初中物理探究實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用

馬 超 黃變變 錢 郁*

（1.寶雞文理學(xué)院物理與光電技術(shù)學(xué)院 陜西寶雞 721000；2.山西師范大學(xué)教師教育學(xué)院 山西臨汾 041000）

物理實(shí)驗(yàn)探究可以從根本上對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行分析和研究，能夠系統(tǒng)地掌握物理知識(shí)點(diǎn)，形成自己獨(dú)特的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；學(xué)生們可以進(jìn)行深度的物理實(shí)驗(yàn)探究交流，體驗(yàn)合作探究的過程，為以后學(xué)生解決疑難問題打下堅(jiān)持的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)探究同時(shí)還能體現(xiàn)出學(xué)生的主體地位，并以探究為主要手段的探究方法，能夠有效提升學(xué)生的課堂參與度 ，進(jìn)而激發(fā)其學(xué)習(xí)熱情 ，有助于提高知識(shí)的掌握水平 ，對(duì)其健康成長也有一定的積極作用[1]。探究性實(shí)驗(yàn)如此重要，但是在實(shí)際教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的效果卻不是很理想。

本次研究以北京師范大學(xué)出版社出版的初中物理教科書為主要研究對(duì)象[2]，通過分析教材中實(shí)驗(yàn)探究部分內(nèi)容，選取教材中部分實(shí)驗(yàn)探究知識(shí)點(diǎn)，具體分析比較教材中的實(shí)驗(yàn)過程，根據(jù)教材中實(shí)驗(yàn)部分知識(shí)點(diǎn)特點(diǎn)，提出相應(yīng)的教學(xué)建議。

一、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)部分知識(shí)點(diǎn)

通過對(duì)教材進(jìn)行分析，分別在八年級(jí)上冊(cè)、八年級(jí)下冊(cè)、九年級(jí)全一冊(cè)三本教材中各選取一部分實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容進(jìn)行研究，表1 為部分實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容。

表1 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)部分知識(shí)點(diǎn)

如表1 所示，為中學(xué)部分中學(xué)實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容，通過對(duì)課本探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分析，發(fā)現(xiàn)有以下特點(diǎn)：一、課本中探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容詳細(xì)具體。從表1 可以清楚地看到，不同部分實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容對(duì)于問題提出、制地計(jì)劃、收集證據(jù)、分析結(jié)論課本上都給出了每一步的詳細(xì)過程。這就導(dǎo)致在實(shí)際教學(xué)過程中教師會(huì)跟課本上的實(shí)驗(yàn)步驟，照本宣科地講解，這樣的方式不僅剝奪了教師自己的創(chuàng)新性，而且學(xué)生在這樣的情況下學(xué)習(xí)不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，喪失了科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究本身的價(jià)值。二、實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容對(duì)于學(xué)生的學(xué)生主動(dòng)研究性的設(shè)計(jì)安排不全面，每學(xué)完一部分內(nèi)容沒有給學(xué)生留一些簡單的需要探究的問題，也就是常說的留白。三、課本中給出了固定的實(shí)驗(yàn)探究方法，同時(shí)也固定了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所。有些實(shí)驗(yàn)在室外教學(xué)可能比室內(nèi)教學(xué)效果更好，更容易培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣。

二、教學(xué)建議

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)要跳出課本的局限性

表1 分別節(jié)選了八年級(jí)上冊(cè)、八年級(jí)下冊(cè)、九年級(jí)全一冊(cè)物理實(shí)驗(yàn)探究部分內(nèi)容各一節(jié)，從表1 中的三部分內(nèi)容中清楚地看到，在進(jìn)行每一個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)前，課本中已經(jīng)給出了非常詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，在這里要強(qiáng)調(diào)的是，不管是學(xué)生還是教師，一定不能被所給定的實(shí)驗(yàn)器材或詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃禁錮，要有自己創(chuàng)新的想法。課本中給出的實(shí)驗(yàn)方法并不一定最好的，可能會(huì)有對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果更好的實(shí)驗(yàn)方案。

對(duì)于教師而言，尤其是有一定教齡的教師，想要實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得理想的效果，就要跳出課本的實(shí)驗(yàn)，一定要用發(fā)展的眼光看待所教的知識(shí)點(diǎn)，不斷地要去創(chuàng)造創(chuàng)新，如八年級(jí)上冊(cè)，課本中的計(jì)劃的最后一步是求出質(zhì)量與體積的比值，直接就給出學(xué)生信息求質(zhì)量與體積的比值，如果讓學(xué)生自己去探究質(zhì)量與體積之間的規(guī)律，而不告訴他直接去求質(zhì)量與體積的比值，效果也許會(huì)更好。或者在一些實(shí)驗(yàn)探究中可以采用自己發(fā)現(xiàn)或者創(chuàng)造的更好的實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行。如：探究影響電阻大小的因素時(shí)，為了學(xué)生可以更好地理解，可以用影響水在水管中流速的快慢的模型來加深學(xué)生的理解。對(duì)于學(xué)生而言，可以采用“頭腦風(fēng)暴法” ，給學(xué)生問題，學(xué)生自己去想可以采用什么樣的實(shí)驗(yàn)，得到解決問題的答案。

同時(shí)建議編寫教材的專家，在更新教材時(shí)，可以在實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容結(jié)束后，再給學(xué)生留一些問題，學(xué)生可以帶著問題下課。這類問題可以是在學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，以類比的思想，與本節(jié)實(shí)驗(yàn)探究思想相同的其他科學(xué)探究。也可以是本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容留一部分還需要探究的內(nèi)容，但是要考慮到探究內(nèi)容的趣味性和難易程度，確保是學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)探究思考可以得到答案。那么學(xué)生自己下去就會(huì)去主動(dòng)學(xué)習(xí)。

