基于直接經(jīng)驗的初中物理探究性實驗教學(xué)

何克軍

【摘要】物理科目是初中教育中十分重要的教學(xué)科目，是幫助學(xué)生構(gòu)建物理認(rèn)知與開展高階物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)保障.初中物理教學(xué)主要包括教材理論講解與實驗教學(xué)，以理論知識為基礎(chǔ)，以實驗教學(xué)為主要方法的教學(xué)模式能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力以及問題解決能力等，并提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣愛好，為學(xué)生構(gòu)建良好的物理基礎(chǔ).基于此，本文通過對基于直接經(jīng)驗的探究式實驗教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行研究，以此探究初中物理開展探究式實踐教學(xué)的有效措施，為教育工作者提供一定的參考依據(jù).

【關(guān)鍵詞】探究性實驗;初中物理;直接經(jīng)驗

在初中物理教學(xué)中，大多數(shù)教師將教學(xué)重點放在課堂理論教學(xué)與演示教學(xué)中，而對于物理實踐教學(xué)缺少足夠的重視，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生缺少物理實驗相關(guān)的直接經(jīng)驗，學(xué)生雖然能夠取得相對良好的物理成績，但是無法將其在實際生活中有效運用，物理學(xué)習(xí)最終成為“紙上談兵”，這與物理教學(xué)的教育核心追求嚴(yán)重不符.

教師在物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生對于物理知識的直接體驗，通過情景教學(xué)以及動手實踐教學(xué)等方法加強(qiáng)學(xué)生的直接感受，確保學(xué)生通過實踐教學(xué)能夠深入理解物理知識，形成良好的物理知識系統(tǒng).

1 基于直接經(jīng)驗的初中物理探究性實驗教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 探究性物理實驗教學(xué)環(huán)境質(zhì)量較差

新時代發(fā)展背景中，我國義務(wù)教育發(fā)展理念已經(jīng)從傳統(tǒng)的應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育.物理教學(xué)中，學(xué)校在注重教材理論教學(xué)的同時，更加注重學(xué)生動手實踐能力.

當(dāng)前，部分學(xué)校由于教育經(jīng)費不足、師資力量薄弱、對實驗教學(xué)缺少足夠的重視等原因，導(dǎo)致物理實驗教學(xué)環(huán)境質(zhì)量相對較差，實驗器材整體質(zhì)量相對低下，專業(yè)器材數(shù)量稀少，物理實驗室基礎(chǔ)建設(shè)薄弱[1].

這些問題導(dǎo)致教師在物理教學(xué)中難以帶領(lǐng)學(xué)生開展有效的物理實驗，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生難以在親身實驗中深入了解物理知識，缺少足夠的直接經(jīng)驗與過程探究經(jīng)驗，嚴(yán)重影響學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量.

1.2 學(xué)生基礎(chǔ)能力薄弱，自主探究能力較弱

物理科目具有鮮明的理科性，在實際學(xué)習(xí)中存在一定程度的學(xué)習(xí)難度.部分學(xué)生由于探究能力相對有限，并不善于信息收集與數(shù)據(jù)計算，難以將理論知識與生活實際相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而導(dǎo)致自身物理學(xué)習(xí)能力相對薄弱，在學(xué)習(xí)中對教師的幫助具有較強(qiáng)的依賴性[2].

部分學(xué)生由于自身思維比較懶惰，對于探究實驗缺少積極主動性，實際動手能力低下，無法獨立開展物理實驗，遇到問題惰于思考，探究能力較差.上述問題都會導(dǎo)致學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量低下，難以開展高效的探究式實驗教學(xué).

1.3 物理教師在物理實驗中對探究實踐缺乏足夠的重視

部分物理教師由于受到傳統(tǒng)教學(xué)模式與思想的影響，自身教學(xué)觀念并沒有與時俱進(jìn)，在教學(xué)工作中仍以傳統(tǒng)的講解式教學(xué)為主要手段，而對探究性實驗教學(xué)缺少足夠的重視程度，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生在實際學(xué)習(xí)中接觸到物理實驗的機(jī)會稀少，學(xué)生無法通過親身參與實驗和動手操作的方法加強(qiáng)物理知識的認(rèn)知與理解，對于物理實驗細(xì)節(jié)、相關(guān)定律演化過程等內(nèi)容缺少深入了解，難以有效保障自身物理學(xué)習(xí)效果[3].

物理教材中存在部分趣味探究性實驗，這部分實驗并不屬于考試系統(tǒng)中的知識內(nèi)容，因此教師在教學(xué)時常常選擇放棄講解，而這部分內(nèi)容會對學(xué)生產(chǎn)生一定的吸引力，長時間下去會導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣受到打擊，進(jìn)而產(chǎn)生消極學(xué)習(xí)等負(fù)面心理.

