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摘 要：培养学生科学探究能力，要把握科学探究程序，把握科学探究方法，探究实验计划的制定要具有开放性和可操作性，要将教学目标与科学探究有机的结合，要将物理方法与实验教学相渗透，在实际的探究实验中，要引导学生主动提出科学问题，要给学生交流与评价的互动空间，要给学生提供展示的机会，并要尽量肯定学生的创新能力，激励学生获取成功的信心，还要把探究实验深入到课外和家庭中去做，这样才能促进基础知识向实际能力转化，才能培养学生的创造性思维。

关键词：科学探究 创新能力 实验教学

引 言：培养学生的科学探究及创新能力，是现代教育的核心内容，物理学科在培养学生科学探究及创新能力方面又走在各学科前列。

所谓科学探究，就是让学生去模拟科学家的工作过程，按照一定的科学思维程序去探索学习的过程，从中学习科学方法，发展科学探究所需要的能力，增进对科学探究的理解，体验探究过程的心理感受。

创新是一个民族的灵魂，随着经济的发展，科技的日新月异，知识在社会生活发展中的含量越来越高，以知识为基础的知识经济越来越受到世人的瞩目，决定个人命运的主要因素也已不再是掌握知识的多少，而在于更新知识、创造知识的能力大小，创新教育是以培养创新精神和能力为基本价值取向的教育，是培养学生学习解决问题的方式方法，而不仅仅是知识的本身。新课标指出，物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学，物理学由实验和理论两部分组成，物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础，应适当增加设计性实验，尝试利用实验手段和已知的规律进行有目的的实验。因此物理实验教学不能只局限于培养学生熟练的操作技能上，而应把教学的根本目的界定为培养具有创新精神、创新意识和创新思维等创新能力的具有开拓发展特点的复合型人才。

一、把握科学探究程序，将教学目标与科学探究有机的结合起来

科学探究的过程是一个创造的过程，而创造力的核心是创造性思维，因此，探究实质是一个思维的过程，这个思维的过程是模拟科学工作者进行科研的思维程序来进行的。这种思维程序也就是学生科学探究的程序步骤。这种思维程序有如下的各个要素组成：

提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验与收集证据→分析与论证→评估→交流与合作。

这一思维程序对教师来讲是进行探究教学的一种重要的参考模式，对于学生来讲是他们进行探究学习、创造活动的重要参考步骤，也是学生应该掌握的重要的学习目标。

另外，在探究过程中，为了完成探究的各个要素还离不开一些具体的方法，如控制变量法、等效替代法、归纳法等等。

但是科学探究课题的选择以及活动的范围、层次都要考虑学生的年龄特点，注意循序渐进。课题应该从小到大，活动要从简单到复杂，要求从低到高，要有一个逐步深入的过程。整个探究活动中要体现教师的引导作用。不同阶段的探究实验，有不同的达成目标。如科学探究的几个要素的掌握，在八年级物理中，安排了不同达成目标的探究实验逐一展开。探究能力的培养可以循序渐进。学期过半时，探究物质熔化和凝固后学生的探究能力已初步具备。在八年级（上），最初的几个探究都是非常简单的、定性的，例如第14页“探究：声音怎样从发声的物体传播到远处？”、第21页“探究：响度与什么因素有关？”……这几个探究都是一两步就能解决的。此后的几个探究逐渐复杂，到八年级（上）的最后，关于串并联电路电流、电压关系的探究已经是十分完整的、典型的探究活动了。同时要对初中阶段的探究实验有总体的把握，将三维目标的达成渗透到各个探究实验之中，最后使学生的探究能力实现质的飞跃。

