新課標提出,物理課程的實施應當依據學科內涵,遵循學生認知規律,倡導教學方式的多樣化,以培養學生的自主探究能力,使學生掌握學會學習的方法。因此,物理教師應對學生的主體地位形成高度認識,本著以學生發展為本的育人思想,基于對教學內容的分析,靈活選擇教學方式,以激發學生學習物理的興趣,培養學生知行合一的品質和學以致用的能力,力求實現初中物理教學質量的提升。本文將對基于自主探究能力培養的初中物理教學策略進行詳細闡述與說明。
一、演示趣味物理實驗,激發自主探究興趣
實踐表明,以直觀生動的教學方式授課,能夠快速集中學生的注意力。因此,在以培養學生自主探究能力為自標的初中物理教學活動中,教師可以就教學內容設計并演示趣味實驗,讓學生在直觀的情境下觀察奇妙的物理現象,從而產生探究物理知識的欲望,主動進人探究過程。基于學生在學習過程中的表現,教師應加以點撥,讓學生感受到物理世界的神奇,培養學生自主探究物理知識的習慣,以不斷提升學生的物理學習能力,推動初中物理教學活動順利實施。
例如,在教學《探究:光的反射定律》一節時,教學目標是讓學生用科學的思維探究光的反射現象,提高學生的觀察與分析能力,激發學生的科學探究精神。首先,教師提問:“為什么在鏡子前看到的物體是正立的?”以生活現象激發學生的好奇心,由此引導學生回顧光的傳播和直線傳播知識。其次,教師演示趣味物理實驗,讓學生觀察水面上的倒影,幫助他們初步理解光的反射定律。學生觀察不同角度下的人射光和反射光,經歷具體的探究過程,并記錄和分析實驗數據。再次,師生互相分享實驗過程中遇到的問題和采取的解決方案。教師引導學生總結本課的主要內容,強調光的反射定理的重要性,并組織學生交流探究心得。這樣,通過演示趣味物理實驗,激發了學生自主探究的興趣,使學生充分經歷物理探究的過程,切實體現了學生在教學活動中的主體性,大幅提升了學生的自主探究能力,促進了初中物理教學活動的順利實施。
二、引入生活實例輔助,增強自主探究動力
(一)創設生活情境,激發學生課堂參與熱情
新課標提出,物理教學應充分結合學生生活經驗,有目的地創設生動具體的情境,通過認知沖突,引導學生從生活視角出發,經歷物理探究的過程。基于此,初中物理教師可以基于對學生生活認知水平的考慮,在深人研究教學內容與現實生活關系的基礎上,在教學過程中創設生活情境,導人學習主題,激發學生自主探究的積極性,增強學生課堂參與的熱情,從而加深學生對所學知識內涵的理解,為學生掌握物理學科實踐能力奠定基礎,順利實現開展初中物理教學活動的目標。
例如,在教學《光的折射》一節時,教學目標是讓學生理解光的折射定義,懂得應用光的折射定律解決實際問題。首先,考慮到學生已經掌握了光的基本概念和反射現象,教師創設以下現實生活情境:在炎熱的夏天,公路從遠處看起來好像有一灘水,走近時卻發現什么都沒有。然后詢問學生自己是否有過類似的經歷,由此調動學生的生活經驗。通過師生互動,了解到學生對水中筷子變彎具有一定的認知。其次,教師講解折射現象在生活中的應用,如眼鏡、放大鏡、望遠鏡等,并結合語文學科知識進行講解:“中華文化博大精深,有些古詩詞中蘊含著豐富的物理知識,如起舞弄清影、潭清疑水淺、風吹草低見牛羊、樓臺倒影入池塘等,那么這幾句詩中的哪句所描繪的情境體現的是光的折射原理呢?”由此引發學生自主探究的積極性,在幫助學生理解物理知識的同時建立文化自信。最后,教師就某同學所做的生活實驗提出問題:“某同學利用光具盤探究光從空氣斜射入玻璃中時的光路,經過多次實驗后記錄了以下數據:如表1所示。當光以 30° 的入射角從玻璃射入空氣中時,折射角是多少(如圖1所示)?”