（二）增強(qiáng)教學(xué)中的變通性

同時(shí)教師教學(xué)中要增強(qiáng)變通性，比如在教授概念課功率、功、摩擦力、彈力以及重力等[3]都適合探究性教學(xué)，但是經(jīng)過筆者統(tǒng)計(jì)，課本中對(duì)于功率、功、摩擦力、彈力以及重力，僅僅將摩擦力作為實(shí)驗(yàn)探究部分內(nèi)容，由此可見課本中給出的探究式教學(xué)內(nèi)容是不全面的，為了學(xué)生可以更好地理解物理知識(shí)點(diǎn)，所以教師一定要懂得變通。在實(shí)際教學(xué)中，教師要認(rèn)真鉆研教材，研究教材中哪些知識(shí)點(diǎn)還可以應(yīng)用探究式教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，從而采用探究式教學(xué)。為了更清楚地觀測(cè)教學(xué)效果，教師可以采取對(duì)照試驗(yàn)，相同部分內(nèi)容如：重力，在不同的班級(jí)中進(jìn)行講授，一個(gè)班級(jí)采用普通教學(xué)模式，另一個(gè)班級(jí)采用探究式教學(xué)模式，學(xué)習(xí)之后看哪種教學(xué)模式下教學(xué)效果更好，從而采取相應(yīng)的教學(xué)模式。通過大多數(shù)學(xué)者研究，探究式教學(xué)效果要優(yōu)于一般式教學(xué)。

除此之外，探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要盡可能地貼近學(xué)生的生活，學(xué)生們所學(xué)的物理知識(shí)可能在生活中已經(jīng)早已接觸，只是不知道其原理是什么。那么對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生走出教室進(jìn)行，學(xué)生一天在教室中學(xué)習(xí)，把學(xué)生們帶出去一可以極大地提高他們的興趣，二在室外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可以與學(xué)生生活更加密切聯(lián)系。如表1 中探究機(jī)械是否省功的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，所采用的實(shí)驗(yàn)用具是動(dòng)滑輪，動(dòng)滑輪雖然是我們生活中非常重要的機(jī)械，但學(xué)生對(duì)它卻不是很了解。這里可以帶學(xué)生去室外讓小車或物體搬上臺(tái)階，讓學(xué)生思考有什么樣的方法，學(xué)生自然就想到了斜面，在前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了功的概念，學(xué)生們知道雖然省力了，但是斜面走的路程卻長了，這樣的實(shí)驗(yàn)既有利于學(xué)生回顧前面的知識(shí)，又非常接近學(xué)生的生活，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

（三）把課堂交給學(xué)生，突出學(xué)生的主體地位

《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，“以學(xué)生的終身發(fā)展為本”，以提高全體學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，為每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)展提供平等機(jī)會(huì)，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，使每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的潛能都能得到發(fā)展[4]。在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)當(dāng)中，要給學(xué)生留有充分可以自主實(shí)驗(yàn)探究的空間，對(duì)于學(xué)生能完全可以自主進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，教師一定不能有過多的干預(yù)，學(xué)生自己制訂計(jì)劃來完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)于一些演示實(shí)驗(yàn)，教師盡可能地多讓學(xué)生參與，不要教師完全掌握實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。

探究性教學(xué)方法能夠充分展示學(xué)生的主體地位，但是使用探究式教學(xué)方法時(shí)教師要做到兩結(jié)合：一、探究式教學(xué)方法與學(xué)生已有知識(shí)相結(jié)合；二、探究式教學(xué)要與啟發(fā)式教學(xué)原則相結(jié)合。對(duì)于第一個(gè)結(jié)合，教師在教學(xué)前要做出預(yù)判斷，本節(jié)探究課可能涉及哪些知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生對(duì)這些知識(shí)點(diǎn)之前是否了解，如在探究—使用機(jī)械是否省功的教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生可能對(duì)滑輪不是很了解，教師可以通過視頻或者圖片等對(duì)學(xué)生不了解的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行及時(shí)補(bǔ)充。對(duì)于第二個(gè)結(jié)合，要將啟發(fā)式教學(xué)原則貫穿于整個(gè)探究式教學(xué)過程當(dāng)中，探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)，不要囿于課本中所給出的實(shí)驗(yàn)操作過程，教師要做到在實(shí)驗(yàn)前、實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)后啟發(fā)學(xué)生，學(xué)生全程自己發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。在實(shí)驗(yàn)前學(xué)生只需要知道自己要解決什么問題，教師啟發(fā)引導(dǎo)，具體通過什么方法解決，學(xué)生自己去想。在實(shí)驗(yàn)中，教師觀察當(dāng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生探究存在問題時(shí)，啟發(fā)學(xué)生，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題并改正，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，學(xué)生要自己得出結(jié)論。這樣把學(xué)習(xí)的權(quán)利交給學(xué)生，學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)中就會(huì)產(chǎn)生許多新的想法和問題，有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

三、結(jié)束語

探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)開設(shè)的主要目的是學(xué)生對(duì)物理知識(shí)點(diǎn)有一個(gè)深刻的理解，一節(jié)好的探究實(shí)驗(yàn)課對(duì)學(xué)生非常重要，本次研究以北京師范大學(xué)出版社出版的初中物理教科書為例，對(duì)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的幾點(diǎn)教學(xué)策略，在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師的引導(dǎo)作用及其重要，在參考上述的幾點(diǎn)教學(xué)策略同時(shí)，實(shí)踐中教師還需要學(xué)生們自身特點(diǎn)和已掌握知識(shí)情況，因材施教不斷探索新的教學(xué)模式從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果。