二、把握科学探究方法，将物理方法与实验教学相渗透

探究式学习，是通过探究过程，让学生体会探索真理的方法的一种学习方式。在探究式实验教学中，要学生适时进行物理学研究方法的教育十分必要。比如我在“磁场”一节的教学中，首先举例：电流看不见摸不着，我们怎样知道它的存在？空气也看不见摸不着，我们怎样感知它的存在？学生回答：用电流表测或接入小灯泡即可，而有风时我们知道空气的存在。紧接着我马上指出，这就是物理学中常见的转化法，而我们今天开展的探究磁场这种物质的存在也要用类似的方法。用小磁针的转动来说明磁体周围的特殊物质磁场的存在。然后让学生进行探究，学生探究后我们又顺势引如磁感线来描述磁场，这时又让学生回忆光线的引入用到了什么方法？学生马上回答：建模法。我又问：那我们引入磁感线用到的正是这种方法，这样物理研究的一些方法就顺利地教给了学生。又如我们讲过的等效电路、等效电阻、分力与合力等效等又应该渗透等效法，等效法是常用的科学思维方法。所以在探究式实验教学中，教师应结合具体学习内容，适时对学生进行上述研究方法的教育，让学生在学习知识的同时，掌握一些物理学研究问题的方法，并把这些方法迁移到其他学科的学习中去，提高学生的探究能力，

三、在实际的探究实验中，要引导学生主动提出科学问题

在实际的探究实验中，需要教师创设一定的情景，使学生通过观察、感知、体验后发现问题；或者创设一定的任务，在完成任务过程中，点燃智慧的火花，产生探究问题。

具体的操作步骤：

设置问题情景→分析归纳情境体现的内在规律→引导学生提出问题。

例1 在电路连接方式的探究实验中，在未讲电路时，开始就让学生到实验室，进行分组实验，每组3-4人，分给每组3-4个电键开关，三盏小灯泡及灯座，电池组，若干导线，给学生1个实验要求，就是让三盏灯都亮起来，另外每个小组都要就实验提出1个以上表述正确的问题。学生提出问题后就记在黑板上，比赛哪个组提出的问题多。

例2 在研究摩擦的大小与什么因素有关时，提出问题的过程如下：

设置问题情境1：多组相同压力下摩擦力大小不同的例子。

分析归纳：压力相同情况下摩擦力的大小是不同的。

设置问题情境2：多组接触面相同的情况下摩擦力大小不同的例子。

引导学生提出问题：如何去表示这种现象。

例3 在进行“导体电阻与哪些因素有关”的教学过程中，教师可以这样来设计：

问题情景l：先在课桌上放置两种不同规格的灯泡“220 V 100W”和“220 V 15 W”比较它们在正常工作时的亮暗情况，初步思考造成这一结果的原因?

问题情景2：让学生去观察、比较两个灯丝的外部特点，猜想一下导体电阻的大小与哪些因素有关?

问题情景3：如何设计一个实验证明你的猜想的正确性？实验中需要哪些器材？

问题情景4：想象一下导体的电阻还可能与哪些因素有关?然后在教师引导下进一步研究电阻与温度的关系。

四、探究实验计划的制定要具有开放性和可操作性

探究实验计划的制定过程中，教师不可急于告诉和引导到自己或教材的要求上，以体现人的智能结构的多元性，从而培养学生的探究能力，达成对知识形成多角的、丰富的理解，从而使他们在面对新问题时，能灵活利用处理。让学生制定好计划做好实验准备：包括器材、过程（表格）……在这一过程中一方面要体现科学家进行科学研究的思想和方法，更重要的是使学生做事目的明确，带着问题去研究。学生把设计的方案提出后能得到教师和同学的认可，从而张扬了个性，会充满自信心。设计实验是一个创造过程，是探究中很重要的一个环节，直接影响到探究的结果。我们的做法是，先放手让学生大胆地去设计，小组之间、组与组之间讨论方案的可行性，哪组设计的方案好，对确实设计有困难的教师加以积极地引导。

例1 怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。学生的设计方案令教师惊叹，有的让烧杯里的相同的水吸热不同而升高的温度也不同，有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升，有的让灯丝发热升温而发光，有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧，……在这五彩缤纷的答案背后，我们看到了学生探究能力的提高，学生的发散思维和创造性思维能力得到了又一次的提升。

