一、对物理探究性实验教学的认识 

    探究性实验是相对验证性实验的一种新的学习方式，它是把学生看成小科学家，由学生自己运用实验手段，探究未知的现象或数据，并在获得现象和数据的基础上得出实验结论．探究性实验教学是以问题为核心的教学，这种教学方式，为学生提供了发现问题和解决问题的机会，与之对应的学习是开始于问题，推进于问题，归结于问题．学生通过搜集、查阅大量的资料，寻求解决问题的途径；设计解决问题的实验方案；通过实验进行观察、分析，最后独自将问题解决．探究性实验突出了学生的主体地位和自主活动，主张学生自主地去获取知识．探究性实验不仅强调获得实验结果和亲自经历实验过程的统一，而且更加注重学生对实验过程的理解．

 

二、物理探究性实验教学的程序

 

    1．提出问题  探究是从问题开始的，发现和提出问题是学习的开端．问题情境的设置就是要促使学生在原有知识与掌握的新知识之间发生激烈冲突，激化学生意识中的矛盾．教师在教学中要善于创设问题情境，使学生在阅读、观察、调查中对自然现象、生活现象或实验现象产生好奇，发现或提出一些有探究价值的问题．

 

    2．猜想假设  猜想与假设是学生运用已有物理实验和实践经验，对问题的可能答案进行猜测，尝试性地提出自己的见解和想法．这一环节有利于调动学生参与学习的积极性和主动性，有利于促进学生思维能力、创造能力的发展．在教学中可根据具体的内容，采用多

种方式，鼓励每位学生大胆说出自己的想法．

 

    3．设计实验  针对探究的目的和条件，设计明确、具体的操作步骤，达到预期目标．学生自我设计实验方案的成败，决定于学生是否具备基本的科学方法．教学中教师应根据探究问题的难易程度，在设计实验方案时给学生必要的方法指导，注意实验设计的层次性和典型性，使学生逐步掌握统筹问题、分析问题及控制变量的意识．

 

    4．实验证实  通过实验，获取事实与证据；正确操作，确保实验顺利进行；科学记录实验现象及数据．

  5．得出结论  引导学生对实验进行解释并通过理性分析形成结论，这是实验的目标．教学中注意引导学生逐步学会用报告形式将实验进行总结，包括：实验的目的、方法、步骤、注意事项、结果、分析和讨论，学生通过比较、分类、归纳、概括等方法，对事实与证据进行简单的加工、整理、归纳、处理和分析，得出正确的结论．

 

    三、物理探究性实验教学示例

 

    课题：焦耳定律

 

    1．提出问题

 

    情境创设  观察接入电路中的灯泡和电线的发热情况．

    实验现象  灯泡发光热得利害，电线的发热却不明显．

    学生思考  当电流通过导体时电流做功，电能转化为内能，使导体和周围物体的温度升高．而通过灯泡和电线的电流相同，为什么电流通过灯泡和电线所产生的热量不一样呢?

    提出问题  电流通过导体产生的热量跟哪些物理量有关呢?

 

    2．猜想假设

 

    学生分组讨论、交流，思考后提出：可能跟导体两端的电压大小、通过导体的电流大小、导体的电阻大小、通电时间的长短有关．又考虑到初中阶段电学研究的是纯电阻电路，并且导体两端的电压跟通过导体的电流可以通过欧姆定律U=IR相联系，所以只讨论电流产生的热量跟通过导体的电流大小、导体的电阻大小、通电时间的长短的关系即可．

 

    3．设计实验

 

    (1)下列实验器材供你选择

    电源、导线、开关、滑动变阻器、温度计、细玻璃管、烧瓶、电流表、电压表、电阻丝、水、煤油、电炉、电灯……

    (2)设计实验方案

    现在我们研究的问题是一个物理量跟其它三个物理量的关系，应使用“探制变量法”，先研究电流产生的热量跟电流大小的关系，再研究电流产生的热量跟电阻大小的关系。最后研究电流产生的热量跟通电时间长短的关系．

    (3)确定实验步骤

    学生根据设计的实验方案，相互讨论后，确定实验步骤．

 

    4．实验证实

 

    在进行实验前，首先要让学生将自己设计出的实验方案交流，引导学生相互补充，教师给予适当的指导，并说明实验安全的注意事项．学生根据教师的指导，依据实验方案，积极分工、协作，规范操作，正确记录，共同完成实验．

 

    5．得出结论

 

    通过对现象、数据的分析，得出实验结论．实验表明：当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，产生的热量越多；当电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多；当电流和电阻一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多．

 

    四、物理探究性实验教学应注意的问题

 

