淺談探究性實驗情境的創設

高文英

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，是實施探究教學的良好載體，教師要利用好實驗教學，讓學生在實驗中去解決問題或得出科學規律尤為重要。以前實驗教學普遍存在著只重視簡單的操作練習，教材中的演示實驗和學生實驗，從器材、方法到表格設計都是按照規定好的步驟和方法進行實驗；教師很少去引導學生思考和探索，有些學生在實驗中只是依葫蘆畫瓢，根本不能領會實驗的原理和思想，不利于學生創新思維的培養，因此必須改革實驗教學的方法。

探究性實驗教學的實施過程大致可分為六個步驟：1提出問題2猜想與假設3制定計劃與設計實驗4進行實驗與收集證據5分析與論證6交流與評估

其中的精髓重在探究設計，而探究設計的精髓重在實驗情境的構建。所以怎樣設計實驗情境，有啟發性，最大限度地引發學生積極思維，充分體現課堂要以學生為主體是一個探究實驗能否成功進行的重要先驅問題。下面我從幾個方面具體談一談。

一、應用生活經歷創設實驗情境

初中階段的物理知識大都與生活現象聯系緊密例如：大氣壓強、浮力、光與聲的傳播等等。在學習光是如何傳播的一節中我先問學生在空氣清新的早上你可以看到陽光的傳播路徑嗎？學生一臉茫然表示不能。那么在你早晨值日的時候呢？在你看電影的時候呢？學生馬上回答是一縷縷的、沿直線的，隨后我讓學生們觀察桌上的檀香、大可樂瓶、紅外線小手電筒、玻璃條、奶、白紙、燒杯、水等器材，讓他們利用這些器材探究光是如何傳播的。很多學生想到利用檀香點燃時放出的煙觀察出紅外線手電筒的光是沿直線傳播的；利用水中滴一點奶觀察關在水中也是沿直線傳播的；利用玻璃條觀察光在透明固體中也是沿直線傳播的。

二、應用歷史事實創計實驗情境

物理教學中的許多實驗在歷史上有著特定的地位，在科學發展中起過特定的作用，科學家們為此曾付出大量的、艱辛的勞動。比如馬德堡半球實驗，還有放射線的發現、焦耳定律實驗等等。例如學習杠桿一節時我先給學生講了一個關于阿基米德的故事。古希臘學者阿基米德說：“給我一個支點，我就能移動地球?！眹跽f：“這恐怕實現不了，你還是來幫我拖動海岸上的那條大船吧?！边@條船體積大，相當重，因為不能挪動，擱淺在海岸上已經很多天了。阿基米德滿口答應下來。 他設計了一套復雜的杠桿滑輪系統安裝在船上，將繩索的一端交到赫農王手上。赫農王輕輕拉動繩索，奇跡出現了，大船緩緩地挪動起來，最終下到海里。國王驚訝之余，十分佩服阿基米德，并派人貼出告示“今后，無論阿基米德說什么，都要相信他?！崩蠋熣f：“ 今天我們把阿基米德的實驗再

現……”這樣的話就激起了同學們學習興趣，很積極的參加杠桿的設計實驗。

三、利用課外實驗與小制作創設實驗情境

物理課外實驗與小制作是物理課外活動的重要組成部分。它的著力點在于培養學生的創新意識、觀察能力、動手能力、探究能力等等。這種形式有利于中學物理教育從應試教育向素質教育的轉化，有利于學生個性的發展和智力的開發，更有利于創新拔尖人才的培養。課外實驗設計應遵循趣味性強、取材容易、制作簡單、經濟可行的原則?；疽哉n本知識為切入點，可適當做些引申和拓寬，以豐富學生的知識面，提升他們熱愛科學的興趣。例如在學習《溫度計》一節時我課前讓學生準備好口服液空瓶一只、細塑料吸管一只。然后在小瓶中灌滿煤油將細塑料管穿在小瓶的橡皮塞中，最后將小瓶分別置于冷水和熱水當中讓學生觀察吸管內液柱的變化。進一步提問為什么液柱會變化，怎樣改進可以便于攜帶……從而引入了對溫度計的探究學習。

四、運用"問題"設計實驗情境

探究來自問題，問題始于質疑。問題情境的創設有益于提高學生學習需要，但不是所有的問題情境都能引發學生的好奇心。這對教師課堂問題的設置要求是：問題設置要小而且要具體，新穎而有趣。讓學生不斷感受到解決問題的快樂。所以教師應創設情境，能使學生產生疑惑，盡可能引導學生去發現問題，教師不要與學生“搶”問題。探究過程最有創新價值的是自己提出問題，而依據問題設置探究點，是使設想中的問題轉化為可實際探究操作的重要環節。

在教學中我們只是憑著物理實驗本身具有的形象鮮明的特點，自然的激發和滿足了學生的知覺好奇，而忽視了思維由形象向抽象提升，以及更高層次的思維動機的激發和強化。例如教學做功可以改變物體內能時有個演示實驗：壓縮玻璃筒中的空氣使空氣的內能增加溫度升高，從而使筒內易燃物著火，實驗中明亮的火花給學生以鮮明深刻的印象。然而，實驗的研究對象是什么呢？“空氣”為什么要放入易燃物呢？“顯示空氣溫度升高”實驗要說明什么？對這一系列問題，在火花閃過之后學生常常仍不清晰，不明確，強烈的視覺感受反而抑制了對重要問題的關注與思考。但若改變教材上那個一舉成功的做法，而是實驗時厚玻璃筒內先不放易燃物就壓縮筒內空氣。要求學生仔細觀察空氣的內能有無增加，學生會感覺到困惑；空氣內能增加與否怎能看得到呢？此時自然地引出一個實驗設計的問題情境，怎樣變“不可見”為“可見”？順著這樣的思路展開實驗教學，由于實驗時學生主動參與設計，設計目的明確，實驗后學生無論是對實驗所揭示的結論還是實驗的設計思想均留下了深刻的認識和理解。

最后還要說一點：不能認為有了實驗就一定是啟發式教學，學生一定會學得生動，不是所有實驗都能引起學生的興趣，要優化探究性實驗教學過程；與其說是操作技術問題，還不如說是教學觀點問題，確認學生是學習的主體，真正的從學生的角度出發，增強學生的參與意識，積極創設不同形式的探究性實驗情境，充分喚起學生的思維，引導學生對實驗進行解釋分析，并發展實驗的成果，才是優化探究性實驗教學過程，提高實驗教學質量的根本途徑。