例2 在讲“光的反射”时，有的组设计的方案看不出入射光线、反射光线传播的路径，只能看到反射光射出的一个点。这时需要教师加以引导，怎样才能将入射光、反射光的传播路径显示出来。

例3 在探究凸透镜成像规律时，有的设计了改变物体到透镜距离的方案，有的设计了改变物距与像距的实验方案，而在物距与像距的改变时，有的有设计了使物体与光屏的距离保持不变，移动透镜来改变物距与像距的大小关系。对这些方案的探究，使他们领悟到了很多知识以外的东西。

五、探究实验要给学生交流与评价的互动空间，给学生提供展示的机会

满足学生体验成功的快乐。得出实验的结论不意味着科学探究的完成。对结果的评估、科学解释、对实验的反思必不可少。创造心理学信息催化理论认为：倘若你有一种思想，我也有一种思想，而我们彼此交流，我们两个人将各占有两个思想，这是扩散性。信息扩散思想交换的结果，不只是各自占有几种思想，还可以通过组合改造已有的思想而产生新的思想，或者在新信息的刺激下，通过联想作用激发一些有价值的观念，这就导致创造。所以我想重点要提示各位同仁，对这个环节千万不能忽视。评估与交流可以是自我反思、小组互评、组内互评、师生互评。

例1 在探究凸透镜规律的实验完成以后，选择固定物与光屏不动的同学，在实验中走了不少的弯路，遇到了不同的困惑，在实验时，有的始终找不到像，在我提示能不能把物与屏的距离加大时，才终于有了发现。交流与评估在这里对他们以及其他的同学来说就显得非常必要。

例2 在完成平面镜成像实验探究后，有学生说：蜡烛点燃后烟雾污染教室、蜡烛熔化后的“油”污染桌面、蜡烛不容易固定等原因，用小手电筒代替蜡烛是比较恰当的。这又是一个多么具有人性化的反思，这位同学能成为国家栋梁又何尝不是百姓之福呢？

例3 在“探究杠杆的平衡条件”时，实验完毕后，请愿意上台的学生讲述自己的研究过程和得失。由于体验是因人而异的，所以每个同学的发言总是与众不同：有的学生讲了自己研究得到的结果：动力乘以动力臂的积等于阻力乘以阻力臂；有的讲了自己在实验时的失败之处；有的甚至讲到了改用弹簧测力计做实验的体会：测力计的方向一定要与杠杆垂直。

六、探究实验要尽量肯定学生的创新能力，激励学生获取成功的信心

设计实验是一种创造性劳动，对于羽翼未丰的初中生来说是很不容易的。在教学中，教师要及时肯定表扬，使学生品尝到成功的喜悦。要鼓励学生启动发散思维与求异思维，大胆进行实验设计。即使设计中有对有错、有简有繁也没关系，因为这都是学生积极思维之后的结晶，教师要珍惜学生所付出的努力，对学生的不同见解、不同方案，只要能达到实验目的，就应给予鼓励和肯定，以激励学生思考，增强他们思维、能力发展的主动性。

让学生学会设计实验，培养设计实验的能力，仅靠教材上的几个分组实验是不够的。教师要尽量创造条件，让学生多思多练。一是把教材中的一些演示实验变成学生随堂实验，在教师的引导下，由学生自行随堂设计实验、随堂操作。二是鼓励学生对生活中遇到的现象或问题，根据已有知识设计出实验研究方案进行探索，主动探究解决问题。如学习了“大气压强”后，几位学生对“大气压强的大小”认识模糊、产生怀疑，就设计了“用注射器、钩码、刻度尺等来测定大气压强”的实验方案，并进行了实际测量，结果是疑惑顺利得到解决。这样，不仅提高了学生的综合实验能力，也提高了他们分析、解决问题的能力和创新能力。实验设计使学生的个性和协作性得到充分的发挥和展示，学生的创新精神、创新意识、创新思维等素质得到了实质性的具体培养，创新能力也得以不断提高。

