开展探究性实验，培养学生的操作能力
        在传统的初中物理教学中，教师比较注重讲解教材中的内容，在需要做实验的时候，也是自己进行演示，让学生在一旁观看，导致实验教学效果受到一定的影响，使学生难以积极参与到实验中，也使学生学习的积极性和主动性难以得到提高。在这种模式下，学生没有动脑思考和动手操作，创造性思维得不到培养。鉴于传统教学模式存在的弊端，教师在物理教学中应该注重组织学生开展探究性实验，使学生的实践操作能力得到提高，从而提高高中物理教学的有效性。
        例如，在进行光现象实验教学中，教师就可以设计“神奇的分身术”这个有趣的实验来激发学生去探究。实验器材：透明玻璃杯，硬币一枚，水。实验过程：在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币，再放一些水。把杯子端到眼睛的高度，再慢慢下移到某一个位置时，可以看到两枚硬币。有了这个魔术般的现象后，在好奇心的驱动下，学生就愿意去积极探究，最终确定看到的两枚硬币均为虚像，其中一枚是硬币通过水面折射而成的虚像，这枚硬币虚像比实际的硬币要高一些；另一枚则是通过杯子侧面的水折射而成的像，此时的侧面水柱相当一个凸透镜，从而形成一个放大的虚像。我们未看到硬币的“真身”，只看到硬币的两个“化身”。通过这样的方式，学生亲身经历了探究过程，对获取物理知识过程的印象是十分深刻的，从而使他们的探究、实践、思维等能力得到提高。
        二、用问题引领实验课堂，鼓励学生自主思考与自主探究
        让学生带着问题去进行实验，能够更好的抓住每个实验的侧重点。学生一旦感知到有些实验现象与自己的认知不一致时，一般都会产生一种跃跃欲试的冲动，希望寻求原因，形成探究行为的意向，如此有助于让学生养成严谨的学习态度，有利于培养学生的自主探究能力。
        例如，在进行验证阿基米德原理的实验当中，教师可以让学生与学生之间讨论浮力的大小与哪些因素有关。教师一步步引导学生进行各种猜想，随后经过实验去验证自己的猜想。最终得出实验结论：（液体受到浮力的大小等于物体排开液体所受重力的大小。）在物理的实验过程当中，细节非常重要，可以培养学生的观察能力，比如说：进行二力平衡的条件是什么？当物体进行静止时，两个力的关系是什么？当物体处于匀速直线运动时两个力的关系又是什么？通过两个不同的实验，得出二力平衡的条件：大小相等（等大）方向相反（反向）同一直线（共线）同一个物体（同体）。
        三、以学生为主体，提高学生自主探究能力
        在开展具体物理实验教学的过程中，教师就要坚持从学生的角度上出发，在向学生讲解完具体的实验后，以此来鼓励学生进行自主实验。所以在具体实验中，教师就要结合好学生的不同情况，采取有针对性的引导，要求学生在观察完教师的实验后自行动手进行实验。在学生遇到难以理解的知识点时，就可以主动与教师、同学之间进行研讨，并借助反复实验等方法来提高学习的效果，加深对这一知识的理解。

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科学探究的要素之一就是提出问题,在实验教学中对于学生提出的各种假设或者疑问，教师都得认真对待，以学生为主体，不断将他们的问题作为探究的出发点。鼓励他们自主探究实验去验证自己的猜想，提高自主探究能力。
     例如，在进行“探究电阻的影响因素”这个实验的学习时，在猜想环节学生可能会猜想到电阻的影响因素有以下几种：导体的材料，导体的长度，导体的粗细，导体的温度，导体的电压，导体的电流。此时，教师首先要肯定学生的猜想，以学生为主体，让他们改变这些因素一一进行实验研究，最终确定影响电阻的真正因素，培养学生的逻辑思维能力和动手能力。
        四、物理实验引入小组合作探究模式，拓展学生自主探究能力
