初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)激發(fā)學(xué)生參與意識(shí)策略

□ 甘肅省天水市張家川回族自治縣張川鎮(zhèn)中學(xué) 李天明

物理學(xué)科教學(xué)中有豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，教師在執(zhí)教時(shí)，要做好教學(xué)調(diào)研工作，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題做梳理，找到主體參與理論依據(jù)，利用多種輔學(xué)手段展開創(chuàng)意探索，為學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造良好條件，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的自主參與意識(shí)，這是教師要重點(diǎn)考慮的問題。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.教學(xué)觀念陳舊

重理論輕實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科教學(xué)普遍現(xiàn)象，教師執(zhí)教實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，只是簡單介紹，不能給學(xué)生創(chuàng)造更多參與機(jī)會(huì)以及安排有限的操作實(shí)驗(yàn)，大多是教師演示操作，學(xué)生看看而已，這樣的教學(xué)如何提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰δ兀拷處煂ⅰ白鰧?shí)驗(yàn)”變成了“講實(shí)驗(yàn)”，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)當(dāng)然是不科學(xué)的，學(xué)生參與權(quán)利被人為剝奪了。

2.實(shí)驗(yàn)方法貧乏

實(shí)驗(yàn)由多個(gè)環(huán)節(jié)組成，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)推進(jìn)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察、實(shí)驗(yàn)結(jié)論論證，這都是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都需要方法支持，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)觀念本身就存在問題，學(xué)生沒有更多參與機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)用和傳授也就沒有了可能。實(shí)驗(yàn)沒有計(jì)劃、沒有目標(biāo)、沒有系統(tǒng)，教師教學(xué)存在盲動(dòng)性，學(xué)生學(xué)習(xí)更是茫然。

3.操作時(shí)空狹窄

物理實(shí)驗(yàn)操作需要一定的時(shí)空條件，特別是物理實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)，需要更多實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器具的支持，確保實(shí)驗(yàn)順利展開。在教學(xué)安排時(shí)，學(xué)生卻很少有機(jī)會(huì)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)時(shí)空被大大壓縮。課后小實(shí)驗(yàn)、小制作也屬于實(shí)驗(yàn)范疇，但教師不重視，沒有任務(wù)投放，更沒有檢查驗(yàn)收，學(xué)生實(shí)驗(yàn)情緒不高，實(shí)驗(yàn)效果大打折扣。

二、主體參與依據(jù)

學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，這是教學(xué)共識(shí)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要將學(xué)生需要作為設(shè)計(jì)依據(jù)，以提升學(xué)生參與頻度，讓學(xué)生在實(shí)踐操作中建立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

1.符合學(xué)科基本要求

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為主的自然學(xué)科，教師對(duì)教材做深入解析時(shí)，要將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容放在重要位置。物理實(shí)驗(yàn)種類繁多，根據(jù)不同分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將實(shí)驗(yàn)分為不同類別，而且每一種實(shí)驗(yàn)都需要一定的操作條件，特別是參與主體設(shè)定最為關(guān)鍵，教師不能喧賓奪主，要盡量為學(xué)生創(chuàng)造參與機(jī)會(huì)。無論屬于哪一種實(shí)驗(yàn)，也不管學(xué)生以何種方式參與，教師都不能忽視學(xué)生主體地位。

2.符合認(rèn)識(shí)理論要求

實(shí)驗(yàn)是直觀性學(xué)習(xí)，學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中獲得感性認(rèn)知，經(jīng)過多重思考和討論，逐漸將感性認(rèn)知轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)知。如果沒有親自參與操作的經(jīng)歷，這些感性認(rèn)知也會(huì)更為膚淺，難以達(dá)成內(nèi)化的目標(biāo)。因此，教師在實(shí)驗(yàn)展開后，需要學(xué)生人人都參與其中，這樣才能感知事物的形成、發(fā)展和變化。實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身帶有專業(yè)色彩，教師需要在學(xué)生參與過程中給予必要指導(dǎo)和啟示，讓學(xué)生自然掌握學(xué)習(xí)理論。