七、把探究实验深入到课外和家庭中去做，能促进基础知识向实际能力转化

学生从书本上学习了一些物理规律、原理以后，要使学生更加深刻地理解这些规律、原理，光凭做习题是不行的，同时也因为课堂时间有限，所以我们大力提倡学生探究实验深入到课外和家庭中去做，作为课堂探究实验的有效的一个补充，这是培养学生能力的重要途径。例如学过照相机原理后，组织学生参加课外摄影小组活动，探究照相机的使用方法，这样学生会对照相机的原理有更加深刻地理解。学过凸透镜，凹透镜的光学性质后，组织学生到实验室去探究望远镜的制作，学过照明电路后，组织学生探究简单的照明电路安装，学过弹簧伸长的长度与外力成正比后，可让学生探究测力器的制作，学过杠杆的平衡条件后让学生探究杆秤制作等等，学生会从物理实验的大量探究中，看到物理知识的应用，看到学习物理知识的重要性，就会增强学好物理的信心。

总之，加强探究性实验教学既是探究性学习的重要内容，也是促进学生自主学习的有效途径．教师要提供学生探究学习的条件，去营造一个有利于探究的教学环境。教学中要建立民主平等的师生关系，生生关系，创造民主和谐教学气氛．鼓励学生发表不同见解，鼓励学生大胆猜想、质疑问难，敢于并热衷于发表见解，积极参与教学中提出的问题讨论与争论，进行广泛的交流，从而使探究顺利进行。另外，教师要提高自身素质以适应探究性学习要求

要搞好探究性学习，要求教师深入理解探究学习的本质，并掌握一些教学策略和技巧．如怎样设置问题情景，怎样提问，怎样收集整合信息及解决问题的方法探讨等．因此，教师必须全方面更新教育观念，提高自身素质。

作者简介：申涛，出生于1971年11有2日，1995年毕业于襄阳师专高等专科学校。中学一级物理教师，现任襄樊市第二十八中学校（党）办主任、电教主任、八年级主任，连续多年任毕业班物理备课组长，对物理探究式教学颇有研究，并有多篇论文在各类教育杂志上发表。

参考文献：1、刘学军的《加强物理实验教学 培养学生探究能力》

2、李明的《让快乐走进物理课堂》

3、2008年的《中学生物理》第四期

这篇关于初二物理第三章光现象，是 考 网特地为大家整理的，希望对大家有所帮助！

一.填空题

1.影子的 形成原因是 .我国某些地区流行一种皮影戏,它也可 以用 来加以 解释.

2.在练习射击时,要“三点一线”才能射得准,即枪上标尺缺口、枪上的准星和射击的目标要重合,这是根据 原理.

3.夜晚进入某一黑暗的房间,打开电灯的瞬间,整个房间立即被电灯照亮了,而人 却没有感觉到需要太长时间,这是由于 .

4.光在 中传播最快,每秒传播 m.从地球向月球发出激光信号,经2.56s后收到返回 信号,则月球到地球的距离是 m.

二.选择题

5.下列现象中不能用光在均匀介质中沿直线传播的原理来解释的是……( )

A.小孔成像 B.手影游戏

C.日食、月食现象 D.隔着火看东西在晃动

6.在一工棚的顶上有一方形小孔 ,太阳光通过它落到 地面上形成一圆形 光斑,这一 现 象表明…………………………………………………………………( )

A.小孔的形状一定是圆的 B.太阳的形状是圆的

C.地面上的光斑是小孔的像 D.光不是沿直线传播的

7.根据科学家预计,人类将在下一世纪移居月球,如果能实现的话,月球上 的居民则可看到………………………………………………… … ………………( )

A.月食现象 B.日食现象

C.日食和月食现象 D.看不到日食和月食现象

三.实验探究题

8.为了探究光是沿直线传播的,某同学找到以下器材：粉笔灰、乳白色透明的果冻、雪碧瓶、激光电筒、小木块、小平面镜、一杯水、泡沫块、小金属圆柱体、一杯牛奶、火柴、蚊香等.请你帮助他设计两个方案进行探究.

