本站原创《物理课程标准（2011版）》指出：科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一.学生在科学探究中,通过经历与科学工作者进行的相似的科学探究过程,主动获取物理知识,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,体验科学探究的乐趣,养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神.可见让学生经历探究实验过程是物理教学的基础,探究实验课堂教学的组织形式要以学生为中心.
一、以学生为中心的探究实验教学是实现学习方式多样的重要手段之一
新课程标准中强调以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和实践能力及创新意识.这就要求过去以书本为主、以实验为辅的传统教学模式,真正实现多样化的教学方式.首先,尽量把演示实验交给学生.比如在声现象的教学当中,由于对于声现象学生并不很陌生,所涉及到的实验器材又比较简单、操作也很方便.因此,在教师提出问题之后要让学生动手做实验,通过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程,交流所发现的实验现象.这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣,也可以让学生体验到科学探究的一般性方法.其次,学生探究实验要素可涉及所有,也可以只涉及一部分,应适时点拨,积极评价.如八年级物理《物态变化》一节中.传统的教学是以学科的知识为核心的.一般都是通过教师做演示实验,根据实验现象再讲解晶体熔化和凝固的条件以及过程特征.而按照新的教育理念,我们应该以熔化和凝固知识的内容为载体,引导学生经历科学探究的过程.因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上,更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上.首先应该从学生熟悉的事例出发,如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型事例引出熔化和凝固这种现象；然后结合事例引导学生猜想熔化和凝固的条件,然后让学生自己探究熔化和凝固的条件.猜想不是瞎想,应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进行猜想或者对一些可能性做出假设.可以让学生对自己的猜想做出记录,以便在验证之后和开始时猜想情况进行对比,这也是一种学习.有了猜想之后就要进行验证,看猜想是否正确.可以让学生自己提出实验方案,用什么方案进行实验,验证自己的猜想,并组织学生对设计方案进行交流.由于学生刚刚开始学物理,教师应根据探究的方案进行较多的指导,在学生交流方案的基础之上教师要进行适当的评价、归纳和总结.第三,我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的.在新的教育理念下,强调培养学生的创新意识和实践能力,所以学生的实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序来进行操作,得出教师预计的实验结论.现在的实验探究更加注重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果.
二、探究实验教学过程的设计应突出“从生活走向物理,从物理走向社会”.
知识总是在一定的情景中产生和发展的,脱离了具体的情境,认知活动的效率是低下的.物理知识与生活紧密相连,探究式教学应将知识的学习置身于社会情境、生活情境或者问题情境中,有效地进入知识的真实应用领域,不仅是将学到的知识应用于解决实际问题,也能从真实、逼真的生活中学到新的知识.如,在"探究冰、烛蜡的熔化特点"一节课,教师首先给出一幅春暖花开时节冰冻河水开始溶化的画面,学生很快就说出了这一自然现象是物质由固态变为液态的过程.接下来,教师问："关于冰化成水,你们想知道些什么?"这时学生们就会提出了很多想知道的问题,教师将他们的问题一一列举出来,明确本节课要探究的问题,再设计并进行探究.教师给学生们创设真实的探究情境,有效地激发了学生的探究思维.再如,在《汽化和液化》的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理,因此在这一节的教学之初,我们就应该避开那些比较抽象的、一般化的物态变化和那些非常严密的物理概念,而应该从学生比较熟悉的日常生活当中的实例（比如晒衣服的问题）出发,认识到一种具体物质——水的物态变化过程.“水从衣服上跑掉了!”从这样一个学生很熟悉的生活现象中来认识汽化现象.再比如《光的反射》的教学,我们不能仅仅把教学的重点放在知识的落实上,只关注如何掌握光的反射定律,如何提高学生的解题能力和解题技巧,而应该从实际的问题出发,使学生感到物理知识就在自己的身边、物理知识在实际当中是很有用的.因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通过对物理知识
三、实施小实验、小制作教学手段,提升学生实验探究能力
在日常教学实践中,我体会到,重视初中教材中小实验的教学,既有利于巩固知识,提高能力,还容易引起学生的兴趣,这对全面提高物理教学质量具有重要的意义.通过小实验和小制作的完成,可激发学生学习物理知识的兴趣,调动学习的积极性.物理学科的特点决定了学生学习物理的难度,导致了一些学生对学习物理产生畏学、厌学情绪,若能在改进课堂教学的前提下,把握住对小实验教学的机会,通过学习体会亲自制作和实践的乐趣,就可激发兴趣,认识到物理知识在实践中的应用,从而激起他们学好物理的信心.通过小实验的教学,进一步培养和加强学生的实验技能.根据学校的实际情况,我们组织学生利用课外活动时间开展小制作活动,如自制电动机、测力计、潜望镜、简易望远镜、三棱镜、、电铃、楼道电灯开关电路等.既能锻炼学生的动手制作能力,又能为学生将来工作后自制简易用具打下良好的基础.物理学是实验科学,提倡学生自编实验和自制实验器材,可培养动脑思考的习惯和动手创新的能力,又如“纸盒烧开水”、“小风轮”等小实验的实施和操作过程,就是对知识的再学习过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的.通过对小实验的教学,达到对物理知识的巩固、复习和提高的作用.因此,小制作、小实验的实施过程就是对知识的再学习过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的.同时,通过对小实验的教学还可教育学生树立献身科学的精神,实施理想教育和爱国主义教育.
四、拓展实验教学的思路,扩大学生实验探究的范围
物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律都建立在大量的实验和实践活动中,那么我们所说的实验也就不仅仅局限于课本上的演示实验、探究实验及“想想做做”小实验,而是将实验探究贯穿于物理学习的全过程.我们的实验教学可以在课上,也可以在课下；可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用铅笔和小刀做压强实验,用可乐瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验用乒乓球做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密 .而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力：大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的物理知识.或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等.学生在实验探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神.
总之,物理探究实验在物理教学中的作用是不可缺少的.我们在教学中应精心设计实验,让学生多做实验,切实指导学生实验,通过实验让学生“动眼、动手、动脑”,调动学生的学习积极性,提高学生的物理素质.我们要充分发挥实验的作用,让实验服务于物理教学,让学生在实验中掌握知识、发展能力,形成良好的品质.