探究性物理（实验）教学模式

物理课程中的科学探究活动分为两类：

⼀类是课堂内的探究活动。这类活动主要由教师根据学⽣的认知⽔平和已有的知识基础，与学⽣⼀起，精⼼设计探究⽅案，指导学⽣在课堂内按设计的计划进⾏。

另⼀类是课外探究活动。这类活动应在教师的指导下，主要由学⽣⾃主设计探究计划，并让学⽣主动地开展探究活动。活动的时间可能是⼏天和⼏周。有些科学探究活动也可以课内和课外结合起来进⾏。

⼀ 探究性教学模式的特征 1、教学过程的主体性

探究性教学是学⽣在教师指导下的⾃主探究，与“以教师为中⼼”的传统模式最⼤不同，是教学过程中突出了学⽣主体性，教师的主导完全是为了更好地发挥学⽣的主体作⽤，并通过学⽣主体的充分参与、主动探究和主体的发展反映出来。2、学习探究的⾃主性

传统模式把学⽣视为容器，学⽣接受知识完全处于⼀种被动状态。探究性教学则不同，它是在教师指导下⾃主参与教学的全过程，学⽣知识的获得，*的是⾃⼰的主动探究，⽽不是被动的接受灌输。3、信息交流的互动性

探究性教学强调在⾃主探究的基础上进⾏⼩组或班级的合作学习探究，与传统模式由教师满堂灌、单向信息传递不同的是把教学过程处理成师⽣间、学⽣间信息传递的互动过程，进⾏多⾓度、多层⾯的交流，使每个学⽣都能发挥各⾃的优势，获得表现的机会，从⽽激起学习探究的兴趣。4、师⽣关系的和谐性

传统教学模式教师“以本为本”，⽆视学⽣的主体地位，要求学⽣适应教师的教，造成师⽣关系紧张。探究性教学尊重学⽣的主体地位和主体⼈格，教师的教完全是为了学⽣的学，师⽣之间民主平等，学⽣得以在和谐的教学氛围中获得良好的发展。

5、教学要求的层次性

学⽣之间在知识基础、认知能⼒、意志⽔平、兴趣爱好、学习态度等⽅⾯存在着明显的差异。传统的教学模式⽆视其差异，按同⼀个教学要求对待不同学⼒⽔平的学⽣，⼀部分学⽣感到要求过低，⼀部分学⽣⼜感到要求过⾼，造成两极分化现象。⽽探究性教学对不同层次的学⽣提出不同的教学要求和不同的学习任务，教学要求有针对性，更为提⾼教学效益创造了条件。

6、教学评价的激励性

传统教学模式由于学⽣处在被动地位，反复频繁的考试使⼤部分学⽣积累的是学习消极痛苦的体验，导致学⽣厌学、逃学。探究性教学由于学⽣⾃主探究，分层要求，都能在原有基础上获得进步，不仅有知识的积累，更有潜能的开发和⼈格的塑造，⽽且都受到表扬激励，获得成功的体验，从⽽激起更⾼的学习积极性和主动性。⼆、关于探究性实验教学的分析

物理实验离不开理性思维的引导和⽀持。实验过程是学⽣主体积极的观察、思考和探索过程，通过实验教学培养学⽣思维，也正体现了让学⽣参与知识形成过程教育的有效途径。通过实验，模拟物理知识发现的原始过程，让学⽣受到物理思想⽅法教育，体验⼈类探索知识的艰⾟历程，培养同学们崇尚科学的⾼贵品质和实事求是的科学态度。

探究性实验就是让学⽣从问题或任务出发，通过形式多样的探究活动，以获得知识和技能、发展能⼒、培养情感体验为⽬的的学习⽅式。

（⼀）当前实验教学的⼏种常见形式

1.演⽰实验。此类实验应当确保成功，简易⽅便，视度要尽量⼤，现象要清楚。在实验进⾏中要注意讲解配合，引导学⽣观察，启发学⽣归纳推理。

2.随堂实验。这种⽅式能使学⽣听、视、动、思同时激发，但需要的器材也⽐较多，可以因陋就简，发动学⽣⽤⽣活⽤品和⾃制教具。

3.学⽣分组实验。学⽣在实验室中，⽤⼏乎⼀节课的时间⾃⼰动⼿完成预定的实验任务，教师在课堂上巡回指导。学⽣通过实验学习基本仪器的使⽤，学习基本的测量、观察技能，并尝试处理实验数据，进⾏误差分析，独⽴写出实验报告，使实验能⼒得到全⾯的培养。

