研究性學習與演示實驗相結合在初中物理教學中的應用與實踐

摘 要：物理課程是初中階段不可缺少的教學內容之一，研究性學習作為初中階段素質教育下的一種全新教學方法，逐漸得到了學校的關注。初中階段的研究性學習還存在不少的問題，本文主要分析了初中物理教學中采用研究性學習和演示實驗相結合教學模式的應用情況。

關鍵詞：研究性學習;演示實驗;初中;物理教學;應用效果

研究性學習作為一種全新的教學研究方法，與傳統教學模式相比存在教學差別。研究性學習作為一種開放式的教學模式可明顯增強學生主動學習的意識，對于體現學生在課堂教學中的主體地位具有重要作用。初中物理教學中采用研究性學習模式，拓寬了學生獲取知識的途徑。

一、 研究性學習與演示實驗相結合教學模式的應用價值

（一）彌補當前教育的短板

傳統教育中的死讀書模式難以適應當今時代的發展。滿堂灌的教學模式培養出來的人才大多是記憶型人才，這樣的人才缺少相應的創新能力和探究意識，很難適應快速發展的社會。現如今綜合素質是衡量一個人能力的關鍵性指標。隨著物理核心素養的提出，創新能力、實踐操作能力、思想道德素養、專業知識等都是綜合能力不可缺少的內容。傳統教學模式下的教學重點是教授學生相應的解題技巧，單純是為了提高學生考試分數，枯燥的教學模式難以引發學生物理學習興趣。而研究性學習與演示實驗相結合的教學模式，徹底創新了傳統教學模式，以問題為主導，借助實驗的方式開展教學任務，可明顯體現學生在課堂上的主體地位，能彌補當前教育的短板，促使學生愛上學習，熱衷于學習。

（二）強化學生動手能力，滿足學生個性發展的需求

學生參與研究性學習的過程就是創造性思維發散的過程。學生在此種教學模式下可以大膽提出問題，并設計探究性實驗解決問題，學生在參與實驗的過程中，可以感受到每條物理定律都來之不易，都是經過反復多次的實驗不斷驗證得來的，能促使學生體會到科研成果的來之不易。研究性學習與演示實驗結合的教學模式可培養學生實事求是的態度，對于強化學生的動手操作能力，滿足學生革新和發展的要求非常有幫助。舉例來說，在學習關于“壓強”的知識點時，為了對影響壓強的因素進行探究，有的學生就結合生活中的實際情況，以菜刀為例，證實了壓強與接觸面面積的大小有關。老師可以對發現該現象的學生給予肯定，學生得到老師的肯定和表揚，學習物理的積極性明顯提升，由此會充分挖掘每個學生的潛力，促使學生個性得到發展。

（三）有助于構建和諧的師生關系

探究性學習與演示實驗教學模式在很大程度上需要充分依靠學生的自主性。期間老師主要發揮自身引導者的作用，在適當的情況下對學生進行點撥，為學生答疑解惑。研究性學習與演示實驗教學模式可以促使師生之間形成平等的關系，讓學生在輕松的環境下學習，更能與老師成為伙伴。學生在平等和諧的師生關系下，可以拉近與老師之間的距離，能消除學生對老師的畏懼感，促使學生樂于與老師分享問題，探究知識點，進而將物理教學有效性得以全面提升。

（四）有助于培養學生物理探究性方法

物質世界的一切變化都離不開物理，物理學科是探究自然界規律的有效工具。觀察法、實驗法、歸納分析法以及總結法等都是學習物理不可缺少的方法。研究性學習與演示實驗相結合的教學模式，可以讓學生在動手操作的基礎上得出相應的物理結論，改變了學生以往一味接受他人結論的學習習慣，真正實現了學生從做中學，讓學生從死記硬背的教學模式中解放出來。研究性學習與演示實驗相結合的教學模式，使學生認識到只有自己主動探究，參與知識點獲取的全過程，才能豐富自己解決物理問題的方法。學生在遇到新的物理問題時，可以理清自己解決問題的思路，依照：提出問題→作出猜想→設計實驗→進行實驗→記錄數據→得出結論的流程處理問題。

二、 初中物理教學應用研究性學習與演示實驗相結合教學模式的具體實踐

（一）制定對比教學方案

對比教學方案可以比較出同一事物之間的差異性。為了探究傳統教學模式和研究性學習與演示實驗相結合教學模式兩者之間的異同性，老師可以將自己所教授的某班級學生作為對照組，另一個班級作為觀察組。對照組實施傳統教學模式，觀察組實施研究性學習與演示實驗相結合教學模式。以“彈力”這節課為例，可以將觀察組學生分成不同小組，將與本次實驗有關的物品，如橡皮筋、彈簧測力計、橡皮泥、輕彈簧、鋼尺等放在每組學生的實驗臺上。讓學生利用實驗臺上的物品做實驗，觀察每個物品發生形變時，自身出現的變化。實驗中有的學生發現拉伸或者擠壓會促使物品發生形變，一旦手松開橡皮筋、輕彈簧等物品又恢復到之前的形狀，而橡皮泥則不能恢復到之前的狀態。老師可以根據實驗現象順利引出本節課的教學內容“彈力”。此種教學方式可以促使全班學生共同參與進來，能明顯激發學生參與物理實驗的熱情，并且促使課堂學習氛圍變得更加活躍。學生在輕松愉悅的氛圍下學習，學習效果會更加明顯。

