如何培养初中学生物理实验的探究能力
一、做好演示实验，激发学生的探究兴趣
兴趣是人们从事一项活动的内驱力，是入门的先导。要培养学生的探究能力必须使学生对所学的内容感兴趣。为使学生对科学探究感兴趣，就需要老师在课前认真备课，设计一些演示实验，创设问题情景，利用实验来演示学生意想不到的奇特现象，使学生感到新鲜有趣、有吸引力，把学生的注意力吸引到探求知识的情境中去。如“大气压强”一课的导入，教师用多媒体展示马德堡半球实验：两边各用8匹马，共16匹马拉一个半径只有500px的两个铜半球组成的中间抽出了空气的小球，学生非常震惊，那么多匹马才能把这么小的一个球拉开，是什么原因呢？这样就立刻把学生的学习兴趣调动起来了。接着再演示纸片托水杯的实验：将一只玻璃杯灌满水，用厚纸片盖在杯口上，再按住纸片把水杯倒过来，松手后厚纸片不会掉下来，学生惊讶不已，继而发出疑问：“厚纸片为什么不会掉下来呢？是不是纸片粘住了杯口？”接着再做一个实验：把一个煮熟去壳比瓶口略大的鸡蛋放在广口瓶的瓶口上，让学生走上讲台试着把鸡蛋往瓶里压，结果鸡蛋进不了瓶。然后教师将鸡蛋拿下，把沾有酒精的棉花点燃后放入瓶中，再把鸡蛋放在瓶口上，鸡蛋就很顺利地掉进了瓶中。这时就把所有学生的积极性都调动起来了，学生既感到新鲜又感到困惑，急需想弄个明白。从而调动了学生的学习热情，激发了学生探究的兴趣。
二、课前让学生做好充分的准备，调动学生探究的兴趣
在探究中学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程学习物理知识与技能，使学生体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学家的思想和精神，并提高学生的科学素养，培养学生的实践操作能力和创新思维。因此有些实验要求学生课前自己准备。如上“浮力”一节时，我让三个学生一组分工合作，一个学生准备小塑料盆和一个空饮料罐，另一个准备一盒橡皮泥，再一个学生准备一些花生米或者大米。上课时，让学生拿出他们事先准备好的物品，每人拿一块大小相同的橡皮泥做成小船，放到水盆里，再在小船内放粮食当“货物”，看谁的小船装载的“货物”最多？再注意装“货物”多的船有什么特点？学生做得很认真，也非常高兴，使学生在愉悦的心情下学习而不感觉到有压力。接着再做另一个实验：用手把空饮料罐按入水中，注意饮料罐按入水中的深浅不同时，手有什么不同的感觉？并观察水面的变化。再问此实验现象可以给同学们什么启示？并思考浮力的大小与什么因素有关呢，如何测量浮力？接着引入探究的问题：浮力的大小等于什么？
三、观察实验是培养学生探究能力的基础
观察是有目的的综合知觉活动，是探究思维的前提。只有多观察才能积累丰富的感性材料，最后上升为理性认识，进而形成良好的探究习惯，为探究能力奠定基础。由于初中学生观察事物缺乏条理顺序，所以在实验教学中应有意识地培养学生的观察能力，引导学生从表到里、由粗到细有顺序地观察事物。比如观察水的沸腾，用酒精灯给烧杯中的水加热，让学生观察杯底和杯子的壁，问他们看到了什么现象？学生会观察到有小气泡附着在器壁上。接着让学生继续观察，学生会发现气泡在慢慢变大，再接着会观察到有的气泡可以离开器壁上升了，再问上升的气泡大小如何变化？气泡最终又怎样了？继续观察，看温度计的示数如何变化？再观察气泡比先前又有怎样的变化？当水沸腾时，让同学们观察：温度计的示数还变不变？气泡多不多？气泡上升的速度快不快？气泡上升过程中大小又如何变化？上升的气泡跑到哪里去了？问题提出后，学生在好奇心的驱动下，会积极地进行观察，通过反复提问、观察，使学生增强了观察能力，对探究过程中的现象能够有针对性地进行观察、提问和思考。
四、放手让学生自主探究
在探究性课堂教学过程中，从问题的提出、方案的设计到实施，再到结论的得出与重审，完全由学生自主完成，充分体现了学生自主的原则。原来在传统的课堂教学中占主导地位的教师，在探究性教学活动中转而成为学习的组织者、合作者和指导者。
