在物理教學中培養初中學生自主探究能力的路徑

牟鳳

【摘要】本文以《光的折射》為例，闡述培養學生自主探究能力的教學策略，利用預習任務激發學生自主探究欲望、利用問題培養學生自主探究意識、借助實驗加深學生自主探究體驗、通過延伸實驗增強學生自主探究能力，以培養學生的學科素養。

【關鍵詞】初中物理 自主探究 課堂教學

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2021）17-0043-02

物理課程標準把倡導探究性學習作為重要的課程理念來促進學生學習方式的改變，引導學生主動參與探究的過程，培養學生獨立自主的探究能力。《光的折射》是八年級物理教材的一個重要知識點，教師在知識目標設計、思考問題設計、實驗方案設計、創新訓練設計時，要有培養學生自主探究學習能力的意識，鼓勵學生開展多種形式的自主探究學習，從而形成一定的探究學習能力。自主探究并非學生的自由學習，而是在教師指導下的實踐探索。下面，筆者以《光的折射》課堂教學為例，談談如何培養學生的自主探究能力。

一、利用預習任務激發學生自主探究欲望

在開展物理教學前，教師要明確教學目標，針對學生自主探究學習能力的培養制訂清晰的教學路線。教學目標是學科教學的核心，教師要圍繞教學目標設置預習任務，促進學生自主探究意識的萌發。當然，學生知識基礎呈現個性化特征，需要教師注意引導學生做對應梳理工作。比如，《光的折射》這節內容與學生生活認知有很多的對接點，教師在設計預習任務時，可以利用這一點培養學生自主探究意識。

《光的折射》的內容比較少，主要講光的折射現象、偏折規律、光路可逆性。為了給學生提供自主探究的條件，筆者準備了一些實驗材料，讓學生課前借助這些材料展開實驗設計和操作，自主學習新概念。在預習單的提示下，學生自主進行實驗，端出一個空盆，將一枚硬幣放入盆中，找到一個恰巧看不到硬幣的位置，然后將水慢慢注入水盆中，觀察就會發現，漸漸看到了硬幣的影子。然后拿出一根筷子，觀察這根筷子未放入水中時是直的，但放入水中后卻發現筷子呈現了一些彎度。最后讓學生根據預習單中的問題進行分析、思考，由此激發學生自主探究學習的熱情。這樣當教師在課堂上要求學生閱讀教材內容，解讀這些實驗現象時，學生就能積極地運用光的折射原理解釋實驗現象，自然內化相關知識。

二、利用問題培養學生自主探究意識

學生進入課堂學習環節后，教師利用問題引導學生進行思考，是教學中最常見的做法。如何增強問題的啟發作用，使學生從問題當中有所得？這是教師在設計課堂問題時需要重點解決的問題。筆者認為，要想設計適合學生的、有助于學生形成自主探究能力的問題，首先需要教師深入解讀教材，其次需要教師了解學情，找到文本與學生思維的對接點。只有這樣才能更好地激發學生自主探究的興趣。具體來說，教師要利用問題促進學生進一步思考，并從思考中獲得知識。教師要盡可能地為學生提供更多的學習實踐機會，促使學生在不斷思考和實踐體驗中認識物理知識。

在教學《光的折射》一課時，筆者事先通過交流了解到很多學生都對海市蜃樓現象感興趣，但又不太清楚其形成原理是什么。因此，在課堂開始筆者利用多媒體播放了一段有關海市蜃樓的視頻信息，然后提出問題：這段視頻展示的是海市蜃樓現象，是光傳播中的一種反映。你能運用所學的知識解釋這種現象嗎？學生一開始并不知道從何說起，基于此，筆者再利用問題“這其中蘊含著光的折射原理，請你自主學習課文，爭取能從中找到問題的答案”促使學生開展自主探究學習活動。學生根據光的折射原理發現，陽光在地表上發生了折射，將地表的映像折射到空中，形成了海市蜃樓現象。然后，筆者繼續提問：“放大鏡為什么能夠有放大的作用呢？”促使學生再度深入思考。當筆者發現學生眉頭緊皺時，筆者及時組織學生進行交流探討活動，讓他們討論光的折射現象和反射現象的原理，從而更好地理解放大鏡放大的原理。筆者設計的問題對學生來說有一定敏感性，能夠促使學生快速啟動學習思維，自主地開展探究學習，從而能較好地培養學生的探究意識和能力，為后續的深入學習打下良好的基礎。