一.填空

1.光在 均匀物质中沿 传播，如果遇到不透明的物体，在物体后面 的区域便产生了影子.

2.你排纵队时 看到自己前面的一个人挡住了所有的人，队就排直了，这因为光 ;下雨时总是先看到闪电，后听到雷声，这是由于 的缘故. ?

3.光在真空中的传播速度是 km/s，太阳距地球1.5X1011m，太阳发出的光要经过 s才能到达地球.

4.月食的形成 在中间，日食的形成 在中间，它们都是由于 形成的.

5.我们生活在信息时代，而信息是以真空 中的光速传播 的，其速度为 m/s;若北京到南通市的 传输距离约为1.5 XlO6m，通过“信息高速公路”，南通市接收到从北京发出的信息需 S.

6.阳光经过茂密树叶的缝隙，在路面上形成了许多 形光斑，这是太阳的 ，是由于 而形成的.

二.选择

7.北宋的沈括在《梦溪 笔谈》中记述了光的直线传播和小孔成像的实验.他首先直接观察老 鹰，发现它在空中飞动，地面上的影子也跟着移动，移动的方向与它的方向一致.然后，他在纸窗上开一小孔，使窗外老鹰的影子呈现在室内的纸屏上，结果观察到：“鸢东则影西，鸢西则影东”.阅读了上述材料 后，你认为下列说法错误的是 ( )

A.“鸢东则影西，鸢西则影东”的现象是小孔成像

B.沈括观察到“鸢在空中飞动，地面上的影子也跟着移 动”，是小孔成像

C小孔成像可用光的直线传播解释

D.小孔成像时，像移动的方向与物移动的方向相反

8.下列说法中，正确的是 ( )

A.光是沿直线传播的 B.光线是真实存在的

C.光的传播需要时间 D.光的传播速度是3X lO8m/s

9.剪去易拉罐的上部，并在上面蒙上半透明纸，在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验，观察物体，下列说法中错误的是 ( )

A.像与物上下颠倒，左右相反

B.物体做顺时针转动时，像做逆时针转动

C.物体离得越远，像就越大

D.在物体与小孔距离不变的情况下，半透明纸与小孔距离越大，像也越大。

10.百米赛跑终点记时员，必须在看到发令枪冒白烟就开始记时，而不能听到枪声才记时，这是

因为 ( )

A.看枪冒烟记时准确 B.声音嘈杂听不清枪声

C.听枪声才记时不够准确，使成绩偏低 D.都不对

11.光在下列几种介质中，传播速度的是 ( )

A.空气 B.水 C.玻璃 D.真空

12.下列现象不是由于光的直线传播而形成的是 ( )

A.影子的形成 B.日食和月食的形成

C .水中筷子弯曲了 D. 小孔成像

13.光在不同的物质中传播的速度是不同的，下面的光速大小排列中，正确的是 ( )

A.V空气>V真空>V水>V玻璃 B. V玻璃< V空气< V水< V真空

C.V真空> V空气> V玻璃> V水 D.V玻璃< V水< V空气< V真空

14.王派晚自习下课回家的路上，她发现某行人在路灯下经过时，行人影子的变化情况应该是 ( )

A.逐渐变短 B.逐渐变长

C.先变长后变短 D.先变短后变长

三.计算与论述

15.用激光发射器向月球发射信号，第一次发信号后经2.7s接收到返回信号;隔一些日子后，第二次发出信号经2.6s接收到返回信号.据此请你算一算，月球这两个位置到地球的距离相差大约多少千米?

16.李明同学想测一下广场一个路灯距地面的高度，晚饭后路灯亮了，他拿了一根2.8m长的直杆和皮尺与小军来到路灯下，从灯柱向前走出7m把杆立成与地面垂直，然后由小军测了一下杆的影长为 3.5m，最后他们算出了路灯的高度.你计算出路灯的高度.