        在传统的物理实验教学过程中，无法将较为抽象、复杂的知识完全传授给学生，也不能凸显学生的主体地位。因此，教师需将自主探究与小组合作学习模式互相结合，充分调动学生自主学习积极性、自主探究性。例如，教师可以将学生划分为若干小组，学习小组之内的学生互相合作，可能一个问题在小组中进行探究，有的同学明白，还有几名同学不明白，通过互相补充、学习，可以共同加强知识的掌握程度，让学生全面掌握实验操作要点。例如，在教授“楞次定律”相关内容的过程中，学生若要充分掌握定律，可以利用小组学习、合作探究的方式，让学生充分掌握楞次定律。首先，教师可以为学生准备完善的实验设备，如电磁铁、磁圈等，學生利用小组合作模式进行探究实验。完成实验后，教师可以使用多媒体动画进行模拟与演示，使动静结合，实验的关键部分可以反复演示，帮助加强学生理解。学生通过合作、探究、思考、实验，可以充分掌握该定律与相关知识。
        例如，在“探究凸透镜成像规律”的实验教学中，尽管在老师的提示下，能很快得出成像规律。但对于为什么要调节烛焰、透镜、光屏三者中心的位置，以及光屏上得不到像的其他原因等问题时，大部分学生的个人能力不足，很难完整准确得到答案。此时，就可以让实验能力强些的学生引导讨论，收集不同想法，分析得出可能和位置有关后，合作探究仪器摆放在不同位置的情况，甚至改变物距时分别移动蜡烛或移动透镜，彼此协调合作，这个问题就很轻松解决了。
        五、让生活现象走进屋里实验课堂，激发学生自主探究的欲望
        理与实际生活息息相关，在生活中随处可以发现物理现象和物理知识，例如：公交刹车的时候，乘客会向前倾倒；利用高压锅煮食物，食物熟的就会特别快；汽车的轮胎外面存在凹凸不平的花纹等。基于此，教师在开展物理实验的时候，必须要以此为切入点，充分借助与学生实际生活相关的内容，开展物理实验，并促使学生积极参与到物理实验的探究学习中。在研究中发现，在借助于学生生活相贴近的素材开展物理实验教学中，可促使学生在熟悉的场景中，产生亲切的感觉，进而激发其自主探究的欲望，促使学生积极参与到物理实验中。学生在物理实验中，只有具备极高的兴趣，才能促使其在实验探究的过程中，及时发现其中存在的问题，并对其进行分析和解决，进而完成学生自主探究能力的培养。例如，在进行“摩擦力”实验的过程中，教师就可以充分结合轮胎的花纹、鞋底的花纹、人们利用筷子夹住食物等学生实际生活中常见的问题开展物理实验，进而利用学生常见的生活现象中，不断激发其自主探究的欲望。
        例如，为什么会发生热胀冷缩的物理现象，为什么有下雪不冷小雪冷的说法？为什么雪糕在接触空气时会“流泪”？等等相关问题，通过日常生活中常见的现象来调动学生对于物理的向往以及解决实际问题的能力，加强学生的自主探究能力，教师在物理实验当中必须引导学生，建构相关的物理体系，通过实验帮助学生获取知识，在一定的条件下必须让学生自己去进行独立的实验，解决实际的问题，真正的去将学生的动手能力拓展，发挥主观能动性。
        综上所述，在新课改背景下，在高中物理实验教学中，教师要转变教学观念，让学生积极参与实验活动，改变学生在传统教学中的被动地位，培养学生的主观能动性。只有这样，才能培养学生的创新与实践能力，提高学生的综合能力，促进学生的全面发展。教师在物理实验中扮演的角色是成为帮助学生获得、建构和内化所学的知识、提高实验探究能力的领航人，教学中一定要确定学生的学习主体地位，保护学生自主探究的兴趣和积极性，肯定学生的每一个想法，在实践中逐步培养学生的探究意识和探究能力，真正发挥学生的主观能动性。
参考文献
[1]刘牡花.在高中物理实验教学中培养学生的创新能力 [J]. 理化生教学 ,2009(6).
[2]李克林.课程中物理实验教学的改革研究[J].实验教学与仪器,2005(5).
[3]查文青.浅析物理教学的问题研究 [J]. 当代教育实践与教学研究,2016(6).