初中物理探究式实验的设计，本文主要内容关键词为：物理论文,初中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
九年义务教育《物理课程标准》提出：科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。目的在于通过亲历像科学家们那样的科学探究活动，让学生既学到科学知识，又培养科学探究能力，同时增加对科学学习过程的理解。在科学探究活动的各个环节中，教师需要精心设计，做好铺垫，想方设法培养学生积极思考、发现问题、分析问题、解决问题的能力。在这个过程中，教师不仅要从学生的认知水平出发做好一定的准备，又要精心做好实验的设计。下面就笔者在实际教学中的具体做法做一总结。
一、猜想前教师的精心铺垫
著名教育家陶行知先生曾经说过：“发明千千万，起点是一问”。纵观科学发展史，几乎每一次质的飞跃都从问题开始，可见问题是科学创新的起源，由此可见，在学生提出问题前教师的情景创设就更重要了。
如在《摩擦力》一节教学中，为了引出探究课题“摩擦力的大小与哪些因素有关？”我先举例擦黑板：先在黑板上写上一行字，然后有意识的轻轻地擦，再重重地擦。让学生用眼睛看到擦黑板的过程中，摩擦力是与压力的大小有关的。接着让学生做小试验：把一只手平放在桌子上，轻轻地往前推，再重重地往前推，比较手的感觉。让学生自己感知摩擦力与压力有关。然后设计思考：冬天下雪后路面结冰时穿平底鞋和旅游鞋感觉怎样？同学们值日时，怎样扫地面容易扫干净？然后课件展示冬天雪地里汽车行驶靠防滑链，自行车、汽车轴承上加润滑油的视频。有了以上的情景设计后，再让学生提出问题，进行猜想，学生就会有理有据了。
如在《电与热》教学中，得出电流的热效应之后，我做了两个实验：一个是电炉子通电后，教师演示：手只能放到电炉子上一定位置否则就太烫了，而手却一直能摸电线的任意位置（导线是新的，而且强调学生不能效仿），为什么？难道是因为导线本身不会发烫？另一个实验是并联电路的演示器材：随着并联灯泡的一个接一个的闭合，却看到导线的绝缘皮冒烟了，为什么？接着设问：是不是只要把电炉子接入电源，电炉子就发红很烫了呢？是不是只要闭合并联电路的灯泡，导线就马上冒烟呢？这两个实验效果明显，学生兴趣很高，而且学生能用并联电路知识解释，为直接猜想电热的影响因素做了很好的铺垫。
在《固体压强》中猜想影响压强的因素之前，我先课件展示了大型平板车的多个轮胎，大型拖拉机的履带，啄木鸟的尖嘴巴捉虫子，一位妈妈带着顶针缝衣服的视频。又演示了两块木板：一块上面有四五个钉子很稀疏，另一块上面有近五十根钉子很密。找一个薄塑料袋装满水先平放在五十根钉子上，再放在四五根稀疏的钉子上，学生会很惊讶地发现钉子多了袋子不会破，钉子少了袋子一放就破了。然后再进行猜想环节，学生很容易得出结果。
例如在探究串联电路的总特点时，我们设计了如下问题：亮度可调节的台灯的亮度与什么有关？（与电流有关）；改变电流大小有哪些方法？（改变电压或者电阻）；改变电阻有哪些途径？（材料，长度，横截面积和温度）；可以用什么仪器调节电阻大小？（滑动变阻器）；滑动变阻器如何接入电路？（串联），进而提出滑动变阻器连入电路后，各部分如何分压？电流又如何？
教师结合生产和生活中的实例，不断创设问题情景，培养学生从实际问题中抓住主要因素，提取物理对象和物理模型。充分利用现代教育手段创设符合教学内容和要求的问题情景，增加学生的感性认识，激发学生的学习兴趣，形成学习动机。在课堂教学的较短时间中，教师在探究实验中发现问题，进行猜想前的精心设计，不仅充分体现了主导作用，为学生在猜想环节的思维能力的培养搭建了一个通畅的平台；又在有限的课堂教学时间内，提高了教学效率。