比如探究斜面的机械效率，这是一个以前教材所没有的新内容，书本上也没有给出结论，要让学生自己探究得结论。先让学生把这部分内容仔细阅读一遍，课本中已给出了探究的问题：“光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时，斜面的机械效率是否相同？”让每个同学把自己的猜想或假设写在课本上，接着设计实验，教师引导学生动脑筋思考，引导他们灵活运用已有的知识技能，从不同方面利用不同方法对同一问题进行思维，提出自己的方案，然后展开讨论。从各种合理的方法和可行的方案中找出最佳的实验方案来检验假设的真伪。在设计实验时应考虑：需要测量哪些物理量，怎样计算总功？怎样计算有用功？让学生设计出表格。再把准备好的器材拿到教室，三个同学一组，分发给他们。开始实验后，教师巡视并随时指导，学生做得积极而认真，做好后根据测出的数据计算。发现各组得出的结论不一样，甚至有两个截然不同的结论，有的得出了与斜面的倾斜程度有关，有的得出了与斜面的倾斜程度无关，他们也不知哪一个结论是正确的。于是大家讨论交流，气氛热烈，这时应及时引导他们进行评估，寻找自己有可能出错的地方，实验设计有没有不合理的地方，数据有没有读错等等。
在整个探究过程中，小组间交流与合作非常重要： （1） 在交流中，学生明白了对同一个问题别人也可以有其他不同的解释，有利于他们摆脱自我中心的思维倾向；（2） 在合作、相互表达与倾听中，学生各自的想法、思路被明晰化、外显化，学生可以更好地对自己的理解和思维过程进行审视和监控；（3） 在讨论中，小组间相互质疑，相互指出对方的逻辑矛盾，可以更好地引发学生的认知冲突和自我反思，深化各自的认识；（4） 小组间的交流、争议、意见的综合等有助于激发彼此的灵感，促进彼此构建出新的假设和更深层的理解； （5） 探究中的合作、分享与交流，可以使学生贡献各自的经验和发挥各自的优势，从而完成各单个小组难以完成的任务。在相互交流中教师可及时通过各组自评、他评的方式找出他们各环节成功之处或不足之处，进行改进修正。对存在的问题进行讨论，澄清不清晰的思维，明确具体操作中容易出错的地方以及如何避免等。
总之，在提倡素质教育的今天，提高学生的实验探究能力，是学好物理的一个重要环节。探究性课堂教学是否能取得实效，归根到底是由学生是否参与、怎样参与来决定的，同时只有学生主动参与，才能使课堂充满生机。这就要求教师在领会探究性课堂教学实质的基础上，随机应变，灵活处理教学过程中出现的各种问题，设计合理可行的探究性教学，使学生的知识获得、积累与能力的发展始终处于一种良性循环状态，这样就可以使探究性课堂教学进入理想的境界。
初中化学新课标实验教材，一个很大特点就是突出了学生的探究活动，加强了实验探究的力度，通过精心创设探究活动，把科学方法的学习和科学知识的学习放到同等重要的地位，引导学生地采用感受学习和探究学习的方式。不仅使学生获得科学知识，还使学生掌握获取知识的方法，增强探索未知世界的兴趣和能力。如单元课题中的“活动与探究”、“调查与研究”、“家庭小实验”等部分内容，充分体现了化学是一门以实验为基础学科的特点，突出了学生在学习活动中的主体性，下面就实际教学过程中提出一些培养学生实验探究能力的方法：一、掌握基本实验操作，强调实验观察的重要性学生刚接触化学时，对化学实验的兴趣最早的出发点是觉得神奇好玩，变化多。而教学中如何在保持学生实验兴趣的同时使学生养成良好的实验习惯和观察力，这是学生开展探究性实验活动顺利进行的先决条件。如：点燃刚熄灭的蜡烛的白烟的实验，很多学生未做实验就有潜意识认为肯定会熄灭，而进行实验时又不能很好把握操作，成功率都不高。因此，良好的实验习惯和观察力是需要通过反复指导、培养和练习才能形成的。如实验过程中老师通过演示，强调实验操作注意点和怎样观察实验，然后让学生亲自动手练习如基本操作、仪器装配、操作顺序等实验，学会从颜色变化、沉淀出现、物质溶解、气体生成、发光发热等探讨观察到的现象。