淺議初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化

丁正和

摘 要：實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的特征，更是探索物理以及促進(jìn)其不斷發(fā)展的重要手段。本文基于初中物理課程內(nèi)容，結(jié)合學(xué)科核心素養(yǎng)對如何優(yōu)化設(shè)計(jì)物理課程教學(xué)中的探究實(shí)驗(yàn)做簡要分析。

關(guān)鍵詞：初中物理;實(shí)驗(yàn)探究;課堂教學(xué)

物理學(xué)中許多概念與規(guī)律都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得來的，這也決定了物理作為學(xué)科，其必須要圍繞觀察和探究實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行，這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的邏輯思維，還能夠鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手操作能力，落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)指導(dǎo)下的課程教學(xué)理念。

一、設(shè)計(jì)課前導(dǎo)向任務(wù)

優(yōu)化的第一步應(yīng)該是實(shí)現(xiàn)教學(xué)時(shí)間分配的合理化，由于每節(jié)課中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)不同，導(dǎo)致有些實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容側(cè)重于學(xué)生對探究問題的提出，有些則是側(cè)重于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程，還有學(xué)生對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析等等。根據(jù)不同的教學(xué)側(cè)重點(diǎn)，課堂教學(xué)時(shí)間就需要向特定環(huán)節(jié)進(jìn)行傾斜，最終出現(xiàn)占用其他教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)間的情況，因此開發(fā)課前任務(wù)的導(dǎo)向是優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的必要。首先，教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)課的探究目標(biāo)及具體內(nèi)容，提前設(shè)計(jì)導(dǎo)學(xué)案，在導(dǎo)學(xué)案中可以將一些需要在課中進(jìn)行探究的問題提前讓學(xué)生進(jìn)行了解，可以是一些簡單的儀器使用方法之類的問題，例如在探究“影響液體壓強(qiáng)大小”的實(shí)驗(yàn)中，教師就可以將液體壓強(qiáng)計(jì)的原理及使用方法設(shè)置在導(dǎo)學(xué)案中，供學(xué)生自主預(yù)習(xí)。再如，在探究“物體的浮沉條件”時(shí)，可以讓學(xué)生進(jìn)行分組，制作潛水艇模型;在探究“物理質(zhì)量與體積關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，可以設(shè)置正比例函數(shù)的數(shù)學(xué)知識預(yù)習(xí);在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以讓學(xué)生搜集、了解放大鏡和投影儀的原理，從而引導(dǎo)學(xué)生形成物體到凸透鏡的距離會影響成像性質(zhì)的認(rèn)知。如此設(shè)計(jì)，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，也減少了在探究實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中的阻礙。

其次，教師要對學(xué)生導(dǎo)學(xué)案的完成情況進(jìn)行檢查，此舉是為了能夠使這種學(xué)習(xí)習(xí)慣得到長期的堅(jiān)持，起督促作用的同時(shí)，也保證了課前預(yù)留任務(wù)能夠與課中實(shí)際探究過程相結(jié)合，從而順利地完成實(shí)驗(yàn)探究。

二、開展課中實(shí)驗(yàn)探究

課中的實(shí)驗(yàn)探究過程考驗(yàn)的是教師對課堂教學(xué)的把控能力，也是對學(xué)生學(xué)習(xí)能力的檢驗(yàn)。因此，探究流程的靈活選擇，是保證課堂教學(xué)連貫與完整的關(guān)鍵。在導(dǎo)學(xué)案的完成后，學(xué)生的探究積極性也一定程度上被調(diào)動(dòng)，教師這時(shí)可以利用多種教學(xué)手段來豐富探究教學(xué)的情境，從而問題研究方向。例如，在探究“影響電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，教師可以將電阻比作人行走時(shí)，地面給人帶來的阻礙程度，提出問題：什么樣的地面會使人的行走變得相對困難？學(xué)生由此會聯(lián)想到，路面不平、路窄或人多等等，教師借此引導(dǎo)學(xué)生向阻礙電流通過的因素進(jìn)行聯(lián)想，從而自然地將學(xué)生思維導(dǎo)向了導(dǎo)體長度和橫截面積等因素。教師還可以根據(jù)學(xué)生的已有知識經(jīng)驗(yàn)，使其對新的學(xué)習(xí)情境產(chǎn)生疑問，從而展開分析推理的過程。例如，在探究“影響小燈泡電功率大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，教師可以將一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池的燈泡亮度進(jìn)行對比，接著再展示燈泡串聯(lián)滑動(dòng)變阻器和電流表時(shí)，變阻器在阻值較大或較小時(shí)的燈泡亮度，從而引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生對燈泡亮度變化的思考，提出具有探究意義的問題。