二、设计实验环节教师的独特思路
课堂内的探究活动主要是由教师根据学生已有的知识水平，在课堂上与学生一起设计探究方案，然后教师要指导学生在课堂内按预先制定的方案进行科学探究活动。而教材中提供的一些实验有时候效果并不太好，此时教师的独特设计会使学生学得轻松、高效，课堂效益才能得到真正的提高。
如在《升华与凝华》一节课中探究升华和凝华的特点实验时，教材中的实验能观察到升华凝华现象，但是器材不是密封的，必然会有有毒的碘蒸气释放出来，而且烧瓶是易碎品，做学生探究实验不安全。在这节课中我进行了如下设计：找来小青霉素瓶，洗净擦干，然后每瓶装入一粒固态碘，然后盖上盖子，再缠上胶布充分密封。在瓶口缠一个小铁环便于学生拿放。实验时需要再准备两个烧杯：一杯盛热水，一杯盛凉水就可以了。当小瓶先放入热水中时会观察到明显的碘蒸气，然后放入凉水中会观察到瓶壁上有晶莹的碘晶粒。此实验设计简单易行，又使学生兴趣很高，还避免了吸入有毒的碘蒸气，不会出现碘的熔化现象。另外此实验可以重复使用。
又如在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，电流产生的热量并不是直观的，如何比较电流产生的热量的多少呢？教科书上是比较完全相同的烧瓶内盛有等质量初温相同的煤油，看煤油温度上升的高低。这个实验演示效果不明显，而且连接电路时间较长，改为学生探究实验更不方便也不安全。如果设计比较完全相同的烧瓶口处系一个气球，在课堂上又无法保证气密性使得实验误差会很大。如果设计为看相同的冰块哪个熔化得快，冰块的保存又是个难题。我在做实验时进行了如下设计：找一个学生实验电路板，把长度和横截面积相同的铜丝和镍铬合金丝缠在铅笔上相同的圈数，撤下后串联接入电路板，在螺旋芯内插有火柴，再配上干电池（多节）、导线、开关，实验时比较哪根火柴先点燃哪个电阻产生的热量就多。（螺旋芯内还可以粘带有凡士林的火柴，比较哪根火柴先掉下来；也可以用浸润乙醚的棉花比较哪个先燃烧等等）。此实验的改进可以很好地完成电流产生的热量与电阻、电流、时间的关系，使学生的探究简单化，效果明显。
在探究压强的影响因素实验时，教材上的小桌压泡沫塑料实验，泡沫的形变效果非常差。在上课时我进行了改进：用一个圆形玻璃缸内放一块海绵（以防把玻璃缸底部敲坏），在表面盖上一张白纸。找一小方型木板，四个角钉上钉子作为小桌，比较小桌平放、倒放、压重物放时纸发生的形变来比较压强的大小，效果非常好。也可以把啤酒瓶（一只空瓶，一只盛满水）压在较软的五厘米厚的海绵上，酒瓶正立或倒立或平放，比较海绵的形变，来比较压强的大小。该实验器材简单，实验过程容易操作，又能完成探究的实验目的。
在探究实验中，要充分发挥学生的主体作用，教师在教学中就要敢于“放”，让学生动脑、动手、动口、主动积极地学，要充分相信学生的能力。但是，敢“放”并不意味着放任自流，而是科学的引导学生自觉地完成探究活动，在课堂有限的时间内，教师独特的实验设计就显得尤为重要。
总之，新的物理课程标准明确了科学探究是物理学习的中心环节，科学探究既是物理学习的目标，又是物理学习的方式。在科学探究教学过程中，要想让学生的主体作用充分的发挥，离不开教师的精心组织和正确引导；使学生在经历探究的过程中，提高他们的思维能力和分析判断能力。