思維進(jìn)階背景下初中物理實驗授課探究

瞿緒廣

(江蘇省連云港市徐山中學(xué) 222100)

物理這門學(xué)科有著極強的邏輯性和理論性，而且對于初中生來說是一門新學(xué)科，所以教授物理知識也應(yīng)該按照一定的進(jìn)階關(guān)系，如果缺乏科學(xué)的統(tǒng)籌規(guī)劃，學(xué)生的知識體系容易出現(xiàn)碎片化，非常不利于初中生物理知識體系的搭建.所以要在實際教學(xué)過程中遵循學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，合理規(guī)劃物理實驗授課的邏輯性，從簡單的知識過度到較難的知識，為學(xué)生打下良好的物理知識基礎(chǔ)，同時啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的思維，幫助學(xué)生養(yǎng)成探究能力和創(chuàng)新能力.

1 當(dāng)前物理實驗教學(xué)存在的問題

在傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響下，同時受到教學(xué)任務(wù)的影響，很多學(xué)校在實驗授課方面存在很多的不足之處.

1.1 學(xué)校和教師對物理實驗的重視程度不夠

雖然國家更加重視學(xué)生的全面發(fā)展，但很多地區(qū)和學(xué)校仍然只重視學(xué)科教育，且教師和學(xué)生的壓力較大，教師被教學(xué)任務(wù)束縛，這樣的壓力充斥著學(xué)校教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，物理實驗的教學(xué)被忽視，很多學(xué)校甚至不具備做物理實驗的條件.首先，很多學(xué)校僅向?qū)W生播放實驗視頻，并沒有安排物理實驗操作，教師跳過了實驗探究過程，直接向?qū)W生展示實驗結(jié)果，影響了實驗的教學(xué)實效性.其次，物理實驗的教學(xué)準(zhǔn)備時間較長，無疑增加了教師的教學(xué)壓力，對物理教師來說具有一定挑戰(zhàn)性，此外教師的實驗教學(xué)能力參差不齊，相同的實驗通過不同的教師展示，教學(xué)效果大相徑庭，與播放多媒體實驗視頻相比，存在一定的偶然性，如果操作不當(dāng)，不但影響教學(xué)效果，耽誤教學(xué)進(jìn)度，嚴(yán)重時還有可能造成安全事故.多方面的因素導(dǎo)致學(xué)校和教師對于實驗教學(xué)積極性不高，而將更多的時間用在課堂教學(xué)和測驗考試上，更何談思維進(jìn)階式實驗教學(xué).

1.2 學(xué)生對于物理實驗的態(tài)度褒貶不一

很多學(xué)生受到學(xué)校和教師的態(tài)度影響，認(rèn)為物理實驗是效率較低的學(xué)習(xí)過程，從準(zhǔn)備實驗到操作實驗，從觀察實驗到寫實驗報告，會占用學(xué)生大量的時間，很多學(xué)生認(rèn)為這些時間可以背更多的單詞，記更多的公式，做更多的題，甚至認(rèn)為物理實驗課在浪費時間，從而對實驗操作提不起興趣；還有一小部分學(xué)生的玩心較重，未能把精力放在實驗探究上，而是對于物理實驗課充滿了游戲心理，十分渴望做實驗，卻并不能將注意力全部放在實驗原理上，多以游戲行為為主，這樣的物理實驗教學(xué)并不能幫助到他們，實效性不明顯.

1.3 學(xué)校的實驗設(shè)備問題

受到教學(xué)資源不均衡的因素影響，很多偏遠(yuǎn)地區(qū)的教學(xué)環(huán)境一般，教育經(jīng)費不足，導(dǎo)致實驗器材短缺，有的學(xué)校甚至不具備設(shè)立物理實驗室的條件，這對物理實驗教學(xué)產(chǎn)生了嚴(yán)重影響.其次，有些老牌學(xué)校建校時間較為久遠(yuǎn)，對實驗器材的更新和維護程度不夠，導(dǎo)致實驗器材陳舊，很多器材因使用頻率較低而束之高閣，有的器材因頻繁使用而陳舊不堪，這對教師和學(xué)生的實驗都產(chǎn)生了負(fù)面影響，學(xué)生實驗的精確性和安全性無法得到保障.

2 巧設(shè)物理實驗，進(jìn)行思維進(jìn)階引導(dǎo)

2.1 初階實驗引導(dǎo)——創(chuàng)設(shè)趣味情境培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

受到傳統(tǒng)教學(xué)方式的影響，目前很多課堂仍然側(cè)重于向?qū)W生灌輸知識，在學(xué)習(xí)的過程中，物理教師更加適應(yīng)于主導(dǎo)課堂，在課堂上向?qū)W生硬性灌輸知識，要求學(xué)生背概念、背公式、做大量練習(xí)題，導(dǎo)致學(xué)生對知識的吸收和運用能力也十分有限，長此以往，學(xué)生容易在物理學(xué)習(xí)過程中喪失信心，失去對物理學(xué)科的樂趣.要改變這一教學(xué)模式，就需要物理教師從根本上改變教學(xué)模式，注意將傳授知識向引導(dǎo)知識的方向轉(zhuǎn)變，積極引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中探究和發(fā)現(xiàn)問題，教師可以通過引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)置趣味小實驗，充分引起學(xué)生對于物理探究的興趣，用淺顯的物理知識消除學(xué)生對于物理的排斥感.