2 基于直接經(jīng)驗的初中物理探究性實驗教學(xué)的實施措施

2.1 利用情景教學(xué)激發(fā)學(xué)生自主探究興趣

初中物理設(shè)置探究性實驗教學(xué)內(nèi)容的主要目的就是幫助學(xué)生培養(yǎng)自主探究能力、思維發(fā)散能力，在實驗教學(xué)中感受到物理學(xué)習(xí)的快感.

教師在實驗教學(xué)的過程中，可以積極利用情景教學(xué)方法，以此激發(fā)學(xué)生的自主探究興趣，進(jìn)而對物理實驗學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，在學(xué)習(xí)過程中加深學(xué)習(xí)印象[4].

例如 教師在講解杠桿原理知識時，可以借助生活中常見的羊角錘、蹺蹺板等實物進(jìn)行教學(xué)，將實際生活與理論知識有效結(jié)合到一起，從而幫助學(xué)生在腦海中快速構(gòu)建出相關(guān)物理知識概念，同時能夠促使學(xué)生對問題進(jìn)行深入思考，部分學(xué)生會在思考中進(jìn)一步提出相關(guān)問題和疑惑，教師可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行深入講解，從而使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗到物理學(xué)習(xí)的興趣.

2.2 精心設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生積極參與

教師在物理教學(xué)過程中可以通過提問引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識分析思考，使學(xué)生帶著疑問進(jìn)行物理實驗，在實驗過程中親自探究問題的解決方案.這種教學(xué)方法能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，通過不同層次的問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逐步探究.

例如 教師在講解各色光混合時，如何將白光轉(zhuǎn)化成另一種顏色光時，教師可以利用下述教學(xué)模式進(jìn)行.

白光在經(jīng)過三棱鏡后會產(chǎn)生七色光，將七色光經(jīng)過紅色玻璃紙，這時教師引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)象進(jìn)行觀察，同時發(fā)出提問：與玻璃紙不同顏色的光為何看不見了？當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生對問題原因進(jìn)行明確分析后進(jìn)一步提出問題：如果陽光直接透過帶顏色的玻璃紙會發(fā)生什么現(xiàn)象？想要從白光中獲取到某一種顏色光，可以采用什么辦法？

教師逐步引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行分析思考，并通過實驗佐證相關(guān)猜想，從而使學(xué)生在階段性的實驗中深入學(xué)習(xí)物理知識[5].

2.3 重視實驗過程，引導(dǎo)學(xué)生分組實驗

物理實驗的重點內(nèi)容就是物理實驗的探究過程.教師在開展物理實驗教學(xué)時必須重視物理實踐的探究過程，引導(dǎo)學(xué)生對物理發(fā)生過程進(jìn)行詳細(xì)觀察，以此驗證相關(guān)物理定律或原理，從而對物理知識具有詳細(xì)全面地深入了解.

教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實驗，依據(jù)學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況進(jìn)行科學(xué)合理的人員配置，確保小組成員之間能夠有效配合溝通，在合作努力中完成實驗[6].

小組實驗?zāi)Ｊ竭€能夠幫助學(xué)生提高思維能力，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對實驗中遇到的問題進(jìn)行小組內(nèi)部探討分析，不同意見之間相互交流碰撞能夠促使小組成員逐漸完善自身的物理學(xué)習(xí)思維，對自身問題解決能力起到良好的鍛煉效果.

3 基于直接經(jīng)驗的初中物理探究性實驗教學(xué)案例

在探究電壓、電流以及電阻之間的關(guān)系的物理教學(xué)中，為加強(qiáng)學(xué)生的直觀感受，提高學(xué)生動手能力與實踐能力，教師設(shè)計了如下探究式物理實踐教學(xué)方案.

3.1 教學(xué)目標(biāo)

本次實驗主要幫助學(xué)生探究電壓、電流與電阻之間的關(guān)系;在實驗中學(xué)習(xí)歐姆定律，同時能夠熟練開展相關(guān)公式計算分析;學(xué)習(xí)滑動電阻器的具體使用方法，能夠在實驗中有效測量導(dǎo)體電壓.

本次教學(xué)實驗主要采用控制變量方法，培養(yǎng)學(xué)生物理問題解決能力.

為保證學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，在開展探究性物理實驗教學(xué)的同時，還需要幫助學(xué)生深入了解物理學(xué)，使其認(rèn)知到物理學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性、專業(yè)性以及精確性等特點，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度.

