第一篇：在物理實驗教學中,培養學生的,科學探究能力

在物理實驗教學中培養學生的科學探究能力

探究和接受是學生學習科學知識的兩種基本方式。正像玻亞利所說：“學習任何知識的最佳途徑是由學生自己去發現，因為這種發現，理解最深，也最容易掌握其中的規律、性質和聯系”。在科學探究過程中，學生處于主要地位，教師可以是參與者、組織者、指導者和評價者。物理教學中的探究性實驗為學生創設了一種再發現的學習情境，需要學生用腦子去思考，用身體去感受，用心去體驗，能使學生的身心與探究過程充分交融，因而有利于學生對知識生成過程的再發現。由于學生對知識的再發現建立在對探索過程的親身體驗和心靈感悟上，所以能將探究行為轉化為技能和方法，并轉化為解決問題的能力，從而在根本上提高學生的創新能力。

在目前的物理教學中，普遍存在著重講解輕實驗的現象，即便進行實驗，也多作驗證之用，致使實驗的探究性、創造性成分白白流失，造成學生創新精神和實踐能力的嚴重不足。為此，筆者以培養學生的科學探究能力為出發點，對物理實驗教學進行改革，盡可能將演示實驗改為學生實驗，將驗證實驗改為探究實驗，力求讓學生自己動手“學科學、做科學”。

一、改進和優化演示實驗，突出科學探究

教學實踐中，我將光的反射定律、歐姆定律等演示實驗都設計成了探索性的學生實驗。

例如：在“大氣壓的測定”這節課的教學中，如果教師按教材依葫蘆畫瓢，直接運用托里拆利實驗獲得結論，雖然能測得大氣壓值，但這種生硬的灌輸式的教學，學生只知其然，達不到知其所以然的目的，我設計成探究式教學，教學效果則有很大不同：（1）將裝滿水的瓶子，安上一個帶玻璃管的塞子，分析為什么吸不到水？（2）讓學生自己設計實驗測定大氣壓的值。（3）將兩端開口的玻璃管插入水槽中，分析為什么管內外水面相平？（4）把玻璃管中安上活塞，排出管內空氣，向上拉動活塞，分析為什么水柱能上升？（5）分析若玻璃管足夠長時，水柱是否會一直隨著上升？（6）在水柱不隨活塞上升而上升時，你能從中悟出什么？（7）設想一下，怎樣使管內水面以上部分達到真空狀態，從而精確地測出大氣壓的值？（8）這個實驗能否換用酒精或水銀等其它液體來完成？選用哪種液體最合適？按此“質疑、實驗、探索、解疑”的探索方式進行教學，使學生像科學家一樣親自參與科學探究與發現，這不僅有利于調動學習思維的積極性，激發靈感、產生頓悟，而且還可以使他們的創造性思維得到培養。

又如：將阿基米德原理的演示實驗改為學生實驗，進行科學探究： 【提出問題】一艘滿載貨物的萬噸巨輪正在大海中航行，海水對它的浮力有多大呢？很顯然，這個問題已經無法用前面學過的用彈簧秤測量浮力的方法來解決，問題的提出在學生心中激起了求知的欲望。為了解決輪船在海中航行時所受浮力大小的問題，必須先研究和浮力大小有關的因素。

【猜想與假設】浮力大小究竟和哪些因素有關，大家可以猜想，發表自己的見解，并說出理由。這時課堂氣氛頓時活躍，同學們根據以往學過的知識、生活經驗進行猜測、討論。教師將學生提出的各種猜測進行歸納：浮力大小可能與物體的密度、物體的體積、物體的形狀、浸入液體深度、液體密度大小有關。

【制定計劃與設計實驗】猜想是否正確，還需要動手實驗去驗證。浮力大小可能與其中一個還是幾個因素有關？如何進行實驗研究？于是學生自己設計實驗，選擇器材，并自覺地運用了控制變量法進行實驗。

【進行實驗與收集證據】學生進行了如下的實驗操作：

a.用彈簧秤測出體積相同而密度不同的銅塊和鋁塊浸入水中時所受的浮力大小，并比較。

b.用彈簧秤測質量相同而形狀不同的橡皮泥浸沒水中時所受的浮力大小，并比較。c.觀察橡皮泥分別浸沒在酒精和水中相同深度處彈簧秤的示數。d.觀察橡皮逐漸進入水中彈簧秤的示數和浸沒水中后，在不同深度處彈簧秤的示數。

【分析與論證】通過上述實驗，學生分析得出浮力的大小與物體密度、形狀和深度都無關，與液體的密度和排開液體的體積有關。

【提出新問題】我們已經探究出浮力大小和液體密度、排開液體的體積有關，那么它們之間有沒有確定的數量關系呢？

【設計并進行實驗】請同學們設計方案，怎樣使物體放入水中后，既能測出浮力的大小，又能收集起物體排出的水。學生選用了自制的溢水杯進行實驗，進一步收集證據。在教師的引導下，學生通過實驗發現體積小的金屬塊浸沒在水中時，彈簧秤讀數變化小（浮力小），排開的水也少；體積大的金屬塊浸沒在水中時，彈簧秤讀數變化大（浮力大），排開的水也多。既然浮力大排開的水多，浮力小排開的水少，那么浮力的大小和排開水的多少是否有著必然的聯系？從而引導學生去秤一秤排開液體所受重力有多大？看它和浮力大小究竟是什么關系？

【分析與論證】學生驚奇的發現，浸在液體里的物體所受的浮力，竟和排開的水所受重力正好相等。從而進一步通過實驗（浸沒、部分浸入、漂浮）得出了阿基米德原理。這在阿基米德是靈感思維，對學生則是在老師指導下，經過探究活動后發現的。

二、以探究的思想改進學生分組實驗

教學中我把部分學生實驗改成探索性實驗，并增加了一些探索實驗內容，以拓展學生的思維領域。通常采用以全班討論或小組討論的形式進行。由于學生思考問題的方式和角度不同，討論中可能出現多種實驗方案，這些方案只要合理有效，就及時肯定，并讓學生去做，不必要求設計的實驗和書上給出的實驗相同。例如：在“測小燈泡功率”的實驗中教師沒有給出具體的步驟，一切由學生自行完成，結果我在巡視實驗的時候發現，各小組都有明確的實驗步驟，并設計出了開放性的記錄表格，記錄了燈絲在不亮、較暗、正常發光、較亮、燒壞幾種情況下的電壓、電流和功率。實驗后學生多方向、多角度的分析觀察到的現象和數據，從而開放性地歸納出實驗結論。

分組實驗時強調小組成員要有明確分工，加強小組間的合作與討論。實驗結束后，各小組將自己的探究過程，收集的證據和作出的結論，包括沒有解決的問題向全班報告，然后經過質疑答辨和討論，作出結論，達成共識，使大家都分享到探究成果。

三、加強實驗設計能力的培養

為培養學生的探究能力，讓學生根據物理原理設計實驗。我按學生不同程度確定實驗設計的內容。采用的方法一是寫出實驗報告或提出實驗方案，組織學生討論比較，選擇最佳的可行性方案，統一進行實驗。二是師生自編或精選一些探索性、綜合性強的實驗問題，讓學生自己去設計和操作實驗。

