1、 通過學(xué)生探究實驗的形式以學(xué)生為中心組織課堂教學(xué) 雷電中學(xué)崔顯明以學(xué)生為中心，就要從注重學(xué)生的全面發(fā)展出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)探索精神，就需要改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。而教學(xué)中注重科學(xué)探究實驗，是實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式多樣的重要手段之一。一、合作探究，解決問題當(dāng)學(xué)生從創(chuàng)設(shè)的情境中發(fā)現(xiàn)問題后，我們可根據(jù)實際需要，選擇恰當(dāng)?shù)慕谭ê蛯W(xué)法，例如，指導(dǎo)學(xué)生尋找、收集資料，讓學(xué)生來實驗、研究，組織學(xué)生討論猜想、主題探究活動等，讓學(xué)生滿懷興奮與激情，尋找解決問題的途徑和方法。如在 “物質(zhì)密度”教學(xué)中，學(xué)生借助已有認識知道：水和酒精可由氣味鑒別，銅塊和鋁塊可由顏色鑒別；而對水和鹽水、涂了白漆的銅塊和鋁塊的鑒別方法，

2、我們可先引導(dǎo)學(xué)生進行猜想，通過有針對性的指導(dǎo)，使學(xué)生獲得解決問題的策略。如有的學(xué)生提出用質(zhì)量來鑒別涂了白漆的銅塊和鋁塊，理由是銅的質(zhì)量比鋁的大。這時教師讓學(xué)生測量桌上銅塊和鋁塊的質(zhì)量，結(jié)果否定了上述猜想。問題出在什么地方？學(xué)生經(jīng)過思考，很快發(fā)現(xiàn)：應(yīng)該規(guī)定物質(zhì)的體積。物體質(zhì)量不僅和構(gòu)成它的物質(zhì)有關(guān)，而且還和物體的體積有關(guān)，在此基礎(chǔ)上，再引導(dǎo)學(xué)生假設(shè)：（1）同種物質(zhì)的物體質(zhì)量與體積有關(guān)：體積大的質(zhì)量大，體積小的質(zhì)量小；（2）同體積的不同物質(zhì)的物體質(zhì)量一般不相等。然后將學(xué)生按座位分成4人一組進行討論，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗，分別探究兩個假設(shè)：為了研究上述猜想，你需要測量哪些量？需要什么材料？如何利用它們測

3、量需要的量？各組同學(xué)相互交流各自對問題的認識和思考，形成合作學(xué)習(xí)的群體，相互啟發(fā)，合作設(shè)計解決問題的框架和思路，并把自己小組研究的情況介紹給其他小組，再接受其他小組同學(xué)的質(zhì)疑和咨詢，在各小組交換意見之后，我們再和學(xué)生一起共同設(shè)計實驗步驟和記錄表格，然后由學(xué)生進行實驗操作，最后各小組匯報、交流自己的學(xué)習(xí)成果，教師適當(dāng)進行點撥評價，并引導(dǎo)學(xué)生分析綜合，得出結(jié)論，：（1）同種物質(zhì)的物體，體積大的質(zhì)量大；體積小的質(zhì)量小。質(zhì)量與體積之比是一個不變量（即質(zhì)量與體積成正比）；（2）不同物質(zhì)的物體，體積相同時，質(zhì)量一般不相同，質(zhì)量與體積之比一般不相等。綜合（1）（2）可知：某物質(zhì)單位體積的質(zhì)量是一定的，它反映

4、了物質(zhì)的一種特性，我們用密度表示這種特性，進而得出密度的定義和密度的公式。二注重科學(xué)探究，提倡學(xué)習(xí)方式的多元化 新課程標(biāo)準中強調(diào)以物理知識和技能為載體，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程、學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神和實踐能力及創(chuàng)新意識。這就要求過去以書本為主、以實驗為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式，真正實現(xiàn)多樣化的教學(xué)方式。比如人教版八年級物理物理物態(tài)變化一節(jié)中。傳統(tǒng)的教學(xué)是以學(xué)科的知識為核心的。一般都是通過教師做演示實驗，根據(jù)實驗現(xiàn)象再講解晶體熔化和凝固的條件以及過程特征。而按照新的教育理念，我們應(yīng)該以熔化和凝固知識的內(nèi)容為載體，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程。因此不能只將教學(xué)的重點放在熔化和凝固概念的

