初中物理實驗教學中思維障礙形成及矯正策略

胡佳

摘要：本文結合自己多年的教學經驗，深入分析了初中物理實驗教學中思維障礙的形成及矯正策略，希望能為未來初中物理教學發展提出自己的看法。

關鍵詞：初中物理;實驗教學;思維障礙;矯正策略

1.前言

初中物理是初中教學的重要內容之一，對提高初中生的科學素質及思維能力具有十分重要的作用。其中，實驗教學是物理教學的基礎，但是，當前初中生在進行物理實驗時存在著各種各樣的思維障礙，嚴重影響到了學生物理學習的進行。如何矯正初中物理實驗教學中的思維障礙成了當前的一個重要課題。

2.固定實驗設計形成的思維障礙

2.1問題體現：學生無清晰思路

在目前初中物理實驗教學設計中，學生往往是根據固定的實驗方案進行按部就班的實驗過程，但是，大部分學生在面對實驗方案是感覺沒有思路、無從下手。

2.2原因探析：教學模式過于傳統

這主要是因為傳統教學模式給學生限制學生思維，忽略學生學習的主體性，教師通常會將實驗器材、實驗流程、包括整個實驗的重點部分做到一一講解， 避免學生在實驗過程中，出現錯誤，而學生只需要被動接受、將教師講述的過程按部就班做出即可，缺少發散思維、思考問題的過程，慢慢地給學生造成“ 按照老師說的做”的意識，在這樣教學模式的長期影響下，對學生的思維造成限制，無法獨立完成實驗。

2.3矯正策略：改變教學方式，引發學生自行思考

傳統實驗教學模式已經適應不了現代教學要求，在教育新形勢下，教師需要改變傳統的教學理念和教學方式，將學生變為實驗課堂中的主體，讓學生獨自經歷、完成實驗過程，從觀察、實驗、探討、分析結果等等，教師只需要負責引導即可，對于學生在學習的過程中產生的疑問，教師要以引導的方式，讓學生自己發散思維、進行思考、找到問題答案。在實驗過程中，教師要允許學生出現錯誤，并且要對錯誤資源“正確利用”，教師可以以引導的形式進行提問：有沒有覺得哪個步驟與實驗原理不太一樣？哪個步驟做的比較好？哪個地方需要做補充，更加仔細？實驗步驟是否完善等等。

案例：影響滑動摩擦力的主要原因

實驗器材：兩只新舊程度不同的鞋子，彈簧測力計，一些其他的實驗器材，學生通過獨立思考，設計出合理的實驗方案.以下是學生設計的不同實驗方案：

方案A：將鞋子和彈簧測力計以直線形式放置，然后以同樣的速度勻速拉動鞋子，記錄數據，進行比較，通過比較示數大小，示數小證明滑動摩擦力小。

方案B：在其中一只鞋里，分別加入兩個不同重量的砝碼，以勻速沿直線方向拉動，對比彈簧測力計的示數，示數小證明滑動摩擦力小。

方案C：將同樣重量的兩份沙土分別放入兩只鞋子，利用彈簧測力計分別勻速拉動兩只鞋，通過比較示數，可發現：示數小的滑動摩擦力小。

當學生將設計方案表達完之后，教師可以引導學生進行對比，讓學生獨立進行對每個方案的分析，學生可以對方案提出疑問，通過討論，學生分別表達自己的想法：

學生甲：方案A在設計過程中，沒有考慮到鞋子本身的粗糙程度和外界壓力對最后實驗結果的影響，所以方案B是比較合理的實驗方式.

學生乙：雖然方案B控制接觸面的粗糙程度相同，但是，只能探究摩擦力大小與壓力的關系，所以個人覺得方案C是最合理的。

這時，教師可以依據學生的回答繼續引申提問：方案C的確是設計比較合理的實驗方案，但實驗步驟比較繁雜，哪位同學可以想出在控制壓力不變、步驟簡單的實驗方案？讓學生繼續進行思考。

學生提出方案D：將兩只新舊不同的鞋子呈疊加的形式放在一起，先做一次新鞋子在上面，沿直線方向以勻速拉動，得出數據，記錄下來，然后做一次舊鞋子在上面的相同實驗，得出數據，通過對比兩次實驗結果，彈簧測力計數值較大的就是滑動摩擦力大.

教師進行總結：將兩只鞋子疊加，控制壓力不變的前提下，以直線勻速拉動，不但操作簡單，而且數據準確。

教師在與學生進行分析討論的過程中，要以協助的形式，幫助學生選擇比較可行的方案，對于方案中的不足，可以提供建議，讓學生可以慢慢形成設計實驗方案的思路。

3.實驗過程中，學生大腦“不做功”