4.课外实验。这是物理实验的⼀种补充形式，对⼀些需要⽤时间较长的观察实验，或不能在课堂完成的实验是极有⽤的。在某种意义上更有利于培养学⽣创造思维和独⽴⼯作能⼒。

以上的四种实验形式都是物理教学必不可少的，在整个物理教学不可能只进⾏其中单⼀的实验⽅式，我们应当针对不同的课题选择合适的实验形式，以取得最佳的教学效果。

初中学⽣有⼀定的观察能⼒、实验能⼒和思维能⼒，但分析判断能⼒还不成熟，⾃主性还不强，因此还需要给予正确的指导。故需精⼼设计学案，把教学过程设计为学⽣探究新知识的过程。学⽣在实验探究之前必须深谙实验的原理，熟悉实验器材的功能与应⽤，有明确的实验⽬标。学⽣根据学案中的探究思路进⾏实验，⽽不是完全放⼿任由学⽣操作。这种完全放⼿给学⽣操作，对于初中⽣来说，是很不现实的做法，不仅⽆法让学⽣得到很好的锻炼，⽽且使教学质量得不到保证。因此教学要以学⽣的发展为本，既需要学⽣的⾃主探究，也需要教师的指导，⼆者互相联系，互相作⽤。作为⼀名物理教师，在物理教学过程中，要营造融洽、宽松、平等、合作的⽓氛，激发学⽣学习物理的浓厚兴趣，使学⽣在进⾏物理学习时乐于探究。

三、探究性实验教学设计

凡事“预则⽴，不预则废”。教学设计主要是指教师在备课过程中，⽤系统⽅法把各种教学资源有机地组织起来，对教学过程

中相互联系的各个部分的安排作出整体计划，建⽴⼀个分析和研究的⽅法，制定解决问题的步骤，对预期结果做出估价。实际上，所谓教学设计，也就是为了达到教学⽬标，对“教什么”和“怎样教”进⾏的规划。（⼀）关于分组实验的教学设计

我们可以将教学设计的全过程划分为三个阶段：教学分析阶段、教学策略的选择与设计阶段和教学设计结果评价阶段。在进⾏探究性实验教学过程中，时间安排和教师对学⽣引导程度的把握是较经常令教师为难的问题，。1、教学分析阶段

⽼师必须对新教材作深⼊的纵向了解，与旧教材在内容深度安排、内容顺序编排、实验和作业等⽅⾯作横向⽐较，以期达到最佳的教学效果。(光学)2、教学策略的选择与设计阶段

（1）教学策略的选择、设计及实施过程的⼀些注意事项

①探究性实验的设计应该从教学实际和学⽣的实际出发。根据学⽣的学习⽔平制定相应的探究学案。学案应遵循由易到难的原则，逐步加⼤探究⼒度。另⼀⽅⾯，实验的内容应该能激发学⽣的兴趣，联系⽣产与⽣活实际，才能更好激发学⽣的探究热情，开拓学⽣的思维。

②根据探究程度不同要求，可让学⽣在课堂按预习的内容做实验，以得出⼀些简单的规律或解决学案上的问题（重点不在于⼀定要得到正确的答案），或让学⽣预先在家⾥做简单的实验，仔细观察并按学案作记录；或在课堂上利⽤简单的仪器模拟⼀些实际⽣活中的⽤品或现象；⼜或让学⽣到户外进⾏实验。

③根据学校情况利⽤好实验仪器，尽可能通过简单的实验去得出概念，发现规律。在这⾥要求教师了解⼤量的物理⼩实验，具备有较强的动⼿能⼒。同时要确保实验仪器的正常使⽤和备⽤。让学⽣在上课前明确仪器的管理规定。

④在学⽣实验过程中，教师应在教室⾥四处⾛动，与各⼩组进⾏交流。倾听学⽣的问题和想法，不时评价他们的探究进程并确定适合学⽣学习的下⼀步计划。必要时，教师可让学⽣暂停实验，通过演讲、⽰范或讨论等形式提供其它信息。 ⑤注意把握好时间的安排。由于这是⼀种新的教学⽅式，学⽣不⼀定能够完全适应，故学⽣预习与否、纪律情况、仪器质量问题等⽅⾯都能够影响到实验的进⾏情况。上探究性实验课最好是两个课时。

⑥注重实验结果的评估。可以引导学⽣通过已有知识和经验或根据⽣产和实际⽣活的常识对实验结果进⾏评估。如在“速度的变化”的户外实验中，有个别组的学⽣在测量⼩球从斜坡滚下过程的速度时，数据显⽰为减速运动，⽼师稍作引导，学⽣基本上能够迅速反应出该组数据是错误的，并说出了造成出错的⼏种可能性。

⑦要求学⽣做好数据记录和课后的实验报告，规范报告形式。这对于学⽣养成良好的实验习惯有积极的作⽤。

⑧制定评价标准，做好各名学⽣实验情况的登记。评价标准是影响学⽣探究热情的因素。教师在合理安排探究实验的同时要设法让学⽣从探究实验中更多地得到教师的⿎励。从活动的过程中去评价⼀个学⽣，不以成败论优劣。最好在学期的成绩评定中，兼顾传统考试和平时学习过程的情况，以增强学⽣对平时的学习、探究过程的重视程度，提⾼学⽣参与探究活动的动⼒。如何对学习过程进⾏评价？主要通过⼩论⽂、⼩制作、电脑制作和图⽚制作，以及传统作业等的完成情况进⾏评价。⽬前在教改中提到的评价⽅式主要也就是以上⼏种。

