初中物理實驗教學中學生反思意識的培養

張亞偉

[摘 要]反思對學生的學習相當重要，文章立足初中物理實驗教學，積極探討學生反思意識發展的影響因素，并總結了在實驗教學中培養學生反思意識的基本措施，最后還結合物理實驗介紹幾個反思的關鍵點。

[關鍵詞]初中物理；實驗教學；反思意識

[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）17-0034-02

俗話說：“吃一塹，長一智。”這句話點明了反思的重要意義，在完成任何工作時，人們都會經歷一些波折，如果我們能夠在挫折中不斷反思，就能從中提取經驗和方法，進而提升自己的能力，發展自己的智慧。物理學習也不例外，學生在探究物理規律、解決物理問題時，都會遇到障礙，在他們克服障礙將問題解決之后，教師要及時引導他們展開反思，發現隱含在問題解決過程中的物理思想和科學方法。這樣的處理，不但能加深學生對知識的理解，提升學生的物理認知能力，更能發展他們的反思意識，這一點對學生核心素養的發展尤為重要。就物理實驗教學而言，學生在實驗設計、實驗操作、數據采集和分析的每一個過程中都會遇到這樣或那樣的問題，因此實驗的過程更值得學生進行總結與反思。下面，我們就探討一下如何在物理實驗教學中培養學生的反思意識。

一、學生反思意識培養的影響因素

長久以來，學生反思意識的發展無法匹配社會的需要。這是什么原因造成的呢？筆者認為，這首先歸咎于人們頭腦中根深蒂固的應試教育思想，及相應的評價方式無助于學生反思意識的形成。在實驗教學中，無論是教師，還是學生都將目光集中于結果，只要結果符合預期，則萬事皆休，沒有人再回過頭去反思實驗過程中的困難克服和精巧設計。事實上，探究性和試探性是實驗的基本屬性，在實驗探索過程中，學生會經歷很多困難和意想不到的狀況，隨機應對突如其來的問題，及由此迸發的智慧靈感，才是物理探究過程中最為精彩的環節，這些靈感只有通過反思沉淀，才能幫助學生收獲相應的經驗和能力。但是實驗過程無法體現在中考中，畢竟紙筆考試的方式無法真正檢測學生的實驗探究能力，因此教師在教學中往往是通過刷題的方式來促進學生對實驗進行記憶和理解的，這顯然無助于學生能力的發展和提升。

教師在實驗教學中忽視學生反思意識的培養主要是由于教學時間的限制。當前物理課時相當緊張，為了追趕進度，很多教師的實驗教學只是匆匆演示一下，根本不讓學生自己操作和探索，學生沒有切身的體會和經歷，自然也談不上有效反思。

面對上述問題，物理教師首先要改變自己的觀念，在學生核心素養發展的教學框架下，重新設定自己的教學目標，將學生反思意識的培養放在整個教學計劃之中。由于教學時間有限，所以物理教師更要精心備課，提高時間的利用率，在課堂上不要有太多拐彎抹角的行為，將更多的時間交給學生，讓學生進行探索和研究，這樣的處理才有助于學生在實驗探究的過程中進行反思和體會。

二、在實驗教學中培養學生的反思意識

完整的實驗探究過程應該包括問題提出、科學猜想、實驗設計、實驗操作、分析論證、結論評估等環節，這里的每一個環節都需要學生進行反思，否則學習就談不上深入，學生也就無法由此而學會學習。因此，教師要將反思意識的培養滲透到教學的每一個細節中，教師要指導學生有效反思，即反思什么？怎樣反思？只有讓學生明確反思的目標，才能提升他們的反思效率，收獲反思的效果。

1.問題提出階段的反思

問題提出階段是科學探究的起點，這一環節的反思對學生質疑意識和質疑能力的培養大有裨益。教師可以指導學生從以下幾個角度展開反思：你能從日常生活中的哪些現象中發現類似的物理問題？你能用標準而規范的語言將問題表達出來嗎？通過對這些問題的思考，可以加深學生對物理概念的認識，同時還能訓練學生的物理表達能力。比如有關“大氣壓強”的教學，教師上課時通過“覆杯實驗”引導學生提出問題：什么力支撐了一杯水？對這一環節的反思，學生將把視線轉移到生活中，搜集類似的問題：吸盤掛鉤是怎樣吸附在物體上的？類似的問題探索有助于學生理解大氣壓強在生活中的存在和應用。