例如：學生在學習了通電導體在磁場中會受力運動，通電線圈在磁場里會受力轉動，這是電動機的原理后。有的同學提出：如果把通電的液體放入磁場中，結果會怎樣？學生猜想之后自行設計實驗進行探究，結果設計了多種實驗，可以使通電液體在磁場中運動。例如將裸銅絲彎成封閉的圓環嵌入玻璃器的邊沿作為一個電極、把一小段碳棒放入玻璃器的中央作為另一個電極，向玻璃器內倒入電解質（食鹽水），再把玻璃器的一半圓面“卡”在馬蹄形的磁場中，用導線把學生電源、變阻器、裸銅環、碳棒串聯起來。接通電源，閉合開關，移動變阻器的滑片，使其電阻逐漸減小，電流隨之逐漸增大，會觀察到鹽水由慢到快的旋轉起來，現象很明顯。

問題可以由學生自己提出，也可以由教師提出。例如：在做完瓶吞雞蛋的實驗后，提問：如何把吞進瓶中的雞蛋完整地取出來？引導學生分析壓進瓶內，靠的是瓶內外的壓力差，反過來也可再用瓶內外的壓力差，將雞蛋壓出來，學生討論得出一些切實可行的辦法：①把瓶倒過來讓雞蛋堵住瓶口后，放入一個密封容器中減小容器內的氣壓，瓶內外的壓力差使雞蛋從瓶內吐出來。②把瓶子倒過來，讓雞蛋堵住瓶口，再給瓶子加熱，使瓶內的氣壓高于瓶外氣壓，雞蛋也會被吐出來。我發動學生課后進行實驗探究，學生在實驗中遇到很多的問題，他們不斷地克服困難改進實驗，結果學生把廣口瓶換成150ml平底燒瓶，把去殼的熟雞蛋換成去殼的熟鵪鶉蛋，實驗時把一端浸過酒精棉的鐵絲點燃后，迅速插入燒瓶中，待燃燒片刻后抽出鐵絲，再迅速將鵪鶉蛋放在瓶口上，過一會即可看到鵪鶉蛋沿著燒瓶頸慢慢下滑到瓶底，這樣改進可見度增大，生動形象地證明了大氣壓的存在。把燒瓶倒立，使鵪鶉蛋堵住瓶口（小頭向下），然后把燒瓶固定在鐵架臺上，用毛巾包住瓶底，并不斷把熱水慢慢注到毛巾上，一會燒瓶就會吐出鵪鶉蛋。

教材中的演示實驗和學生實驗的設計及操作方法雖然都是經過反復證明了的，但實驗操作方法仍然存在著這樣或那樣的不足，而且方法都只有一種，不利于學生創新思維的培養。為此教師可以有意識地創造一種探索氛圍，比如提出“應該進行怎樣的設計”、“為什么要這么做”、“換一種方法能不能做”等問題并運用多角度思考法、缺點列舉法、逆向思維法等方法，引導學生探索，對其不足加以改進。

四、在實驗習題的教學中融入科學探究

對一些較復雜的練習題，筆者設計了一些隨堂實驗，以點撥學生的解題思路。例如：用重30牛的鐵桶到井中提水，待桶內裝滿水后，用力提桶使它直立于井水中，既不露出水面，又不與井底接觸，如果桶內水重100牛，那么，提桶的力量將小于30牛。但不少同學有疑問，提桶的力為什么不包括水重？我布置學生課后自己設計實驗去探究，并讓學生在課堂上將探究結果加以演示：取一小鐵桶，將它直立于水中，記錄下彈簧秤提桶的力的大小，然后再將小桶的口朝下，會發現彈簧秤提桶的力大小不變，說明了將桶直立于水中，提桶的力不包括水重。這個小實驗很有說服力，加深了學生對阿基米德原理的理解。

五、開展課外活動，體驗科學探究

課外活動是物理課堂教學的延伸和補充，是學生將物理知識應用于實踐的重要途徑。當學生完成規定的學習任務后，教師更應鼓勵學生自己選擇課題進行探究，以滿足學生的個性發展需要。

在課外活動中，我校開放了實驗室、圖書館、校園網等探究性場所，使學生能根據探究需要進行實驗操作、資料收集和信息處理。初中物理課本中有32個小實驗，在老師的引導下，學生在實驗室利用自制儀器，自制潛水艇、針孔照相機、潛望鏡、完成了紙鍋燒水等小實驗。有的小組自制儀器非常巧妙，指出書本上實驗的不足，并加以改進，如改進了磁極間的相互作用規律、焦耳定律等。對那些富有創造精神的作品，我及時向學生推薦，讓作者為老師同學表演，并將實驗情況寫出報告，組織評比，引導他們不斷推陳出新。曾經有學生用可樂塑料瓶做“浮沉子”，實驗效果很好，其他學生看后覺得有趣味，紛紛模仿制作，有的還進行了一些改進，使之變成精美的玩具，一旦成為玩具，更容易促進學生“玩”進物理世界，“玩”出學習方法及趣味。

總之，改革物理實驗教學，培養學生科學探究能力，不僅有利于國家《科學課程標準》的貫徹落實，而且有助于培養學生分析、概括能力和應用科學知識解決問題的能力，培養科學探究精神和嚴謹的科學態度，使學生真正體驗科學的奇妙和偉大，并不斷在探究中提高、發展和創新，成為適應今后社會高速發展的開拓型人才。

江油市太平鎮學校：成金勇

第二篇：在化學實驗教學中培養學生的科學探究能力

在化學實驗教學中培養學生的科學探究能力

【摘 要】作為科學教育的重要組成部分，新的化學課程倡導從學生和社會發展的需要出發，發揮學生自身的優勢，將科學探究作為課程改革的突破口，激發學生的主動性和創新意識，促使學生積極主動地學習，使獲得化學知識和技能的過程也成為理解化學、進行科學探究、聯系社會生活實際和形成科學價值觀的過程。

【關鍵詞】中學化學；實驗教學；科學探究能力

隨著課程改革工作的不斷深化，化學課堂教學中存在的問題在逐漸減少，課堂教學向著精細化、多元化發展，但是培養學生化學綜合素養的科學探究方法卻沒有得到充分挖掘，科學探究只是停留在形式的套用上，并沒有在培養學生的科研技能、技巧上發揮自身應有的巨大作用。科學探究能力的培養能使學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學探究的過程及方法、形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀，同時對于改變學生的學習方法，形成終身學習的能力也具有非常重要的意義。

因此，在化學課堂教學中如何突出科學探究、轉變教學方式成為教學改革的突破口。那么，在化學課堂教學中，如何重視探究學習，轉變學生過于依靠接受式學習的學習方式，轉變教師“滿堂灌”的教學方式？我從以下幾方面進行了探索和嘗試： 以化學實驗創設問題情境

當前課程改革的根本任務是：培養學生的創新精神和創新能力，以培養學生的發展為本，注重全面素質的提高。問題是思維的起點，又是創造的前提，一切發明創造都是從問題開始的，培養學生的問題意識，提高學生發現問題和解決問題的能力是素質教育的需要，是創造型人才素質的核心，在教學中，一定要重視學生問題意識的培養。

從學生本身的發展來看，創設問題意識，在問題中學習，在問題情境中發展，是學生發展的必然結果，因為它們處于日新月異發展的社會，尤其是信息時代，每天的信息量成倍增長，每天都有新的事物出現，每天都有新的問題出現，這就需要有發現問題，解決問題的能力，才能適應社會的需要，否則就會被淘汰。