三、借助實驗加深學生自主探究體驗

物理實驗是學科教學的主要內容，學生對實驗操作有特殊的興趣。教師要抓住學生的這一學習心理設計實驗方案，使學生能積極參與實驗過程，并在實驗操作過程中增強動手能力。如果教師能夠吸收學生參與實驗，師生共同設計物理實驗方案，那么可以帶來更豐富的實驗內容，給學生提供更多自主探究的機會，這對全面提升學生學科認知基礎也有重要幫助。《光的折射》包含很多的實驗內容，教師可以利用實驗，引導學生做自主探究學習。比如，列出實驗步驟，讓學生感知實驗的過程和實驗的趣味性，觸發學生的實驗動機。

在教學過程中，教師可以適時推出實驗方案，要求學生自主進行實驗。比如，準備激光光源、玻璃磚、量角器、直尺等工具和材料，讓學生利用玻璃磚探究光的折射特點。學生開始進行實驗時，教師可事先提示“光的傳播方向不會改變，注意折射角度的選擇;改變入射角，折射角也會隨之變化”等。學生根據教師提示，研究實驗操作步驟，并在不斷嘗試中形成實驗認知。學生在教師幫助下，經過實驗探索，歸結出光的折射定律。如三線關系：“折射光線與入射光線、法線在同一平面內，折射光線和入射光線分居在法線的兩側。”教師利用實驗推開教學程序，引導學生順利進入實驗操作環節，結合實踐進行實驗原理的推導，最終形成學科認知。學生雖然對光的折射規律有一定的生活認知基礎，但不能形成更為抽象的概念化認知。在實驗操作中，教師給予必要的指導，幫助學生進行對應構建，促使學生理解和掌握折射的原理。這樣，學生就會對實驗操作產生更高的參與熱情。

四、通過延伸實驗增強學生自主探究能力

學生形成一定的自主探究學習能力之后，還需要教師設計鞏固和增強學生探究能力的練習，推出更多的實踐性任務，以提高學生的實踐認知。課后，教師可以設計一些生活化的物理小實驗，讓學生能夠結合現有條件開展實驗探究，進而鞏固和增強自主探究能力。

光的折射原理在生活中被廣泛應用，教師可以設計有針對性的訓練，讓學生搜集生活中的光的折射現象，并做科學解讀，從而給學生帶來更鮮活的學習探索的機會。例如，有的學生經過觀察發現，當河水很清澈的時候，我們看到河水很淺，但實際趟水過河時，卻發現水比較深，這是因為光的折射造成的視覺誤差。也就是說，我們看到的河底，其實是光發生了折射之后反射到我們眼睛的結果。我們看到的河底與河面的距離是經過折射之后的距離，也就是“彎折”后的距離，它比實際距離要“短”，讓我們感覺河底很淺，在視覺上產生了錯覺。學生由此得出“當河水‘變淺時，還是不能貿然下水，否則會有危險”的結論。有的學生通過觀察發現，我們看到雨后的彩虹，也是空氣中的陽光發生折射的結果。因為下雨后產生許多水汽，光線照射到水汽上面后，會發生折射，所以形成了彩虹。學生結合所學知識對這些現象進行解讀和研究，能夠更好地促進知識內化，使學生能夠運用所學知識解釋許多自然現象，打開科學之謎。

自主探究學習本身帶有主體教育理念，教師要基于自主探究能力培養，在物理教學中圍繞學生這一學習主體進行設計，為學生提供更多的探究機會，促進學生學科認知能力的增強，促進學生學科核心素養的增長。

【參考文獻】

[1]魏歡歡.基于核心素養的初中物理教學進階設計——以《光的折射》為例[J].新課程教學，2019（11）.

[2]白孝忠.給予學生經驗的初中物理教學設計——以“光的折射”為例[J].中學物理教學參考，2018（08）.

【作者簡介】牟 鳳（1972— ），女，漢族，廣西玉林人，大學本科學歷，一級教師，研究方向為初中物理教育教學研究。

（責編 盧建龍）