滬科版初中物理“實驗探究”教學(xué)方法研究

【摘 要】在初中物理教學(xué)中，抽象的理論知識與客觀的實驗現(xiàn)象相互配合，共同構(gòu)成了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的基本框架。圍繞學(xué)生的物理技能開展教學(xué)，結(jié)合物理實驗制定“實驗探究”教學(xué)法，能讓學(xué)生在直觀的物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、鍛煉能力，為物理教學(xué)開辟新的路徑。本文對滬科版初中物理教學(xué)中，如何借助“實驗探究”法開展教學(xué)進行探析。

【關(guān)鍵詞】初中物理;實驗探究;教學(xué)策略

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0068-02

實驗探究是以實驗為核心的教學(xué)指導(dǎo)模式，通過教學(xué)實驗給出的直觀物理現(xiàn)象來引導(dǎo)學(xué)生探究、思考。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，實驗探究教學(xué)法解決了“學(xué)什么”“怎么學(xué)”的核心難題，引導(dǎo)學(xué)生在觀察到實驗現(xiàn)象后提出問題，然后進行探究。在實驗探究教學(xué)法下，學(xué)生可以自由發(fā)揮，使教學(xué)具有更強的生命力。

1? ?實驗與預(yù)習(xí)結(jié)合，讓學(xué)生了解物理現(xiàn)象

為幫助學(xué)生掌握物理知識，教師會在物理教學(xué)前要求學(xué)生預(yù)習(xí)，提前掌握物理課程中的重點、難點知識，進一步開發(fā)學(xué)生的物理技能。在預(yù)習(xí)中，學(xué)生需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容解決“學(xué)什么”“怎么學(xué)”的問題，并證明物理現(xiàn)象、概念、原理。因此，系統(tǒng)、全面的預(yù)習(xí)理念非常重要。部分學(xué)生在預(yù)習(xí)中采取“走馬觀花”的敷衍態(tài)度，認為閱讀教材等同于預(yù)習(xí)，難以掌握重點知識，預(yù)習(xí)的效率難以提高。對此，教師可通過物理實驗幫助學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù)，在物理現(xiàn)象中分析物理知識，訓(xùn)練學(xué)生的物理技能[1]。

以滬科版初中物理八年級上冊“動與靜”的教學(xué)為例，學(xué)生需要掌握“運動”、“靜止”和“參照系”等概念。在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，筆者向?qū)W生展示物理實驗：兩塊木板與兩個小球，并分別進行實驗。第一組實驗中，小球在木板上勻速運動，第二組實驗中，小球和木板進行相同速度、相同方向的運動。筆者要求學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象之后，說明兩個小球的運動狀態(tài)。結(jié)合實驗現(xiàn)象，學(xué)生回答了相關(guān)問題：在第一組實驗中，小球處于運動狀態(tài)，木板是靜止的。但在描述第二組實驗時，學(xué)生的觀點出現(xiàn)了分歧：部分學(xué)生認為，小球與木板都在運動，處于運動狀態(tài);部分學(xué)生則認為，對木板來說，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。在嘗試“說服對方”的過程中，部分學(xué)生給出了自己的判斷依據(jù)：分別以木板和外界環(huán)境為參照系，小球的運動狀態(tài)是不同的。此時，學(xué)生意識到判斷物體動靜的方法，即選定統(tǒng)一的參考目標(biāo)。在得出結(jié)論后，學(xué)生進入探究“參考目標(biāo)”的練習(xí)中，并得出“參照系”的基本概念。在“實驗探究”教學(xué)模式下，學(xué)生能借助物理實驗引出矛盾，圍繞矛盾提出問題，展開討論，進而進一步提升教學(xué)質(zhì)量。

2? ?實驗與教學(xué)結(jié)合，導(dǎo)入物理知識

在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生借助教師的講解與教材中的圖片理解物理知識。對學(xué)生來說，物理是抽象的、不易理解的。當(dāng)教師不斷提出問題而無法展示客觀原理時，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力很難得到有效提升。而在實驗的推動下，學(xué)生能將教材中的物理知識與現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象聯(lián)系起來，然后分析物理現(xiàn)象背后的科學(xué)原理。在“實驗探究”教學(xué)法下，實驗中給出知識，探究中得出結(jié)論，二者互相配合，能使學(xué)生的物理素養(yǎng)得到進一步提升。教師借助實驗導(dǎo)入物理現(xiàn)象，能夠打造“無中生有”的教學(xué)課堂，讓學(xué)生在物理現(xiàn)象中探究物理知識。