化學是以實驗為基礎的科學，演示實驗在教學中起著無法替代的作用，它不僅直觀性強，而且效果明顯，利用好演示實驗對培養學生問題意識至關重要。如：在講氫氣的實驗室制法時，首先準備四支試管，在其中分別放入鎂、鋅、鐵、銅、然后分別加入稀硫酸，讓學生觀察，從中發現問題，學生觀察認真，問題提出的千奇百怪，如在進行高中化學有關“原電池”的學習時，組織學生完成“將一根鐵絲和一根銅絲放入稀硫酸中，觀察實驗現象并與同學交流”的實驗，由于鐵絲和銅絲放置的位置問題，可能有些學生觀察到鐵絲上產生氣泡，銅絲上沒有氣泡產生；有些同學觀察鐵絲和銅絲上都有氣泡產生。而從觀察到鐵絲和銅絲上都有氣泡產生，到產生“為什么銅絲上也有氣泡產生的問題”就需要敏銳的觀察和深刻的思維能力。雖然有些問題很幼稚，但學生積極參與，大膽提出問題精神正是我們化學教學中所追求的。明確學生主體地位，師生共同參與演示實驗

學生是探究學習的主體，只有學生積極主動地投入到各種各樣的探究活動當中，成功、高效的探究學習才會成為可能。而這取決于學生科學探究意識的強弱。探究學習尤其需要更強烈的意識內驅力，它注重學生對科學探究活動的體驗和對科學方法的學習，倡導學生自己動手、動腦，得出結論，強調學生的情感體驗與價值觀的培養。探究學習要比接受學習花費更多的時間和精力，對學生會提出更高的學習要求，比如高度集中的注意力，敏銳的觀察力，靈敏地邏輯思維能力，堅忍不拔的科學探究精神等等。這就需要學生樂于開展學探究學習，對科學探究富有興趣，對于未知世界的奧秘充滿強烈的好奇心和探究欲望。

目前中學化學演示實驗教學多為驗證性實驗，先由教師演示實驗，學生觀察現象，歸納得出物質的性質、定律，這樣學生只是被動、消極的知識接受者，沒有積極的思維和創新，也沒有探究的目標和方向。化學教學中，開放演示實驗，是滲透探究性教學的良策。從學生的問卷中得到：大多數學生認為，看老師的操作，不太注意操作動作，只注意現象，看同學操作注意每一步的操作，不對馬上指出，很注意實驗現象，擔心能否成功。大多數學生愿意在全班同學面前演示，以顯示自己的實力，一旦操作錯誤，改正后記得特牢。基于此，在實際教學中，筆者盡量多請學生一起參與實驗演示，有的甚至完全放手讓學生獨立操作，經常性、有針對性的訓練，學生學習化學發生以下變化：首先提高了學習化學的興趣。學生開始學習化學時，由于固有的好奇心，學習興趣很高，但隨著化學知識的增加和知識難點的出現，學生出現“分化”，學生學習化學的興趣逐漸降低。借助實驗教學方法的轉變，這種現象明顯改觀。其次化學學習方式發生根本性轉變。原來學生學習化學基本上是聽課、看書、做題的循環往復，學習過程中自主學習的成分很少。現在，學生學習化學的方式正朝著探究學習、合作學習、自主學習的多元化方向發展。僅以作業為例：已不單單是做習題，更富有挑戰的“作業”是做家庭小實驗、發明小制作、學寫小論文等。在課堂實驗教學中培養學生的科學探究能力

課堂是師生共同展示的舞臺，教師必須要引導學生情不自禁地加入到這種展示自我中來。要充分考慮到學生的愛好、興趣和渴望成功的心理，想學生之所想。實驗是化學學科的基礎，課堂實驗教學是培養學生科學探究能力的主陣地，教學中應充分利用實驗手段，最大限度地激發學生的興趣。在教學中設置問題和創設豐富的教學情境，充分利用實驗引導學生進行探究，學生在實驗中親眼觀察到色彩斑瀾的化學現象，使好奇心得到滿足，求知欲望更加強烈。使學生透過現象去認識事物的本質，去探索物質變化的規律。

例如：在探究一氧化碳的性質時，先給學生提出兩個問題：一是一氧化碳和二氧化碳的性質是相似還是截然不同？二是一氧化碳和二氧化碳誰更穩定？同學們在老師的啟發下，經過分析和討論形成兩種意見：一是性質相似，依據是組成兩種物質的元素相同，均有碳元素和氧元素；二是截然相反，依據是組成兩種分子的原子個數不同，碳元素的化合價不同。這時教師引導學生設計了一組實驗，請同學們將實驗現象填入附表。學生們通過實驗、觀察、填表等，對上述問題一的答案自然清楚。同時他們又做了一氧化碳燃燒生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁的實驗。具體做法是把一個內壁涂有澄清石灰水的小燒杯罩在一氧化碳燃燒的火焰上，可以觀察到燃燒所生成的氣體能使小燒杯內壁上的澄清石灰水變渾濁。由此證明了一氧化碳燃燒的產物是二氧化碳，故得出二氧化碳比一氧化碳更穩定的結論，上述問題二的答案也清楚了。最后引導學生歸納并比較出兩種物質在性質上的差異和相互轉化關系。在這樣的探究性實驗中，學生動手做、用腦思，做得積極，學得主動，能力得以提升，思維得以激活，智慧得以彰顯。在這一過程中，學生把科學知識與觀點、推理和思維的技能結合起來，從而能動地獲得對科學的認識理解，最終培養學生觀察實驗、操作實驗的能力，尊重事實、重視證據的科學態度以及相互合作的團隊精神，從而全面提高學生的科學素養。

鼓勵自主探究，發展學生個性

生活、生產實際中蘊涵著豐富的化學現象和科學道理，它既是我們學習的資源，又是我們拓展、利用知識的場所。科學探究的問題來自于對周圍現象的觀察和基于生活經驗之上的對現象的理解；學生從生活、生產實際中發現問題進行科學探究活動，或是從生活、生產實際中獲取解答問題的資料、證據，既可以讓學生主動學會探究，又可以培養學生聯系實際的學風，樹立對社會、自然的責任感。在學生學習了氯氣的性質后，我組織學生自行設計實驗，對自來水的成分進行實驗探究，學生通過對自來水成分的實驗探究，激起了他們對身邊水環境探究的興趣，他們自主地成立探究小組，利用課余時間他們深入生活實際，有的探究順德大良河河水的水環境，有的探究農村井水的水質狀況，有的去參觀順德自來水廠，學習水的凈化過程，有的去順德環保站，請教如何檢測自行車廠排出的污水對河流的影響……回到課堂他們互相交流科學探究的方法和經驗，交流探究的成果，交流探究過程中的情感體驗，他們寫成的探究性小論文《河水質狀況的探究》、《地區酸雨狀況的調查報告》獲得廣東省佛山市順德區優秀論文一、二等獎。學生把課堂所學的探究方法較好地運用到課外，又把課外生產生活實際中有關化學的問題自主地拿到課內來探究，學生在探究的過程中，為了解決問題主動地、如饑似渴地閱讀參考書、查找資料、搜集數據信息，獲取新知識，甚至廢寢忘食地在實驗室度過節假日，學生在相互探討、相互交流、相互學習、互相評價中主動學會了探究。通過活動，學生的探索精神、實踐能力得到很好的鍛煉，學生獲得了親身參與研究探索的積極情感體驗；通過活動，學生逐步形成喜愛質疑、樂于探究、努力求知的心理傾向；通過研究過程的表述與展示過程，學生獲得了鍛煉自身能力的機會，素質得到了提高。以解決問題為目的設計探究實驗，提高學生應用知識能力