例如，在關(guān)于靜電的課堂引入環(huán)節(jié)中，物理教師可以從生活中有趣的實例引入與電相關(guān)的知識“高壓電線桿下為什么人類不能靠近，但鳥類落到電線上卻不觸電呢？”通過引入案例，引導(dǎo)學(xué)生展開思考和討論，最后引出本節(jié)課的電流和電壓的知識點.通過這種創(chuàng)設(shè)情境的方法，可以實現(xiàn)從生活到學(xué)習(xí)的無縫連接，幫助學(xué)生更快的走進(jìn)物理世界，體會物理的趣味性.此外，教師還可要求學(xué)生在課后探究生活中常見的靜電現(xiàn)象，以小組的方式展開討論和總結(jié)，打開學(xué)生的思維寬度，并給學(xué)生創(chuàng)造探究和討論的空間，讓學(xué)生在相互交流過程中，鍛煉邏輯思維能力，這種能力是學(xué)習(xí)物理必須具備的.

2.2 中階實驗示范——觀摩實驗提高課堂實驗教學(xué)效率

初中物理的實驗部分是教學(xué)的重點，應(yīng)引起物理教師的重視.但很多學(xué)校因多種因素不能有效地開展物理實驗教學(xué)，學(xué)生只能通過文字描述或圖片視頻來了解實驗過程和實驗原理，這對初中生的物理學(xué)習(xí)是十分不利的.讓學(xué)生親自動手操作實驗，可以促進(jìn)學(xué)生感受物理、學(xué)習(xí)物理的進(jìn)程，這對初學(xué)物理的初中生來說十分重要，學(xué)生的動手操作能力、觀察能力、交流能力和邏輯分析能力都會有所提高.但在實際操作中，由于學(xué)生的實驗經(jīng)驗較少，且受時間和精力的限制，大多數(shù)學(xué)生都不能將精力投入到較為耗時的實驗當(dāng)中，所以物理教師更適合采用示范實驗教學(xué)，將實驗帶進(jìn)教室，學(xué)生觀摩實驗操作，這樣即節(jié)省了學(xué)生的時間，又讓實驗發(fā)揮了教育意義，幫助學(xué)生更加直觀的理解物理實驗原理，從而更加深刻地理解知識.

例如，在學(xué)習(xí)《歐姆定律》時，涉及到電源和用電器的組裝，這一實驗需要器材較為繁雜，對操作的細(xì)節(jié)要求較高，為了節(jié)約學(xué)生的時間提高教學(xué)效率，教師可以將實驗儀器帶到教室中，為學(xué)生進(jìn)行示范實驗，必要時可邀請幾名學(xué)生在老師的指導(dǎo)下完成實驗.此外，在教材中涉及到很多條件苛刻的實驗，例如螺線管周圍的磁場分布實驗、電熱實驗等，這類實驗就需要教室通過播放實驗視頻實現(xiàn)了.視頻演示實驗，能夠提高教師的實驗教學(xué)效率，避免實驗的危險性，提高實驗的成功率，節(jié)約學(xué)生的時間成本.

在教師實驗操作中，并不限于教材中的實驗，必要時可以帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行其他趣味實驗，例如氣壓實驗和空氣炮實驗等，能夠打破學(xué)生對于生活現(xiàn)象的印象，用物理知識解釋更加神奇的物理現(xiàn)象，同時鼓勵學(xué)生向家長分享，提高學(xué)生的成就感.

2.3 高階自主實驗——啟發(fā)思維培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神

學(xué)生作為課堂的主體，為了幫助學(xué)生更加具體的理解相關(guān)知識，一些操作難度不高的物理實驗，還是需要學(xué)生親手操作的.學(xué)生的創(chuàng)造能力較強，教師在指導(dǎo)學(xué)生實驗時，要給學(xué)生提供一定的創(chuàng)造空間，自主設(shè)計更加新奇的實驗，這一過程能夠主動思考物理學(xué)知識，這對學(xué)生的思維邏輯有極大地促進(jìn)作用.但因為學(xué)生掌握的物理學(xué)知識尚淺，在設(shè)計實驗時可能會出現(xiàn)各種問題，這時教師要積極為學(xué)生提供幫助，引導(dǎo)學(xué)生完成實驗.

