谈初中物理实验探究情景的创设

摘　要：开展实验探究活动，是提高学生科学探究能力的重要教学形式之一。要有效地开展物理实验探究活动，就要根据学生的实际创设适当的实验探究情景，激发学生的实验探究兴趣。

关键词：实验探究；情景；创设

         建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学生在一定的情景下，借助于教师或同学的帮助，利用必要的学习材料，通过意义建构而获得的。因此，学习是必须在一定的情景下进行的过程。学习环境中的情景，必须有利于学生对所学内容的意义建构，所以物理实验教学情景的创设是物理教学研究的重要内容之一。著名心理学家布朗在《情景认知和学习文化》一文中提出了情景认知的观点，他认为知识是具有情景的，是在情景中通过活动与合作产生的；学习只有发生在有意义的情景中才是有效的；只有在情景中呈现的知识，才能激发学习者的知识需要，从而产生学习的动机和学习兴趣。在实验教学中创设情景使学生很容易产生解答问题的内在需要，形成探究的兴趣，对情景的结果形成积极的探究欲望。
　　　物理新课程也将“科学探究”作为改革的突破口，并大力倡导开展实验探究活动，以提高学生的实验探究能力。但对于农村学校，学生基础知识储备少、发散思维能力不足，学生普遍感觉实验探究很难，往往难以找到“探究点”，不知从何探究、探究什么、如何探究。但学生对物理现象有较强的好奇心，对实验表现出非常浓厚的兴趣，对身边的生活现象和与物理有关的社会热点问题以及物理学科前沿内容表现出强烈的探究欲望。因此，要具体落实物理实验教学目标，有效地开展物理实验探究教学，首要的环节就是根据学生的实际创设实验探究情景：
     一、创设从生活中来的探究情景
     贴近生活、贴近社会是物理新课程理念之一，落实到具体的物理实验教学中，就要求设置和创设真实的生活情景，使学生在真实的生活情景中学习物理知识，解决真实生活情景中的物理问题。
     例如在八年级上册《汽化和液化》，探究水的沸腾这一节课中，首先让学生讨论煲汤时汤沸腾后是继续大火煲好还是改为小火煲好？没想到在日常生活中最为简单的“好与不好”的判断，引发了学生的热烈争论，产生了强烈的探究问题的欲望。接下来学生分成了“大火煲好”和“小火煲好”的两组对“水的沸腾”进行了探究，“小火煲好”小组的孩子还探讨了如何改变酒精灯火焰的大小，最后通过探究结果发现水沸腾后无论大火还是小火，水的温度都是保持不变的，综合分析后得出从节约能源的角度看，汤沸腾后小火煲汤好的结论。
     整个探究过程学生个个热情高涨，以主人翁的身份投入其中进行自主建构。通过捕捉生活素材，把现实的、有意义的、富有挑战性的内容作为孩子进行主动地观察、实验、猜测、验证、推理与交流的有效载体，不仅能促使师生们围绕此情景展开热烈的讨论，加深学生对所学知识的理解与应用，还能帮助孩子获得对实验探究的积极体验与感受。
　　二、以趣味小实验创设探究情景
     爱因斯坦说过：“兴趣是最好的老师”。兴趣是学习活动的强大动力，以趣味小实验创设实验探究情景，必能激发学生的探究热情。
     例如在“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的教学中，我首先设计了一个“举起可乐瓶”的小活动，一位力气小的女生能轻而易举地举高一个装满水的大可乐瓶；偷偷在可乐瓶外表面涂上洗洁精后，再请一位力气大的男生，结果他使出全身力气也没有把可乐瓶举起来。正如麦克斯韦所说:“一项演示实验使用的器材越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果。”通过这个对比实验，课堂气氛迅速活跃起来,孩子的好奇心和探究欲望一下被调动起来，这时再进行“探究摩擦力的大小与什么因素有关”的实验探究活动，学生的思维被打开了。
　　三、以探究实验作为情景来创设更深入探究的情景