表1

圖1

學生運用折射定理計算折射角,鞏固對新知識的理解。教師強調物理知識在現實生活中的應用,讓學生認識到物理課程的現實價值。這樣,通過創設生活情境,激發學生課堂參與熱情,使學生在物理知識的學習中形成了創新意識,培養了自主探究能力,為初中物理教學活動的順利開展奠定了基礎。
(二)設計實踐任務,理論結合實際展開探究
新課標倡導,物理課程要注重“做中學”“用中學”,培養學生的動手能力。要想實現培養學生自主探究能力的教學目標,初中物理教師應當在教會學生理論知識的基礎上,給予學生實踐的機會,從而在課堂上設計實踐任務,讓學生經歷理論結合實際展開探究的過程,通過學科實踐加深對所學知識與技能的理解,形成知行合一的良好習慣,從而提升學科實踐能力,達到高效開展初中物理教學活動的自的。
例如,在教學《測量:物體的質量》一節時,教學目標是讓學生知道測量質量的常用工具,經歷“質量的測量過程”,并掌握天平的使用方法。首先,教師基于學生的生活認知,詢問學生:“如果需要粗略了解物體的質量,我們可以進行估測。但若要準確知道物體的質量,我們應該怎么辦呢?”從而調動學生的自主探究意識,要求學生閱讀教材,歸納實驗室用什么工具測量物體的質量,并說出天平各部分結構名稱,以及天平的使用規則。其次,教師為學生介紹天平的構造,并設計實踐任務:用天平測量固體和液體的質量。學生探究實驗原理,完成物理實踐活動,并歸納產生誤差的原因。最后,教師組織學生合作歸納學習重點,交流心得。這樣,通過實踐任務,組織學生結合所學知識進行探究,充分加深了學生對測量質量方法的理解,提高了學生的自主探究能力,并培養了學生的學科實踐能力,最終高效開展了初中物理教學活動。
三、把握學生學情提問,調動自主探究熱情
新課標提出,讓學生在問題情境中探索和發現知識,有利于學生形成創新思維,建立解決問題的意識,養成主動學習的習慣。基于此,初中物理教師需要充分把握學生學情,有意識地創建合理的問題情境,通過“問題教學”,為學生搭建一個交流、合作、探索、發展的平臺,調動學生自主探究的熱情,從而幫助學生清楚地理解物理概念,掌握應用物理知識解決問題的方法,在日常生活中也能做到思維有邏輯、結論有依據,充分發揮物理課程的育人功能,打造精彩的初中物理教學活動。
例如,在教學《牛頓第一定律》一節時,教學目標是讓學生理解牛頓第一定律的概念,知道力是改變物體運動狀態的原因,明確慣性的概念,認識一切物體都有慣性,并能夠用牛頓第一定律解釋一些日常現象。首先,教師基于對學生學情和認知水平的雙重考慮,描述了一個簡單現象:一個物體放在桌子上,自已是不會移動的,由此引出牛頓第一定律的概念。其次,教師提出問題:“玩滑板的人用腳蹭地,滑板會前進,不用腳蹭地,滑板最終會停下來,為什么?物體的運動和力究竟有什么關系?”由此引發學生思考。再次,教師引導學生運用牛頓第一定律解釋生活現象,如坐公交車時司機急剎車,乘客向前傾;公交車突然啟動時,乘客向后倒;當拋擲一個物體時,物體會繼續飛行一段距離等,從而使學生認識到牛頓第一定律在現實生活中有著廣泛應用,是學習力學的基礎。最后,教師引導學生整理這節課的學習內容,希望學生課下交流更多與牛頓第一定律相關的實例。這樣,不僅充分培養了學生的科學思維能力,使學生懂得用物理知識去解釋現實生活中的現象,而且切實發揮了物理課程的育人功能,實現了初中物理高效課堂的構建。
四、設計合作學習任務,創造自主探究氛圍
(一)圍繞學習任務,合作探究理論知識