一、填空题

1、一根旗杆竖立在阳光下，从早晨到中午这段时间内，旗杆影子的长度　。(填“变长”、“不变”或“变短”)

2、用激光发射器向月球发射信号，第一次发出信号后经2.7s接收到返回信号;过了几天后，再次发出信号后经2.6s接收到反射信号。由此可得出月球在这两个位置到地球距离相差　km。

3、身高1.7m的人站在平面镜前1.5m处，当他向镜子靠近0.5m时，他在镜子中的像到镜的距离是　m，镜中像的高是m。

4、有一条南北方向的河，某日上午，阳光很好，小明拿着照相机到河边相拍一张有水中倒影的风景照片，为此，小明应当站在河的岸。

5、古籍《淮南万毕术》记有这样一段文字：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻”这是利用原理来观察周围景物，它类似于的装置。

6、某人身高1.6m，要在竖直放置的平面镜中看到自己的全身像，镜子长度至少为m。若他的眼睛在头顶下10cm，那么镜子下端距地面高度为　m。

二、选择题

1、如图所示，有一过路的人，经一盏路灯下时，灯光照射人所形成的影子长度变化情况是()

A、先变长后变短

B、先变短后变长

C、逐渐变长

D、逐渐变短

2、发生日偏食的时候，我们在大树下面看到阳光透过树叶的空隙照在地面上形成亮斑，其形状是()

A、圆形的 B、月牙形的

C、与树叶的空隙相同的形状 D、无规则的各种形状

3、如图所示，将易拉罐的上部剪去，蒙上半透时纸，在罐底部开一个小孔，用它做小孔成像实验，观察物体，下列说法中错误的是()

A、像与物上下颠倒，左右相反

B、物体做顺时针转动时，像做逆时针转动

C、物体离得越远，像就越小

D、在物体距小孔不变的情况下，半透明纸与小孔距离越大，像也越大

4、人以1m/s的速度在平直的河岸上行走，他看到自己在平静的河水中的“倒影”相对自己移动的速度为()

A、0 B、1m/s C、2m/s D、不能确定

5、小明从平面镜里看到镜子对面电子钟示数的像如图所示，这时的时刻应是()

A、21:10

B、10:21

C、10:51

D、12:01

6、一面镜子竖直悬挂在墙壁上，人眼睛的位置如图所示，现有甲、乙、丙三个物体放在镜子前面，则人眼能通过镜子看到像的物体有()

A、只有乙

B、甲和乙

C、甲和丙

D、乙和丙

7、儿童乐园的哈哈镜面呈波浪形，使人像变形，令人发笑，那么()

A、表面凸的部分是把人像拉长了 B、表面凸的部分是把人像变短了

C、表面凹的部分是把人像拉长了 D、表面凹的部分是把人像变短了

四、实验题及计算、作图题

1、如图1所示，在水平桌面上放一支点燃的蜡烛，通过三块钻有小孔的纸板去看烛光，当　的时候，我们可以看到烛光，这说明：　。

2、(2000年?陕西省西安市)新城广场省政府办公楼前，五星红旗在旗杆上飘扬，同学们为了测出旗杆的高度，设计了三种方案，如图2所示，请你任选其中一种方案。

(1) 说明其运用的物理知识;

(2) 利用同学们的实测数据，计算出旗杆的高度。

3、某同学在做“平面镜成像的特点”实验时，将一块玻璃板竖直架在同一把直尺的上面，再取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖直放在直尺上，点燃玻璃前的蜡烛A，用眼睛进行观察，如图所示，在上述实验中：

(1) 直尺的作用是便于比较像与物　的关系;

(2) 两段等长的蜡烛是为了比较像与物　 的关系;

(3) 移去蜡烛B，并在其所在位置上放一光屏，则光屏上

(填“能”或“不能”)接收到蜡烛A的像，这说明蜡烛成的像是像。

4、画出下图中字母“F”在平面镜中所成的像。

5、根据物体AB在镜中所成的像A′B′，画出图中平面镜所在的位置。

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