在教師的引導下，以自主學習和合作討論為前提，以教材為基本探究內容，為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會。學生通過個人、小組、集體等互動活動，更加關注學探究過程而不僅僅是結果，將自己所學知識應用于解決實際問題。如在《金屬的防護與回收》教學中，我設計了一組探究“鐵生銹的原因”的趣味實驗，學生根據預先擬定的實驗方案，先分組在自己家中完成實驗，課上由各組同學匯報實驗現象和心得體會。活動中絕大多數學生都能積極參與，有些能力稍微欠缺的學生在組內同學的幫助下，也真真實實體會到了探究的樂趣。更重要的是學生在了解了鐵生銹的原因的基礎上，還設計出許許多多防止鐵生銹的方法，有些方法雖然不具有可操作性，卻較好地體現了學生解決實際問題的意識。通過對這類有著較強實際價值的實驗的探究，不僅能提高學生的應用知識能力，同時也讓學生知道化學與我們生活實際及工農業生產有著密切的關系，化學就在我們的身邊，研究化學并不神秘。

總之，探究性學習是新課程改革的要求，探究性實驗教學是化學教學中重要而有效的實踐活動。化學教師應順應時代的發展，積極探索新課程要求下化學教學的方向，多挖掘、開發探究性實驗資源，擴大探究性實驗數量，以此為載體，提高學生的科學探究能力，進而發展學生創新精神、豐富學生科學素養

參考文獻：

[1] 劉知新.化學教學論.高等教育出版社.2004，6.[2] 中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準（實驗稿）.北京：人民教育出版社，2003.[3] 宋心琦.有關化學實驗改革的想法與建議.化學教育，2001，（3）.

第三篇：《在初中物理的實驗教學中培養學生探究能力的研究》中期報告范文

《在初中物理實驗教學中培養學生探究能力的研究》

中期報告

儀征第三中學課題組

一、課題簡介

1、課題由來

基礎教育課程改革已經實施幾年了，《課標》和新教科書已經將過去教學中的許多演示實驗和學生實驗，明確寫為學生的探究活動，如學生實驗“觀察水的沸騰”變為“探究水的沸騰”，演示實驗“觀察平面鏡成像”變為“探究平面鏡成像的特點”等等。注重了科學探究活動的教學，學生的科學探究能力有了一定的提高。但由于教師對探究性實驗教學方式的把握受自身因素的影響很大，導致公開課中實驗探究活動開展得轟轟烈烈，而常態課堂中“一言堂”“滿堂灌”現象還是很普遍，因為不少教師還認為探究性實驗中學生探究浪費時間，效率差，不如直接做驗證性實驗教學效果好。學生自主、合作、探究的學習方式仍停留在表面上，并沒有深刻地去改變學生的學習思維習慣。因此，在新課程改革背景下，對于不同類型的課內實驗，教學設計時要設計什么樣的實驗探究點，才能取得最大的教學效益培養學生探究能力。如何設計學生課外探究實驗方案，為教師提供一些具體案例幫助他們在常態教學中有效開展實驗教學，成為我們必須研究并且急待解決的重要課題。

2、研究目標

①對課內實驗進行研究，從提高學生的探究能力角度尋找教材中的演示、分組、課后實驗的探究點，隨堂開展學生自主建構學習的實驗教學。

②研究并探明探究性實驗教學方式的構成、特征，針對蘇科版教材設計操作簡單、廣泛適用的探究實驗；研究并探明探究性實驗教學方式的操作流程、變式拓展與學生探究能力提高的策略途徑；研究并構建初中教師在新課程背景下進行探究性實驗教學時間控制策略

③研究并設計學生課外探究實驗方案，為教師提供一些具體案例幫助他們在有效開展課外實驗教學并探明課外實驗探究對學生探究能力培養的作用

④研究并探明學生探究能力提高的可觀測特征

3、研究內容 1.課內實驗教學對學生探究能力的培養

①對課內實驗進行研究，從提高學生的探究能力角度尋找教材中的演示、分組、課后實驗的探究點，隨堂開展學生自主學習建構的實驗教學。

②課內探究性實驗教學組織形式的研究，根據教學內容確立是在教師引導下的實驗探究式學習，還是小組合作式實驗探究性學習，還是完全開放式實驗探究性學習。

③針對蘇科版教材，開發和整合課內探究實驗器材輔助課堂教學，研究探究實驗過程中小組合作探究的有效性及學生提問、猜想、設計、操作、歸納、評估等環節的有效性。

④課內探究性實驗教學培養學生探究能力時間和效率的研究。2．課外探究性實驗教學對學生探究能力的培養

①課外探究實驗內容與教材內容如何統一，怎樣組織，如何實驗，怎樣記錄，怎樣交流，怎樣評價。

②課外如何使用生活資源開展實驗探究活動，如何引導學生利用一種器材開展多個探究實驗，培養發散思維能力。

3．研究并探明學生探究能力提高的可觀測特征

4．基于網絡環境的自主實驗探究式教學模式的構想的實踐

通過教學實踐和教改實驗，我校準備將現代信息技術與初中物理課程加以整合，構建以培養學生的物理創新意識、創新精神和解決實際問題的能力為宗旨，以培養學生探究能力為主攻的“自主探究式”初中物理課堂教學模式。

二、研究情況介紹

（1）2010年9月至12月份，課題組根據實驗計劃。對八上和九上的教學內容進行不同類型的實驗教學, 分工開設研究課并進行反思，再經全組討論總結探明蘇科版教材中八、九年級上冊的教學內容從提高學生的探究能力角度選擇是什么樣的探究點來進行課堂實驗教學。八上和九上中有一些內容如：溫度計的原理及使用；杠桿五要素尤其是力臂知識的教學，這些內容的教學最容易被老師設計成講授和實驗驗證教學模式不利于學生探究能力的培養。因此這一階段8年級和9年級課題組的任務便是針對這種以“內容認知”為主學習內容，選定怎樣的探究點，采用什么樣探究實驗活動方式進行教學以有效培養學生探究能力。課題組經過努力8年級上冊教材確立了如下的探究點：①物體發聲振動不明顯，如何顯示；如何測聲速②“制作溫度計時用何種液體，瓶子里的水是否灌滿，怎樣標刻度”為探究點探明“溫度計的原理及使用；“我來測溫度” 采用讓學生在具體操作的過程中相互評估，從而順利掌握普通溫度計和體溫計的使用方法③探究影響蒸發快慢的因素④如何設計實驗證明碘升華過程中沒有液態碘出現⑤如何得到單色光⑥如何設計實驗證明光在空氣中沿直線傳播；光沿直線傳播的條件是什么？⑦反射光線和入射光線在空間的位置關系如何？⑧凸透鏡和凹透鏡看近處物體像不同是否是光經過透鏡后發生偏折有關⑨探究近視眼和遠視眼成像位置⑩探究比較運動快慢的方法；探究運動和靜止的相對性。

9年級上冊教材確立了如下的探究點：①杠桿概念中為何引入力臂概念②探究影響斜面機械效率的因素③判斷用電器串并聯的方法④電流表和電壓表接入電路對電流的阻礙作用與什么相當⑤探究串并聯電路的故障⑥探究水果電池正負極與金屬材料的關系。針對這些實驗探究點課題組以研究課例為主要研究手段從提問、猜想、設計、實驗、評估、歸納結論等多方面有選擇的進行學生探究能力的培養。