3.2 教學(xué)難點與重點

歐姆定律是初中物理學(xué)習(xí)中極其重要的物理知識，同時也是物理學(xué)中比較基本的定律之一，對于剛接觸物理學(xué)的學(xué)生而言來講具有一定的理解難度.基于直接經(jīng)驗的探究性實驗?zāi)軌驇椭踔猩焖倮斫鈿W姆定律，在親身參與實驗中理解歐姆定律，同時能夠激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣.

3.3 教學(xué)器材

本次物理實驗應(yīng)用的實驗器材主要包括電壓表、電流表、若干導(dǎo)線、穩(wěn)定電源、定值電阻以及滑動變阻器等.

3.3.1 教學(xué)設(shè)計

在課堂實驗正式開始前，物理教師先為學(xué)生進(jìn)行一遍教學(xué)演示：對同一個燈泡添加不同電壓，以此觀察燈泡的實際亮度變化;不同的燈泡連接同一電壓，會發(fā)現(xiàn)亮度不同.

通過演示實驗讓學(xué)生了解到電流、電壓以及電阻之間存在一定關(guān)聯(lián)關(guān)系，引起學(xué)生的好奇心與探究心，從而開展本次物理教學(xué).

教師以演示實驗為基礎(chǔ)向?qū)W生提問：電壓、電流、電阻之間的關(guān)系？

促使學(xué)生對問題進(jìn)行獨立思考，教師引導(dǎo)學(xué)生積極開展發(fā)散思維，讓學(xué)生將自身提出的猜想進(jìn)行記錄，比如I=UR，以此為后續(xù)教學(xué)進(jìn)行鋪墊.

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實驗，同時向?qū)W生提出問題：本次實驗使用到的方法，同時進(jìn)行舉例說明;本次物理實驗與電學(xué)實驗之間的差異，同時舉例詳細(xì)說明.教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計，同時要求學(xué)生繪制電路圖.

當(dāng)電阻固定時，對電阻兩端電壓進(jìn)行控制，記錄不同電壓下的電流數(shù)值.

當(dāng)電壓固定時，控制電路系統(tǒng)的電阻值，記錄不同電阻下的電流數(shù)值.

要求學(xué)生依據(jù)實際實驗情況繪制本次實驗的電路圖，從而培養(yǎng)學(xué)生思考能力與動手能力.

教師重點關(guān)注學(xué)生動手實驗過程，對學(xué)生在實驗中遇到的問題予以實時關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生獨立解決問題，并對此進(jìn)行總結(jié)分析.

在實驗結(jié)束后，要求學(xué)生對自身記錄的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，從而確定電流、電阻和電壓之間的關(guān)系.教師通過探究實驗引導(dǎo)學(xué)生理解歐姆定律，依據(jù)歐姆定律內(nèi)容總結(jié)出具體地表達(dá)公式，即R=UI，同時加深學(xué)生對于各變量單位的印象.其中，電流I的單位是A，電壓U的單位是V，電阻R的單位是Ω.引導(dǎo)學(xué)生探究分析歐姆定律的實際應(yīng)用條件.

課堂教學(xué)最后，教師對實驗教學(xué)與教材內(nèi)容學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)，對本次教學(xué)的主要內(nèi)容進(jìn)行概括與提煉，引導(dǎo)學(xué)生完成教材中的課后練習(xí).

3.3.2 案例分析

通過實驗教學(xué)幫助學(xué)生快速了解學(xué)習(xí)到歐姆定律相關(guān)知識，對生活中常見的電流、電壓和電阻之間的關(guān)系具有初步認(rèn)知;本次探究式實驗教學(xué)幫助學(xué)生學(xué)會運用控制變量方法進(jìn)行物理學(xué)習(xí);通過親身參與物理實驗提高學(xué)生的直接感受與直接經(jīng)驗，從而幫助學(xué)生提高物理學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量.

4 結(jié)語

初中物理是初中教育工作中的重要組成部分，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的物理探究能力，通過探究性實驗教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的實際操作能力、思維創(chuàng)新能力以及問題解決能力等，同時能夠加強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的直接經(jīng)驗，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步提高初中物理教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)效果.

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡彬榮.初中物理探究性實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)的實踐研究[J].天津教育，2021，（36）：100-101.

[2]張阜潤.探究性實驗教學(xué)在初中物理教學(xué)中的作用分析[J].中國教師，2021，（S1）：166.

[3]黃孫貴.探究性實驗在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].名師在線，2021，（21）：69-70.

[4]羅慨.初中物理探究性實驗教學(xué)模式的初步探索[J].考試與評價，2020，（07）：148-149.

[5]劉忠文.初中物理探究性實驗和驗證性實驗對比研究[J].讀寫算，2019，（28）：72.

[6]歐陽海雁.核心素養(yǎng)下初中物理探究性實驗的教學(xué)探究[J].考試周刊，2019，（75）：139-140.