【摘要】实验教学是培养学生探究能力的重要手段之一,在培养学生的探究能力方面,老师的适当引导和指点是激发学生强烈的求知欲的关键。在教学中我从“扶”、“引”、“放”三个方面,对在初中物理实验教学中,如何利用控制变量法培养学生的探究能力作一些探讨。
【关键词】实验教学 控制变量 探究能力
物理新课程标准要求我们不仅应该注重知识的传授和技能的训练,还应重视学生科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养;让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,改革以书本为主,实验为辅的教学模式。通过实验培养同学们好的学习习惯和掌握探究问题的方法,在初中物理实验教学中,控制变量法的实验难度最大,所以老师怎样教好这一方法,学生怎样掌握好这一方法,并且在探究实验中灵活应用,在初中物理实验教学中就占有非常重要的地位。
心理学研究表明:初中生能力形成必须经历一个过程,不可能一蹴而就,因此,应根据循序渐进与分层递进的原则,我在教学中设计了以“抚,引,放”为阶段标志的培养程序,使科学探究能力的培养实现科学化、系统化。
一、以“扶”的方式帮助学生“上路”
初二学生刚学物理知识,对物理有很大的好奇心和求知欲,并且喜欢动手做实验,教学中遇到的第一个利用控制变量法设计的实验是影响蒸发快慢的因素,首先我在讲此实验前给大家介绍控制变量法的思想,在自然界中引起某个事物变化的因素可能很多,我们想知道变化了事物与某个因素的关系,我们要把其它因素控制相同,只研究变化了的事物与某个单因素的关系这样把多因数的问题转变为多个单因数的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这类方法叫控制变量法。例如他们都学过植物,我问他们影响植物生长快慢的因数是什么?同学们异口同声地回答湿度、温度、阳光。我们想研究植物与湿度的关系,问同学们应该怎么办?有些同学就说把两盆同样的花放在阳台上,一盆花适时浇水,另一盆花从不浇水,过半个月以后,没浇水的花快枯死了,而另一盆花长势良好。接着我问同学们这两盆花我把什么因数控制相同?(温度、阳光)研究花的生长与何关系?(湿度)再问同学们如何研究花的生长与温度的关系?这样边提问边把控制变量法的思想精随教给同学们,使同学们初步了解这一方法。然后师生共同研究影响蒸发快慢的因素有那些?根据探究实验的步骤,提问→假设→设计实验→分析数据→得出结果。此实验同学们的感性认识比较丰富,根据日常生活中的经验,同学们都能感觉到蒸发的快慢与温度、液体的表面积、空气流动的速度可能有关,这一探究实验对初学者来说,设计实验是一个难点,因为他们学物理时间较短,还上升不到一定的理论高度,设计实验的能力较差,此时老师要“扶”同学们一把,和同学们一起来设计实验,首先研究与温度的关系,问同学们要控制什么量相同?(空气流动的速度、液体表面积的大小)此时同学们七嘴八舌设计了很多方法,此时老师把同学的方法举一两种最好的方法,把这一方法步骤按照探究实验的顺序采用填空的形式,使学生的探究活动完全以填空的形式出现,这样就缩小了学生的探究范围与难度让二至三人组进行实验。把实验的内容及结果填入空里,培养了学生的探究能力,创新能力及动手实验能力及综合分析能力。把另两方影响蒸发快慢的物理量也以同样的方法和学生一起探究,一起实验,而老师此时是一个引路人,帮助者,学生自己完成实验,分析数据,得出结论,使他们体验到了科学工作者进行科学探究时的相似过程,体验到了科学探究兴趣,通过学习科学家的科学探究方法,领悟到了科学的思想和精神。
二、“引”的方式让学生“学走路”
“引”既是由“扶”到“放”的过渡阶段,也是把已经设计好的实验,交给学生,让学生分析实验的设计原理,做出正确的探究,从而形成与发展科学探究能力,如研究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,教师提出可能的因素,(接触面粗造程度,压力大小、接触面积大小、物体运动速度。)让学生们通过讨论,如何利用控制变量法,进行实验,从而分析数据得出正确结论。
三、以“放”方式“让学生自己走路”
“放”是指出示观察对象后,提供部分或全部实验材料,让学生完成实验探究的全过程,同学们第一册物理学完已经做了不少利用控制变量法的探究实验,所以进入初三后,书上的实验我都改成学生实验,并且让学生独立完成。例如“研究决定电阻大小的因素”实验同学们都是根据老师准备的器材,自己设计实验组装实验,分析数得出结论,由“扶”到“放”的设计形式构成了循序渐进地培养学生探究能力的框架,形成由教师引导学生探究逐渐到学生独立探究过渡的搁局,是培养学生创新能力的基础。
通过实践结果表明,经过教师转换观念,在控制变量法实验的思维训练中,配合“扶”“引”“放”的培养程序与传授方法相结合,进入初三后的学生实验能力,逻辑分析能力,创新能力及综合素质都会达到一个较高的层次,这种实验训练方法,符合学生的发展规律是行之有效的。
