物理實驗教學中，培養學生“科學探究”的意識

一、主題與背景：  

　　中學物理課程標準在自然科學學習領域中明確提出教學應以提高學生的科學素養及創新能力為目標，以科學探究為主線，通過“探究認識自然現象——形成科學概念和規律——運用科學概念和規律”的學習過程。科學探究的過程應注重提出問題、設計方案、搜集證據、分析證據、形成結論等環節。在物理實驗教學中，培養學生科學探究意識，讓學生在積極參與和親身體驗科學探究的過程中學習科學知識，真正理解科學知識。 

　　在初中物理教材中，《測小燈泡功率實驗》的教學內容是學生必須掌握的基本操作技能和重要知識點，課堂教學中如何探尋一種適合學生實際的認知水平的教學手段及方法。本課例所探討的是如何通過“測小燈泡功率的實驗”教學中碰到的一系列問題，讓學生主動地參與實驗探究，從而達到提高學生的實驗設計能力、觀察能力、動手能力以及創新能力。 

　　我校正在開展校本教研活動，旨在以教師個人的教學實踐、自我反思、教師之間的互助合作，專業研究人員的及時參與。以“三實踐二反思”的形式，促進教師個人教學理念的轉變及教學行為的改進，改進教學過程，在實踐與反思中，不斷提高教學的針對性及實效性，提高教學質量，下述課例的實踐與分析，使我對課堂教學中如何開展指導學生有效地開展科學探究有了一些新的認識。 

   

二、實踐過程：  

第一次實踐：讓學生在探究過程中有體驗和認識 

第二次實踐：學生在探究過程中提高自主解決問題的能力 

第三次實踐：教師適時引導，學生探究意識增強 

第一次實踐：讓學生在探究過程中有體驗和認識  

教學設想：  

　　在平時教學中，測小燈泡功率的實驗學生都做過，測出小燈泡兩端的電壓和通過小燈泡的電流，根據電功率的數學關系式： ，就能得到小燈泡的功率。教學中教師提出三個探究問題。學生根據教師的提問，通過小組討論，設計出測定小燈泡功率的實驗方案是否可行，讓學生在計算機仿真電學實驗中進行連接。演示操作過程，特別是平時滑動變阻器的連接是學生的弱項，此時，在仿真電學實驗中，可以很直觀地解決連接以及動態變化情況。另外，對電流表和電壓表的“＋”、“－”接線柱的連接，量程的選擇都可以有正確的操作過程。學生進行實驗操作，采集有用數據，并通過計算，測出了小燈泡的功率。學生在實踐過程中，實驗操作得到了有效的訓練，但在實際教學中也碰到許多問題。例如，學生如何進行數據處理，電功率與這些數據之間的聯系是什么等等有待解決。 

教學反思：  

　　第一次實踐后，教研組開展了教研活動，在區教研員指導下進行反思，認為三個問題同時進行設計、連接、采集數據、經過運算解決探究內容容量大，坡度不夠，探究不深，學生的印象不深。另外，學生主動參與實驗的操作時間不足，在實踐操作中反映的問題無法得到有效的解決。 

第二次實踐：學生在探究活動過程中提高了自主解決問題的能力  

教學設想：  

　　對第一次實踐課所反映出的問題，在實踐反思的基礎上，重新設計了新的教學方案，新方案針對學生實驗的不足，調整了教學策略，增加了學生對實驗探究的討論，包括實驗方案的設計、數據的采集、學生面對方案的可操作性的互助討論和質疑，尤其是增加了知識的遷移內容，強調了各種設計方案中數學關系式的引入及處理，讓學生通過深入討論、評價，切實提高在探究過程中解決問題的能力。 

提問一：某一小燈泡標有“ ， ” 字樣、電源電壓為6V、電鍵、電流表、標有“50Ω，1.5A”字樣的滑動變阻器，現一電壓表15V一檔被壞（0—3V一檔可用），怎樣用實驗的方法來測定小燈泡功率。 

［教學片段1］ 

師：在小燈泡額定電壓為3.8伏中，電壓表15伏一檔被損壞，怎樣測定小燈泡功率。 

生：把電壓表并聯在滑動變阻器兩端。 

師：方法很好，一開始就把電壓表并聯在滑動變阻器兩端點行嗎？ 

生：不行。 

師：為什么？ 

生：電路連接正確后，閉合電鍵時，滑動變阻應放在最大，此時，滑動變阻器兩端電壓超過3V，不能直接并聯在滑動變阻器兩端。 

師：怎么辦？ 

（思考討論后） 

生：能否把電壓表先接在小燈泡兩端，調節滑動變阻器的滑片，使小燈泡兩端電壓為3V，滑動變阻器兩端電壓也為3V。這時，可以移動電壓表，把電壓表并聯在滑動變阻器兩端，調節滑片，使電壓為2.2V時，小燈泡兩端電壓為3.8V，觀察電流表的示數為0.3A，就能測定小燈泡的功率。 

…… 

提問二：某一小燈泡的額定電壓為 、電源電壓為6V、電鍵、電壓表、標有“50Ω，1.5A”字樣的滑動變阻器、但手中沒有電流表，怎樣用實驗的方法來測定小燈泡功率。 

［教學片斷2］ 

師：調節滑動變阻器滑片，使小燈泡兩端電壓為3.8伏，此時，滑動變阻器兩端電壓為2.2伏，怎樣知道接有電路中電阻絲的電阻大小。 

生：能否測出電阻絲的長度？ 

師：為什么要測出電阻絲長度，才能知道阻值大小？