⑨将优秀的作业、作品在年级展⽰。这是对学⽣劳动成果的肯定，同时也必定能更好的激发学⽣的学习热情。（2）案例——“科学探究：欧姆定律”①新旧教材对⽐

在此选取由义务教育物理课程标准实验教科书编写组编著，上海科学技术出版社出版的《物理》（九年级）中“第⼗四章第⼆节科学探究：欧姆定律” 为例，阐述如何进⾏⼀堂完全的科学探究分组实验课，及对⽐旧教材的教学有何不同。

i.教材的编写有了很⼤的转变。新教材篇幅较⼤，注重学⽣的实验探究能⼒的培养，减少例题和课后习题的量以减轻学⽣的负担，⽽且该节课在整个电学中的位置更趋合理。在新教材中，电表的使⽤编排在欧姆定律之前，使学⽣在进⾏欧姆定律的实验探究时具备应有的实验仪器正确使⽤的能⼒。ii.对⽐旧教材，新教材有着许多不同之处：a.重视猜想，旧教材中是直接跳过这个环节；

b.新教材中没有直接给出电路图，⽽是要求学⽣⾃⾏设计，并且列出实验步骤；c.在实验探究中强调“变量控制法”；d.数据的分析处理⽅式，新教材除了表格外还引导学⽣利⽤图像来处理数据，使结论更直观清晰；e.注重学⽣之间的交流，并在结论得出之后还要求学⽣对整个实验过程进⾏评估。

从教材的安排可以看出该节课具备了进⾏完整的实验探究的各个要素，并且所需的器材和资料是⼀般学校就已具备的，故适合应⽤探究性分组实验的教学⽅式。

②学案（见附录⼀）分析：该份学案包含了实验探究的全过程。

i.“课前准备”是承接前⼀节课的内容，让学⽣完成课外实验并记录相关内容。

ii.初中⽣对于灯泡亮度变化的原因有⼀定的认识，但可能不尽正确；或者有疑问但⼜没能完整的有条理性的表达出来，那么教师在提问这⼀环节就必须起到⼀个引导作⽤，将问题⽤最简单的语⾔表述出来，那么学⽣才能沿着问题的⽅向进⾏下⼀步的猜测。

iii让学⽣将⾃⼰所能想到的可能的关系都写下来，并在课堂上将⾃⼰的猜测说出来，这不仅是给学⽣的思考的劳动成果的肯定，使学⽣乐于对物理现象背后的规律进⾏猜测，⽽且也是可对学⽣学习的⼀种⿎励，学⽣就会希望⾃⼰的猜测是正确的，并能得到同学的认同。

iv.在制定计划和设计实验的过程中，学⽣往往会想到的就是实验步骤和电路图，⽽忽略了其它⼀些细节，如电路的安全性、器材的使⽤和实验注意的问题等等，所以这部分在学案设计中点出这些细节需要注意，但具体注意的内容则由学⽣⾃⼰查找。⽽学⽣在整个实验探究过程中所想、所疑、所感的都可记录在“随堂笔录”⼀栏中，记录的内容不要求语⾔⾮常完整，即使是⼝语化也可，教师也可通过该栏的情况作为学⽣学习评价的⼀项。

v.学⽣完成实验和记录数据后，必须学会分析处理数据，进⾏论证，让学⽣⽤不同的语⾔表达结论对培养学⽣思维的⼴阔性和深刻性很有好处。否则只会做实验⽽不会分析论证的话，前⾯所做的都⽆多⼤意义。

vi.完成实验、得出结论后，有些学⽣肯定会说“早知道我就不这样弄了”，“幸好刚才有再检查⼀次，要不然肯定都烧了”，“好像他们测多⼏次画出来的图像⽐我们漂亮”等等。这些正是学⽣对实验的⼀些反馈，记录在案，有利于学⽣以后进⾏实验，

甚⾄在⽇常的学习⽣活中解决问题时能找出更有效的⽅法。尽管初中⽣的表述不如⾼中⽣强，但实验报告还是必不可少的，报告的内容可以较⾼中的简单，但报告的格式却不能随意删减。由于学案是边实验边记录的，所以不必强求学⽣书写⼯整，卷⾯整洁；实验报告则应要求学⽣做到书写⼯整、卷⾯整洁。在实验课上，教师应⿎励学⽣采⽤各⾃的⽅案进⾏实验，要求学⽣细⼼观察，准确测量，如实记录，培养学⽣严肃的科学态度和严格的科学⽅法。

