初中物理概念教學(xué)和“實(shí)驗(yàn)—探究”模式初探

劉珂

【摘要】物理教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)，必須要開展物理概念教學(xué)。初中物理教師應(yīng)用“實(shí)驗(yàn)探究”模式開展物理概念教學(xué)的目的，是為了突破傳統(tǒng)物理概念教學(xué)的弊端，應(yīng)用一種全新的物理概念教學(xué)模式來培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。本次研究說明了這種教學(xué)模式實(shí)施的方法。

【關(guān)鍵詞】初中物理 概念教學(xué) “實(shí)驗(yàn)—探究”模式

一、初中物理概念教學(xué)的改革目標(biāo)

物理是一門科學(xué)，它描述一件物理事物時(shí)，具有抽象性、科學(xué)性、系統(tǒng)性。物理教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)時(shí)，必須要開展物理概念教學(xué)。比如初中物理教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《聲現(xiàn)象》這一節(jié)課，就不能僅僅讓學(xué)生對“聲音”停留在感性認(rèn)知上，還要引導(dǎo)學(xué)生了解發(fā)聲的原因，發(fā)聲的介質(zhì)，聲音傳播的方式、速度等，這就是概念教學(xué)。學(xué)生只有理解了物理概念，才能夠在遇到物理現(xiàn)象時(shí)，以物理概念為基礎(chǔ)進(jìn)行思考。

過去，我國初中物理概念教學(xué)的方法為“灌輸式”。這種教學(xué)方法存在很多問題。首先，傳統(tǒng)的物理概念教學(xué)存在理論和實(shí)踐分離的問題，即學(xué)生不能理解物理概念產(chǎn)生的原理，導(dǎo)致他們遇到物理問題時(shí)，不能有針對性地應(yīng)用物理概念思索物理問題。其次，這種教學(xué)方法存在記憶困難的問題。心理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人們只有了解事物和事物的內(nèi)在聯(lián)系，才能以聯(lián)想的方式迅速記住多件事物。由于傳統(tǒng)的教學(xué)方法不能讓學(xué)生理解物理概念的真正含義，因此學(xué)生掌握的物理知識(shí)是沒有規(guī)律的，他們很難迅速記憶大量的物理知識(shí)。最后，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)物理知識(shí)困難時(shí)，內(nèi)心就會(huì)產(chǎn)生學(xué)習(xí)挫折感，繼而產(chǎn)生排斥學(xué)習(xí)物理的想法。

新課改要求初中物理教師引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)物理知識(shí)，初中物理教師在初中物理概念教學(xué)中應(yīng)用“實(shí)驗(yàn)一探究”模式就是為了突破傳統(tǒng)初中物理概念教學(xué)的弊端，應(yīng)用新的教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生自主地學(xué)習(xí)物理概念知識(shí)。

二、初中物理概念教學(xué)的理論依據(jù)

探究學(xué)習(xí)方式，是20世紀(jì)60年代美國的教育學(xué)家、生物學(xué)家施瓦布提出的概念。他提出探究學(xué)習(xí)的概念如下：探究學(xué)習(xí)是指教師要給予學(xué)生一個(gè)學(xué)習(xí)的情境，讓學(xué)生通過探究的方式了解與物理有關(guān)的知識(shí)；探究學(xué)習(xí)最主要的目的不是為了讓學(xué)生了解物理知識(shí)，而是為了讓學(xué)生掌握探究的能力，令學(xué)生遇到物理問題時(shí)可自主地用探究的方法了解物理知識(shí)；引導(dǎo)學(xué)生把吸收的物理知識(shí)形成一個(gè)完善的知識(shí)系統(tǒng)，并從系統(tǒng)的角度闡述每個(gè)物理概念的意義；讓學(xué)生在探索物理知識(shí)的時(shí)候，培養(yǎng)科學(xué)的素養(yǎng)，讓學(xué)生從科學(xué)的角度理解物理知識(shí)。自這一理念提出以來，皮亞杰、布魯納等教育學(xué)家進(jìn)一步詮釋了探索學(xué)習(xí)方法的意義，比如他們從建構(gòu)主義的角度出發(fā)，說明了應(yīng)用探究學(xué)習(xí)方法培養(yǎng)人才的方法，然而核心思想依然是施瓦布提出的探究學(xué)習(xí)理念?！皩?shí)驗(yàn)一探究”的教學(xué)模式，就是應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的方式為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)情境，引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識(shí)的教學(xué)模式，這一模式的教學(xué)目標(biāo)就是施瓦布提出的教學(xué)理念。

