课堂教学是学校教育的主渠道，也是素质教育的主渠道，因此，课堂教学改革要围绕素质教育主题，抓住培养学生创新精神和实践能力这个重点，探索一种实现素质教育要求的教学模式，促使教学过程从知识本位向能力本位、教师本位向学生本位、单纯继承学习向创新性学习和知识运用的转化。为此，我区在初中物理教学中开展了一些积极的尝试，实施“实验探索”教学模式，以下是我们的实践和体会。
一、实验探索模式
实验探索模式是在教师的指导下，学生运用学过的物理知识，针对研究课题提出假设，归纳出物理规律或抽象出物理概念，从而获取知识、发展能力的一种教学模式。
二、实验探索模式的操作程序
提出研究课题→进行猜想提出假设设计实验方案→实验探索分析讨论得出结论→知识应用巩固扩展
(一)提出研究课题
教师根据教学内容，提出难度适宜的研究课题。关于研究课题的提出，一般采用从学生已有的知识中引出研究课题，研究课题要能激发学生探求新问题的兴趣，调动学生的积极性。如初二年级学生学习了“热现象”以后，有的教师提出“研究热水瓶里开水多少与保温性能关系”；学习了“简单机械”后，教师提出了“老虎钳上的力学知识”，“研究自行车上的力学知识”；学习了“功功率”后，有的教师提出了“测定人体最大输出功率”等研究课题。
(二)进行猜想，提出假设，设计实验方案
教师要引导学生根据已经学过的物理知识和生活经验，对问题进行科学“猜想”，鼓励他们大胆提出各种假设，并展开讨论，分组(或全班集体)设计出检验的实验方案(包括选用哪些实验仪器和器材，先后测量哪些物理量、具体怎样操作等)。如有的教师在初二年级的教学时提出能否用已学过的知识“测定人体最大输出功率”时，引导学生动脑筋思考，展开讨论，提出自己的实施方案。同学甲提出可以测出重拳出击时的最大输出功率，但不知有没有仪器测定最大的握拳出击力和瞬间接触时间；同学乙说只要能测出我们投铅球的推力和沿推力方向手移动的距离及所用的时间，就可以测出同学投铅球时的最大输出功率；同学丙说显然这几个物理量不易测出；同学丁说可以在家中的跑步器上测出人用最快速度跑步时的功率，多功能跑步器上有人跑步时的路程、时间和人的重力的记录显示，只要测出人跑步时脚离地面的高度即可，但大多数同学家中没有跑步器；某同学说以上同学所说的方法中，总有不方便或不容易测出的物理量。教科书中的小实验测人爬楼时的最大输出功率较简单易行，用磅秤测出人的质量，算出人的重力，用刻度尺量出一级台阶的高，数出一至三楼的总台阶数，就可以知道所爬的楼高，人用最快的速度从一楼爬上三楼，同时用秒表测出人爬楼的时间，就可以计算出人的最大输出功率了。经过讨论，学生们认为最后一种方法是可行的。
(三)实验检验猜想或假设，得出结论
在教师的指导下，学生独立进行分组实验(或观察教师的演示实验)，取得实验数据，通过对实验现象、数据的分析、综合、判断、推理等，检验假设，最后得出实验结论，获得知识。例如，“研究自行车上的力学知识”以学习小组为单位，教师要求学生实地观察自行车并动手操作，分别观察自行车上的杠杆、自行车上的轮轴、自行车上增大或减小摩擦的地方：“测定人体最大输出功率”时按身高、体重把学生分成几个小组，即身材较高、体重较重的学生为一组，身材较小、体重较轻的学生为另一组，每组选出磅秤员、记时员、记录员，其中记时员在三楼，记时开始以哨声为准，学生自己设计实验记录表格，每个学生根据自己的体重、爬楼的时间算出自己的最大输出功率，每组数据记录在一张表格上，最后将两组数据作比较；“研究热水瓶里开水多少与保温性能关系”以小组为单位，记录测量热水瓶里开水的体积、测量时间、测量温度、环境温度等，记录数据、分析数据后得出结论：热水瓶中开水灌到离瓶塞相距2~3厘米左右时，保温性能最好，热水瓶的保温性能好坏还受其他因素的影响，如瓶塞与瓶口是否密合，瓶塞的导热性能如何等。
(四)知识应用，巩固扩展
学生将新获得的物理概念、规律等知识运用于新情境，解释物理现象，解答物理问题，让他们在运用中巩固深化知识。如“测定人体最大输出功率”实验后，再进行讨论：1.影响人体最大输出功率的因素是哪些?2.为什么体重较大的人的功率比体重较轻的人大?3.一楼到二楼与二楼到三楼的功率是否相同?4.明年再测一次的话，你的功率会变吗?变大了还是变小了，为什么?
三、运用实验探索模式的注意事项
1.通常学生对课题的猜想和假设难免有错误之处，教师对他们提出的猜想和假设不要轻易否定，要让他们通过实验去认识，当他们通过自己做(或观察演示实验)后，自我修正了错误认识，无疑要比教师讲解印象深刻得多。如教师引导学生讨论“测定人体最大输出功率”实验时，教师没有轻易地否定学生提出的不太可行的想法，而是让学生充分讨论，自己得出简单可行的实验设想，并让学生按自己讨论的实验设想去实际操作，充分发挥学生的主体性，学生的学习、实践热情空前高涨，积极参与实验，极大地调动了学生的学习积极性，其意义远远超过测人体的最大输出功率本身。
2.初二年级起始阶段，由于学生的实验操作能力不强，宜以演示实验探索为主。随着学生实验能力的不断提高，抽象概括思维能力的不断发展，教师逐步减轻指导的分量，逐步过渡到学生自我实验探索，这其中有一个循序渐进的过程。
3.若以学生自我实验检验假设、进行探索，还要注意实验应用的器材不宜太多，操作要较为简便，实验现象和变化过程明显，测量的有关数据要比较精确，实验误差要在允许的范围内，以便让学生在实验观测的基础上集中注意力进行思考分析，比较总结，探索规律。对于实验装置过于复杂，实验操作难度过大或误差过大，一般不宜学生自我实验探索。对于那些操作过于复杂的实验，由于学生难以处理好实验操作与思考探索的关系，在实验过程中会忙乱不堪，妨碍学生正常思维的发展，无法达到教学的目标。如“研究热水瓶里开水多少与保温性能关系”，实验探索中，所用的实验器材仅是热水瓶、电水壶(220V，1500W)，水银温度计(量程-20℃~200℃)、手表、量杯即可；“测定人体最大输出功率”实验器材，仅需磅秤、秒表和刻度尺。实验器材简单易找，实验操作难度也不大，这是确定使用实验探索教学模式的重要条件。
4.由于实验探索模式需要教师、学生花费大量的时间和精力，受教学时数的限制，在教学中频繁运用该模式教学显然是不可能的。但是，为了培养学生的思维能力、创造性解决问题的能力等，适当安排若干次实验探索模式实施的教学还是很有必要的。
四、实验探索模式的优点
通过实践，我们体会到实验探索模式具有以下优势。
1.实验探索模式能培养学生的发散思维能力和创新精神。
2.能培养学生的观察力、实际操作能力、实事求是的科学态度和勇于探索的意志力。
3.能提高学生学习物理的兴趣。
4.培养学生掌握归纳、综合、抽象等思维方法并体会研究物理问题的方法。
实验探索模式对于改革初中物理教学，优化初中物理教学过程是十分必要的。
(陈玉玲) 
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