vii当学⽣的实验结果和结论误差较⼤时，教师以此提出问题，让学⽣分析讨论，找出原因，改进实验⽅法，这对进⼀步提⾼学⽣的实验技能⼤有益处。另外，由于是由2－3⼈为⼀个⼩组，所以学⽣⼀⽅⾯可以学习如何有效地表达⾃⼰的观点，以使他⼈采纳⾃⼰的主张；另⼀⽅⾯，他们也可以学习如何倾听他⼈的见解，借鉴他⼈的观点以提⾼⾃⼰的认识；此外，他们还可以尝试以宽容的态度，与同伴求同存异，携⼿合作以实现⼩组的⾏动⽬标。[10]

viii.实验课后，开放物理实验室，让学⽣利⽤宽余时间去重温实验，[15]这是培养学⽣实验兴趣，提⾼实验技能的有效途径，能使学⽣熟悉实验、查漏补缺、活⽤知识。在平时的分组实验课中，有的学⽣由于动⼿能⼒差、操作⽅法不当、造成实验误差很⼤，没有很好完成实验；有的学⽣因2～3⼈⼀组，其中有的⼈动⼿的机会较少，则对实验还感到陌⽣；还有些学⽣因实验仪器突然出现故障影响了实验任务的顺利完成。这些学⽣都有⼀种重做实验的强烈欲望，故开展这⼀活动，适合学⽣的求知⼼理，提供重新现象的机会。[16] 3、教学设计结果评价阶段

传统的教学模式中，教师对学⽣的评价⽅式主要是通过书⾯作业和考试，*分数决定学⽣过去学习的情况，这种单⼀的评估⽅式在全新的学习模式中已不再适⽤，笔试只是评价学⽣学习的⽅式之⼀。

国外探究性教学的评价⼀般以⾃我评价为主，学⽣在⾃我评价报告中阐述⾃⼰在研究过程中的得与失，⾃⼰在各个⽅⾯的收获，如“我学会了什么”，“我掌握了什么⽅法”，“今后我准备如何改进⾃⼰的研究⼯作”等，这些可能是评价中最精彩的部分。[10]

对探究性教学在评价理念上要更重视过程、应⽤及全员参与，具体应如何对学⽣在⼀堂实验探究课中学习情况进⾏评价？根据新⼤纲的评价标准制定相关的评价量表，量表必须能够体现客观记录学⽣在观察现象、提出问题、做出猜想和假设、收集信息和处理信息、交流的能⼒及在物理实验、⼩论⽂、⼩制作和科学探究等活动中的表现，从中了解学⽣的学习情况。既要考虑评价指标的科学性，⼜要考虑评价操作的可⾏性，可以采⽤定性和定量相结合，精确和模糊相结合的评价⽅法。[18]

针对“欧姆定律”实验探究课笔者设计了⼀份学⽣学习评价表（附录⼆）。评价表是尽量将学⽣学习过程中的情况量化，即将⾮量化转为可量化，这可⽅便教师在对学⽣作学习评价时尽可能全⾯地观察到每个学⽣的情况。对于定性评价的分成⼏个等级，并相对应⽤数字表⽰，最后进⾏统计，将所得分数对应到相应当分数段，其结果即为该名学⽣该次的学习情况。教师只需根据评价表的说明对每个学⽣进⾏评价即可。（⼆）关于演⽰实验的教学设计1、探究性演⽰实验的特点（1）归纳式的呈现⽅式

归纳式探究是指从个别或某类具体事例中得出⼀般结论的探究，在演⽰过程中教师提出⼀些有关的问题，但却要求学⽣⾃⼰寻找答案。其优点是能引起学⽣的探究，激发学⽣在⾃⼰已知知识的基础上开展分析，作出假设。教师能更好地理解学⽣对演⽰的理解程度，并进⽽使教师提出更加合适的问题，引导学⽣发现演⽰所包含的概念或原理。（2）实验性

如果演⽰所涉及的问题答案在演⽰之前不是显⽽易见，那么演⽰也就是实验，我们习惯地称此为演⽰式实验。对于这种实验，教师可要求学⽣与教师⼀起参与演⽰。实践表明，学⽣特别爱做这种演⽰实验，因为它涉及⼤量的操作活动。学⽣乐于从操作中寻找问题的答案，⽽这个过程就是探究。（3）以发展⾼思维为⽬的

探究性演⽰不仅可以增加学⽣的感性认识，也可为学⽣提供创造性思维的机会，乃⾄于有助于理解科学的哲学基础。2、探究性演⽰的设计要求

（1）确定概念或原理及其具体事例

确定所要教的概念或原理，并分析概念的性质和特点，使演⽰设计与之相符合；选择恰当的活动及⽅式：⼀般来说，演⽰活动有以下⼏种呈现⽅式：教师演⽰、师⽣共同演⽰、学⽣⼩组演⽰、学⽣演⽰及专家演⽰等，在这⼏种演⽰⽅式中，以教师为主的演⽰难取得探究效果，因为它较少涉及学⽣的参与。当学⽣⾃⼰积极参与演⽰时，学⽣会感到兴趣，积极探索，从⽽学得更多，理解得更好。（2）准备必要的仪器和设备