5、規(guī)律本身上，更應(yīng)該注重學(xué)生對凝固和熔化過程的經(jīng)歷和體驗上。首先應(yīng)該從學(xué)生熟悉的事例出發(fā)，如“水結(jié)成冰、冰熔化成水”這樣的典型事例引出熔化和凝固這種現(xiàn)象；然后結(jié)合事例引導(dǎo)學(xué)生猜想熔化和凝固的條件，然后讓學(xué)生自己探究熔化和凝固的條件。猜想不是瞎想，應(yīng)該讓學(xué)生根據(jù)教材中所給的事例和學(xué)生的生活經(jīng)驗進行猜想或者對一些可能性做出假設(shè)。可以讓學(xué)生對自己的猜想做出記錄，以便在驗證之后和開始時猜想情況進行對比，這也是一種學(xué)習(xí)。有了猜想之后就要進行驗證，看猜想是否正確。可以讓學(xué)生自己提出實驗方案，用什么方案進行實驗，驗證自己的猜想，并組織學(xué)生對設(shè)計方案進行交流。由于學(xué)生剛剛開始學(xué)物理，教師應(yīng)根據(jù)探究的方案進行較多

6、的指導(dǎo)，在學(xué)生交流方案的基礎(chǔ)之上教師要進行適當(dāng)?shù)脑u價、歸納和總結(jié)。在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗裝置，提出如下的問題讓學(xué)生進行思考，如：“1在做海波熔化的實驗時為什么不能用酒精燈直接對試管加熱而要把試管放在水中，通過燒杯對水進行加熱？2燒杯中要放多少水才合適呢？3溫度計的測溫泡放在什么位置才比較合適？4怎樣才能把溫度計的測溫泡放在合適的位置？5實驗當(dāng)中需要記錄哪些數(shù)據(jù)，怎樣記錄？6實驗操作的程序是什么樣的？7怎樣才能保證實驗的過程安全操作？”學(xué)生清楚這些問題以后實驗方案也就已經(jīng)確定了。方案確定后放手讓學(xué)生進行操作并收集證據(jù)。在這一過程中教師要注意搜集學(xué)生操作過程當(dāng)中的所有問題，包括學(xué)生操作是否規(guī)范

7、、學(xué)生的參與程度是否積極主動、學(xué)生的操作是否有安全隱患等等。在學(xué)生完成實驗探究以后，學(xué)生通過實驗所得出的結(jié)果可能并不十分理想，如熔化的溫度偏差較大，所畫的圖像并不能明顯地看出來熔化過程等一些問題。出現(xiàn)這些問題在傳統(tǒng)教學(xué)觀念來看實驗都是失敗的。現(xiàn)在我們注意到新課程標(biāo)準已經(jīng)將知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀擺在了同等重要的位置。因此我們不能只關(guān)注學(xué)生實驗的結(jié)果是否理想，更要關(guān)注學(xué)生對探究過程的參與程度。不管實驗的結(jié)果如何，在得出實驗結(jié)論之后都要組織學(xué)生進行交流和討論，可以讓學(xué)生考慮這樣的問題：“1你的猜想和實驗結(jié)論是不是一致哪？2你的結(jié)果和其他同學(xué)相比有沒有較大的差異？如果有較大的差異原因

8、是什么哪？3在探究過程你是否發(fā)現(xiàn)了新問題？4你對這個裝置是否有新的改進？5有沒有更好的實驗方案哪？”通過這些問題的交流和討論，如果學(xué)生的實驗結(jié)果并不理想，但他能找到實驗結(jié)果不理想的原因是什么這也是一種收獲。通過交流探究過程的收獲既可以強化學(xué)生對探究過程的體驗，也可以鞏固他們對知識技能的掌握，訓(xùn)練學(xué)生的表述能力，同時培養(yǎng)了學(xué)生實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度。可見注重科學(xué)探究的教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的區(qū)別主要是在于不僅注重探究的結(jié)果，同時也注重學(xué)生參與實驗探究的過程體驗，培養(yǎng)學(xué)生的情感、態(tài)度和價值觀方面的作用。當(dāng)然，學(xué)生在剛剛學(xué)物理的時候，我們一方面要控制好科學(xué)探究的操作難度和思維難度，又要充分挖掘教學(xué)內(nèi)容

