物理實驗是初中物理探究性學習的重要途徑

袁亮

【摘 要】 在初中物理教學中，充分利用物理學科“以實驗為基礎”的基本特征，挖掘和開發物理實驗在探究性學習中的功能，對于改變學生的學習方法，形成終身學習的能力具有重要的意義。

【關鍵詞】 初中物理教學 ?以實驗為基礎 ?物理探究性學習

在初中物理教學中，充分利用物理學科“以實驗為基礎”的基本特征，挖掘和開發物理實驗在探究性學習中的功能，對于改變學生的學習方法，形成終身學習的能力具有重要的意義。我接下來對物理實驗作為探究性學習途徑的有關問題作初步探討。

一、物理實驗是探究性學習的一種重要途徑

探究性學習是學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學探究的過程和方法、形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀和活動過程。物理實驗為學生創設了親身參與實踐的情境，具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。物理實驗的功能和探究性學習的特征決定了物理實驗必然是探究性學習的重要途徑。

1.物理的學科特征決定了物理實驗可以作為探究性學習的途徑

“以實驗為基礎”是物理學科的基本特征。即使在由經驗物理向理論物理發展的今天，物理實驗仍然是物理學科發展的最現實、最生動、最有效的物質載體。

學科的基本特征決定了學科的學習特點，在實驗中學習物理無疑是最有效而又最重要的物理學習方法之一。在物理實驗中，學生通過實驗研究和認識物質，掌握物理基本原理和基本技能，初步學會物理研究的實驗方法。物理科學以實驗為基礎的學科特征，更有利于初中學生進行物理探究性學習。

2. 物理實驗本身就是科學探究的過程

物理實驗是人們認識和研究物質的一種科學方法，是人們根據研究的對象和研究的目的，創造性地運用科學知識和實驗手段，有計劃地實施探究性實踐活動的過程。因此，物理實驗過程本身就是一個創造性地探究的過程。物理發展的歷史也充分證明：物理科學的任何一項重大的突破，無一例外地是經過物理實驗而取得的。

中學生物理學習中的物理實驗，雖然絕大多數是對物質及其變化的再認識，但從本質上看，這一過程與科學家進行的科學研究中的物理實驗是一致的。當物理實驗被用作探究性學習的途徑時，物理實驗的創造性和探究性便充分顯示出來。學生在實驗過程中積極地動手動腦，體驗科學家科學探究的過程和方法，獲得科學探究的樂趣和成功的喜悅。所以，在學生的物理學習過程中，完全可以利用實驗這個手段進行探究性學習。

3. 物理實驗為探究性學習中驗證假說提供了科學方法

和科學家進行的科學探究一樣，探究性學習也具有問題特征、收集信息特征、假設特征、驗證特征和評價反饋特征。學生在探究性學習中，針對發現的問題，在回憶總結已有的知識和經驗、收集和整理信息的基礎上，作出大膽假設或猜想，并通過物理實驗對提出的假設或猜想進行證實或證偽。所以，物理實驗不僅是學生探究性學習時驗證假設或猜想的主要方法，也為學生將來從事科學研究提供了一種方法。

二、物理實驗作為探究性學習途徑的教學策略

在物理教學中提倡和鼓勵學生通過物理實驗進行探究性學習，要充分挖掘物理實驗在探究性學習中的功能，發揮物理實驗在探究性學習中創設問題情境、驗證假設或猜想等環節中的作用，研究開發探究性實驗，引導學生通過實驗去發現和探究解決問題的方法，在物理實驗中培養學生的科學素質，實現學生的學習方式由被動接受式學習向主動探究性學習的根本轉變。

1. 以物理實驗創設問題情境

探究性學習是學生在發現“問題”的情境下產生的一系列學習活動。提出問題激發起學生探究的欲望，提出問題引發了學生的探究活動。在物理學習中，除學生自主地發現問題外，教師更要通過各種途徑創設問題情境，引導學生發現和提出問題。而物理實驗是最形象、生動、直觀的創設問題情境的方法之一。

