如何利用实验培养学生的探究能力

  摘要:当今的世界,充满了各种竞争。而人才和科技的竞争实际上就是创造力的竞争。培养学生的创新能力和探究能力是社会的需求,也是21世纪教育的主题。物理是一门以实验为基础的学科。其自身的特点决定了实验教学是提升学生科学素养的最佳方式,也是学生思维能力和知识整合的重要途径。

  关键字:实验教学;探究能力;中学物理

  中学生刚刚接触物理这门学科,怎么才能学好呢?因为物理是一门以实验为基础的学科,因此,实验和观察是主要途径,而探究是获取知识的精髓。在物理实验教学中,教师要重视学生探究能力的培养,让学生亲身感受探究的体验,掌握科学研究方式和技巧,逐渐培养学生的探究精神和探究能力。

  一、利用演示实验培养学生的探究能力

  物理实验教学以演示实验为主,在演示的过程中,学生了解到了实验所用的感性材料,并通过观察、分析、认识到了事物的本质,获得了理性认识。所以,教师要充分做好实验准备,认真研究教材,了解学生,对实验的程序和环节要了如指掌,以求取得实验的最好效果。虽然演示实验能够让学生获得相关的知识和概念,但是在传统的演示实验教学中,一般都是教师先让学生了解实验的过程,再进行演示,综合总结出实验的现象和结论。在这样的课堂上,无法激发学生的探究欲望和学习的热情,学生表现的很被动。所以,一定要改革演示实验模式,教师要在演示实验中设计值得进行探究的实验环节,为学生提供广阔的思维空间,让学生动手、动脑,充分挖掘学生的创造力和想象力,调动学生的主观能动性,以培养学生的探究能力。比如教师在做演示实验的时候,可以故意出现错误,以引发学生的注意力,学生在认真观察和指出错误的过程中,加深了印象,促进了学生有效思维活动。还可以在演示的时候,为学生提供探究的机会,以激发学生的探究热情,比如,教师引导学生探究自由落体失重现象的时候,首先准备两个一样大的塑料瓶,在他们的侧面扎上几个小孔,然后装满水从不同的高度使其落下,通过多次试验会出现不同的实验现象。塑料瓶从高处落下的时候,马上把堵在小孔的棉签拔掉,学生会看到小孔竟没有水流出来。激发了学生的好奇心和探究欲,他们会想:拔下棉签后,小孔为什么不流水?难道被什么东西堵在了吗?有什么奥秘吗?诸多的问题驱使学生主动实验,精力集中,从而实现了主动探究的教学目标。

  二、利用分组实验提高学生的探究能力

  在演示实验的过程中,大部分学生的思维处于停滞状态,没有积极探究的欲望,不能经历实验探究的过程。而分组实验是一种主要的活动方式,在分组实验中,学生真正成为了学习的主人,他们各负其责,积极探究,团结合作,从而获得了探究的方法和技能,提高了学生的思维能力和观察能力,锻炼了合作能力和实践能力,并提高了科学素养。同时,对学生理解和掌握物理知识,以及用物理知识解决实际问题的能力有很大的帮助。学生在实验的时候,实验模式要避免相同,教师不能代其行事,教师要做好指导者和参与者,鼓励学生设计新颖别致的实验,以确保实验的个性化。

  教师要鼓励学生运用多种方式进行实验,可以先演示再操作,也可以让学生根据实验内容自由选择实验的方式,尽量留出更多的时间让学生去亲自实验,为学生创造动手操作的机会和条件,保证实验的开放性,学生可以根据自己的兴趣爱好自主去选择实验项目,以激发学生实验的兴趣和探究的欲望。学生在实验的时候,不要限制实验原理,以提高学生的发散思维能力和创新能力;在总结实验结论的时候,不要指定思维的方向,要让学生认真观察,全方位、多角度对实验数据进行分析,创造性地总结分析实验结果,使实验结论具有开放性和延展性,探索物理规律的形成。我们还是以“探索自由落体失重现象”为例,在教学任务完成以后,教师提出问题:座位靠后的学生在观察小孔不漏水的时候,看的不是很清楚,同学们想一想,如何保证让每一个学生都能清楚地看的实验现象。学生们纷纷提出很多的研究方法:有的往自来水中注入了颜料,使其变得更加醒目鲜艳;有的把塑料瓶从更高的位置落下,保证了充足的观察时间。实践证明,在传统实验教学中,教师就是一味地灌输给学生知识,不能促进学生思维的发展和活跃;而在演示实验设计探究性实验环节,集中了学生的注意力,引发了学生的好奇心,使学生的思维进一步深化;在实验教学中,只要教师重视激发学生的探究欲望,为学生提供探究的机会,学生的探究能力一定能得到锻炼和发展。

  三、利用课外实验发展学生的探究能力

  随着新课改的深入发展,物理教材也进行了创新,其中增加了很多的物理小实验和小制作,这些活动丰富有趣,所需材料在生活中很容易就能找到,实验设计和动手操作都很简单。比如,在研究光的色散的时候,找一块玻璃镜子,然后斜插在盛满水的水盆中,通过观察反射在墙上的光,就能发现光颜色的变化;也可以在有太阳光的环境中吹肥皂泡,然后观察经过色散后的太阳光把泡泡变得五颜六色。所以,要建立课外兴趣小组,把课堂实验和课外实验进行整合,充分发挥小实验和小制作的作用,使物理实验课堂得到补充和延伸。也许课外实验活动具有不规范性,但是能调动学生的主体性。另外,课外小实验和小制作比较贴近学生的生活实际,学生能够充分地展示自我,通过亲身体验,大胆想象,学生获得了真实的实验现象和知识,这比其它学习方式更加有效、自然、真实。因此,有利于提高学生的创新能力和探究能力,同时学生也认识到了学好物理对我们生活的重要性,感受到物理知识就在我们身边,既培养了学生学习的兴趣,又使所学知识得以巩固,增强学习物理的自觉性,培养了学生理论联系实际的能力。

  总而言之,探究是物理实验教学的主旋律,也是教学的永恒主题。因此,在教学中要加强物理实验教学,鼓励学生积极思考,大胆实践,让学生在实验中,发现问题,思考问题,获取科学知识,以提高学生的探究能力,提升学生的科学素养,进而体验到学科学的乐趣。

  参考文献:

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  李云鹏

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