演⽰要借助⼀定的⼿段来进⾏，要尽可能利⽤多种感官感知。传统的实物、模型、图表、图⽚实验等仍是⾏之有效的演⽰⼿段，现代化的视听设备如幻灯、录象、教学电影、电脑模拟等能更充分发挥演⽰的作⽤。教师应根据情况，选择合适的演⽰⼿段。（3）设计提问

要科学把握实施探究性学习的关键，教师必须在设计出有较强的思维价值的问题上下⼯夫。什么是有思维价值的问题？我认为，有思维价值的问题，必须是能够引起学⽣认知冲突的问题。否则，教师所设计的问题，就很难达到激发学⽣探究兴趣，培养学⽣创新思维能⼒的作⽤。

要明确⽬的，设计有思维价值的问题。问题的设计可以从培养学⽣的感知能⼒、分析综合能⼒、⽐较能⼒、抽象概括能⼒和创造想象能⼒等⼏⽅⾯⼊⼿，使提问具有较好的启发诱导性、清晰的层次性和恰当的时机。

要讲究艺术，掌握策略。对学⽣可能出现的各种反应、回答，应有充分的估计并事先想好应对的策略；考虑问题的提出是否有利于调动全体学⽣参与的积极性。设计问题时，要考虑让每⼀个学⽣都积极参与思维，坚决杜绝优⽣活跃，差⽣兴趣不⾼的课堂缺陷，使各层次，各类型的学⽣在课堂上都有⾃⼰的位置，各尽所能，各有所得。[22]（4）选择评估⽅式

评估有助于学⽣思考和总结演⽰结果，因⽽是演⽰的重要组成部分。评估的⽅式多种多样，如⼝头的有：让学⽣⼝头总结演⽰⽬的；或给学⽣⼀些问题，要求他们运⽤从演⽰中所学的原理去解决。书⾯的有：⼩论⽂——要学⽣在观察时记笔

记，把所得数据记录下来，然后要学⽣写⼀篇总结演⽰的⽂章；⼩测验——让学⽣书⾯回答问题或制作图表，以检验对演⽰的理解情况。教师可根据情况选择某种或综合运⽤以上⼏种⽅式。（5）不断地完善演⽰计划

教师设计演⽰时应从长远考虑,应带着将来还会再次使⽤的意识,认真设计每次的演⽰活动。每次演⽰后要⽴即收取反馈信息，确定演⽰设计的不⾜，要特别注意补充有利于引起学⽣探究的问题。3、案例——“⽜顿第⼀定律”及分析

本教学设计案例（附录三）基本上体现了新课标的要求和新教材的探究特点及探究性演⽰实验的理念，这与传统教学中的演⽰实验不同。传统的演⽰实验⼀般是以教师为主体，学⽣往往容易成为旁观者、没有直接参与，以致难于调动他们的主动性和参与性；⽽这节课按新课标的要求和新教材的探究特点及探究性演⽰实验的理念，重在培养学⽣的知识探究能⼒。例如这节课有三个不同形式的探究性演⽰实验。⼀个是：探究钢球从相同⾼度的斜⾯上滚到粗糙程度不同的⽔平⽊板上的实验；另⼀个是：伽利略斜⾯实验的探究性演⽰；最后⼀个是：熄灭蜡烛的探究性演⽰实验。

（1）在探究钢球从相同⾼度的斜⾯上滚到粗糙程度不同的⽔平⽊板上时，我采⽤的是归纳式的呈现⽅式、提问、分析归纳等等。引导学⽣归纳式探究钢球从相同⾼度的斜⾯上滚到粗糙程度不同的⽔平⽊板上的实验，在学⽣探究性演⽰过程中，提问学⽣：1、看到什么现象；2、为什么会有这种现象；3、假如⽔平⾯绝对光滑，即没有摩擦，这时我们能得到什么结论。学⽣经过实验探究和分析、讨论后得出这样的结论：1、⼩球在⽔平⾯上的运动距离不同，⽔平⾯越粗糙，⼩球运动的距离越短，反之越长。2、原因是⼩球所受的摩擦⼒不同。⽔平⾯越粗糙，⼩球所受的摩擦⼒就越⼤，反之越⼩。3、绝对光滑，即没有摩擦⼒，此时，⼩球将永远运动下去⽽不会停下来。通过这个探究性演⽰实验，激发了学⽣在⾃⼰已知知识的基础上展开分析，作出假设，发现演⽰所包含的概念和原理。这就较好地体现了新教材的探究特点和探究性演⽰实验的理念。