2.實驗設計階段的反思

實驗的成功與否，關鍵看設計，如果實驗設計的思路不正確，那么實驗將很難收獲預期的結果。在以往的教學過程中，學生的實驗設計都存在一定的盲目性，思路也相對比較混亂。究其原因是學生沒有進行相應的反思，如果每一個實驗都能讓學生對設計過程進行反思，那么學生就會將相應的方法整理出來，下次遇到類似的問題時，他們就會應用這些方法進行分析處理。比如經歷“探究滑動摩擦力的大小影響因素”這一實驗后，學生在反思中應該將控制變量法納入自己的實驗認知體系，到了后期有關“浮力大小的影響因素”“壓力作用效果的影響因素”等問題的探究都需要用到相應的方法，學生就容易將其落實到位。

3.實驗操作階段的反思

在物理實驗過程中，教師要指導學生積極動手操作，并對實驗現象進行細致觀察，及時記錄數據。在實驗過程中，學生還要注意檢查實驗設計的完備性，查找可能存在的問題，并糾正。

當然，反思過程應該貫穿實驗操作的始終：（1）在實驗操作之前，學生應該反思這些問題：實驗設計合理嗎？是否還需要對哪些地方進行修正？實驗過程中要觀察哪些現象？實驗之前要做什么準備？（2）在操作過程中，學生應該反思：實驗使用的器材是否合理？操作是否符合規范？實驗中發現了哪些現象？這些現象與預設是否相符？還有哪些現象沒有觀察到？（3）實驗過程中可能會發現一些意外的現象，學生要相互討論并解決，這也是學生應當反思和總結的，比如測定一節干電池供電電路中的電壓時，有學生選擇電壓表的量程為15V，這樣的操作合理嗎？這個問題引發了學生的爭議，而爭論的焦點和最終問題的解決都需要學生能夠在反思過程中有所總結。（4）在操作完成之后，學生反思的內容包括：這次操作成功了嗎？實驗現象合理嗎？數據記錄詳實嗎？實驗設計是否還有哪些地方需要改進？實驗預設的哪些情況沒有在操作中發生？實驗中看到了哪些沒有預見的現象？

4.分析論證階段的反思

在分析實驗現象，處理實驗數據時，教師應讓學生對以下內容展開反思：應用怎樣的方法對現象和數據進行分析？我們可以圍繞分析結果做出怎樣的推理？通過實驗還有哪些問題沒有解決？實驗現象的分析又發現了哪些新情況？結合分析論證，我們還可以對實驗做出怎樣的改進？這次實驗你得到了哪些經驗和教訓？

5.結論評估階段的反思

結論評估階段是富含反思元素的地方，這一階段學生對實驗的整個過程和結論展開交流與匯總，并在相互討論中完善實驗結論。學生在該階段將通過有聲語言來反思自己的思維，同時結合別人的表達對自己的實驗做法和結論進行反思，他們將在比較中發現彼此實驗過程中的不同，同時他們也將結合討論的結果對自己的結論進行完善。學生由此將學會尊重他人，并學會和他人進行合作，他們結合別人的觀點和見解進行反思，將讓自己的認識更加透徹而全面。

三、基于物理實驗的幾個反思關鍵點

就物理實驗教學而言，我們要讓學生意識到，反思工作應該集中在幾個要點：（1）理論上的嚴謹性。支撐物理實驗的必然是物理原理，學生在設計任何實驗時頭腦中必須呈現出相應的物理原理，沒有理論作為基礎，實驗也就沒有可信度。（2）操作的可行性。任何實驗不僅要在理論上成立，更要在現實條件下具有可行性，如果將實驗停留在理論層面，這種實驗是沒有意義的。（3）誤差要盡量小。就某項實驗任務而言，操作方案可能有好多種，即便這些方案在理論或操作上都符合要求，但是我們還要考慮實驗中可能出現的誤差，對那些誤差較大的方案，就要排除。學生從以上這些方面對實驗進行反思，將有助于學生實驗能力的提升，同時也有助于提升他們對物理知識的認識能力。

綜上所述，教師在物理實驗教學中務必要引導學生積極而有效地展開反思，只有這樣，他們的思維品質才會提升，他們的實驗技能才能發展，而這也必將促進他們核心素養的發展。

（責任編輯 易志毅）