三、初中物理概念教學(xué)的實(shí)施方法

（一）應(yīng)用實(shí)驗(yàn)情境，向?qū)W生提出學(xué)習(xí)問題

物理教師在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來探究物理知識(shí)以前，需要讓學(xué)生了解：“我們?yōu)槭裁匆M(jìn)行實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)的目的是什么？”在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，物理教師往往忽略這一環(huán)節(jié)，他們會(huì)讓學(xué)生直接照著物理課本的方式開始實(shí)驗(yàn)。很多學(xué)生表示，他們就像一個(gè)木偶人一樣，照著物理課本的流程開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，他們不敢做和物理課本上不一樣的步驟，唯恐實(shí)驗(yàn)不能成功，而當(dāng)他們做完實(shí)驗(yàn)以后卻還是不能了解為什么要做這個(gè)物理實(shí)驗(yàn)。如果教師應(yīng)用“實(shí)驗(yàn)一探究”的教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，那就要應(yīng)用引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)情境的方法讓學(xué)生思考，為什么要開展該次的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，令學(xué)生有一個(gè)明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

以物理教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《物質(zhì)的比熱容》這一節(jié)課，讓學(xué)生掌握比熱容的概念為例，有一名物理教師在開展物理概念教學(xué)時(shí)，沒有直接告訴學(xué)生什么是比熱容。他在教學(xué)引導(dǎo)環(huán)節(jié)引導(dǎo)學(xué)生觀看多媒體課件，這一個(gè)多媒體課件播放的是一則露天游泳館開放的告示，這則告示上說很多人認(rèn)為某游泳館早上十點(diǎn)開放，下午五點(diǎn)結(jié)束營業(yè)，這個(gè)營業(yè)時(shí)間太短暫，不能滿足他們的娛樂需求，他們希望露天游泳館延長開放時(shí)間。而該游泳館表示道歉，說游泳館的海水及沙子白天和晚上的溫差很大，特別是在六點(diǎn)以后，沙子變得非常冰冷，如果客戶此時(shí)在游泳館逗留將容易生病，游泳館希望客戶理解他們選了最佳的開放時(shí)段，以便為客戶提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。學(xué)生看到這一則告示的時(shí)候就開始思考，為什么同一個(gè)游泳館同一片游泳池，溫差會(huì)這么大呢？這個(gè)物理現(xiàn)象中包含了哪種物理問題呢？

在應(yīng)用“實(shí)驗(yàn)一探究”的教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，物理教師要為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理問題，讓學(xué)生愿意嘗試自由地探索物理問題。

（二）引導(dǎo)猜想假設(shè)，讓學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)了物理問題以后，教師要鼓勵(lì)學(xué)生開始探索物理問題。那么有些物理教師會(huì)問：“在應(yīng)用‘實(shí)驗(yàn)一探究的教學(xué)模式時(shí)，我該從哪個(gè)方向引導(dǎo)學(xué)生探索物理問題呢？”此時(shí)，物理教師要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，以及以往學(xué)習(xí)過的舊知識(shí)來提出物理猜想，并給出猜想的依據(jù)。

