以問題設計優化初中物理實驗教學

唐秋茂

【關鍵詞】初中物理 實驗教學 問題設計

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）06B-0043-01

實驗教學是培養學生技能的重要手段，也是提高初中物理教學效果的重要保障。因此，如何控制實驗的盲目性、提高學生主動參與實驗是實驗教學中倍受關注的問題。下面筆者結合教學實踐談談在實驗教學中如何優化問題設計增強實驗教學效果。

一、建立問題式實驗教學

以往，演示實驗是教師按教材要求通過演示、講解使學生明白物理現象和掌握物理概念與規律。學生實驗大多是按照教材或教師設計好的思路按部就班地操作，雖然表面上理解了概念、規律，但應用時往往束手無策，談不上思維的訓練和能力的培養。而探究性實驗趨于形式化，學生自主探索過程往往變為被動演示過程，更談不上新的發現或創造了。

當前問題式教學已成為一種科學教學模式，以發現問題和提出問題開始，以解決問題為目標，并圍繞問題的解決及新問題的產生而展開。建立問題式物理實驗教學，把物理觀點轉化為問題，有效設計具有內在邏輯關系的問題，促使學生思考、體悟知識的發生發展過程，逐步培養學生自己發現問題、分析問題和解決問題的能力。

二、優化實驗教學的問題設計

物理教學始終貫穿實驗這條主線，實驗教學應該沿著問題這個線索去把握好“演示實驗”“分組實驗”和“探究實驗”三個環節。問題設計必須符合學生的知識背景、思想現狀，既要遵循學生的認知規律，也要利于學生建立思維模型，養成良好的學習習慣與科學品質。

1.發現式問題設計

演示實驗是由教師操作示范的實驗。它不僅要求在學生面前清晰地展示要研究的物理現象，更重要的是引導學生觀察、發現、思考，以加深對物理概念和規律的理解與掌握。

（1）猜想式提問。讓學生大膽猜想，在感性的基礎上感受知識的發展，為上升到理性認識搭建平臺。例如，把一根粉筆豎放在白紙上，設問：“抽出白紙時，粉筆會怎么樣呢？”根據經驗大部分學生猜會倒下，于是筆者迅速抽出白紙，結果令學生“大失所望”，有的甚至急于自己動手做實驗。提出猜想：“實驗成功的關鍵是什么？”由此引入慣性定律。

（2）根據現象直接提問。直接提問的目的是養成善于發現問題并敢問、會問的習慣。如，觀察放入水杯中的筷子，你發現了什么？為什么筷子會變彎呢？

（3）類比式提問。目的是讓學生對不同現象會找相同點，對相同現象分析不同點，培養善于類比歸納總結的學習習慣。如，在關于密度的演示試驗中，先提問：若取相同體積的“疏松的棉花”和“壓緊的棉花”，哪個質量大？再提問：相同體積的鐵和鋁，哪個質量大呢？最后：如何給這種現象下一個科學的定義呢？

（4）逆向提問，培養逆向思維能力。如，由電能生磁想到磁是否也能生電呢？做功可改變內能是否可以利用內能做功呢？

（5）發散思維提問。由此及彼的發散思維，促進知識遷移應用，訓練思維的靈活性。

2.參與式問題設計

分組實驗是指學生在教師指導下分組合作，動手實踐，驗證物理規律、把握科學的實驗方法，問題設計要體現主動參與與反思。

（1）對實驗用具的提問。很多驗證性實驗需要學生主動參與并設計實驗，根據自身對知識的理解讓學生考慮準備何種實驗器材，鼓勵學生自制實驗用具，激發學習興趣。比如，學生受“重的物體下降得快”的直覺認知影響深刻，在“自由落體運動”一節如何打破這個“常識”成為教學的難點。筆者是這樣提問的：如何利用身邊的物體驗證輕、重兩種物體幾乎同時落地呢？這樣不但激發了學生的實驗熱情，而且讓學生在主動嘗試中發現理想學具，提升學生的成就感。

（2）實驗前的問題設計。實驗不能盲目地進行，而是要先讓學生預習，然后設問：本次實驗目的是什么？涉及什么原理？操作過程有哪些注意事項？能否清晰表述實驗的途徑、方法、步驟與預期效果？

（3）實驗結果的問題設計。針對實驗結果讓學生思考：能否用自己的語言對實驗進行概述？實驗結果是否和預設一樣？實驗誤差產生的原因可能是什么？如何優化實驗過程減少實驗誤差？

3.探究式問題設計

探究性實驗是學生結合具體問題，根據猜想和假設相互協作地進行自主實驗探究或驗證。問題設計講究探索性，不管是探究“怎樣才能使物體發聲”，還是“平面鏡成像有什么規律”，都可以設問：需要準備哪些實驗用具？具備哪些實驗知識？實驗有哪些結果？有什么新的發現或想法？強調真實的實驗情境，學生主動合作，揭示知識內在聯系，從而學會思考，學會認知加工，學會自我監控，最終達到學會學習的目的。

總之，在初中物理實驗教學中合理地設計問題，可以激發學生的思維活動，主動投身到實驗活動中，提升教師的專業素養和提高學生的實驗操作能力，培養學生的科學探究品質。（責編 林 劍）