初中物理实验教学中培养学生科学探究能力的策略研究

引言

物理是一门以实验为基础的自然科学，实验在物理教学中占据着核心地位。初中阶段是学生物理学习的启蒙时期，培养学生的科学探究能力对于他们理解物理知识、掌握科学方法、形成科学思维具有至关重要的作用。然而，当前初中物理实验教学中存在一些问题，导致学生的科学探究能力未能得到充分培养。因此，研究在初中物理实验教学中培养学生科学探究能力的策略具有重要的现实意义。

1 科学探究能力的内涵

科学探究能力是学生在科学学习与实践活动中所必备的综合素养，它涵盖多个相互关联且层层递进的方面。观察能力是科学探究的基石，学生需具备敏锐的感知力，能够细致入微地捕捉自然现象、实验过程中的细微变化，为后续探究积累丰富素材。提出问题能力则要求学生在观察基础上，深入思考现象背后的本质，提出具有探究价值的问题，这是开启科学探究大门的钥匙。设计实验方案能力体现学生的逻辑思维与创新思维，要合理选择实验器材、确定实验步骤、控制实验变量，以科学严谨的方式验证假设。实验操作能力强调学生亲自动手，准确规范地完成实验流程，确保实验结果的可靠性。

2 初中物理实验教学现状分析

2.1 实验教学模式传统固化，学生主体地位缺失

当前初中物理实验教学中，传统教学模式仍占据主导地位。多数情况下，教师成为实验课堂的绝对主导者，从实验目的、原理的讲解，到实验器材的选择、步骤的演示，再到实验结论的总结，都由教师一手包办。学生在课堂上只需按部就班地模仿教师操作，机械地记录实验数据和结果。这种模式严重忽视了学生的主体地位，学生缺乏自主思考和探究的空间。例如在“探究凸透镜成像规律”实验中，教师提前规划好物距的取值范围，学生只需按照既定数值移动蜡烛、光屏，观察成像情况。

2.2 实验教学资源有限，实验开展受阻

实验教学资源是保障物理实验教学顺利开展的基础，但目前许多初中学校在这方面存在明显不足。一方面，实验设备陈旧老化，精度不足。一些学校由于经费紧张，多年未更新实验器材，导致部分仪器无法正常使用或测量误差较大。比如在测量物体密度的实验中，老化的天平称量不准确，量筒刻度模糊，使得学生测量的数据偏差较大，影响实验结论的准确性。另一方面，实验材料短缺，种类单一。一些学校为了节省成本，实验材料反复使用，导致材料损耗严重，无法满足教学需求。而且可供选择的实验材料有限，学生难以进行多样化的实验探究。

2.3 实验教学评价体系单一，忽视过程性评价

目前的初中物理实验教学评价体系主要以学生的实验报告和考试成绩为主，评价方式过于单一。实验报告评价侧重于格式规范和结果准确性，往往忽视学生在实验过程中的表现。教师通常根据实验报告的完整性和实验数据的正确性给出成绩，而对于学生在实验中的操作技能、创新思维、团队协作等方面缺乏关注。考试成绩评价则主要考查学生对实验知识的记忆和理解，通过选择题、填空题等形式进行考核，无法真实反映学生的科学探究能力。

3 初中物理实验教学中培养学生科学探究能力的策略

3.1 创设生活情境，激发探究兴趣与问题意识初中物理知识与日常生活紧密相连，创设生活情境是激发学生对物理实验探究兴趣的有效途径。教师可选取贴近学生生活实际的案例引入实验，如在讲解“压强”知识时，以“为什么书包带要做得又宽又大”这一常见生活现象开启课程。学生基于自身生活经验，会对这一现象产生好奇，进而提出诸如“书包带宽度与肩膀受力大小有何关系”等问题。

3.2 开展小组合作，培养协作与交流探究能力

小组合作实验是培养学生科学探究能力的重要方式。在小组中，学生分工明确，共同完成实验任务。例如在进行“探究串联电路和并联电路的特点”实验时，小组内成员可分别负责连接电路、操作开关、观察灯泡亮度、记录数据等工作。在实验过程中，小组成员相互协作、相互启发。当遇到问题时，大家共同讨论、分析原因，尝试不同的解决方法。

3.3 引导自主设计，强化创新思维与实践能力

自主设计实验能够充分发挥学生的主观能动性，培养学生的创新思维和实践能力。教师在教学过程中，可给出实验主题和目标，引导学生自主设计实验方案。例如在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时，教师提出问题：“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？如何设计实验进行验证？”学生根据已有知识和生活经验，思考实验所需的器材、步骤和控制变量的方法。有的学生提出用弹簧测力计拉动木块在不同粗糙程度的表面上运动，测量滑动摩擦力大小；有的学生则想到在木块上添加砝码，改变压力大小，观察滑动摩擦力的变化。

3.4 利用信息技术，拓展探究深度与广度

信息技术为初中物理实验教学提供了丰富的资源和多样化的教学手段，能够拓展学生科学探究的深度和广度。教师可以利用多媒体课件展示微观物理现象和难以实现的实验过程，如分子的运动、原子核的结构等，帮助学生建立直观的物理模型，加深对物理概念的理解。同时，借助传感器和数据分析软件，学生能够更精确地测量物理量，实时观察数据变化，提高实验的准确性和科学性。

结语

综上所述，初中物理实验教学是培养学生科学探究能力的重要途径。通过优化实验设计、加强教学引导、丰富实验资源和完善评价体系等策略，能够激发学生的学习兴趣，培养学生的科学思维和方法，提高学生的实践操作能力和创新精神。在实际教学中，教师应根据教学内容和学生的实际情况，灵活运用这些策略，不断探索和创新教学方法，为培养学生的科学探究能力创造良好的条件。

参考文献：

[1] 初中物理教学中培养学生科学探究能力的实践研究. 姜良斌. 教学管理与教育研究 ,2022(22)

[2] 初中物理教学中科学探究能力的培养核心分析 . 王爱俊 . 新课程 ,2020(32)