（2）2010年9月至12月份，課題組針對書本上的探究性實驗，根據前幾年的“講多了，學生實驗不充分；講少了，學生不會做，實驗課堂亂糟糟”的教學實際，對8上“探究冰和石蠟的熔化特點”“探究平面鏡成像特點” “探究凸透鏡成像規律” 對9上“探究杠桿平衡條件” “探究使用定滑輪和動滑輪的特點” “探究影響滑輪組機械效率大小的因素” “探究串并聯電路的特點”“探究電流和電壓、電阻的關系”等課題進行探究性實驗教學，探明探究性實驗教學采用什么樣的教學模式，更有利于學生探究能力的提高。“探究凸透鏡成像規律”這個實驗教學處理不好很容易變成驗證型實驗，變成假探究。經過課題組同課異構在一個星期內每位老師都開設“探究凸透鏡成像規律”研究課，然后一起研究最后得出這樣的結論：實驗教學中的討論比實驗操作更有效，課堂時間有限，時間分配優先考慮放在實驗前的討論上。以這節課為例：教師通過情景設置讓學生體會凸透鏡可以成不同的像，然后讓學生討論：

1、實驗器材如何放置，又如何調節會對我們找像有幫助？（幫助學生探討光源是否固定，蠟燭和光屏是否都需要移動）

2、找到像時需要記錄什么？

3、找到縮小像的同學請舉手。

4、找到放大像的同學請舉手。

5、會不會有等大的像？如何盡快找到這個像？……多年的教學告訴我們學生對于凸透鏡成像規律的記憶是非常薄弱的，許多學生當時記住，到了初三就全忘記了，究其根本還是在于知識是老師，告訴學生不是探究的來。而針對上述問題展開討論，學生自我發現效果較好。學生對自己經過思考探究的知識掌握牢固，但不經過引導，放任學生自我探究，學生探究出錯誤結論對將來影響也會很大，所以通過老師引導學生實驗前討論是非常重要的。

（3）2011年1月份對八上和九上的內容設計一個學生課外探究實驗方案，使用生活資源開展實驗探究活動，引導學生利用一種器材開展多個探究實驗，培養發散思維能力，并收集優秀學生實驗方案和成果。具體案例如下：

1、在學習《液體的壓強》時，指導學生做“模仿帕斯卡裂桶實驗”。（如圖3）

制作方法：用一根兩端帶玻璃管的橡皮管，一端連接一個剪成漏斗狀的可樂瓶，另一端連接一個刻有淺槽的可樂瓶。

進行實驗：通過剪成漏斗狀的可樂瓶向刻有淺槽的可樂瓶內注滿水，抬高剪成漏斗狀的可樂瓶，再倒入一杯水，可看到刻有淺槽的可樂瓶裂開。

2、“二個乒乓球的遭遇”------浮力產生的原因

取一個可樂瓶，剪去底部，留下上部分作漏斗，把兩個乒乓球放在可樂瓶中。（如圖5）

探究：當向可樂瓶中倒水時，兩個乒乓球會處于何種狀態？然后用手堵住瓶口，又會出現什么現象？從中得出什么結論？透過可樂瓶，觀察手，會有什么發現？如何解釋？

圖5

圖6

圖3

（4）2011年2-3月份對八下和九下的實驗內容重復上學期的研究思路，這一階段的研究不僅要完成蘇科版教材中八、九年級下冊與第一階段對應的實驗教學研究工作更主要要進行學生探究能力是否提高的觀察和評價，設計合理的評價量表。這一階段課題組經過努力針對8年級下冊教材確立了如下的探究點： ①探究對彈簧測力計刻度劃分②探究在地球不同地點重力的方向③如何證明摩擦力的大小與重力、質量無關④如何設計探究二力平衡的實驗⑤如何用實驗證明浮力大小與物體體積、密度、質量、重力無關⑥探究物體的浮沉條件。針對這些實驗探究點課題組以研究課例為主要研究手段從提問、猜想、設計、實驗、評估、歸納結論等多方面有選擇的進行學生探究能力的培養。

9年級下冊教材確立了如下的探究點：①探究電阻對電流做功的影響②探究影響電動機轉速和方向的因素③探究電動機不轉的原因。針對這些實驗探究點課題組以研究課例為主要研究手段從提問、猜想、設計、實驗、評估、歸納結論等多方面有選擇的進行學生探究能力的培養。

同時課題組針對書本上的探究性實驗，8下的“探究物體的質量與體積之間的關系”“探究物體重力與質量的關系”、“探究影響滑動摩擦力大小的因素”、“探究二力平衡的條件”、“探究阻力對物體運動的影響”、”探究壓力的作用效果”、“探究影響液體內部壓強大小的因素”“探究流速大小對流體壓強的影響”、“探究影響浮力大小的因素”。9下的“探究影響電流做功的因素”、“探究影響電流熱效應的因素”、“探究通電螺線管的外部磁場”、“探究感應電流產生的條件” 等課題進行探究性實驗教學，探明探究性實驗教學采用什么樣的教學模式，更有利于學生探究能力的提高。

（5）2011年4-6月份對八下和九下的內容設計學生課外探究實驗方案，這一階段主要開展引導學生利用一種器材開展多個探究實驗，培養發散思維能力，并收集優秀學生實驗方案和成果。具體案例：

實驗在學習《電磁鐵》時，教師也可指導學生在家庭中完成該實驗探究。1.實驗器材準備：漆包線、粗鐵釘、電池、回形針。

2.進行實驗：將漆包線繞在粗鐵釘上，再將漆包線兩端接在電池兩極上，靠近回形針。（如圖8）

該實驗可探究：①電磁鐵的磁性強弱與線圈匝數關系； ②電磁鐵的磁性強弱與電流關系； ③電磁鐵的磁性強弱與鐵芯大小關系； ④電磁鐵的磁極與電流方向關系。

（6）8年級學生探究能力的培養，課題組依靠課例重點放在提問、猜想、設計等探究能力的培養；9年級學生探究能力的培養，課題組依靠課例重點放在設計、歸納、評估等方面。采用的具體策略是：利用課題組尋找的實驗探究點為教學素材，展示物理情景，啟迪學生提出問題，根據生活經驗提出合理猜想，讓學生經歷設計實驗和進行實驗的過程，評估論證，歸納總結。

（7）2011年7-8月份根據在研究中獲得的反饋資料，發現探究性實驗教學在培養學生探究能力存在的問題，并制定調整方案和措施，進行新一輪的實驗、反饋和調整。

三、取得的階段成果介紹

1.教師和學生明確了科學探究在物理教學中的價值和作用

學生要發展，就要不斷提高自身的科學素養，而許多重要科學素養的培養目標離開了感受、領悟和理解的學習過程是無法真正達到的。學生在學習物理的過程中，通過科學探究能夠讓學生獲得對過程的感受、體驗和理解，能有效保持學生對自然界的好奇，激發他們的求知欲，讓他們體驗探究過程的喜悅和艱辛，促進學生主動建構具有個體意義的科學知識，獲得科學探究思維的方式、方法和能力；科學探究還有利于學生更多地接觸生活和社會，從而領悟科學、技術與社會的互動關系。

2.教師基本掌握了優化探究式教學的方法

圖7

圖8 根據一年的課題研究教師基本熟悉蘇科版教材中如何有效開展探究式教學并形成一定的教學模式。例如

（1）物理方法的教學：在聲音的教學中，要求教師在本節課結合探究事例完成引導學生體會“比較法”、“歸納法”、“轉換法”、“理想化思維方法”（2）探究情景的設置：通過同課異構的研究方式，發現探究情景的設置要關愛生命（速度引入時用羚羊被獵豹吃掉情景不合適）、要符合學生最近發展區的認識特點（光的直線傳播引入用“小孔成像”和“日食、月食”不如用“手影游戲”）

