初中物理概念教學和“實驗—探究”模式初探

劉珂

【摘要】物理教師在引導學生學習物理知識時，必須要開展物理概念教學。初中物理教師應用“實驗探究”模式開展物理概念教學的目的，是為了突破傳統物理概念教學的弊端，應用一種全新的物理概念教學模式來培養學生的綜合素質。本次研究說明了這種教學模式實施的方法。

【關鍵詞】初中物理 概念教學 “實驗—探究”模式

一、初中物理概念教學的改革目標

物理是一門科學，它描述一件物理事物時，具有抽象性、科學性、系統性。物理教師在引導學生學習物理知識時，必須要開展物理概念教學。比如初中物理教師在引導學生學習《聲現象》這一節課，就不能僅僅讓學生對“聲音”停留在感性認知上，還要引導學生了解發聲的原因，發聲的介質，聲音傳播的方式、速度等，這就是概念教學。學生只有理解了物理概念，才能夠在遇到物理現象時，以物理概念為基礎進行思考。

過去，我國初中物理概念教學的方法為“灌輸式”。這種教學方法存在很多問題。首先，傳統的物理概念教學存在理論和實踐分離的問題，即學生不能理解物理概念產生的原理，導致他們遇到物理問題時，不能有針對性地應用物理概念思索物理問題。其次，這種教學方法存在記憶困難的問題。心理學研究發現，人們只有了解事物和事物的內在聯系，才能以聯想的方式迅速記住多件事物。由于傳統的教學方法不能讓學生理解物理概念的真正含義，因此學生掌握的物理知識是沒有規律的，他們很難迅速記憶大量的物理知識。最后，當學生發現學習物理知識困難時，內心就會產生學習挫折感，繼而產生排斥學習物理的想法。

新課改要求初中物理教師引導學生自主學習物理知識，初中物理教師在初中物理概念教學中應用“實驗一探究”模式就是為了突破傳統初中物理概念教學的弊端，應用新的教學模式引導學生自主地學習物理概念知識。

二、初中物理概念教學的理論依據

探究學習方式，是20世紀60年代美國的教育學家、生物學家施瓦布提出的概念。他提出探究學習的概念如下：探究學習是指教師要給予學生一個學習的情境，讓學生通過探究的方式了解與物理有關的知識；探究學習最主要的目的不是為了讓學生了解物理知識，而是為了讓學生掌握探究的能力，令學生遇到物理問題時可自主地用探究的方法了解物理知識；引導學生把吸收的物理知識形成一個完善的知識系統，并從系統的角度闡述每個物理概念的意義；讓學生在探索物理知識的時候，培養科學的素養，讓學生從科學的角度理解物理知識。自這一理念提出以來，皮亞杰、布魯納等教育學家進一步詮釋了探索學習方法的意義，比如他們從建構主義的角度出發，說明了應用探究學習方法培養人才的方法，然而核心思想依然是施瓦布提出的探究學習理念。“實驗一探究”的教學模式，就是應用實驗的方式為學生創造學習情境，引導學生探究物理知識的教學模式，這一模式的教學目標就是施瓦布提出的教學理念。

三、初中物理概念教學的實施方法

（一）應用實驗情境，向學生提出學習問題

物理教師在引導學生進行實驗，讓學生通過實驗來探究物理知識以前，需要讓學生了解：“我們為什么要進行實驗？實驗的目的是什么？”在傳統的物理教學中，物理教師往往忽略這一環節，他們會讓學生直接照著物理課本的方式開始實驗。很多學生表示，他們就像一個木偶人一樣，照著物理課本的流程開展實驗活動，他們不敢做和物理課本上不一樣的步驟，唯恐實驗不能成功，而當他們做完實驗以后卻還是不能了解為什么要做這個物理實驗。如果教師應用“實驗一探究”的教學模式引導學生做實驗，那就要應用引導學生進入學習情境的方法讓學生思考，為什么要開展該次的實驗活動，令學生有一個明確的實驗目標。

