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Education and Training

初中物理实验教学中科学探究能力培养策略研究

作者

刘世秀

云南省曲靖市麒麟区第六中学 655000

引言

科学探究能力是学生适应未来社会发展的必备核心素养。初中物理实验教学作为连接理论与实践的关键纽带,在培养学生科学探究能力方面发挥着不可或缺的作用。随着新课程改革的深入推进,初中物理实验教学面临更高要求。如何突破传统教学束缚,创新培养策略,引导学生在实验中主动探索、积极思考,已成为初中物理教学亟待解决的重要问题。

一、初中物理实验教学中科学探究能力培养的现状分析

1.1 传统教学模式对学生探究主动性的抑制

在以往的初中物理实验课上,教师常常掌控着整个实验的流程,会细致地讲解实验的目的、步骤以及预计会出现的结果,学生只需要按照既定的流程去操作,缺少自主思考和探索的空间。在这样的教学模式下,学生渐渐习惯了被动地接受知识,主动去探究的热情和动力也慢慢消失了。比如在 “探究滑动摩擦力大小的影响因素” 实验中,教师直接把实验方案告诉学生,学生只是机械地操作,很少去思考为什么要这样设计实验、还有哪些因素可能会对滑动摩擦力产生影响等问题,这就制约了学生探究主动性的发展。

1.2 实验教学资源配置与科学探究需求的不匹配

一方面,有些学校的物理实验器材比较老旧,而且数量不够,不能满足学生分组做实验的需求。就像在 “探究杠杆平衡条件” 实验中,杠杆、钩码等器材损坏得比较严重,使得一部分学生没办法正常进行实验,这就影响了学生对实验现象的观察和实验数据的收集。另一方面,像实验教学软件、虚拟实验平台这类数字化资源的开发和利用还不够。

1.3 学生科学探究方法与思维能力的薄弱环节

学生在进行科学探究的时候,往往缺乏有效的探究方法。例如在 “探究电流与电压、电阻的关系” 实验中,有一部分学生不知道运用控制变量法,不能清楚地确定研究对象和变量之间的关系,导致实验数据杂乱无章,很难得出正确的结论。同时,学生的逻辑思维、批判性思维和创造性思维能力也比较欠缺。当实验中出现异常现象时,大多数学生都没有深入思考和分析的能力,不能通过逻辑推理找到问题的原因。

二、初中物理实验教学中科学探究能力培养的理念革新

2.1 树立以学生为中心的探究式教学理念

授课教师要把学生放在实验教学的关键位置,激励学生自己提出疑问、规划实验流程、动手做实验以及研判实验结论。在 “探究浮力大小与哪些因素有关” 实验里,教师可以从日常现象入手引导学生,像轮船能漂在水面而铁块会沉下去这一情况,让学生自己推测影响浮力大小的因素,之后分组设计实验去验证猜想,教师在旁边做些恰当的指点。

2.2 融入生活化元素,增强实验探究的情境性

把生活里的物理现象带进实验教学中,让实验和学生的实际生活更贴近。例如在 “探究比热容” 实验中,教师可以关联生活里沿海地区白天黑夜温差小、内陆地区白天黑夜温差大的现象,让学生思索其中的缘由,进而引导他们通过实验去探究不同物质的比热容。学生在熟悉的生活场景中做实验,会更容易明白实验的原理,激发探究的兴趣,同时还能提高运用

物理知识解决现实生活问题的能力。

2.3 注重跨学科知识整合,拓宽探究视野

物理这门学科和数学、化学、生物等学科有着密切的联系。在开展实验教学时,教师可以引入其他学科的知识,拓展学生的探究范围。在 “探究电动机工作原理” 实验中,能够结合数学里的函数知识,让学生分析电动机转速和电压、电流之间的函数关联;也可以联系化学中的电池知识,研究不同电池对电动机工作产生的作用。通过整合跨学科知识,培养学生综合运用多门学科知识解决问题的能力,加深科学探究的深度并拓宽其广度。

三、初中物理实验教学中科学探究能力培养的实践路径

3.1 设计阶梯式实验任务,引导学生逐步深入探究

依照学生的认知层次和实验本身的难易程度,规划出从简单到复杂的阶梯状实验任务。以 “探究光的折射规律” 实验为例,首先让学生开展光从空气斜射进水里的基础实验,留意折射光线的偏折走向;随后加大实验的难度系数,改变入射角的数值,对折射角的数据进行丈量和记载;最后引导学生研究光在玻璃等不同介质中的折射规律。

3.2 引入开放性实验项目,鼓励学生自主设计与操作

教师给出具体的实验主题,比如 “构思一个测量不规则物体密度的实验”,让学生自己挑选实验用具、规划实验步骤并动手操作。在这一过程里,学生要把学过的知识综合起来运用,同时考量实验是否可行、结果是否准确等方面。不同的学生会构思出不一样的实验方案,举例来说,有的学生采用排水法,还有的学生运用浮力原理。

3.3 搭建小组合作探究平台,培养团队协作与交流能力

把学生划分成小组来进行实验探究,就像在 “探究串联和并联电路的特点” 实验中,小组里的成员分工配合,分别承担连接电路、测量数据、记录现象、分析结果等工作。在实验进行期间,学生之间相互沟通、共同探讨,一起解决遇到的难题。通过小组合作探究的方式,不仅能够提高实验的进度,还能培养学生的团队合作意识和沟通表达能力,让学生学会听取别人的看法,完善自己的探究思路。

四、结论

初中物理实验教学中培养学生科学探究能力是一项系统且长期的工程。通过对教学现状的深入剖析,革新教学理念,以学生为中心,融入生活化和跨学科元素;优化实践路径,设计阶梯式任务、引入开放性项目和开展小组合作;完善评价机制,构建多元化体系、实施发展性评价和引入学生自评互评,能够有效激发学生探究热情,提升科学探究能力。

参考文献

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[2]季英.基于学生科学探究能力培养的初中物理实验教学刍探[J].成才之路,2025,(18):69-72.

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