（3）教師掌握了如何有效提問：當探究實驗內容較復雜時，教師的提問要指向鮮明。比如在“升華和凝華”一課教學中，演示碘升華實驗時用這樣的問題“你看到什么？想到什么？”不如用“觀察碘的狀態有何變化？瓶壁上有析出物嗎？

（4）開發了許多激發學生興趣的教學設計：光的折射引入采用“視頻展示臺展示，剛開始碗中沒有東西，倒水后看到硬幣”；參照物的教學采用“粘在黑板上的福娃在你閉上眼睛的兩秒內是否移動”小實驗效果都很好。

（5）培養了教師和學生的創造能力

探究式教與學由于開放性，極大的培養了教師和學生的創造能力。3.在參與實驗教學中培養學生探究能力的研究活動中，開發了教師和學生個人智慧，教師的業務水平和學生的物理素質都有不同程度的提高

在研究的過程中，通過學習教育理論、讀書做筆記、開研討課、公開課，撰寫教學案例、論文等不同方式，感悟新理念，提升新思想，在行動中研究，在研究中行動，自己的思想理念、敬業精神、教科研水平以及學生的物理素養等都有長足進步。

4.體驗到了做課題的辛苦與快樂，培養了敬業精神

為了做好課題研究，不斷提高自身的教科研水平，課題組成員利用幾乎所有的業余時間找資源，搶著上公開課，敢于發表自己的見解。魏書生曾說“有一苦必有一樂”，有了創造的樂趣就不會覺得研究苦了。

（二）實踐成果

1、蘇科版初中物理優秀活動設計匯編

2、實驗課、示范課、觀摩課（課件）錄像（一共錄制8節課）

3、獲獎情況：

（1）王德香在揚州物理改革創新大賽中“比熱容實驗方案改進”獲一等獎，江蘇省三等獎。

王德香《電學探究實驗在教學中的作用》在揚州2009年12月物理論文評選活動中榮獲一等獎

王德香論文《改變教學觀念，利用物理實驗提高課堂實效》在《新課程教研版》2010年第10期第71版優秀論文三等獎。

（2）徐迎春在2010年揚州“新課程論壇”中論文獲“一等獎”

徐迎春在2009年11月被江蘇省教研室評為“蘇科版實驗教材先進個人” 徐迎春在2011年3月獲儀征市初中物理優質課大賽一等獎

(3)楊家林論文《初中物理實驗教學中非智力因素的培養》發表在《讀寫算》2010年32期61頁

（4）王德平論文發表在《新課程》2010年10期

（5）陳寶東《改變實驗探究方式提高課堂教學效益》發表在《物理之友》2011年第8月期17頁

陳寶東2010年4月獲儀征市初中物理優質課大賽一等獎，陳寶東2010年4月獲揚州市初中物理優質課大賽二等獎，陳寶東2011年10月獲揚州市師能建設 “百千萬工程”基于課題研究的教學設計和說課大賽一等獎，4、學生實驗作品集:自制潛水艇、浮沉子、簡易機器人、簡易報警器等。

四、疑難困惑

1、課題研究中發現課堂探究式教學比較合適在教師引導下進行探究，留給學生動手的時間相對較少，有許多學生實驗素養較弱，不少是在湊熱鬧的心態中完成實驗，只追求實驗結果，不重視實驗過程。今后的設想，如何培養學生理解性實驗操作。

2、有一些實驗如：觀察晶體和非晶體熔化和凝固實驗、比熱容實驗、焦耳定律 實驗，由于分組實驗準備工作量大，演示實驗效果又不明顯，給學生探究性學習帶來一定困難。

3、有的教師評上高級教師后參與課題積極性不高，給課題組工作帶來一些困難。

五、后段設想

下一階段繼續以課堂實踐為課題研究的主陣地，繼續對課內實驗進行研究，研究課內實驗教學對學生探究能力的培養；同時進行課外探究性實驗教學對學生探究能力的培養研究，研究課外如何使用生活資源開展實驗探究活動，如何引導學生利用一種器材開展多個探究實驗，培養發散思維能力。下一階段最關鍵的研究內容研究并探明學生探究能力提高的可觀測特征評價量表，并進行基于網絡環境的自主實驗探究式教學模式的構想的實踐。

第四篇：在物理教學中培養學生的實驗探究能力

在物理教學中培養學生的實驗探究能力

史洪軍王鳳

物理是一門以實驗和觀察為主的 學科，從生活中引出材料，通過實驗探 究出其中的物理規律和原理，是學習物理學的重要途徑。隨著社會和經濟 的發展，對人的素質培養又提出了更 新、更高的要求。剛剛實施的《義務教 育課程標準教材》就是著力于教育新 形勢下的改革，在繼承和發展的基礎 上提出教育的新理念。特別是重視科 學探究的教育作用，強調過程和方法 的學習，不只注重學生對知識的傳承，而是要讓學生學到獲取知識的方法和 途徑，增強探究未知世界的興趣和能 力，以及學生對于科學本質的理解和 對科學價值觀的樹立。

《新課標》的實施無疑給教師的教 學和學生的學指出新的思路，給學生 的學習帶來濃厚的興趣，也提高了教師 教學的積極性。學生通過實驗探究，學 到了科學知識，掌握了探究科學知識的 方法，同時也增強了創新能力和實踐能 力。但是，目前在一些教育相對落后的 農村地區，由于教學設備相對落后，學 生總體素質相對較低，對于學生的實驗 探究能力培養就存在一定的困難。倒 如，在一些實驗探究課上，教師分析了 實驗的相關內容之后，有相當一部分學 生就無從下手，不知所措，或出現隨便 應付的現象，影響了探究式教學的效 果。針對以上情況，對農村中學的老師 提出了一個關鍵的問題：如何培養學生 的實驗探究能力。本人就學習和教學實 踐中積累的經驗提出一些見解，與大家 商榷。

創設科學探究的學習環境。構建新 型的師生互動平臺

以教材為主，實驗為輔的舊教學模 式在農村中學中根深蒂固，從過去的以 講授法為主的教學思想——“傳道、授 業、解惑”到后來強調不能滿堂灌，要注 重啟發式教學，到現代教育強調以人為 本，注重探究式教學，采用多元化、多方 位的教育形式，一系列的教育改革印證 了中國教育的發展。這就要求教師能適 應社會發展的要求，徹底地轉變思想觀 念，在組織教學中要創設一個良好的探 究科學知識的學習氛圍，改變過去以講 授法為主的教學模式，要讓學生積極參 與到課堂教學中來，注重學生的個人發 展，讓學生與教師互動，從而構建一個 新型的教學平臺。

培養學生科學的探究精神和習慣

實施研究式教學，要先培養學生的 科學探究精神，給學生動力，而動力來源 于興趣。愛恩斯坦說過：“熱愛才是最好 的老師。”因此，培養學生的實驗探究興 趣和精神是培養學生實驗探究能力的重 要前提。教師耍從以下幾方面著手：

轉變學生思想觀念，建立新的學習方式。

在過去的傳統教學中，學生的學習方式只靠老師講授、實驗演示等獲取知 識，自主參與的積極性不高，學習比較 被動，許多學生現在還延續著這種學習習慣。因此要激發他們學習的興趣，調 動他們參與科學探究的積極性，讓學生 通過自己的實際操作和思維活動，探究 實驗中的科學知識，而教師要積極指 引，導明方向，多點鼓勵和鞭策，開拓學 生思維，逐漸將學生引入科學的海洋。斯賓塞曾經說過：“應該引導兒童自己 進行探討，自己去推導，給他們講的應 該盡量少一些，而引導他們去發現應盡 量多一些。”