     通过实验中产生的各种现象来作为情景，更深入地来通过设计实验来研究这种现象，可使实验探究分为一层一层的研究，最终解决问题。
     例如“探究凸透镜成像规律”，如果按教材一节课完成这个探究活动，我发现学生在自己探究的过程中根本不会选择合适的透镜，这样不仅时间不够，学生无法完成真正意义上的科学探究，不利于全班科学探究的课堂教学。于是整合教材的内容后，我把“探究凸透镜成像规律”整合在第三章《透镜及其应用》中，分成三个相互关联的实验探究进行教学。（1）结合第一节《透镜》，探究如何选择凸透镜并测量凸透镜的焦距。通过探究活动，学生掌握了测量凸透镜焦距的方法，了解了凸透镜的凸起程度与焦距的关系；（2）结合第二节《生活中的透镜》，根据光具座（0—90cm）来选择合适的透镜，并在光具座上观察凸透镜成像的性质。通过探究活动学生观察了凸透镜成像的性质，顺利地得出凸透镜可成“倒立、缩小”、“倒立、放大”、“正立、放大”三种像，并提出有个位置没有像。（3）探究凸透镜成像的规律。有了前面两个探究活动的铺垫，大多数学生可以顺利的投入到成像规律的探究，在实验、讨论，交流中得出了凸透镜成像的规律，并自行解决了没有像的位置是焦点这一问题。
     这样的科学探究活动，学生热情高涨，思维活跃，主动参与程度大大提高。
　　四、重视用物理学史创设探究情景
     物理教育给学生以知识，物理学史教育则给学生以智慧,培养学生的科学精神。新课改的任务之一是对学生进行物理学史教育。利用物理学史创设情境，可使学生体验探究过程，体验学习科学研究的基本方法，培养学生的科学探究精神和人文精神。
     例如，九年级第十二章第五节“牛顿第一定律”的教学，原来的教学设计是教师先简单介绍牛顿第一定律的产生过程，然后把教学重点放在学生实验探究“阻力对物体运动的影响”。教学中我发现，虽然学生进行了实验探究，但是对牛顿第一定律的理解仍然是停留在表面上，教学效果并不理想。于是我改进了课堂教学，先围绕“牛顿第一定律”的产生方式，提出“为何牛顿第一定律被冠以牛顿的名字，而不是伽利略或笛卡儿？”这一论题，让学生阅读亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿的研究过程。阅读材料向学生阐述了亚里士多德和伽利略对力和运动关系的认识，渗透了亚里士多德的观点现在看来虽然是错误的，但当时也有它的合理性，说明已有的经验和背景对亚里士多德和伽利略认识力和运动起了重要作用。通过生生交流、师生交流，共同比较伽利略、笛卡儿和牛顿的研 究，学生得出了伽利略和笛卡儿只是描述了物体不受力时的运动，而牛顿却揭示出了力和运动的本质关系。在充分展现“牛顿第一定律”在物理学的地位和价值中结束后，学生再进行分组实验探究，原来一节课都“探究”不出个所以然的内容，学生十几分钟就完成了，而且对“牛顿第一定律”的理解更加深刻。
     这节课教师与学生先以阅读物理学史，再以分析和辩论等间接学习知识的形式来共同探寻知识的来龙去脉，了解科学概念、规律的产生、构建方式，但它通过模拟知识的产生过程，创设了进一步了解科学探究思维方式的情景，激发了学生实验探究的热情。
     物理实验探究情景的创设可以运用多种的形式和手段来呈现，如基础物理实验、物理问题、小故事、科学史实、新闻热点、仪器实物、图片、线图、模型、影像资料和互联网等形式；投影仪、录像机、电视机、电脑及多媒体技术等手段。然而，在创设物理实验探究情景的过程中，教师应首先考虑如何有效地实现物理实验教学的目的，在此基础上设计采用何种形式和手段来创设适合自己学生实际的实验探究情景，引起学生的实验探究兴趣，激发学生的实验探究热情。

参考文献
　　[1] 教育部师范教育司组织编写 《初中物理课堂教学设计》上海教育出版社2000年
　　[2]吴景霞 《优秀初中物理教师一定要知道的10件事》中国青年出版社 2008年