为开展探究性实验活动打下良好基础。二、以学生为本，为学生探究实验创设良好环境在教学中要改变以往验证性实验为主的特点，信任学生，大胆让学生通过探究性活动的实验，以培养和激发学生通过实验去探讨知识，发现问题。例如在探究二氧化碳的实验室制法时，让学生通过几组实验对比：（一）碳酸钠粉末与稀盐酸反应；（二）碳酸钠粉末与稀硫酸反应；（三）石灰石与稀盐酸反应；（四）石灰石与稀硫酸反应。让学生分别做这四组实验，通过四组实验对比，共同讨论：在实验室条件下制取二氧化碳选用哪组最合适？为什么？同学们在经过讨论后归纳：实验室用石灰石（或大理石）跟稀盐酸反应制取二氧化碳最适合；反应适中，容易控制。在选择制取二氧化碳所需的装置仪器时，让学生通过考虑反应物的状态、反应条件、CO2物理性质之后，选择所需的仪器进行装配，并讨论、交流装置的优缺点，同学们通过思考、具体操作和讨论等探究过程不仅牢固地掌握了二氧化碳的实验室制法，而且也学会了对比实验和优化实验的方法。三、创设问题情景，大胆实验探究在设计教学过程中应根据教学的实际情况，创设活跃的教学氛围，鼓励学生积极思考、自由交流、大胆质疑。如在探究用烧杯罩在燃着的蜡烛的实验中，改让学生用高、低两支蜡烛进行对比实验，观察哪支先熄灭，许多同学脑海中认为生成的CO2比空气重，肯定是低的先熄灭，但结果却可能相反；然后又让学生用体积大很多的钟罩代替烧杯罩在燃着的两支蜡烛上，结果却又变为低的先熄灭。在让学生感受这些有趣的对比实验的同时，鼓励他们积极思考，大胆讨论发言，调动学习热情和发挥潜能，提高学习探究问题的能力。在学习过程中，要经常地创设一些问题情景，大胆去实验探究，如分别点燃两根火柴，一根向下燃烧，一根向上燃烧，观察哪根先熄灭，为什么？氧化氢溶液中分别加入二氧化锰、高锰酸钾、硫酸铜溶液反应程度如何等，使学生通过实验探究，积极主动地获取化学知识，激发学习兴趣，培养创新精神和实践能力。四、积极开展课外家庭小实验家庭小实验是课标教材的一个显著特点，是实验探究的重要组成，也最能体现学生的自主发展和探究精神。教师在指导学生开展家庭小实验的活动中，要引导学生从取材、安装到操作步骤、观察顺序、记录要点等各方面去考虑，家庭小实验的用品应该是家居生活中较常用、常见的。如：利用点燃的蜡烛进行家庭小实验：按上图A、B、C、D、E所示进行实验、观察并描述现象。又如：通过白砂糖与烟灰混合能燃烧，明白烟灰的催化作用；用苏打与洁厕精制灭火器；用醋酸除去水壶瓶胆内的水垢等家庭小实验，知道生活中处处有化学，也大大地激发了学习兴趣。五、利用多媒体技术，提高实验探究和交互学习功能一些有毒、有害、危险性大的实验或一些错误操作会造成什么样后果的实验，利用多媒体技术来进行实验探究，效果会更好，而且可以弥补不易直接进行实验的缺憾。根据实验探究内容制作的课件，应有较强的学习交互性和反馈功能。如：利用多媒体动画课件探究《一氧化碳还原氧化铜》的内容，该动画课件既能提供模拟实验的操作流程，又能提供组合装置的操作，还能提供模拟错误操作产生的后果以及微观解释等，交互功能强大，效果显著。在开展探究性实验的过程中，关键是要善于激励学生勇于发现问题、敢于提出问题、解决问题，培养学生勇于创新的能力。使学生在探究过程中不但学到知识，而且学习科学探究的方法。
一、常见的物理器材的使用能力常见的初中物理实验器材有刻度尺、量筒、量杯、天平、温度计、弹簧秤、电流表、电压表、变阻器等。掌握这些物理器材的使用方法，是最基本的实验技能。在实际的教学中，我们不仅要让学生掌握它们的使用。而且应该让学生了解这些器材的结构、用途，以及使用规则，比如，使用某些器材时，是如何观察它?怎么读数的?在使用过程中．应该注意哪些?总的来说，从物理实验的时间上看，可以把实验最基本的技能分成实验前、实验过程中、实验结束后三个部分。
1．实验前的基本技能
