初中物理实验教学中如何培养学生科学探究能力

科学探究是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想与假设、设计实验与制订方案、获取与处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。科学探究主要包括问题、证据、解释、交流等要素。《义务教育物理课程标准（2022年版）》要求：“强化实验探究，注重发展科学思维和科学探究能力。合理安排演示实验，如低压沸腾、碘的升华和凝华等，让学生在实验情境中提出探究问题。尤其在物态变化特点、规律的实验教学中，引导学生基于证据进行归纳、总结、解释及交流，促进学生科学思维和科学探究能力的发展。”那么，初中物理实验教学中如何培养学生科学探究能力呢？

一、转变课程教育观念，培养学生的科学探究能力。

义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能，经历基本的科学探究过程，受到科学态度和科学精神的熏陶﹔它是以提高全体学生的科学素质、促进学生的全面发展为主要目标的自然科学基础课程。在初中物理科学探究活动中，我们不仅应关注让学生通过探究活动发现其中的某些规律，同时还应注重在探究过程中培养学生的探究能力﹐从而提高科学探究的兴趣﹐养成实事求是的科学态度和科学精神﹐由于科学探究的问题常常涉及某一物理知识，这就容易造成教师把注意力仅放在知识传授上，而忽视对过程与方法和情感态度与价值观目标的达成，这必须引起我们特别注意。新课标在课程目标中对学生的科学探究能力提出了总体要求，又在科学探究能力目标中﹐分别对提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、表达与交流等七个要素对应的科学探究能力提出了具体要求﹐所以教学中应该把科学探究能力目标进一步分解细化，转化为具体教学过程中的教学目标和教学设计﹐而不是笼而统之的进行描述。

二、体验实验探究乐趣，培养学生的科学探究能力。

新课标要求经历科学探究过程，体验科学探究乐趣，发展科学探究能力。初中物理实验教学中精心创设探究教学情境，将学生置于感兴趣的情境中，能够激发学生的学习动机和好奇心，调动学生求知欲望，发展创造思维，培养发现精神。实验过程中教师适时创设问题的情境，能有效地激发学生认知冲突和碰撞，激起学生探究的兴趣，使学生的思维得到发挥。这就需要我们教师深人地去挖掘学生内心的潜意识，增强他们的求知心理。学生一旦感知到他从未见到或意想不到的物理现象时，一般都会产生一种跃跃欲试的冲动，希望寻求原因，形成探究行为的意向。例如：在探究浮力大小与哪些因素有关的问题时，教师可简单介绍阿基米德利用浮力巧辨王冠的故事以激起学生对所研究问题的兴趣，然后启发学生讨论浮力的大小与哪些因素有关？学生的思维活跃，提出的猜想很多。归纳为与浸入液体中物体的大小、轻重、形状有关;与物体在液体中的所处位置有关;与液体的多少有关;与液体的密度有关。教师应针对学生的各种猜想及时引导学生设计相应的实验由于这是学生主动参与探究获取知识的过程，学生理解透彻记忆深刻。

三、优化物理实验内容，培养学生的科学探究能力。

初中物理实验教学要在原有实验内容的基础上，增加一些趣味、自制方便、简单的实验，改进一些实验，增加实验的可见度、合理性、成功率，为学生科学探究能力的培养提供素材，扩大实验的空间。（1）增加演示实验。充分利用自制教具，增加演示实验。著名物理学家麦克斯韦有精辟见解：“一项演示实验，使用的材料越简单，学生越熟悉，就越想透彻地获得所验证的结果。”利用家有的现成的器材进行组合、改造及用一种器材进行多种实验，或用不同器材进行同一实验，都能在一定程度上激发学生的创造、探究欲望。（2）改进已有实验。对可见度、成功率不高或装置不合理的演示实验进行改进。如：马德堡半球实验，常常因漏气或空气未抽干净，影响实验效果，采用市场上很容易买到的空气吸盘挂钩来做此实验，效果又好又方便。还可以利用实物投影仪把较小的实物投影到大屏幕上，提高实验可见度，增强实验效果。如进行游标卡尺和螺旋测微器的演示，在实物投影仪上演示游标卡尺和螺旋测微器的操作方法及读数方法，全班同学都能够详细、全面地观察到教师的具体操作过程和读数的方法。教师通过对实验内容的优化，实验效果更清晰，趣味性更强，内容更广，进一步激发学生的科学探究欲望，有利于学生科学探究能力的形成。

四、引导学生自主实验，培养学生的科学探究能力。

针对初中阶段学生活跃、新奇的性格特点，教师在实验教学中应该充分地利用这些特点，不断培养学生的科学探究能力。但由于當前的教育仍然相当重视成绩，所以实验教学方式是比较呆板、单调的，久而久之严重偏离了科学探究能力的培养目标。因此我们在实验教学中，应该确定学生的主体地位，放手让学生去做，把实验交给他们自己，让他们自己去完成。学生在将问题摆出之后，自主的去进行假设，并基于此展开实验和观察，然后进行数据分析，最终小组同学之间对本次实验进行总结，提出可以改进的地方。教师在整个实验教学过程中，应该只是一个引导者的身份，让学生们能够自主的进行实验，通过这些作法来让他们不断的去探究和进步，从而培养学生的科学探究能力。

总之，物理实验教学在初中物理教学中占有很大的比重，在培养学生的科学探究能力方面具有无可替代的优越性。我们广大物理教师要进一步做好初中物理实验教学工作，发挥实验教学的优越性，从而有效提高学生的科学探究能力。