以滬科版初中物理八年級上冊“密度知識的應(yīng)用”的教學(xué)為例，教師可借助實驗向?qū)W生展示有關(guān)知識：準備體積、形狀完全相等的木塊和鐵塊，將其投入水中，木塊能夠漂浮在水面上，鐵塊則直接沉入水底。教師向?qū)W生提出問題，要求學(xué)生思考物理現(xiàn)象背后的科學(xué)原因，學(xué)生對有關(guān)問題作出回答。部分學(xué)生認為，木塊與鐵塊發(fā)生了某種反應(yīng)，使鋁塊受到了垂直于水面向上的力，從而漂浮。部分學(xué)生借助物理實驗進行測量，認為質(zhì)量上的差異是木塊漂浮的主要原因。鋁塊與鐵塊的體積相同，則必然還有另外一個因素影響物體的質(zhì)量。教師可給出“密度”這一概念，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合質(zhì)量的計算公式得出結(jié)論：質(zhì)量=密度×體積，鐵塊與鋁塊的體積相同，物體的密度越大，質(zhì)量越大，由此可以推斷，鐵的密度大于木的密度。前一組學(xué)生經(jīng)過試驗，發(fā)現(xiàn)木并不能與水發(fā)生明顯的反應(yīng)，因而理解密度可以用來區(qū)分不同的物質(zhì)。在“實驗探究”教學(xué)法下，學(xué)生所掌握的物理知識來自自主探究，物理學(xué)習(xí)效率進一步提升。

3? ?實驗與技能培養(yǎng)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生物理思維

物理教學(xué)不能以掌握理論知識為唯一要求，在落實教學(xué)指導(dǎo)時，教師應(yīng)主動培養(yǎng)學(xué)生的物理技能，開發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，使其形成主動實驗、自主探究的良好意識，進一步挖掘?qū)W生的物理思維。教師可對實驗教學(xué)加以利用，借助實驗培養(yǎng)學(xué)生的物理技能，使其在動手、探究的過程中掌握真理，向著物理知識的方向不斷前進。

以滬科版初中物理八年級下冊“認識浮力”的教學(xué)為例，教師直接給出“浮力”這一概念，要求學(xué)生結(jié)合實驗對浮力概念進行解釋說明，思考物體在不同物理性質(zhì)下受到的浮力會發(fā)生怎樣的變化。學(xué)生根據(jù)教師的問題設(shè)計實驗流程，借助實驗得出答案：結(jié)合鐵塊與輪船的案例，學(xué)生猜想，物體所受浮力的大小與物體與液體的接觸面積有關(guān)，從而利用鐵絲、鐵片等材料進行實驗;根據(jù)“沉不下去的死海”這個故事，學(xué)生認為，死海能夠?qū)⑷恕巴衅饋怼保且驗樗暮Ｋ芏雀螅裕后w的密度影響浮力的大小;圍繞“塑料瓶浮在水面上、石頭沉入海底”這一問題，學(xué)生認為，密度才是影響浮力的第一要素。學(xué)生結(jié)合不同的觀點給出不同的實驗方案，并圍繞有關(guān)實驗開展探究。在這一過程中，各實驗中都出現(xiàn)了復(fù)雜的變量，學(xué)生需要獨立統(tǒng)計有關(guān)信息，總結(jié)實驗現(xiàn)象。教師應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)造獨立開展實驗的機會，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，積極互動，以此培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。在設(shè)計實驗、開展實驗的過程中，學(xué)生搜集信息、合作探究等能力得

到進一步訓(xùn)練，物理技能伴隨著實驗的開展得到提升。

4? ?實驗與測驗結(jié)合，總結(jié)教學(xué)難點

以往的初中物理教學(xué)測驗以書面考試、語言檢測為主要手段，雖然保證了測驗的專業(yè)性，但限制了學(xué)生的發(fā)揮空間，不利于學(xué)生展示物理智慧。教師可利用物理實驗開展測驗，讓學(xué)生圍繞測驗問題給出物理實驗計劃，開發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，為學(xué)生創(chuàng)造總結(jié)教學(xué)難點的