在实验前，学生拿到物理器材后，是不能立即动手操作的。首先教师要让学生观察器材的量程、分度值等内容，有的器材还需要校零。比如，各种测量器材都有一定的量程，因此，教师在要求学生观察物理器材时，首先要让学生注意它的量程，并能根据实际情况，选择适当量程的测量器材，而观察最小分度值的目的在于准确地读数。学习物理是从测量开始的，而测量的基础就是使用好刻度尺，让学生正确地使用刻度尺是培养实验技能的基础。因此，在实验技能培养方面，教师要重视学生对刻度尺使用技能的培养。学会校零，是使用某些物理器材很关键的技能。比如．弹簧秤、电流表、电压表等在使用前，必须校零，否则容易将数值读错，造成实验错误。从某种意义上讲，天平使用前的调节、刻度尺将清晰的刻度线对准被测物体的边缘等操作规律，也可以当作复杂的校零。因此，教师一定要让学生养成在使用器材前进行校零的习惯。
2．实验过程中的基本技能
学生在实验过程中能正确地使用各种物理器材，是实验能力的基础。正确使用实验器材的基础，应该是懂得器材的原理。比如，天平是利用等臂杠杆的原理，而为了测量的精密，将摆动的支撑点做成了刀口。所以，教师要让学生知道保护天平刀口的重要性．在使用天平的过程中。尤其要注意对刀口的保护；砝码是用来反映被测物体质量的，保护好砝码就是为了减少误差。学生会自然地理解 砝码必须用镊子镊取。任何测量都离不开读数。能正确地读数，是重要的实验技能的之一。比如。在读数的时候，要有估计值；用量筒、量杯测液体体积时，需要根据液面的形状，读出正确的读数。如，液面是凹形的，就要以凹形的底部为准；电流表、电压表等读数的时候，不能错误地将量程忽视；温度计读数时，不能将零下与零上读乱，更不能将普通温度计离开被测液体进行读数。
3．实验后的基本技能实验后的基本技能主要是指数据的处理与实验报告的书写。
二 学生实验能力的培养
物理实验技能不是简单地使用器材，还包括原理的掌握、振动厉害。但发出的声音一点不像用筷子敲击啤酒瓶发出的声音，两次发声明显来源于不同的发声体。探究实验三：探究当用筷子敲击瓶子时．决定产生声音音调的因素。分析上述探究实验的结果，可以得出如下结论：当用筷子敲击啤酒瓶时，声音产生的原因不是瓶内水振动，应该是瓶子的振动。在两个一样的啤酒瓶中分别灌装入同样高度的水和泥沙，用筷子分别敲击两个啤酒瓶。实验现象是：灌装入水的瓶发出的声音音调较高，灌装人泥沙的瓶发出的声音音调较低。这样一步步引导学生自己发现问题，初步学习使用控制变量法进行科学探究，经历提出问题一猜想一设计实验一进行实验一分析和论证一评估和交流等科学探究环节，发展了学生的科学探究能力。培养了学生的创新精神。
2．在合作探究中解答学生的疑惑。
例如学生在探究影响蒸发快慢因素的实验中．最大的困难就是如何取等量的液体。而且时间有限．液体量不宜太多。实验前，我先对毛细滴管取液体的使用方法作了详细介绍：这个毛细滴管是用来取液体的。首先将毛细滴管较细的一端浸入液体中．如果所需液体量较少，把它直接拿出来在载玻片上点一下即可．如果所需液体量较多，则先用食指将较粗一端滴管口堵住，再把毛细滴管拿出来，接触载玻片后松开食指即可。学生在实验过程中，还往往会出现面对器材无从下手，或者忘记实验条件的情形。因此，在学生实验过程中，教师需要巡视，提醒或暗示学生实验中的不足，但必须把握分寸，对自己正确定位，从知识的传授者、占有者转变为学生探究的引导者、合作者或共同参与者，为学生解决问题提供帮助和服务，并留给学生足够的思考余地。
总之，物理课的实验探究要提高课堂探究活动的效率与参与度，关键在于教师要更新教育观念，改革教学方式，有效处理课堂探索活动的各个环节。使学生在探究活动中得到成长。教师应让学生在实验中经历、感受、领悟科学过程，提高学生科学探究的水平。
多做物理实验
答：一、做好演示实验，激发学生的探究兴趣 兴趣是人们从事一项活动的内驱力，是入门的先导。要培养学生的探究能力必须使学生对所学的内容感兴趣。为使学生对科学探究感兴趣，就需要老师在课前认真备课，设计一些演示实验，创设问题情景，利用实验来演示学生意想不到的奇特现象，使学生感到新鲜有趣、有吸引力...