在問題、猜想與假設(shè)等提出之后，教師要和學(xué)生一起將其中的相同因素進(jìn)行歸類，明確課中需要探究的實(shí)驗(yàn)因素。這一過程中需要教師引導(dǎo)學(xué)生排除錯(cuò)誤和與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的猜想與假設(shè)，將學(xué)生引入正軌。例如，在探究“影響液體大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)壓強(qiáng)知識，猜想液體壓強(qiáng)的大小可能與重力有關(guān)，接著教師就可以引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行排除，取兩個(gè)底面積相等、橫截面大小不同的容器，用橡皮膜扎緊兩個(gè)瓶口，分別向兩個(gè)瓶中導(dǎo)入等質(zhì)量的水，這一過程使學(xué)生認(rèn)識到，等質(zhì)量的水，其重力也是相同的，然后再觀察橡皮膜的凹陷程度，會發(fā)現(xiàn)橫截面較窄的瓶子水面越深，橡皮膜凹陷程度越大，由此將學(xué)生的猜想引導(dǎo)到對液體深度這一因素的思考上來。

在實(shí)驗(yàn)探究過程中，實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行與數(shù)據(jù)的收集是核心環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)關(guān)系到對猜想是否正確的檢驗(yàn)，是能否得出普遍實(shí)驗(yàn)結(jié)論的關(guān)鍵，更是學(xué)生物理核心素養(yǎng)的體現(xiàn)，需要足夠的時(shí)間保障和原則保證。學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)器材的使用方法后，教師要明確實(shí)驗(yàn)過程中所需要觀察的對象，并告知學(xué)生要及時(shí)的將相關(guān)數(shù)據(jù)記錄到實(shí)驗(yàn)單上，既要膽大，也要心細(xì)，靈活的處理實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題。比如小燈泡不發(fā)光，首先要檢查開關(guān)是否閉合，接線柱是否松動(dòng)，燈絲是否斷連等等，此外還要能夠用短接法來測試導(dǎo)線和相關(guān)電表等進(jìn)行故障的排除。實(shí)驗(yàn)期間一定要時(shí)刻提醒學(xué)生注意安全。

三、課后鞏固拓展與提高

實(shí)驗(yàn)探究，更多的是教會學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，這種無形的滲透其實(shí)遍布于整個(gè)初中階段的物理實(shí)驗(yàn)之中。實(shí)驗(yàn)探究注重過程與方法的培養(yǎng)，用一些方法來讓學(xué)生學(xué)會解決所發(fā)現(xiàn)的問題，從而掌握物理知識與技能，并能夠?qū)⑵涫炀毜剡\(yùn)用到實(shí)踐之中。因此，教師在課后需要布置相應(yīng)的應(yīng)用作業(yè)，內(nèi)容可以是觀察、調(diào)查、搜集和自主實(shí)踐，感受物理知識在實(shí)際生活中的應(yīng)用。例如，在“汽化”教學(xué)之后，教師可以讓學(xué)生思考：如何能夠更快速的使?jié)褚路兏赡兀窟€可以讓學(xué)生調(diào)查家庭每個(gè)月的用水狀況，并自主設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)水方案。

綜上所述，初中物理實(shí)驗(yàn)探究課需要充分保證學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體性，教師則要把握課堂教學(xué)節(jié)奏，有序推進(jìn)課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，并使知識和技能真正地融入到各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)之中加以體現(xiàn)，做到講授與實(shí)踐探究相結(jié)合，切實(shí)提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

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