（2）在探究伽利略斜⾯实验时，我采⽤的是先引导学⽣理论分析并猜想可能出现的实验现象，让学⽣猜想：让⼩球从斜⾯的⼀端滚下时，当1、两斜⾯的倾⾓⼀样吗？将会看到什么？2、另⼀斜⾯的倾斜度变⼩时，将会看到什么？3、另⼀斜⾯的倾斜度为零，即⽔平时，⼜会看到什么？4、为什么会看到这种现象，这些现象说明什么？对于问题1，⼏乎所有的同学都猜想：此时⼩球滑⾏到对⾯斜⾯的相同⾼度处；⽽对问题对2，有的猜想看到的现象与1相同，有的却否定；对问题3，同学们猜想，此时⼩球将运动到⽆限远。对于问题4的回答则要等到做完实验才能得到。接着，我让学⽣上讲台做探究性演⽰实验，其他学⽣观察、记录、分析实验现象等。学⽣在进⾏实验的过程中⾮常踊跃，⽽且发挥了⾃⼰的创造⼒，上讲台做探究性演⽰的同学认真做，在讲台下⾯的学⽣则认真观看、记录实验现象，就这样通过同学们的实验探究和分析、讨论，最后同学们得出这样的结论：之所以能看到这种现象是因为⼏乎没有摩擦⼒；并且认为亚⾥斯多德的看法——“⼒是维持物体运动的原因”是不对的；⽽伽利略认为“⼒不是维持物体运动的原因”，这⼀观点是对的。通过这个探究很容易地引出了⽜顿第⼀定律。

（3）最后⼀个探究性演⽰实验是：熄灭蜡烛。在这个实验中，学⽣提出的⽅法是千差万别的，有的认为⽤⼝吹灭，有的认为⽤⼿捏灭，有的认为⽤⼿指将弹灭……想到⽤提供的器材来做这个实验的同学不多，当我⽤所提供的器材巧妙地做这个实验时，同学们的兴致更⾼了，此时提问其中原因，同学们倒能⽤所学的知识来解释。通过这个实验，增加了学⽣的感性认识，为学⽣提供创造性思维的机会，不但调动了学⽣的兴趣、活跃了课堂⽓氛，还使学⽣在轻松的、有趣的实验中体会所学的知识、应⽤所学的知识。

顺便提⼀下，本节课⽤到的评估⽅式有：⼝头的，如在探究伽利略斜⾯实验时，让学⽣⼝头分析造成实验现象的原因、总结演⽰结论等；书⾯的，如请⼤家设计⼀个实验来证明液体是否有惯性，并以⼩论⽂的形式说明所⽤的实验器材、观察到的实验现象、从实验中得到什么结论等等。（三）关于随堂实验的教学设计1、随堂探究性实验教学的特点

物理是以实验为基础的科学，随堂实验是为了更好地解决某个物理概念或物理规律的教学中出现的问题⽽设计的实验。⼴泛性、参与性和⾼效性是随堂实验较之学⽣实验的三个显著优点，随堂探究性实验教学有如下特点：（1）突出学⽣学习的主体性

在随堂探究性实验教学中，教师只是提出问题或创设条件，对问题进⾏假设论证或利⽤教师创设的条件，通过实验探索发现什么是学⽣⾃⼰的事。这种实验教学不同于原来的物理、化学、⽣物课的实验教学。传统学科教学中的随堂实验教学主要让学⽣重复验证书上的实验内容，学⽣的任务就是按书上的要求操作，再完成⼀次实验过程，很少有能发挥学⽣主动探索的地⽅。⽽随堂探究性实验的⽬的不仅仅是让学⽣学习实验的⽅法和过程，更重要的是通过实验，培养学⽣探索与发现的能⼒。如何做实验，实验会得到什么结果事先并不清楚，主要*学⽣的原有知识、技能与想象能⼒，去探索、去发现，从中创造出⼀些对他们⾃⼰来说完全是全新的现象或规律。这种实验对培养学⽣独⽴思考、探索研究能⼒有积极的作⽤。（2）以培养过程技能为主要⽬的

随堂探究性试验教学的⽬的重在培养学⽣的过程技能，如创造性技能、操作技能以及表达技能。开展随堂探究性实验，就是要让学⽣在教师的指导下，对某些事物、现象的起因以及影响他们的因素，相互关系提出假设，并在此基础上设计实验，展开论证。或激发学⽣原先学到的知识、技能进⾏合理想象，从中发现新知识，解决新问题，培养学⽣提出问题、解决问题的能⼒。使学⽣获得⼀定的科学研究经验，增进兴趣，培养科学的态度与价值观。（3）提⾼学⽣的学习积极性

在探究性随堂实验教学中，教师创设条件，让学⽣从“做”中“学”，同时教给学⽣有效的学习策略，使知识⽹络化，既可以使那些在教学中出现的问题迎刃⽽解，⼜有利于发挥学⽣的主动性，通过让学⽣⾃⼰动⼿来学习知识，提⾼了他们的积极性，克服了课堂教学“满堂灌”的观点。（4）体现学科特⾊

探究性随堂实验教学增加了学⽣动⼿、探究的机会，采取边教边实践的⽅式进⾏，以利于学⽣仔细观察，提⾼观察、实验和探究能⼒，以及⽤所学的物理知识分析、解决问题的能⼒。促进学⽣动⼿（⾃⼰动⼿做）、动脑（通过⾃⼰观察、思考、分析、得出结论）、动⼝（将⾃⼰的认识⽤⼝头表达出来）学习物理。这样做体现以⼈为本，以学⽣为主体，与实践相结合的新的教学理念，体现物理课的特⾊，使物理课显得⽣动活泼，提⾼学⽣学习物理的兴趣和积极性。