3.1問題體現：學生在做實驗時，只看實驗過程、實驗結果

整個實驗過程中，學生注重實驗過程和實驗結果，大腦基本處于“不做功”狀態，主要體現為學生在思考問題時，只考慮到問題表面，且思維非常局限。

3.2原因探析：偏離初始實驗目的，媒體展示無法達成教學目的

初中物理實驗的教學目的是讓學生通過經歷實驗過程，觀察實驗過程的變化，發散思維得出實驗結果， 讓學生在實驗體驗中參透實驗原理，培養學生的創新能力、探究知識的能力以及通過事物表相看本質的能力然。而就目前我國初中物理實驗的現狀來看，教師通常忽略實驗教學的根本目的，對實驗現象做出標準預設，將其描述給學生，在實驗過程中，教師通過運用大量的檢驗習題，加強對學生頭腦的練習，這樣的實驗過程對于提高考試分數非常有效。此外，由于多媒體的便捷性，很多教師甚至不會對實驗進行過多講解了，利用多媒體播放完實驗過程，學生照做即可。由于按部就班的實驗過程不需要學生自習觀察、獨立思考、總結、分析，所以學生一般也就是應付了事，以完成實驗為學習目的，大大降低初中物理實驗教學的效果。

3.3矯正策略：學生動手實驗，提問引發學生思考

實驗教學需要注重讓學生體驗實驗過程，學生需要動手親自完成實驗，才能夠真正達到實驗教學目的。在實驗教學中，教師可以先將實驗中需要注意觀察的細節總結出來，在上課時講述給學生，確保學生在過程中能夠做到仔細觀察。對于比較繁瑣的實驗，教師可以將實驗分成幾個部分，讓學生逐步觀察。在學生進行實驗觀察的過程中，教師可以提出引導性問題，以此集中學生的注意力，進行深度思考。

例如，教師在給學生講“速度”內容時，可以通過對比紙錐下落速度引出本課主題的概念。在上課之前，教師可以先準備大小不一樣、下落速度不同的多個紙錐，進行標記。在上課時，教師可以先提出問題： 同學們，你們認為哪個紙錐在下落時速度最快？學生有的認為大紙錐下落速度快，有的認為小紙錐的下落速度快，還有同學認為速度是一樣的。因為答案不統一，教師可以讓學生帶著疑問進行實驗。在做實驗時，為了對比出明顯效果，需要多次進行對比實驗。首先，先選取兩個下落速度不一樣的紙錐進行實驗，結果是：雖然不是同時落地，但是時間相差基本不大。接下來，為了可以讓課堂氛圍更活躍，讓學生參與其中，讓全班最高的同學到前面，再重復一次實驗，結果非常明顯，先后差別比較大。教師可以向學生提問：你們覺得影響紙錐落地速度的原因是什么？讓學生說出自己的想法，然后教師進行總結.通過演示實驗現象，驗證學生想象，讓學生的思維通過直觀視覺感受受到沖擊，期間教師不斷提問，引發學生不斷思考。

4.應付實驗形成思維障礙

4.1問題體現：只要求結果，不注重思考

實驗課程對實驗結果的要求是：學生通過獨立完成實驗得出實驗結果。然而，現今初中物理實驗教學中經常出現一種現象，學生只顧追究實驗結果，而其中產生的實驗現象直接忽略，甚至為了追求實驗結果，篡改數據。

4.2原因探析：為得出理論而實驗，不注重思考

初中物理實驗多注重學生實際操作和對實驗的探究，其中探究性實驗，通常將實驗結論告訴學生，讓學生在實驗過程中去驗證，得出結論，這樣的實驗方式無法讓學生的思維得到訓練。

4.3矯正策略：利用實驗中出現的誤差，引導學生正確思考

在實驗過程中，教師需要改變教學策略，不要單純注重實驗結果，實驗前要告訴學生，得出的結論是否正確并不重要，重要的是要腳踏實地的經歷實驗過程，總結出在實驗中你明白什么，對哪些知識點了解不足，正確引導學生進行實驗。

5.不注重評估交流形成思維障礙

5.1問題體現：沒有思維活動的匯報形式

在實驗過程中，教師通常只在意學生是否完成實驗過程，忽略學生在實驗過程中的體驗，每節課通常是以學生做完實驗，教師做象征性的總結，學生象征性的配合回答結束，整個過程中沒有思維上的交流。

5.2原因探析：點評環節沒有得到充分重視

為培養學生對于科學的態度和科學精神，實驗教程要求中特意指定：在學生進行實驗之后，教師對學生實驗過程進行點評。但是，因為考試環節中，實驗的設計是主要內容，在應試教育的影響下，教師基本上已經忽略點評環節。

5.3矯正策略：重視交流過程，形成思維碰撞

教師要注重實驗過后的評估環節，明確初中物理實驗教學的目的，改變課堂教學氛圍和形式，為學生營造出互動、輕松的實驗氛圍，讓學生通過與其他同學分享、探討，對實驗過程進行優化。以《平面鏡成像規律》實驗為例，在學生完成實驗之后，教師可以讓學生進行討論，在激烈的討論中，學生對自己在實驗中出現的問題、做完實驗后的感想進 行表達。通過與其他同學進行充分交流有所感悟，才是真正的完成實驗教學的最終目的。

6.結束語

總之，讓學生獨立進行實驗設計、實驗過程、得出實驗結論，通過與其他同學探討解決在實驗中出現的問題，不僅可以讓學生對相關的物理理論知識做到更深理解，同時可以讓學生的思維得到鍛煉，提高思考問題的能力和解決問題的能力。對此，教師要為學生的實驗課程做好合理設計，在實驗過程中起到引導和組織的作用，協助學生完成物理實驗過程，達到物理實驗教學的最終目的。

參考文獻：

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