9、當(dāng)中可以進行科學(xué)探究的因素。比如在聲現(xiàn)象的教學(xué)當(dāng)中，由于對于聲現(xiàn)象學(xué)生并不很陌生，所涉及到的實驗器材又比較簡單、操作也很方便。因此，在教師提出問題之后要讓學(xué)生動手做實驗，通過具體的實驗操作參與引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷研究聲音產(chǎn)生的過程，交流所發(fā)現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。這樣既可以激發(fā)學(xué)生參與認知過程的興趣，也可以讓學(xué)生體驗到科學(xué)探究的一般性方法。再比如大氣壓強的教學(xué)，以往都是通過教師的演示實驗，使學(xué)生認識到大氣壓強的存在，進而再由教師來講解大氣壓強的數(shù)值以及測定方法。而現(xiàn)在的教學(xué)需要學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時經(jīng)歷知識形成的過程，激發(fā)起學(xué)生積極參與認知過程和對科學(xué)探究的興趣。通過對過程和方法的體驗來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。我們可

10、以將一些演示實驗變?yōu)閷W(xué)生實驗，這樣來設(shè)計大氣壓強的教學(xué)，通過學(xué)生在課下的觀察現(xiàn)象和搜集資料、動手做實驗等方法，讓學(xué)生對大氣壓強的存在先有一個初步的了解，這是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法的一種具體可行的方法。通過課上學(xué)生對課前準備的展示與交流，從知識與技能上看，使學(xué)生真切感受到了大氣壓強的存在，而且也感受到了向四個方向都存在大氣壓強的事實。從過程與方法上來看，學(xué)生在準備工作中經(jīng)歷了猜想、假設(shè)、實驗驗證、搜集證據(jù)、分析與論證等科學(xué)探究的基本過程。從情感、態(tài)度和價值觀上來看，通過參與觀察、實驗、調(diào)查等科學(xué)實踐活動，以及交流合作等活動有利于培養(yǎng)學(xué)生一種實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，這樣的新課的引入，從課程目

11、標(biāo)三個方面上來看，都是符合課程標(biāo)準所倡導(dǎo)的教育理念的。另外關(guān)于大氣壓強的測定的實驗的教學(xué)，傳統(tǒng)的教學(xué)多是通過看掛圖或錄象來直接給出托里拆利實驗的結(jié)論。而現(xiàn)在我們考慮到應(yīng)該在知識的教學(xué)過程當(dāng)中充分的引導(dǎo)學(xué)生來進行科學(xué)探究，所以關(guān)于大氣壓強的教學(xué)我們可以這樣設(shè)計：通過壓強的定義式來提出問題、引導(dǎo)學(xué)生思考如何測量大氣壓強的數(shù)據(jù)。首先讓學(xué)生來設(shè)計方案，使學(xué)生經(jīng)歷設(shè)計方案的過程，并且對學(xué)生的設(shè)計方案進行實際的驗證。在驗證當(dāng)中發(fā)現(xiàn)問題時再不斷地修正方案，這樣經(jīng)歷一個設(shè)計新方案進行實際驗證完善方案的科學(xué)探究過程，最后再給出托里拆利實驗的結(jié)論。這樣的處理會充分地利用教學(xué)當(dāng)中科學(xué)探究的素材，使學(xué)生的創(chuàng)新能力、交

12、流合作能力、思維能力都能得到鍛煉和提高。另外，我們現(xiàn)在所倡導(dǎo)的學(xué)生探究活動與傳統(tǒng)的學(xué)生實驗是不同的。在新的教育理念下，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，所以學(xué)生的實踐活動并不是在教師的指導(dǎo)下按照教師預(yù)先規(guī)定好的程序來進行操作，得出教師預(yù)計的實驗結(jié)論。現(xiàn)在的實驗探究更加注重引導(dǎo)學(xué)生去思考研究方法、設(shè)計研究方案來交流研討探究的結(jié)果。再如現(xiàn)在教材中的許多實驗探究,幾乎隨處可見,據(jù)統(tǒng)計:初中階段總共開設(shè)學(xué)生分組實驗37個,其中屬于探究性實驗24個,探究性學(xué)生分組實驗占了64.86%(八年級學(xué)生分組實驗的25個,其中探究性實驗共19個;九年級開設(shè)學(xué)生分組實驗共12個,其中探究性實驗共7個)。這些實驗的探