讓學生養成科學探究的思維模式 和習慣。一

初中學生的學習多數比較被動，老 師布置了任務、設計實驗，他就去完成，如果沒有布置任務或課堂實驗，他就不 會自己主動去探究和發現科學知識，這 就需要教師深入地挖掘學生內心的潛 意識，增強求知欲心理。前蘇聯教育家 蘇霍姆林斯基說過：“在人的心靈深處，有一種根深蒂固的需要，那就是希望感 到自己是一個發現者、研究者、探索 者。”學生一旦感知到他從未見到或意 想不到的物理現象時，一般都會產生一 種躍躍欲試的積極和沖動，希望尋求原 因，形成探究行為的意向。因此，教師要 充分地利用學生的這種心理特征，當學 生產生探究欲望又不知如何操作的時 候，要及時地引導，培養學生習慣性的 思維模式，讓他們不斷地從生活實踐中 去發現問題，并通過自己的實驗和學習、觀察，探究出其中蘊含的科學道理。

培養學生實驗探究過程的能力

一個探究實驗要經過許多過程和

步驟，歸納起來有：提出問題、猜想與假

設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與

收集數據、分析與論證、評估與交流。這

一過程中的每一個環節都很重要，要結

合實驗的實際有選擇地利用。實驗的過

程就是培養學生的實際操作能力，學生

是否具備自主探究知識的本領，直接影 響到課堂教學的效果，因此在實驗的過簿 程中要培養學生多方面的能力： 囊

培養學生學會對生活表象、感性材萋 料的分析能力。鬟

從生活走向物理是《新課程標準》鼉 llii；要-特點，要讓學生學會根據日常生萋 活的材料進行分析，找準問題的切入囊 點，提出中肯的問題。愛恩斯坦說過：蓮 “提出問題有時比解決問題更重要。”例!如，炒菜時我們會聞到香味是分子運動i 的問題；切豬肉時把刀磨一磨會很省i 力，這是壓強與受力面積關系的問題；≥ 自行車、汽車的輪子要刻上許多花紋是i 摩擦力與接觸面的粗糙程度的問題等i 等。如何讓學生針對日常生活的現象提《 出相應的問題，對于開展實驗探究具有《 重要的作用。因此，培養學生學會對日i 常生活中的現象進行分析，并提出相應； 正確的問題，是培養學生科學探究過程i 能力的前提條件。j 培養學生勇于猜想和假設的能力。i 牛頓說過：“沒有大膽的猜想和假： 設，就做不出偉大的發現。”農村中學的 學生普遍見識不廣，知識面比較狹窄，對于提出的問題不敢做出大膽的猜想，或猜想偏離了方向，這就給實驗的進行 設置了障礙。因此，首先要啟發學生思 維，針對提出的問題，要全面地搜索有 哪些可能出現的結論，而教師要積極引 導，旁敲邊擊，引導學生的思路向正確 的方向進行。其次，要讓學生多參加社 會實踐，多了解身邊有關科學問題、生 活問題、環境問題的社會活動，增加學 生的知識，擴大視野。如讓學生參加社 會調查活動，參觀工廠生產過程，參觀 科學博物館等等。

培養學生的實驗設計能力。

實驗方案的設計就是根據實驗探

究的目的和現有的實際條件來制定完

成實驗目的的具體計劃。包括器材的選

擇，器材的裝置，具體的實驗步驟和計

劃，科學探究方法的選取，實物的簡化

等。例如，照相機可以簡化為凸透鏡和

光屏，電動機可以簡化為磁鐵和線圈。

特別要注重科學方法的選取，例如，控

制變量法和等效變換法就是常用的探

究方法。

培養學生的實驗觀察能力和數據 爭析能力。

培養學生能通過觀察實驗現象，對 契驗信息進行收集，并能運用簡單歸納 京理的方法對數據進行分析并得出結 念。這是培養學生具有獨立的分析、總 豬能力和處理實際問題能力的重要環 節。最近幾年的中考也很重視這方面知 識的應用。

培養學生具有實驗故障判斷能力。

所有的實驗并非一帆風順，時常會 出現或這或那的故障，特別是有關電路 的實驗，容易出現故障，有些不愛動腦 筋的學生總在出現問題時不加思索地 舉手發問，遇到這種情形不要立即給他 分析，而要激發、引導學生的思維，讓他 們通過靈活運用所學的知識判斷實驗 中出現的故障或問題。例如，在測定小 燈泡功率的實驗中就有小燈泡不會亮； 電流表、電壓表不會轉或讀數太小等很 多問題，要讓學生檢查所接的電路會不 會接觸不良，會不會短路，電流表、電壓 表有沒有接錯，引導學生排除故障，這 樣可以令學生加深對實驗的印象，又增 強學生解決實際問題的能力。

利用多媒體教學手段直觀、有趣地 培養學生科學探究能力

通過觀察、分析、學習實驗演示，從 而獲得實驗探究能力也是培養學生實 驗探究能力的一種重要的教學手段。對 于一些難度較大、較抽象的探究實驗，教師可以采用多媒體教學手段進行演 示，例如利用計算機中的FLASH、POW— ERPOIN、PHOTOSHOP等資源制作電腦 課件，讓學生直觀、有趣地感受實驗的 樂趣，從而掌握探究科學知識的方法，并養成樂于探究大自然的興趣和習慣。

古人云：“授之以魚，只供一飯之 需，授之以漁則終身受益無窮。”培養學 生的科學探究能力，使學生能掌握學習知識的技能和方法，是當代物理教學的 重要環節，是素質教育的發展要求。如 何在教學過程中貫徹這一教學理念，特 別要在農村中學中實施這一關鍵環節，的確需要教師不懈的努力。圈

(作者單位：吉林松原豐澤中學)

第五篇：在高中生物探究式實驗教學中培養學生能力

在高中生物探究式實驗教學中培養學生能力

【摘 要】在高中生物的教學過程中，開展探究式實驗教學，除了能夠使學生更好地掌握學科知識，重要的是能更好地培養學生的自我管理能力、實際行動能力、問題研究能力、團隊協作能力、科學素質能力。

【關鍵詞】高中生物 探究式實驗教學 自我管理 動手操作 問題研究 團隊協作 科學素質

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）09B-0032-02

新課改提倡“還課堂于學生”，很多教師都開始嘗試以各種創新型的教學方式，實現從以教師講解為主的傳統的“灌輸式”教學，到以學生求索為主的新型的“求問式”教學的轉變。這一行為的目的在于讓學生可以擁有更多表達自己，展示自己的平臺，從而更加積極主動地參與到教學活動之中。在眾多創新性教學嘗試中，探究式教學是一種不錯的模式，特別是對于生物這一類理科來講，學生是否真正擁有學科邏輯思維，真正掌握學科知識能力，將直接決定其學習效果。筆者經過多年的實踐，認為高中生物的實驗教學采用探究式教學法有利于從多個方面培養學生的能力。

