初中物理探索性實驗教學設計“五要”

初中物理教材設置了許多探索性物理實驗。這些實驗都是在己知物理規律結論的情況下，讓學生在教師的指導下探索嘗試，通過實驗，觀察現象，分析結果，從中找出規律，獲取知識，培養能力的過程。它們為學生驗證和實踐基本的物理知識提供了一個平臺，是學以致用的具體表現。教師如何進行教學設計直接影響著教學效果的取得。那么，怎樣設計探索性實驗教學才能達成這一目標呢?

一、教學設計要注意創設有利于促進學生主動探索的內容

在初中物理探索性實驗教學中，學生探索的是人類早已發現的、成熟的知識內容。要把學生的學習活動設計成真正有探索性的過程，十分不容易。把握不好，往往會使探索流于形式，對問題、對假說求證的過程成為純粹的證實。因此，教師在設計教學時，要把問題求證路線的探尋甚至問題的發現都作為探索性學習的任務教給學生，不給學生過多、過細和過于直接的提示，否則會導致學生在學習過程中探索性的喪失。

建構主義的教學理論認為，學生對學習內容較為深刻理解和掌握是通過學生主動建構來達到的，而不是通過教師向學生傳播信息獲得的。學習者在一定的問題情景下學習，或利用自己原有認知結構的有關經驗同化新知識或通過“順應”，改造、重組原有的認知結構來同化新知識，理解、掌握學習內容，達到對新知識意義的建構。教師不要簡單地把教科書上的內容搬上教案，按課堂教學的程序、以教案的格式書寫就算完成任務。教科書僅僅為教師提供教學的例子，它的內容和編排不是不可以改變的。教師要把教科書提供的教學例子，變成課堂教學可行的學習活動組織方案，根據教學實際創造性地進行教學設計。通俗地說，教學設計是教師制定教學藍圖的過程。教師要注意創設有利于促進學生主動探索的教學內容。例如，在探索聲音的產生和傳播的實驗教學中，教師可先設計學生喜歡的實驗:在鼓面上放一些紙屑，敲擊鼓面，學生會聽到鼓發出的聲音，同時會看到紙屑的運動;敲擊音叉，學生會觀察到與其輕輕接觸的乒乓球發生了運動;把鬧鐘放到玻璃罩中，抽去空氣，這時學生幾乎聽不到聲音，慢慢放入空氣，學生會聽到聲音從無到有、從小到大，然后教師提出問題，逐步引導學生進行科學探索。這樣的教學設計活動就能達到較好的課堂教學效果。

二、教學設計形式要根據學生的實際情況、學習內容來決定

初中物理探索性實驗教學活動的設計可以有多種形式和不同的水平層次，教學活動中包括的探索要素可多可少，教師指導的程度可強可弱。在傳統物理實驗教學活動中，驗證往往多于探索。我們應該改變這種做法，盡量多讓學生做探索性物理實驗。但是，由于考慮到初中學生物理知識、實驗技能都不多，因此初中物理探索性實驗的層次水平不應要求太高。教師在設計實驗教學時，問題與假設、探索程序與探索結論，有些可以是現成的，有些可以是開放的或半開放的，有些甚至可以是完全開放的。初中物理探索性實驗學習的結論應該是有彈性的，教師教學指導的程度和學生自主探索的程度應該根據學生的實際情況、學習內容和環境條件來決定。

三、教學設計要有利于教學目標的實現

由于初中生的知識水平正待提高、學習和探索能力正待發展，也由于課堂教學的學習密度較大，用初中物理探索性實驗教學的方式設計全部的教學內容，是不現實的，也是不必要的。因此，教師在設計初中物理探索性實驗教學時，要認真選擇若干典型材料，精心設計科學探索的案例，實現教學目標。同時，要用科學探索的理論處理其它教學內容，防止重新出現教師積極灌輸、學生被動接受的局面。

四、教學設計要符合學生的心理特點

初中物理探索性實驗教學的設計還應當符合學生的心理特點，教師要從學生熟悉的事物出發，設計學生喜歡的活動。教師可用自制教具和開發的低成本實驗進行探索活動，注意將課內與課外、校內與校外的探索性活動結合起來，努力開發并鼓勵學生參與開發各種層次的、與小型為主的探索性課題。由于探索活動是一種多層面、多形式的活動，無論何種形式，關鍵是要體現科學探索的思想和基本特征。因此，初中物理探索性實驗教學設計還要根據學生的心理特點進行開放思想教育，讓學生在開放教育中充分認識科學本質，擺脫束縛、解放思想，敢于質疑、勇于創新，從而使學生的批判性思維能力、邏輯思維能力，以及創造性地解決問題的能力得到充分的發展。例如，教師手拿一個鐵球和一張紙條。放手后，學生會看到鐵球比紙條下落得快，如果教師問學生:重的物體是否一定比輕的物體下落得快?絕大多數學生都會認為是重的物體下落得快，這時教師就要引導學生擺脫束縛、解放思想，敢于質疑、勇于創新，鼓勵學生提出不同的觀點，尤其是與絕大多數學生不同的觀點，并倡導學生對不同的觀點展開討論、爭論和辯論，尋找充足的證據來證實自己的觀點、反駁他人的觀點。

在初中物理探索性實驗教學的具體過程中，教師還要根據學生的心理特點、知識和能力水平，進行程度不同的指導。例如，問題可以是學生自己提出的，也可以是教師通過特殊的問題情境誘導學生提出的，甚至可以是教師或教材提出的。又如，數據可以讓學生通過實驗、觀察、調查親自收集，也可以給出實驗數據讓學生分析并作出解釋，甚至將數據和數據的分析方法都告訴學生，這種在教師指導下所進行的實驗探索被稱為指導性實驗探索。如果某實驗探索從提出問題、制定計劃、收集和處理證據到總結交流，完全由學生自己決定，這樣的實驗探索即為開放性實驗探索。具體采用什么類型的實驗探索，教師應根據學生的心理特點、知識和能力水平靈活掌握，但教學設計一定要符合學生的心理特點。

五、教學設計要考慮一定的梯度

初中物理探索性實驗教學的安排應有一定的梯度。在具體活動的安排上，教師應遵循從易到難的原則，逐步加大探索的力度。例如，在八年級初期，教師可以安排一些觀察、測量、繪制圖表、制作，通過報刊與網絡收集和處理數據等簡單的探索活動，還可以分析、討論一些科學史上的探索案例，以訓練學生進行探索所需要的基本技能。在八年級中期，可以安排一些部分探索和指導性探索，甚至單因素的完全探索，以重點訓練學生提出問題和猜想的能力，通過簡單的實驗收集數據、解釋數據、作出結論等綜合性的探索技能，使學生認識探索的內涵。在學生對探索有了一定的認識之后，就可以安排有關控制變量、設計實驗等難度較大的活動，包括完全的和開放性的探索，以發展學生的探索能力。此外，活動的數量也應考慮由少到多，使教師和學生都有一個逐步適應的過程。