13、究能在實際的教學(xué)中真正的正常進行才是對教學(xué)起了真正的實際的指導(dǎo)作用。而以往的實驗教學(xué)存在許多誤區(qū):1.以知識為本的課程設(shè)計限制了課程在學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀等領(lǐng)域的科學(xué)過程;2.過于強調(diào)科學(xué)方法領(lǐng)域中的教育功能、過于強調(diào)學(xué)科的科學(xué)體系、過于強調(diào)學(xué)生實驗活動和教師實驗教學(xué)的學(xué)科嚴謹性。3.另外,由于為了便于實驗管理和減輕教師的工作負擔(dān),往往要求采用劃一的實驗?zāi)康摹嶒炂鞑摹⒔y(tǒng)一的實驗步驟,一致的實驗結(jié)果。有時候甚至為了應(yīng)付實驗開出率的完成情況檢查,走過場式地進行實驗。嚴重地挫傷了學(xué)生探究自然和學(xué)習(xí)科學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣和感情,隨著學(xué)生的年齡的增長和學(xué)習(xí)的深入,學(xué)生慢慢厭煩重復(fù)性的、估燥性的操作,聰明

14、的學(xué)生還會問既然整個實驗過程都確定下來,連實驗結(jié)果都是老師給定的,有需要進行實驗嗎的疑問。即使是無可奈何地進行實驗,那種效果也是可想而知的,更不用說學(xué)生的實踐操作能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)了。 三根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的實際情況，開展多種方式的學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識 新課程標(biāo)準把“過程與方法”作為課程目標(biāo)之一，與“知識與技能”、“情感、態(tài)度與價值觀”并列，強調(diào)學(xué)生在參與科學(xué)探究過程中的體驗和對科學(xué)研究方法的感受。所以物理教學(xué)不能只局限于教材知識內(nèi)容本身，而應(yīng)結(jié)合學(xué)校的物質(zhì)條件和學(xué)生的興趣、能力水平，開發(fā)多種多樣的探究實踐活動，在具體的實踐活動中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，實踐科學(xué)探究的基本過程，培養(yǎng)學(xué)生實事求

15、是的科學(xué)態(tài)度，提高解決實際問題的能力。如在探究“熔化和凝固”的實驗當(dāng)中，學(xué)生從他的實驗結(jié)果或者從熔化圖像上很難看出比較明顯的熔化過程，或者可能會發(fā)現(xiàn)海波由于過熱而不凝固這樣的問題。對于各種各樣的問題，教師一方面應(yīng)注意保護學(xué)生的這種問題意識，同時我們還要根據(jù)學(xué)校的實際情況和學(xué)生的能力水平積極地組織學(xué)生利用課余時間進行一些專題研究。在進行專題研究的過程當(dāng)中，教師應(yīng)該自始至終積極參與到學(xué)生之中。在研究方案的確定、如何查找資料、安全操作措施的防范等等方面給學(xué)生具體的指導(dǎo)和幫助。比如在學(xué)習(xí)了光的折射現(xiàn)象之后，學(xué)生會產(chǎn)生這樣的問題：“1對于不同的介質(zhì)對光的折射是否相同哪？2清晨看到日出的時候太陽是在地平線以上還是在地平線以下哪？3海市蜃樓這種壯觀的場面是怎樣形成的哪？”對于這樣的一些問題學(xué)生常常會表現(xiàn)出較強的探究欲望，為此我們可以組織學(xué)生利用課余時間針對這些問題進行專題的探究。使學(xué)生在探究活動中學(xué)到聽老師講課無法學(xué)到的知識。四通過對古今物理成就的介紹，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。    我國古代許多的物理學(xué)家，對物理發(fā)展有過很大的貢獻，不少研究成果長期居世界領(lǐng)先地位。如指南針的發(fā)明與應(yīng)用，不僅在我國古代軍事、生產(chǎn)、日常生活中起過重要作用，且對促進東西方文化的交流和世界的