(2)生成性。在探究学习过程中,新的问题和困惑也会不时出现。问题除了事先预定的外,还有的是在研究过程中即时产生的,因为问题的目标、初始条件或可能的转换往往是不确定的。

　　(3)阶梯性。实际上是对探究任务的明确,也是对相关任务的分解,问题的难易、主次、先后等等的思考能够对实施方案的提出有较强的基础和充足的准备。

　　(4)有效性。对所有问题的梳理和筛选,真问题、有效问题的形成(剔除无用信息或从中梳理出有效因素)。

　　在研究《电阻定律》时,教师引导学生根据已经学过的物理知识和生活经验大胆猜测导体电阻的`各种可能相关量,学生的思维过程一定要得到充分的发挥和自由地展示。教师在带领学生构建民主开放的物理课堂的同时,不轻易放过某个看似荒诞、离奇的想法,对于其中存在的或多或少的漏洞、偏差,教师要不失时机的加以纠正,引导反思与感悟。在这一节课中,我们引导学生把各种猜测加以概括、总结,剔除干扰因素,提炼出真问题(也即有效问题)即:电阻的三个独立的主要参量(如颜色、密度、硬度、质地等都与材料有关,质量与材料、长度、横截面积有关……),并由日常的感性认识进一步猜测了R与三者的关系。

　　3.方案的提出和完善

　　所谓实验方案,其实就是通过抓本质属性和典型特征,体现设计思想、实验手段和显示方法,来建立恰当的实验模型。提出实验方案并使之完善,是实验教学中最能培养想象力和探究能力的环节之一。

　　(1)方案提出过程中的自主性、合作性。实验教学的最终目的是培养学生自主探究的能力,所以在实验方案提出的过程中要尽可能地发挥学生自主、合作的意识,而不是包办代替。

　　(2)方案的多向性。方案的提出不仅是学生自主提出,更要是多维的、发散的,要引导学生排除思维的单一性和思维定势的影响,善于找出实验中需要解决的重点、难点和所能解决的问题,尝试各种可能的思维方法和解决的过程。例如,要测定重力加速度的大小,学生们提出了自由落体法、单摆法、圆锥摆法、机械能守恒法、滴水法等等。

　　(3)方案的优选性。对所有的实验方案要有全面的认识,引导学生对其优劣进行比较并使之完善。优选的过程其实也是理性思维上升的过程,是对方案的修正和完善的过程。在这一过程中,要考虑是否服从教学目标、教学要求,仪器装置是否易于搭配或制作。现象是否清晰、明了,尤其是要考虑学生的认知心理的可接受程度、建构水平的同化顺应的适应度。

　　4.操作的有效性和科学性

　　(1)器材应该能够满足多样化选择性的需求,而不是由教师事前已经安排好了的菜单式的提供。学生自主学习和小组合作后制定了实验方案,教师要尽可能提供他们所需要的实验器材满足其探究的需求。在器材的选择中,要引导学生不要一味追求所谓的高档仪器(那种全自动、傻瓜式的器材只要读读数据就行,使学生偏离了基本的实验技能的训练,相当有害。)我们可以用生活中的日常用品甚至包括儿童玩具等来做科学实验,达到简单、明了、直观的效果。麦克斯韦也说过,“一项演示实验使用的材料越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果,这种实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比”。在探究牛顿第二定律规律的实验中,不少老师采用了先进的DIS技术,几组数据下来,图线就出来了,学生还摸不着头脑。如果我们用传统的小车、纸带、打点计时器来做,学生就会对实验步骤、数据处理、图像分析等作较为深入的思考。

　　(2)操作步骤的合理性、科学性要求。无论是技巧性实验还是一般性实验,操作在很大程度上影响着实验的结果。实验操作时实验实施的过程,每一步都要能说出其道理,了解其作用以及所产生的后果。操作程序的环环相扣、规范和科学,会有助于相关概念、规律自然地得出。

　　(3)实验操作步骤的逐步完善中对实验能力的培养,诸如仪器的性能和作用、器材的装配和要领、操作的规范和熟练、如何简化、方便地操作、如何把隐性现象呈现出来等等。

　　在研究自感的实验中,我们就是引导学生不断在实验的“失败”(预想结论的得不出)中完善操作和设计,在探究的层次推进中培养实验的能力。

　　①引入性实验:磁铁插入线圈过程中闭合回路中产生了感应电流(图1)。