答：首先,在实验课探究中,应不断抓住良机指导每个学生仔细观察实验现象,如记录实验数据,自觉养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。比如:在“观察水的沸腾”这一实验中,要及时引导学生仔细观察水沸腾前和沸腾后的水中气泡的现象,并将数据画成图表出来,再设法引导学生实事求是实验的精神。其次,要不断重视学生间...
答：一、创设情景，创设氛围，激发思维，培养主动探究实验习惯和能力 二、启发质疑，自主探讨，培养实验设计的能力。三、变式训练，发散思维，培养实验迁移能力。四、开展课外实验、课题研究，培养实验创新精神和能力。实验是理论和实践的结合点，实验是学生探究与发现的源泉，是体现人的认识过程从思维到再创造应用...
答：总之，物理课的实验探究要提高课堂探究活动的效率与参与度，关键在于教师要更新教育观念，改革教学方式，有效处理课堂探索活动的各个环节。使学生在探究活动中得到成长。教师应让学生在实验中经历、感受、领悟科学过程，提高学生科学探究的水平。
答：一、培养学生的观察能力 认真、细致、深入是观察能力的重要品质之一,也是科学工作者的基本素养和要求.许多自然现象和实验中的物理现象,有时是稍纵即逝.只有认真、仔细地观察,才能捕捉到所要观察的现象；只有深入地观察,才能发现细微的变化和隐蔽的特征.物理实验的观察来不得半点马虎.如电磁感应实验中,若...
答：通过物理实验培养中学生的探究能力的方法如下：一、实验设计 1、实验选题：选取与学生已经学过的知识点相关的实验主题。这样可以让学生在实验中运用所学知识，加深理解，并且提高兴趣。2、实验目的：明确实验的目的和意义。这可以让学生在实验中感受到自己的学习成果，并激发更多的科学探究热情。3、实验过程...
答：教师应注重实验教学的实施——突出科学方法，显化创新技法。让学生体验创新活动的乐趣，使他们从中培养创新精神，掌握好物理思想和方法，获得创新技法。可以说，学生对研究方法认识的进步，其意义并不比创新本身小但实验教学的实施要有利于培养学生的物理创新能力，必须注重激发学生的创新动机。让学生在运用已有...
答：如何使实验教学达到课程标准确定的目标,其中蕴含的大量的科学方法,我们必须给予足够的重视,并且渗透到教学活动中去,适时向学生介绍、点拨,让学生在学习活动中去体验,逐步提高学生科学探究能力。下面,笔者就来谈谈初中物理实验中的几种科学方法。 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题...
答：一、 在演示实验中寻找机会培养学生的探究能力 在以前课堂上的演示实验，一般都是老师做学生看，学生没有参与到实验当中，不利于学生实践能力和探究能力的培养，将演示实验改为探究性实验，让学生充分动脑、动手、动口、发挥学生的主体作用，从而有力于探究能力的培养。例如：在讲"光的反射定律"时，将...
答：在物理实验教学中培养学生的科学探究能力 新一轮基础教育课程改革背景下，科学探究已被作为理科各科教学的核心并要求贯彻落实。作为自然学科之一的物理学科也不例外，物理新课程标准中最突出的特点是把科学探究列入到了课程内容标准中，强调在教学中要积极地培养学生的创新精神品质和增强科学探究能力。所以科学...