以物理實驗創設問題的情境，要特別注重物理實驗中學生觀察和思維能力的培養。物理實驗現象紛繁復雜，有目的、有條理的敏銳觀察和深刻的思考才能從復雜的物理實驗現象中發現問題。以物理實驗創設問題情境，要注意將與人類生產、生活密切聯系和學生熟悉、感興趣的內容開發成物理實驗。

2. 以物理實驗驗證假說或猜想

在探究性學習中，學生針對提出的問題，經過多渠道的收集信息和深入的思考，將會提出有關問題解決的方案和問題答案的假設或猜想。通過物理實驗對提出的猜想或假設進行驗證，是學生進行物理探究性學習常用的方法。

以物理實驗驗證假說或猜想，要注重引導學生設計一些與假設或猜想相違背的實驗方案和采用反證的實驗方案，以培養學生的分析綜合、抽象演繹的思維方法和批判性思維能力。如學生在進行機械能守恒定律的學習時，可能會提出運動前后系統的總能量會增大、不變和減少三種不同的假設，并根據假設設計實驗方案進行實驗驗證。通過實驗驗證過程中對實驗條件的控制和選擇，使學生在探究過程中了解到實驗條件控制是實驗的靈魂，從而有效地掌握科學研究的方法。

3. 充分發揮物理實驗的探究功能

在物理教學領域中，長期以來人們過分夸大了實驗所起的驗證原理、通過形象直觀的方式獲取知識和培養實驗技能的作用。以物理實驗作為探究性學習的途徑，就必須變“驗證性實驗”為“探究性實驗”，恢復物理實驗探究性的本來面貌。

充分發揮物理實驗的探究功能，要不斷研究開發適合于探究性學習的物理實驗，要注意從生產、生活實際中挖掘素材設計實驗方案，因為來源于生產生活實際的實驗探究性強，能極大程度的調動學生探究的主動性，使學生產生強烈的探究欲望。

三、通過物理實驗進行探究性學習應注意的問題

1. 引導學生通過多種途徑進行探究性學習

物理實驗是探究性學習的重要途徑，但并非是惟一的途徑。有些內容用探究性學習并不一定需要通過物理實驗來進行，特別是對學生具有較多知識背景的內容和物質微觀結構的學習更是如此。如學生對原子結構模型提出質疑，我們無法通過實驗進行探究，但可以通過物理史料，沿著科學家的研究足跡，去想象、去思考。有些內容的探究性學習可以通過包括物理實驗在內的多種途徑來進行。因此，在物理教學中，要根據學生的實際情況、具體學習內容和學校的教學條件等，引導學生科學、合理地選擇探究性學習的途徑。

2. 營造良好的探究性學習的氛圍

學生對事物有天然的好奇心和探究的愿望，學習的進行很大程度上取決于這種自然傾向的激發。教師必須注意給學生營造寬松、民主、自由的氣氛。英國哲學家約翰·密爾曾說過：天才只能在自由的空氣里自由自在地呼吸。在通過物理實驗進行探究性學習過程中，鼓勵學生大膽地提出實驗方案，即使是在對學生提出的不全面、不完善甚至錯誤的實驗方案，也要以表揚鼓勵為主，充分肯定學生在提出實驗方案過程中的主動參與精神和創新意識。

3. 注意在物理實驗中培養學生的科學素質

物理實驗是一種重要的科學活動，可以把觀察、實驗控制、收集數據、分析和討論等科學方法融于一體。在實驗中應引導學生逐步掌握科學研究方法。通過物理實驗還可以培養學生實事求是、嚴謹求實的科學精神，一絲不茍的科學態度和團結協作的科學作風，這些是探究性學習的必要條件，也是學生在未來社會全面發展所必需的基本素質。

物理實驗以它特有的魅力在探究性學習中占有一席之地，為學生形成探究性學習的方式，培養學生解決問題的能力提供了條件。所以，應該提倡利用物理實驗進行探究性學習，使學生掌握科學的學習方法，形成終身學習的意識和能力。

參考文獻

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