（二）選取最佳課題

課題選擇情況直接影響學生學習興趣。物理教學中老師需要選擇最佳課題。初中階段的學生他們的理解能力和思維能力具有明顯差異性，因此課題的選擇需要具有一定的層次性，要關注每位學生，促使全班的每位學生都能在課題中有所收獲。比如，在研究性學習的過程中，在“聲音是由物體振動產生的”該實驗中，操作較為簡單，且與學生生活緊密相連，因此老師可以將該實驗安排給基礎知識掌握較差的學生;針對中等及以上的學生，老師可組織他們開展“測量小物體所受浮力大小”的實驗。對于開放性且具有較強趣味性的實驗，適合于全體學生，比如“紙鍋燒水”實驗可讓學生結合自己的興趣愛好，在家中自主完成。自制小孔成像的實驗可滿足學生的好奇心和求知欲，適合學生在家中進行。此外，還有一些物理實驗也具有較強的趣味性，老師都可以將其納入研究性學習的課題，如“凸透鏡成像規律的實驗”“光的反射和折射實驗”等。具有探究性的課題實驗課激發學生的物理探究意識。

（三）選擇演示實驗最佳素材

研究性學習中選擇最佳演示實驗作為研究素材可以極大體現學生的主體地位，促使物理課堂變得更加開放。初中物理教學中，老師需要在研究性學習之前為他們設置相應的問題情景，借助問題來引發學生的探究意識，激發學生對獲取新知識的欲望。舉例來說，老師在指導學生學習“牛頓第一定律”時，老師可以為學生設置以下問題，“力是維持物體運動的原因該觀點對不對？”此時有的學生認為該觀點是對的，還有一些學生因為提前預習了本節課的教學內容，認為該觀點是錯誤的?；诖死蠋熃又梢詾閷W生設定以下問題，“運動中的物體撤去推力或拉力之后停下來的原因是什么？”這時學生會聯系之前所學的摩擦力，得出物體停止運動是受摩擦力的影響。該時刻全班學生的探究積極性會明顯提升，借此老師可以組織學生設計相關實驗，驗證“力是改變物體運動的原因”這個結論。實驗結束后，學生會發現亞里士多德的很多觀點是錯誤的，分析該名學者得出錯誤觀點的原因就是他沒有開展相應實驗，只是憑主觀感覺和生活經驗獲取，由此可讓學生加深對物理實驗的深入性認識，體會到實驗的重要性。再比如，在“平面鏡成像”本節內容學習時，老師可鼓勵學生對平面鏡的成像規律自主探索，并為其設定相應的問題，如“像與物的大小存在何種關系？”“像與物離平面鏡的距離有何種關系？”“平面鏡形成的像是虛像還是實像？”問題一經提出，所有學生就迫不及待進入了實驗環節，點燃蠟燭，并移動蠟燭，探究物和像之間的關系。在這樣歡快的教學氛圍中，一節物理實驗課很快結束，期間學生參與積極性都較好，研究性學習和演示實驗相結合的教學模式，使得更多的學生真正喜歡上物理。

（四）將演示實驗納入課后探究環節

一節課的時間畢竟是有限的，受時間和空間的影響，有些物理問題不能利用課堂時間全部解決。尤其是一些物理實驗問題，期間會引發出更多的新問題，因此就需要學生將部分演示實驗納入課后，對其探究討論。需要注意的是納入課后討論的問題應該具有一定的延伸性、開放性和探究性，這樣的問題可以充實學生的課后生活。舉例來說，老師指導學生學習“大氣壓強”本節課教學內容時，可以讓學生在課下進行“瓶子吞雞蛋”“瓶子吹氣球”等的延伸實驗，在實驗中讓學生對大氣壓強有直觀性的認識。在實驗進行的過程中，有些學生發現實驗還有許多值得創新的地方。因此這些學生就自覺形成一個小組，以小組為單位驗證大氣壓強的存在。實驗需要利用的實驗器材有打火機、塑料瓶、酒精、鑷子、棉花團。具體實驗步驟如下，第一步將塑料瓶蓋擰開，打火機點燃沾有酒精的棉花團。第二步將點燃的棉花團放入塑料瓶中。第三步將瓶蓋擰緊，棉花團熄滅后觀察瓶內的情況，并記錄。第四步一段時間后將瓶蓋擰開，觀察瓶子情況并記錄。本次實驗發現塑料瓶出現了變形，瓶蓋擰開又恢復之前形狀。其原因是瓶內棉花團燃燒消耗氧氣，瓶內氣壓減小，受外界氣壓的影響導致塑料瓶發生了形變。一旦擰開瓶蓋，瓶子內外氣壓相等，瓶子受彈力的影響，又變成之間的樣子。由此驗證了大氣壓強的存在。此種類型的實驗非常適合學生在家獨立完成，對于提升學生的動手操作能力和創新能力具有重要意義。

三、 結語

綜上所述，研究性學習與演示實驗相結合的教學模式是素質背景下一種全新的教學模式，初中物理教學中采用此種教學模式，可促使學生思維向著更廣的方向發散，能進一步提高課堂教學的開放性。因此研究性學習與演示實驗相結合的教學模式值得在物理教學中應用，作為一名物理教師需要不斷探索，將此種教學模式的有效性得以全面展示。

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作者簡介：張永龍，甘肅省酒泉市，甘肅省酒泉市阿克塞哈薩克族自治縣中學。