例如，在學(xué)習(xí)《平面鏡成像》和《凸透鏡成像的規(guī)律》時，教師可準(zhǔn)備不同彎曲程度的透鏡，鼓勵學(xué)生參考教科書內(nèi)容自己設(shè)計實驗，感受實像、虛像、焦點之間存在怎樣的距離關(guān)系，從像的倒正、放縮、虛實變化之間又存在怎樣的規(guī)律等等，鼓勵學(xué)生分組設(shè)計實驗，完成從實驗到思考再到總結(jié)的過程，通過學(xué)生的切實感受，能夠充分理解平面鏡和凸透鏡成像的規(guī)律所在，同時總結(jié)出焦距大小對于成像的影響.

通過這一教學(xué)方法，不僅讓學(xué)生深刻理解了關(guān)于實驗內(nèi)容的知識點，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)知識的同時，豐富實操、交流、邏輯思維等能力，這與培養(yǎng)全面發(fā)展的教學(xué)理念相輔相成.

3設(shè)置進(jìn)階式課后實驗作業(yè)——鞏固提升思維水平

3.1 參觀訪問型作業(yè)保持學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

在實踐思路的影響下，教師更要注意物理教學(xué)不應(yīng)僅限于書本內(nèi)容，而應(yīng)將書本知識與社會生活相聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生完成知識遷移.因此，教師應(yīng)在設(shè)計作業(yè)時，結(jié)合參觀訪問型作業(yè)，讓學(xué)生帶著興趣和好奇心進(jìn)行探究.

例如在學(xué)習(xí)“聲”這部分內(nèi)容時，教師可通過多種方式向?qū)W生展示不同的樂器發(fā)出的音色，以及這些樂器發(fā)出不同音調(diào)的規(guī)律，并引導(dǎo)學(xué)生回家收集相關(guān)資料并思考：為什么樂器能發(fā)出不同的音調(diào)，音調(diào)的高低可能與什么因素有關(guān)？

3.2 課外探究型實驗鞏固學(xué)生實踐能力

對于一些簡單且安全的實驗，教師可以鼓勵學(xué)生在課外時間完成，引導(dǎo)學(xué)生在家庭和社會中探索科學(xué)知識，充實初中生的知識積累.

例如在學(xué)習(xí)“電池”這一課，學(xué)生了解了電池的原理后，教師可以將生活中常見的材料進(jìn)行組裝，用水果、兩種不同的金屬片、導(dǎo)線和燈泡組成水果電池，一段時間后觀察到LED燈可以發(fā)光.教師可以引導(dǎo)學(xué)生針對這一現(xiàn)象進(jìn)行實驗原理的收集和分享.在引起學(xué)生興趣的同時，給學(xué)生留下懸念：可否將檸檬換成其他水果？什么樣的水果能讓燈管更亮呢？可否同時串聯(lián)多個水果呢？隨著問題的拋出，學(xué)生之間展開了激烈的討論，有的同學(xué)認(rèn)為含水量較多的水果都可以，有的同學(xué)則認(rèn)為將水果換成水溶液會使LED燈更亮.這時教師要予以正確引導(dǎo)，讓學(xué)生帶著各自的問題回到家中進(jìn)行驗證，將課堂延申到課后，豐富學(xué)生的課余時間.

3.3 團隊合作型作業(yè)提升學(xué)生思維水平

教師在設(shè)計作業(yè)時，也可充分應(yīng)用學(xué)生的群體力量，多設(shè)計一些群體性實驗活動，讓學(xué)生在小組內(nèi)開展合作探究，利用集體的力量激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)熱情.

在實驗作業(yè)設(shè)計方面，要充分結(jié)合正在學(xué)習(xí)的知識，在“聲光熱力電”各個方面開展實驗設(shè)計.例如制作土電話、自制天平、自制氣壓計、探究潛望鏡原理、雞蛋不倒翁、物理謎語比賽等，在確保實驗安全的基礎(chǔ)上，不拘于活動形式，讓學(xué)生充分參與到活動當(dāng)中體會物理的樂趣.

在設(shè)計團隊實驗時，教師要認(rèn)真細(xì)致地布置作業(yè)內(nèi)容，有目的有計劃地指導(dǎo)學(xué)生完成實踐性作業(yè).在完成作業(yè)的過程中，學(xué)生在小組內(nèi)展開討論，產(chǎn)生思想碰撞，讓學(xué)生在意見分歧到意見統(tǒng)一的過程中，實現(xiàn)思維能力和表達(dá)能力的提升，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展.通過充滿樂趣的實驗過程，改善物理在初中生腦海中的刻板印象，讓學(xué)生更樂于學(xué)習(xí)物理.與此同時，教師要注重在團隊間形成競爭關(guān)系，用適當(dāng)?shù)莫勂芳ぐl(fā)學(xué)生之間的競爭意識，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性.