依然以物理教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《物質(zhì)的比熱容》這一節(jié)課，讓學(xué)生掌握比熱容的概念為例，那名物理教師引導(dǎo)學(xué)生們共同探討多媒體中描述的物理問題。學(xué)生經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)這段視頻中說了兩個(gè)物理問題：一是游泳館的海水與沙子都在夜里和白天呈現(xiàn)溫差的問題；另一個(gè)是海水和沙子在同樣的環(huán)境中溫差不一樣的問題。為什么溫差不一樣呢？有一名學(xué)生經(jīng)過思考，給出一個(gè)答案，他說會(huì)不會(huì)因?yàn)樯白雍秃Ｋ鼰岷头艧岜嚷什灰粯?？這名學(xué)生說他是南方人，過去南方?jīng)]有空調(diào)，人們熱得受不了的時(shí)候，就在房間放一大盆冰，這樣屋里會(huì)涼爽一些。在房間放冰盆的原因就是空氣的吸熱與放熱、冰塊的吸熱與放熱不一樣，為了降低空氣的溫度，才在房中放冰塊，讓冰塊幫助吸熱放熱。這名學(xué)生提出的理論依據(jù)被學(xué)生們贊同。

物理教師在引導(dǎo)學(xué)生提出假設(shè)這一環(huán)節(jié)，要引導(dǎo)學(xué)生不可以漫無邊際、隨便提出假設(shè)，要給出足夠的理論依據(jù)。只有這樣的物理假設(shè)，才能成為實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，該實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)才具有可操作性。

（三）制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，令學(xué)生寫出實(shí)驗(yàn)步驟

在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中，物理教師會(huì)要求學(xué)生依照課本中的步驟開展實(shí)驗(yàn)。而教師在應(yīng)用“實(shí)驗(yàn)一探究”教學(xué)模式時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼页鰧?shí)驗(yàn)方法，自主提出實(shí)驗(yàn)步驟。當(dāng)學(xué)生做出實(shí)驗(yàn)假設(shè)后，物理教師要引導(dǎo)學(xué)生自主提出實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，這是引導(dǎo)學(xué)生掌握探索的方法，了解科學(xué)精神的重要學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。

（四）鼓勵(lì)交流討論，要學(xué)生反思物理實(shí)驗(yàn)

當(dāng)學(xué)生做完物理實(shí)驗(yàn)以后，教師要引導(dǎo)學(xué)生用歸納、類比、推理等方法得到物理事物產(chǎn)生的規(guī)律，能夠應(yīng)用高度抽象的語言說出這一物理規(guī)律，這就是物理的概念。在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)以后，物理教師要引導(dǎo)學(xué)生反思物理實(shí)驗(yàn)過程，了解實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的目的，實(shí)驗(yàn)的數(shù)值是否精確，是否可以進(jìn)一步簡化或優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程。當(dāng)學(xué)生完成了反思過程以后，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用抽象的、精確的、客觀的語言來描述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的概念。

（五）建立知識(shí)體系，給學(xué)生動(dòng)手歸納機(jī)會(huì)

物理教師引導(dǎo)學(xué)生理解了物理概念以后，要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合以往的舊知識(shí)，從物理系統(tǒng)的角度更系統(tǒng)地來理解物理概念。仍以物理教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《物質(zhì)的比熱容》這一節(jié)課，讓學(xué)生掌握比熱容的概念為例，當(dāng)學(xué)生完成了物理實(shí)驗(yàn)，物理教師引導(dǎo)學(xué)生理解了一種物質(zhì)在10℃所吸收或放出的熱量，就叫比熱容，它的單位是焦/（千克·℃），又可記為J/（kg·℃）；之后，這名物理教師引導(dǎo)學(xué)生從比熱容的定義、單位、不同物質(zhì)的比熱容這一個(gè)物理系統(tǒng)來思考問題，讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)的知識(shí)整理成一套較為完整的知識(shí)體系。

四、總結(jié)

物理概念教學(xué)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，初中物理教師應(yīng)用“實(shí)驗(yàn)一探究”模式開展物理概念教學(xué)的目的是為了突破傳統(tǒng)物理概念教學(xué)的弊端，應(yīng)用一種全新的物理概念教學(xué)模式來培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。本次研究說明了這種教學(xué)模式實(shí)施的方法，其實(shí)施的過程可成為初中物理教師的教學(xué)借鑒。