機會[2]。

以滬科版初中物理九年級上冊“連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”的教學(xué)為例，在物理測驗中，可要求學(xué)生配合實驗講解有關(guān)物理知識。將學(xué)生分為獨立的小組，為每位學(xué)生準備電路板、小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)等材料，要求學(xué)生操作實驗。實驗要求如下：A組學(xué)生連接電路后，閉合開關(guān)，所有燈泡必須同時亮起、同時熄滅;B組學(xué)生連接電路后，操作開關(guān)，根據(jù)開關(guān)數(shù)量、閉合狀態(tài)的差異，燈泡必須保持不同的照明狀態(tài)。這是對并聯(lián)、串聯(lián)知識的測驗。對B組學(xué)生，由于只發(fā)了一個開關(guān)，其實驗器材本身存在供給不足的問題，學(xué)生需要在實驗之前向教師提出“缺少開關(guān)”的要求，才證明學(xué)生已經(jīng)掌握了并聯(lián)的有關(guān)知識。在學(xué)生完成實驗操作之后，教師閉合電路，然后檢查小燈泡的照明狀態(tài)，在實驗中考查學(xué)生的技能，將物理實驗與教學(xué)內(nèi)容結(jié)合起來，能幫助學(xué)生深刻認識自身存在的學(xué)習(xí)問題。

5? ?實驗與反思結(jié)合，提高教學(xué)質(zhì)量

學(xué)生只有養(yǎng)成主動反思、主動歸納的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣，才能在物理學(xué)習(xí)中取得進步。在以往的物理教學(xué)中，一些教師以自身引導(dǎo)為核心，學(xué)生只需記憶物理知識即可。但在“實驗探究”模式下，學(xué)生只有成為學(xué)習(xí)的主體，主動學(xué)習(xí)，積極思考，才能進一步提高物理學(xué)習(xí)能力。結(jié)合實驗引導(dǎo)學(xué)生反思，能夠幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自身的知識漏洞，進一步端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，使其產(chǎn)成“溫故而知新”的學(xué)習(xí)意識。

以滬科版初中物理九年級下冊“科學(xué)探究：電動機為什么會轉(zhuǎn)動”的教學(xué)為例，教師可借助實驗帶領(lǐng)學(xué)生回顧教學(xué)內(nèi)容。先前的教學(xué)中教師向?qū)W生展示了電動機轉(zhuǎn)動的根本原因，但結(jié)合物理學(xué)習(xí)經(jīng)驗，學(xué)生會質(zhì)疑既有的物理結(jié)論：當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)子存在較大的慣性時，電動機也會緩慢轉(zhuǎn)動，電動機的轉(zhuǎn)動是否與慣性有關(guān)？部分學(xué)生圍繞電動機的材料利用“電生磁”、“磁生電”設(shè)計實驗，提出電動機獲得動力，不停轉(zhuǎn)動，如果直接用磁鐵吸附在電動機的兩端，依靠引力和斥力進行實驗，電動機是否能夠長時間保持運轉(zhuǎn)狀態(tài)，成為“磁動機”呢？學(xué)生的想法看似天馬行空，但這是對物理知識的大膽質(zhì)疑。教師可引導(dǎo)學(xué)生開展物理實驗，借助實驗幫助學(xué)生分析現(xiàn)象，為學(xué)生創(chuàng)造學(xué)習(xí)的機會。

總之，物理實驗不應(yīng)該只是展示理論知識的手段。在初中物理教學(xué)中，教師可將“實驗探究”教學(xué)法應(yīng)用到預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、反思等各環(huán)節(jié)，借助實驗開展師生、生生互動，大力提高學(xué)生的技能，一步提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)

能力。

【參考文獻】

[1]葉珊.初中物理實驗課堂教學(xué)的優(yōu)化方式解讀——以滬科版為例[J].新課程（中），2019（2）.

[2]李盛柏.滬科版初中物理“實驗探究”教學(xué)之我見[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2009（3）.

【作者簡介】

鄭安坤（1979～），漢族，山東臨沂人，本科，中學(xué)一級教師。研究方向：中學(xué)物理。