（5）不追求探究的完整

随堂探究性实验不同于演⽰实验或分组实验，它可以只是⼀个猜想，⼀个动作或只是探究步骤的⼀部分。⽐如探究“摩擦⽣热”的随堂实验，只需⼀个猜想、加⼀个搓⼿的动作，就使学⽣感受到成功探索带来的喜悦；再如探究“固体传声”的随堂实验，也只需⼀个⼩⼩的动作就⾏了。

2、案例——“科学探究：摩擦⼒”（附录四）（1）随堂探究性教学设计原则① 主体性原则

随堂探究性实验教学的理论依据之⼀就是它能够发挥学⽣⾃主思考、⾃主创新的能⼒，因此充分发挥学⽣的主体性既是随堂探究性实验教学的主要特⾊，⼜是探究活动得以进⾏的前提。发挥学⽣主体性原则要求在进⾏教学设计时，要充分考虑如何激发学⽣对问题情境或探究内容的兴趣和探究动机，要保证整个探究过程对学⽣的开放性，给学⽣提供⾃主探索、⾃主创造的机会。在评价标准的设计上，要考虑到如何设计⼀些标准对学⽣的参与程度、学习态度进⾏评估。教师在随堂探究性实验教学中要注意学⽣对掌握的信息进⾏分析、⽐较、归纳、综合等加⼯能⼒的培养，使学⽣具备⾃主学习的能⼒和较强的思维能⼒。[23]

②基于⼈们如何探究的原则

和主体性原则相适应，随堂探究性实验教学必须考察学⽣是如何进⾏探究的，根据探究发⽣的条件、过程来设计教学内容、教学事件、教学环境。这就要求教师在教学设计中，不能根据⾃⼰教的需求，⽽是根据学⽣探究的需求来对教学过程进⾏设计。

③以⽅法为主线，在探究过程中掌握科学研究⽅法，培养科学态度

全⾯的物理教育包括物理知识和能⼒的教育，⽽且还包括科学⽅法和科学态度的培养，⽽科学⽅法是⼈们从事科学所采取的⽅式或⼿段，它是在科学认识活动中逐渐形成和发展起来的；科学态度是⼈们对科学的过程、结果、作⽤等产⽣的较为持久的内部⼼理反应。在随堂探究性实验教学中，我们应该结合物理学科的特点，以“提出问题——提出假设——实验验证——得出结论”为主线，这样让学⽣参与整个探究的过程，不仅有利于学⽣科学⽅法的掌握，同时也培养了学⽣认真实验，正确对待实验结果的严谨科学态度。

④情感为动⼒，在探究过程中注重情感教育（2）教学内容选择

义务教育物理课程标准实验教科书编写组编著的《物理》（8年级），上海科学技术出版社，2001年8⽉第1版，2002年7⽉修订的第五章第五节《科学探究：摩擦⼒》中探究摩擦⼒的⼤⼩跟哪些因素有关部分。教学⽬标是：1) 知道滑动摩擦⼒的⼤⼩跟哪些因素有关；2) 培养学⽣实验探究的能⼒和做对⽐实验的能⼒和归纳概括能⼒;c) 培养学⽣科学的态度、树⽴严谨的学风，既⽤联系的观点看问题，还要具体问题具体分析。（3）设计思路

①以实验为⼿段，挖掘教材蕴涵的探究因素

物理是以实验为基础的科学，在教学中物理实验也是学⽣进⾏探究活动的重要⼿段。探究性学习教学模式的核⼼是让学⽣⾃主地参与获得知识，重视的是探究过程。在物理教学中不应仅仅满⾜于创造条件让学⽣动⼿实验，还应创设问题情景让学⽣设计实验，在通过实验进⾏探究的活动中发展学⽣的发散性思维和批评性思维。②在实验之前让学⽣⼤胆猜想

这过程是学⽣思维极其活跃的过程，它容易突破传统思维的框框，并时⽽迸发出创造思维的⽕花。⽜顿说：“没有⼤胆的猜想，就不会有伟⼤的发现。”学⽣对未知领域产⽣好奇并急欲获得正确的认识，将会产⽣强烈的求知欲望和饱满的学习热情，这种⾮智⼒因素的情感作⽤，将反过来促进思维的活⼒和思维的定向能⼒。传统的课堂教学缺乏猜想，使得教学过程变成⾮常简单的知识输⼊过程，能⼒的发展和科学素质的培养⽆处落实。③学⽣通过⾃⼰的思考和学⽣之间的讨论设计实验装置