一、自我管理能力

對比“教師講，學生聽”這種方式，重視學生的主體性地位則是探究式教學最為突出的亮點。特別是對于實驗來講，實驗本身就需要學生親自完成，因此，當教師采用探究式實驗教學時，實際是給學生提供了一個鍛煉自我管理能力的機會。以人教版高中生物必修1中的《第二章 組成細胞的分子》為例，其中有一個探究式實驗是“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”。在采用探究式實驗教學法時，通常情況下教師只會給學生提供所需要的實驗資源，并適當地指明方向，交代關于實驗中的注意事項，剩下的實際性實驗都由學生來完成。這在給學生提供了更大個人發揮空間的同時，也讓學生擁有了更加充分的自由度。而學生能否在教師放手的自由條件下，仍然專心致志地投入到實驗學習之中，就是對個人自律性的要求。與此同時，學生能否很好地將松散的思維捋順，根據實驗提示與實驗要求，合理地按照“制片→水解→沖洗→染色→觀察→現象記錄”的過程，有條不紊地開展實驗，關鍵在于學生對個人時間安排與學習效率的要求如何。除此以外，學生在進行探究式實驗學習時，能否嚴格提醒自己遵守課堂紀律，特別是遵守實驗規則，愛護實驗器材，及時在實驗中記錄數據（這里主要指的是學生需要有這種意識，而不能等老師提醒）等，都是學生對個人學習習慣的一種要求。由此可見，看似自由輕松的探究式實驗學習，實際上，它對學生的學習態度、課堂紀律、進度安排、學習習慣等方方面面都是一個考驗，總結起來就是對學生自我管理能力的一種鍛煉。

二、動手操作能力

“實驗”的本意是實踐，試驗，即需要實驗者具體地去反復檢驗，而這一切的落腳點都是“動手操作”，因此，探究式實驗教學有利于培養學生的動手操作能力。以人教版高中生物必修1中的《第五章 細胞的能量供應和利用》為例，其中有一個實驗是“綠葉中色素的提取和分離”，當它被教師設計成探究性實驗時，基本上會朝著以下幾個方向，第一，讓學生參照教材中的實驗說明，自行選擇一種自己感興趣的物質來研究。例如有的學生會選擇空心菜，并分別選擇嫩綠色、深綠色、嫩黃色等不同顏色的。第二，讓學生對實驗進行合理的改進，例如在色素研磨之后，將毛細吸管這一工具改為蓋玻片。第三，讓學生對實驗進行深化，例如將圓形濾紙中色素的分離計入到探究實驗當中等。無論是哪一種類型的探究實驗，其整個過程都需要“提取色素→制作濾紙條→畫濾液細線→分離色素→結果觀察”這幾個環節，其中，學生需要對材料（如空心菜）進行剪碎、研磨、過濾、收集，需要對濾紙條進行合理地裁剪、繪線，需要以正確的方法將濾紙條插入倒層析液的燒杯中等，不論是哪一個環節，都是對學生實際動手能力的考驗。而動手能力好壞，又會直接決定最終的實驗結果的合理與否。不難發現，對學生來講，探究式實驗學習法能夠很好地培養個人的動手操作能力。

三、問題研究能力

探究式實驗中最核心的一個特征就是“探究”，而它的落腳點就是“問題”。實際上，探究式實驗教學是以一個個的問題來開展的。教師拋出問題，學生通過探究來解答問題。在解答的過程中又會陸續遇到各種問題，在“問題→求解”的反復中去一步步地接近探究結果。因此，對學生的問題研究能力來講，探究式實驗教學其實是一種很好的培養方式。以人教版高中生物必修1中的《第六章 細胞的生命歷程》為例，其中有一個是“觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂”的探究式實驗。這個實驗由“洋蔥根尖培養→裝片制作→觀察→繪圖”四大步驟構成，其中，僅“裝片制作”這一個環節就會經過“取材→解離→漂洗→染色→制片”這幾個環節。從學生整體的探究情況來看，期間會碰到不少的問題（部分是學生自己遇到的，部分是教師拋給學生的），例如，無細胞分裂的原因是什么、解離時間過長會出現什么問題、漂洗的目的是什么、壓片時力度過輕或過重會出現什么問題，等等。這些都依靠學生在進行實驗過程中一個個地去發現并順利解決。不難發現，在完成探究式實驗中，學生已經經歷了“發現問題→思考問題→分析問題→解決問題”的完整過程，這實際上是問題探究能力的一般培養過程。

四、團隊協作能力

一般來講，當教師選擇探究式實驗教學法時，都會將全班學生分成若干個小組來完成實驗。站在每一個小組成員的角度上看，自己是否和（下轉第34頁）（上接第32頁）其他組員配合默契，并且在組內充分發揮自己的特長，都將會直接影響到整個小組的表現，最終影響到實驗結果。因此，探究式實驗教學對于班級內的每一個學生來講，都是一個培養大家團隊協作能力的機會。以人教版高中生物必修1中的《第二章 組成細胞的分子》為例，其中，有一個實驗是“檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質”，對于這種實驗內容比較多的探究式實驗，教師一般會給每個組指派實驗內容，如有的鑒定還原糖，有的鑒定脂肪，有的鑒定蛋白質。從組內分工來看，有的學生需要負責選材，有的需要負責制備組織液，有的需要負責觀察，有的需要負責記錄，最后，還有的需要負責進行實驗結果匯報。在這一過程中，學生是否都從個人的實際能力去定位自己在組內的角色是對組內領導人的考驗，而實驗過程中彼此是否默契配合就是對組內成員間的考驗，表現于外就是團隊精神、團隊分工。因此，生物探究式實驗有助于有效鍛煉學生的團隊協作能力。

五、科學素質能力

最后提到的一點就是學科的科學素質能力。實際上，上文提到的自我管理能力、動手操作能力、問題研究能力、團隊協作能力都是從各個不同的方面，以不同的方式從學生的心智、認知、學習習慣、行為選擇、價值觀念等方面去鍛煉與培養學生，而這一切的落腳點都是科學素質能力。從實驗的角度上講，它強調的是“實際檢驗”這一種重視實踐的精神理念與實際行動。從探究式的角度上講，它強調的是“探究”這一種態度與方式。從學科屬性上講，生物作為自然學科六大基礎學科之一，它強調的是對生物的結構、功能、發生與發展規律的研究，當三者有機融合在一起時我們就不難發現，生物探究式實驗教學的本質與初衷是鼓勵學生通過實踐探索去發現科學，認知科學，并始終以科學的精神去不斷研究。特別是對于高中學生來講，他們能否擁有科學精神、科學態度等科學的學習觀將對后續乃至終身的學習都有重要的影響。總的來講，高中生物探究式實驗教學能在培養學生的科學素質能力中扮演一個非常重要的角色。

學習的本質與初衷是“探索未知，解答疑惑”。因此，它本身強調的是一種積極性與主動性，這與探究式教學的核心與精髓不謀而合，這也使得探究式學習的教學價值被越來越多的教師所認可與推崇。對于高中生物的實驗教學來講，與其單純地由教師進行實驗演示，或者直接地讓學生按照教材要求去操作實驗，倒不如給學生一個自主探究的機會。在多次的教學實踐中筆者欣喜地發現，在開展高中生物的教學過程中，借助探究式實驗教學，學生除了能夠更好地掌握學科知識外，更為重要的是，學生的自我管理能力、實際行動能力、問題研究能力、團隊協作能力、科學素質能力都得到了全面的培養與提升。因此，在高中生物教學中，教師需要深入地將探究式實驗教學引入到教學之中，更好地提高教學效率。

【參考文獻】

[1]人民教育出版社，課程教材研究所，生物課程教材研究開發中心.高中生物必修1[M].人民教育出版社，2014

（責編 盧建龍）