新課標指出,物理教師應肩負起防止教學內容碎片化、孤立化的責任,努力使學生的學習內容更加結構化、系統化。然而,這種教學勢必會增加部分學生自主探究的難度。基于此,初中物理教師應在充分了解學生知識基礎、能力水平、學習動機和情感態度的基礎上,圍繞學習任務,對學生進行合理分組,要求他們合作探究理論知識。同時,強調學生在合作過程中要互學互助,共同進步。這樣不僅能夠營造良好的自主探究氛圍,還能培養學生良好的互助品格,從而有效促進初中物理教學目標的達成。
例如,在教學《認識浮力》一節時,教學目標是讓學生知道什么是浮力,以及浮力產生的原因,會用“稱重法”測量浮力的大小,并親身參與科學探究的過程,體驗科學探究的樂趣。
首先,教師應用信息技術展示圖片,如圖2所示,并讓學生獨立思考圖片中的問題,以激發學生的思維活躍性。隨后,教師向學生解釋道:“這種現象與浮力相關,那么什么是浮力?浮力產生的原因是什么?這就是我們這節課要探究的內容。”
其次,基于對學生具體發展情況的了解,教師將學生科學分組,并設計合作學習任務:將空瓶壓入水中,手會有怎樣的感覺?把乒乓球放進杯子里,并倒入半杯水,觀察乒乓球的最終狀態。此舉旨在通過真實體驗,幫助學生理解浮力的概念。
再次,教師安排學生自主閱讀教材,合作探究浮力的計算方法,以及浮力在生活中的應用實例。在此基礎上,教師提出一些與浮力相關的實際問題,讓學生運用浮力知識解決真實問題,并重點引導學生歸納形狀與浮力的關系,對學生的批判性思維和問題解決能力進行相應的評價。
最后,教師引導學生合作總結本課的學習重點,并建議學生共同交流合作探究的學習體會。通過圍繞學習任務組織學生合作探究理論知識,營造互學互助的課堂氛圍,使學生保持自主探究的充足動力,在合理的點撥中深化對浮力的認識和理解,最終有效達成了初中物理教學目標。
圖2

(二)把握學科特征,合作開展實驗活動
新課標倡導規范物理實驗教學,引導學生自主實驗,培養他們解決問題的能力和創新精神。初中物理教師要認識到實驗這門課程最主要的特征,在基于學生自主探究能力培養的教學活動中,設計合作實驗探究任務,指導學生真實操作,全面記錄實驗數據,進而引導學生對實驗活動進行總結和評價,從而在交流、評估與反思中進一步提升自主探究能力,充分實現優化初中物理教學效果的目標。
例如,在教學《探究:杠桿的平衡條件》一節時,教學目標是讓學生通過實驗觀察和理論推導掌握杠桿的平衡條件,理解力臂的概念,培養運用物理知識解決實際問題的能力。
首先,在導入階段,教師可以通過信息技術展示圖片,引導學生觀察生活中的杠桿現象(如圖3所示),并講解杠桿的概念、分類和平衡條件,幫助學生形成對理論知識的初步理解。
圖3

其次,教師將學生科學分組,并設計實驗任務:利用測力計、鉤碼等數據,親自驗證杠桿的平衡條件。學生代表分享自己所在小組的探究過程,由其他小組成員進行評價。同時,教師講解利用杠桿平衡條件解決實際問題的方法,如求杠桿的平衡點、計算力的大小等,以幫助學生鞏固所學知識。
最后,教師給予學生自主反思、合作互評的時間,以加深學生對所學知識的記憶。這樣,在把握學科特征的基礎上,以學生發展為中心,組織開展實驗活動,形成了良好的探究氛圍,促使學生充分參與自主探究過程,最終高效理解了物理基礎知識與基本技能,培養了學生的科學思維能力,提高了學生的學科實踐水平,從而優化了初中物理課堂教學效果。
五、結語
總而言之,基于自主探究能力的培養開展初中物理教學,是在充分考慮學生學情的基礎上進行的,有利于引導學生不斷探索,提高學生解決問題的能力,使學生形成適應社會發展必備的核心素養。對此,初中物理教師應當秉持以人為本的教育理念,根據對學生自主探究能力的判斷,創新教學策略,充分調動學生參與物理課堂的積極性,幫助學生高效汲取物理基礎知識和基本技能,從而確保初中物理課程實踐活動高質量開展。
(劉蕓)