这蕴含着重要的思想⽅法，是物理知识应⽤的重要表现。当⽅案设计出时，既培养了学⽣的思维能⼒，⼜产⽣⼀种成就感、⾃信⼼。接下来的实验验证，学⽣是带着急于知道⽅案是否可⾏，猜想是否正确的⼼态去探究的，就会以严谨、认真、科学的态度去实验，不断发现问题、解决问题，活跃了思维，培养了学⽣正确的学习态度和实验能⼒。⽽传统的教学中⽼师只是把现成的实验装置、⽅法简单地交给学⽣，学⽣听⽼师讲完实验后按部就班去完成，并记录下相关数据。这种情形下的学⽣是带着⼀种完成任务的⼼态去实验的。他们没有了⾃⼰的思维，完全是按照⽼师设计好的思路，为了实验⽽实验，忽略了实验能⼒培养这⼀意义，实验能⼒不会有多少提⾼。④得出结论时采⽤学⽣分析、讨论、归纳、总结的⽅式

结论出⾃“学⽣之⼝，印象深刻，不易忘记。⽽传统教学中是⽼师对实验现象进⾏分析、讲解，最后给出⼀个所谓的“标准答案”，学⽣的任务是只要记住最后结论就⾏了。这样学⽣往往会认为实验只是⼀种形式，结论才是最终⽬的，甚⾄认为实验完全没有存在的意义，只要⽼师或书本给个结论就⾏了。长期这样学⽣就会缺乏发现问题、解决问题的能⼒和对新问题的应变能⼒，实验探究思维能⼒更是不能得到提⾼。⑤探究过程中注重情感教育

设计教师与学⽣、学⽣与学⽣共同探究的教学环境时，重视师⽣交往中的情感因素，⽤⾃⼰对学⽣的深厚情感去引发学⽣积极的情感交融，营造融洽、宽松、平等、合作的⽓氛。激发学⽣学习物理的浓厚兴趣，使学⽣在进⾏物理学习时乐于探究。

探究性实验模拟物理知识发现的原始过程，让学⽣受到物理思想⽅法教育，体验⼈类探索知识的艰⾟历程，培养同学们崇尚科学的⾼贵品质和实事求是的科学态度；传统的教学与思维能⼒的培养往往是脱钩的，学⽣对实验的最初兴趣，随着两者脱钩的延续，也将逐渐平淡下来，实验地探索功能最终被淹没，实验现象与结论之间地桥梁因缺少思维⽽被切断。四、探究性实验教学存在⼀些问题及解决⽅法以下是对⼀些常出现的问题给其解决⽅法的讨论。

1、教学要求是实验设计的出发点和归宿点。由于国家教育发展很不平衡，地域辽阔、⼈⼝众多、经济发展很不平衡，城市与乡村差异极⼤，因此设计的实验内容应当是多样化的。

2、事实上，要想学⽣在课堂上完成⾃学探究，达到能与同伴和⽼师进⾏实质性交流和探讨的层次，并进⼀步完成课堂探讨、尝试实践等环节，这在⼀堂课的时间内根本不可能完成。因此，对于适合进⾏探究性实验教学的课题，教师在课时上应作适当的调整，最好是连续两个课时进⾏。

3、在⽬前普通⼀个班的⼈数是不下50⼈的，这使⼀个⽼师⽆法照顾到每个学⽣，即使是⼤部分学⽣，所以，⼤班制不利于探究性实验教学的开展。学校应逐步缩⼩班级⼈数以适应新课程教学的开展。

4、学校领导和教师观念的转变，甚⾄是学⽣思想观念的转变对探究性教学的开展极其重要。即使初⼆学⽣都是刚接触物理的，但很多学⽣都表⽰对于新教材的学习不知如何下⼿。

5、实验探究教学需要⼤量的实验仪器，这点在省重点中学尚未能做到应⽤⾃如，更加难以在普通学校进⾏推⼴。所以为了更好地进⾏探究性教学，教师必须学会善于利⽤⾝边的物品，尽量⽤⼀些普通的物品来进⾏实验。

6、进⾏探究性实验教学较传统教学费时，故在学校课时压缩的情况下，还要花更多的时间来搞实验探究，对于学校来说是较难承担的，但探究性实验教学的开展势在必⾏，学校应尽快制定相应对策，处理好两者相互之间的⽭盾，使本校的实验教学能够更好地体现探究精神。

7、在考试制度及升学制度未能作出相应的调整前，学校的教学不可能花⼤⼒⽓来搞实验探究教学。因此各种制度应和教学同步进⾏改⾰。

8、让学⽣进⾏探究性实验并不是说让学⽣把科学家在长时间内得出的规律在⼀两个课时内通过实验探究去获得。因⽽要想取得预先的教学效果，适当的思路引导还是必要的，关键在于对引导的程度的把握。如果过于简单的话，学⽣可能会⽆从下⼿，对着仪器摸了半天还不知道要⼲什么；如果过于详细的话，就与传统的实验没什么差别了，学⽣变成了看⼀步做⼀步，⽽不是⾃⼰思考，⾃⼰动⼿，⾃⼰解决出现的问题了。