    1．要立足于学生的发展，努力体现“探究”的过程性

    实验探究重点强调的是“探究”，而不是验证．要大胆放手，让学生独立思考，积极动手、动脑、动口相互交流合作，全身心的参与到学习活动中去，这样学生才能真正理解、掌握知识技能，学习的情感和意志，学习的主动性、独立性、严谨的科学态度，勇于探索和坚持真理的精神才能得到培养．教学实践会面临着探究时间的问题，为了完成教学任务，学生总是匆忙做完实验，在实验的过程中没有思考、发问和批判的时问．我们体会到教学中可以根据探究的内容设置两课时或多课时．第一课时，创设情境激发学生发现并提出所要探究的问题。让学生提出猜想、假设，充分讨论，设计实验方案，使他们在相互间的否定与肯定之中积极思维，培养创新思维和发展思维的能力；其他课时，进行实验探究，结果讨论，并引发学生通过实验和讨论发现新的问题．

 

    2．要恰当地运用分组讨论，努力体现教学的全体性

    课堂讨论是实验探究教学中的重要环节。也是促进师生双向交流，培养学生创造能力的有效学习方式．在全班集体讨论时往往可能有一部分同学没有发言的机会，这就需要通过分组讨论来弥补．分组讨论时，教师针对不同的学生的实际，采用同一层次的与不同层次的分组方式交叉进行，使全体学生受益．

 

    3．要积极营造融洽、合作的教学氛围。努力体现课堂的民主性

    教师要关爱每个学生的成长和发展，宽容大度，摒弃师道尊严，努力成为学生的良师益友．和谐的师生关系、活跃的课堂气氛、高涨的学习情绪、竞争的学习机制，已成为现代教育理论新要求的教学过程要素．

    提出问题  电流通过导体产生的热量跟哪些物理量有关呢?

 

    2．猜想假设

    学生分组讨论、交流，思考后提出：可能跟导体两端的电压大小、通过导体的电流大小、导体的电阻大小、通电时间的长短有关．又考虑到初中阶段电学研究的是纯电阻电路，并且导体两端的电压跟通过导体的电流可以通过欧姆定律U：侬相联系，所以只讨论电流产生的热量跟通过导体的电流大小、导体的电阻大小、通电时间的长短的关系即可．

 

    3．设计实验

 

    (1)下列实验器材供你选择

    电源、导线、开关、滑动变阻器、温度计、细玻璃管、烧瓶、电流表、电压表、电阻丝、水、煤油、电炉、电灯……

 

    (2)设计实验方案

    现在我们研究的问题是一个物理量跟其它三个物理量的关系，应使用“探制变量法”，先研究电流产生的热量跟电流大小的关系，再研究电流产生的热量跟电阻大小的关系。最后研究电流产生的热量跟通电时间长短的关系．

 

    (3)确定实验步骤

    学生根据设计的实验方案，相互讨论后，确定实验步骤．

 

    4．实验证实

    在进行实验前，首先要让学生将自己设计出的实验方案交流，引导学生相互补充，教师给予适当的指导，并说明实验安全的注意事项．学生根据教师的指导，依据实验方案，积极分工、协作，规范操作，正确记录，共同完成实验．

 

    5．得出结论

    通过对现象、数据的分析，得出实验结论．实验表明：当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，产生的热量越多；当电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多；当电流和电阻一定时，通电时间越长，电流产生的热量越多．

 

    四、物理探究性实验教学应注意的问题

 

    1．要立足于学生的发展，努力体现“探究”的过程性

    实验探究重点强调的是“探究”，而不是验证．要大胆放手，让学生独立思考，积极动手、动脑、动口相互交流合作，全身心的参与到学习活动中去，这样学生才能真正理解、掌握知识技能，学习的情感和意志，学习的主动性、独立性、严谨的科学态度，勇于探索和坚持真理的精神才能得到培养．教学实践会面临着探究时间的问题，为了完成教学任务，学生总是匆忙做完实验，在实验的过程中没有思考、发问和批判的时问．我们体会到教学中可以根据探究的内容设置两课时或多课时．第一课时，创设情境激发学生发现并提出所要探究的问题。让学生提出猜想、假设，充分讨论，设计实验方案，使他们在相互间的否定与肯定之中积极思维，培养创新思维和发展思维的能力；其他课时，进行实验探究，结果讨论，并引发学生通过实验和讨论发现新的问题．

 

    2．要恰当地运用分组讨论，努力体现教学的全体性

    课堂讨论是实验探究教学中的重要环节。也是促进师生双向交流，培养学生创造能力的有效学习方式．在全班集体讨论时往往可能有一部分同学没有发言的机会，这就需要通过分组讨论来弥补．分组讨论时，教师针对不同的学生的实际，采用同一层次的与不同层次的分组方式交叉进行，使全体学生受益．

 

    3．要积极营造融洽、合作的教学氛围。努力体现课堂的民主性

    教师要关爱每个学生的成长和发展，宽容大度，摒弃师道尊严，努力成为学生的良师益友．和谐的师生关系、活跃的课堂气氛、高涨的学习情绪、竞争的学习机制，已成为现代教育理论新要求的教学过程要素．