以物理教師引導學生學習《物質的比熱容》這一節課，讓學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時，沒有直接告訴學生什么是比熱容。他在教學引導環節引導學生觀看多媒體課件，這一個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為某游泳館早上十點開放，下午五點結束營業，這個營業時間太短暫，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，特別是在六點以后，沙子變得非常冰冷，如果客戶此時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段，以便為客戶提供最優質的服務。學生看到這一則告示的時候就開始思考，為什么同一個游泳館同一片游泳池，溫差會這么大呢？這個物理現象中包含了哪種物理問題呢？

在應用“實驗一探究”的教學模式引導學生做實驗時，物理教師要為學生創建一個學習環境，讓學生發現物理問題，讓學生愿意嘗試自由地探索物理問題。

（二）引導猜想假設，讓學生提出實驗目標

當學生發現了物理問題以后，教師要鼓勵學生開始探索物理問題。那么有些物理教師會問：“在應用‘實驗一探究的教學模式時，我該從哪個方向引導學生探索物理問題呢？”此時，物理教師要引導學生結合生活經驗，以及以往學習過的舊知識來提出物理猜想，并給出猜想的依據。

依然以物理教師引導學生學習《物質的比熱容》這一節課，讓學生掌握比熱容的概念為例，那名物理教師引導學生們共同探討多媒體中描述的物理問題。學生經過分析，發現這段視頻中說了兩個物理問題：一是游泳館的海水與沙子都在夜里和白天呈現溫差的問題；另一個是海水和沙子在同樣的環境中溫差不一樣的問題。為什么溫差不一樣呢？有一名學生經過思考，給出一個答案，他說會不會因為砂子和海水吸熱和放熱比率不一樣？這名學生說他是南方人，過去南方沒有空調，人們熱得受不了的時候，就在房間放一大盆冰，這樣屋里會涼爽一些。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。這名學生提出的理論依據被學生們贊同。

物理教師在引導學生提出假設這一環節，要引導學生不可以漫無邊際、隨便提出假設，要給出足夠的理論依據。只有這樣的物理假設，才能成為實驗目標，該實驗目標才具有可操作性。

（三）制定實驗計劃，令學生寫出實驗步驟

在傳統的物理教學中，物理教師會要求學生依照課本中的步驟開展實驗。而教師在應用“實驗一探究”教學模式時，要引導學生根據實驗目的找出實驗方法，自主提出實驗步驟。當學生做出實驗假設后，物理教師要引導學生自主提出實驗方法，設計實驗步驟，這是引導學生掌握探索的方法，了解科學精神的重要學習環節。

（四）鼓勵交流討論，要學生反思物理實驗

當學生做完物理實驗以后，教師要引導學生用歸納、類比、推理等方法得到物理事物產生的規律，能夠應用高度抽象的語言說出這一物理規律，這就是物理的概念。在學生完成實驗以后，物理教師要引導學生反思物理實驗過程，了解實驗的結果是否實現了實驗的目的，實驗的數值是否精確，是否可以進一步簡化或優化實驗過程。當學生完成了反思過程以后，教師要引導學生學會用抽象的、精確的、客觀的語言來描述實驗中產生的概念。

（五）建立知識體系，給學生動手歸納機會

物理教師引導學生理解了物理概念以后，要引導學生結合以往的舊知識，從物理系統的角度更系統地來理解物理概念。仍以物理教師引導學生學習《物質的比熱容》這一節課，讓學生掌握比熱容的概念為例，當學生完成了物理實驗，物理教師引導學生理解了一種物質在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，這名物理教師引導學生從比熱容的定義、單位、不同物質的比熱容這一個物理系統來思考問題，讓學生將實驗中學習的知識整理成一套較為完整的知識體系。

四、總結

物理概念教學是物理教學的基礎，初中物理教師應用“實驗一探究”模式開展物理概念教學的目的是為了突破傳統物理概念教學的弊端，應用一種全新的物理概念教學模式來培養學生的綜合素質。本次研究說明了這種教學模式實施的方法，其實施的過程可成為初中物理教師的教學借鑒。