怎样指导初中生进行物理研究实验

《全日制义务教育物理课程标准》指出：“要将学生学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。”《课标》和新教科书已经将过去教学中的许多演示实验和学生实验明确为学生的探究活动，如学生实验“观察水的沸腾”变为“探究水的沸腾”、演示实验“电流跟电压、电阻的关系”变为“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”等等。既然学生探究实验如此重要，那么教师应该如何指导学生进行物理探究实验呢？

一、要让学生掌握探究实验的每一步骤

现在学生进行的物理探究实验一般是按这样的步骤进行：提出问题──猜想与假设──设计实验──进行实验──分析与论证──评估──交流与合作。这七个步骤的关系是环环相扣、相辅相成的，在学生一开始的探究过程中，教师就应该指导学生逐步地掌握探究的步骤，从而避免学生的探究活动盲目无序，无法完成探究任务。

二、要让学生掌握探究实验的一般研究方法

初中物理探究实验教学中主要有以下六种研究方法：控制变量法、等效替代法、转换法、类比法、图像法、理想化法等。

其中控制变量法是初中物理探究实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系，可将除了这个因素以外的其它因素人为地控制起来，使其保持不变，再比较、研究该物理量与该因素之间的关系，得出结论，然后再综合起来得出规律的方法。这种方法在整个初中物理探究实验中的应用比较普遍。在初中物理中，探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等等实验，都运用到了控制变量法。

三、要让学生掌握实验仪器的正确使用方法

中学物理实验的基本测量仪器主要有刻度尺、量筒、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表等。《课标》要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数”，要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途，掌握仪器的量程、使用方法和规则。

四、要让学生掌握实验数据的一般处理方法

实验数据是对实验定量分析的依据，是探索、验证物理规律的第一手资料。学生在探究实验中，对得到的实验数据如何处理、能得出什么结论、能否享受到实验带来的喜悦等等，这是很重要的一个环节。一般来说，处理实验数据的方法有平均值法、列表法、作图法等。 平均值法就是取算术平均值，是为减小偶然误差而常用的一种数据处理方法。通常在同样的测量条件下，对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样，用多次测量的算术平均值作为测量结果，比较接近真实值。

列表法就是在实验中将数据列成表格，可以简明地表示出有关物理量之间的关系，便于检查测量结果和运算是否合理，有助于发现和分析问题，而且列表法还是图像法的基础。列表时应注意：第一，表格要直接反映有关物理量之间的关系，一般把自变量写在前边，因变量紧接着写在后面，便于分析。第二，表格要清楚地反映测量的次数、测得的物理量的名称及单位、计算的物理量的名称及单位。物理量的单位可写在标题栏内，一般不在数值栏内重复出现。第三，表中所列数据要正确反映测量值的有效数字。

作图法就是选取适当的自变量，通过作图找到或反映物理量之间的变化关系，并便于找出其中的规律，确定对应量的函数关系。作图法是最常用的实验数据处理方法之一，描绘图像的要求是：第一，根据测量的要求选定坐标轴，一般以横轴为自变量，纵轴为因变量。坐标轴要标明所代表的物理量的名称及单位。第二，坐标轴标度的选择应合适，使测量数据能在坐标轴上得到准确的反映。为避免图纸上出现大片空白，坐标原点可以是零，也可以不是零。坐标轴的分度的估读数，应与测量值的估读数（即有效数字的末位）相对应。

五、要注重给予学生多样化的评价

评价方法的选择应根据评价内容的需要，由于学生的探究活动内容是多元和综合的，那么对应的评价方法也应注重多样化。对学生探究能力的评价方法有：过程性评价、表现性评价、纸笔测试、观察法和学生的自我评价等。

在所有的评价当中，过程性评价是最重要的。过程性评价的内容重点应放那些具有广泛迁移价值的在学生生活中和走向社会后也能有所启示和适用的共同方面。如学生在探究过程中表现出来的对探究过程和探究方法的理解、对探究本质的把握等等，不能把是否探究出结论或结论是否正确作为唯一或最主要的评价指标，应将各种评价综合、整理，形成一个相对的总结评价。

在指导初中生进行物理探究实验时，教师应该明确自己的作用，明确何时介入、如何指导、何时提供背景资料或信息、提供什么信息等，真正把自己定位于学生学习的组织者、指导者和合作者这一角色。应避免出现的，一是教师指导过度，学生无法实现真正意义上的自主学习和自主探究；二是教师指导不到位或完全放手，学生的探究和学习活动杂乱无章、盲目无序，从而无法完成探究和学习任务。