物理教学中学生实验探究能力的培养

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  在新课程标准与新课程理念下,探究性学习是每一个教育工作者应该去思考的问题。在我看来,实验与探究是不可分割的:实验是探究的过程,探究是实验的目的。所谓实验探究能力,即学生在实验过程中贯穿科学探究的思想,理论联系实际的实践能力与创新意识,这是一种自觉手脑并用的学习方式。这里同样也是学生从已有知识与技能到获取新知识、新技能的飞跃过程,是量变到质变的过程。就如何培养学生探究能力提出如下几点看法,供大家参考:
  一、立足课堂,引导学生大胆做好课内探究实验,培养学生主动探究的能力
  (1)首要问题:教师要引导学生去发现问题,提出问题,鼓励学生去做一个关心生活的有心人。要达到这样的境界,教师需要在课堂上营造和谐愉快的气氛,以调动学生在实验中质疑的积极性。如:在光的直线传播实验中,当用红色激光追踪展示光的传播路线时,我们看到清晰的实验现象,得到结论:光在同一种均匀介质中直线传播。那么教师可引导学生思考光在什么情况下不是沿直线传播的,并且提示学生从各个角度去思考如何改变光传播的条件(如用酒精对介质加热),随后让学生带着问题重新进行实验,并有学生对出现的现象分析可能的原因,分组讨论,最好交流。这时再给予指导,帮助学生得到正确的结论。
  (2)教师在引导学生开展实验探究过程中,要让学生进行广泛的合作讨论和交流。探究实验提倡相互合作、讨论交流相结合。在实验过程中一个同学不能完成时,应由多个学生相互合作,具体分工到位。如在探究滑轮组机械效率的实验中,要求学生同时用弹簧测力计与刻度尺分别测出钩码的重力和钩码提升的高度。通常情况下一个人是很难做好的,因此,教师可让四位同学合作共同完成。
  (3)教师应有意识地安排实验内容,多注意各实验之间的联系。为了使学生能够完成自主探究过程,教师应在安排实验内容和实验时间方面合理搭配,要根据学生的知识和具备能力的实际情况来安排实验内容。如:在进行弹簧秤这一部分实验时,可把使用器材(弹簧秤、钩码等)放在课桌上,先让学生通过阅读了解仪器装置性能;然后让学生根据刻度尺和天平的读数方法,说出弹簧秤应如何来读数,并注意相应的问题,让学生在实验前做到心中有数,使整个实验将前后所学的知识得到融合与统一。
  (4)教师在安排探究实验时,应更多地让学生“重现”科学发现的情景。教材对知识的发生、发展过程进行压缩和提炼,把思维的结果处理得十分精要,隐去了科学家曲折复杂的思维过程。这就要求教师深入研究教材,追溯和模拟科学家最初的思维过程,创设情境,激发学生自觉投入并经历好奇、猜想、假设、探究、发现等心智过程,从而开发学生的潜能。如:在探究电磁感应现象的过程中,首先让学生联想日常生活中的实际问题:人类利用电能是靠什么来提供的?发电机发电的原理又是什么?学生带着疑问进行探究,把一个跟电流表连接的闭合线圈放在磁场中让其静止,学生观察到电流表的指针并不偏转,而当线圈在磁场中做切割磁感线运动时,线圈中产生了电流。学生此时既好奇又困惑,产生强烈的求知欲和探索激情。当学生体会到法拉第发现电磁感应原理时的欣喜时,自然而然激发出自主探究的愿望:产生感应电流的条件,决定电流大小及方向等其他问题。整个内容学生进行多个实验,其中经历假设实验验证、推理分析等环节,重演了科学家发现电磁感应现象的过程,足以体现“重演”科学发现的魅力。
  二、鼓励学生多做拓展实
  验,开展综合实验活动,激发学生的创新精神
  1.通过小实验、小制作,使学生养成探究的习惯
  学生开展小实验、小制作,可弥补课内实验的不足。课外实验是课内实验的延伸与补充,有利于发挥学生学习物理的积极性和主动性。如在杠杆知识学完后,我就布置学生回家先探究一下杠杆,然后自选材料,就地取材自制一把“杆秤”。第二天学生都欣喜地带来了自己制作成的“杆秤”,不管是好是坏,我只要学生能说出制作原理,并用它来实际称量物体的质量就行。这样小制作的设计和制作、步骤与方法、实验结果的评价等全过程都由学生自行设计,独立完成,能充分激发学生成功的自豪感,有利于他们探索和创造能力的培养。
  2.通过综合实践活动,树立求实探索的精神
  如九年级“机械”这一章最后“设计制作一个组合的简单机械”的综合实践活动,我是这样来安排的:首先让学生通过各种途径充分认识在生产劳动中人们使用的复杂机械(如古代吊车、现代吊车和绞车等),然后让学生分组讨论:如何设计简单机械组合?你所设计的机械组合能用于什么需要?制作它需要用到哪些器材?再把学生分成十组,每组学生根据讨论的内容完成简单机械的组合。最后展示各组成果,并评出最佳的机械组合作品。
  总之,新课程标准下,探究学习的最终目的是引导学生积极动脑、动手,开发学生的潜能,培养学生的综合能力,提高教育教学质量。
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