3.符合學(xué)生心理要求

學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)有主動(dòng)探索的熱情，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)具有形象、具體、新奇的特點(diǎn)，學(xué)生希望在實(shí)驗(yàn)中看到奇異現(xiàn)象的產(chǎn)生，自然會(huì)主動(dòng)參與其中。如果教師能夠考慮學(xué)生學(xué)習(xí)心理訴求，推出更多操作探索實(shí)驗(yàn)任務(wù)，勢必對(duì)學(xué)生形成多重激發(fā)，最大限度激活學(xué)生學(xué)習(xí)心理，促進(jìn)其實(shí)驗(yàn)認(rèn)知的成長。

三、主體參與途徑

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有自身規(guī)律和要求，教師要建立主體參與意識(shí)，為學(xué)生創(chuàng)造主體參與機(jī)會(huì)，這樣才能營造良好學(xué)習(xí)氛圍，成功激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思維，形成豐富教學(xué)亮點(diǎn)。物理實(shí)驗(yàn)種類繁多，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容實(shí)際，以及學(xué)生學(xué)習(xí)基本要求，積極投放演繹實(shí)驗(yàn)、組織探索實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，根據(jù)需要開展課外實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)，都能夠?yàn)閷W(xué)生帶來實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的個(gè)體參與意識(shí)。

1.通過實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生明晰實(shí)驗(yàn)內(nèi)部邏輯，激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手欲望

演示實(shí)驗(yàn)是教師操作的實(shí)驗(yàn)，其目的是非常明確的，就是要讓學(xué)生見識(shí)實(shí)驗(yàn)的操作過程，理清實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，豐富其學(xué)習(xí)認(rèn)知。教師主持演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，要給學(xué)生做出詳細(xì)講解，從實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)設(shè)計(jì)到實(shí)驗(yàn)操作過程，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到實(shí)驗(yàn)結(jié)論，都需要有明確的梳理和歸結(jié)，讓學(xué)生自然建立實(shí)驗(yàn)認(rèn)知基礎(chǔ)。學(xué)生觀察演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要看“熱鬧”，也需要看“門道”，教師需要給出方法指導(dǎo)，讓學(xué)生自然找到觀察的取點(diǎn)。

比如在《運(yùn)動(dòng)的快慢》（人教版八年級(jí)物理上冊）這一課中，教師可以利用多媒體播放一段視頻：仔細(xì)觀察這段視頻，對(duì)各種運(yùn)動(dòng)速度做橫向比較，看什么東西速度最快？學(xué)生的速度概念比較熟悉，觀看視頻的觀察點(diǎn)確定后，都能夠快速鎖定觀察目標(biāo)，得出觀察結(jié)論。教師繼續(xù)設(shè)計(jì)：生活中的快和慢案例有很多，我們很容易透過眼睛來判斷，如何利用實(shí)驗(yàn)來做展示呢？下面是一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，做細(xì)致觀察，這里有兩個(gè)大小不同的小球，從同一個(gè)斜坡上同時(shí)滾下，判斷哪個(gè)球的速度更快，分析其快的理由。教師隨即展開實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生進(jìn)入深入觀察環(huán)節(jié)，對(duì)兩個(gè)小球速度做評(píng)估，并嘗試做原理解讀。教師根據(jù)學(xué)生討論情況，隨時(shí)做出提醒，找出相同點(diǎn)和不同點(diǎn)做具體分析。學(xué)生從實(shí)驗(yàn)觀察中獲得啟迪，學(xué)習(xí)認(rèn)知構(gòu)建順利完成。

2.合理設(shè)計(jì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)課堂，培養(yǎng)學(xué)生形成物理實(shí)踐思維

對(duì)于一些沒有危險(xiǎn)性的物理實(shí)驗(yàn)操作，教師可以為學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，提出具體的操作要求，規(guī)劃實(shí)驗(yàn)操作程序，讓學(xué)生按照教師設(shè)計(jì)路線展開操作，自然推演出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程教師不妨組織學(xué)生展開合作性學(xué)習(xí)，發(fā)揮集體力量，對(duì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)做重點(diǎn)研究和應(yīng)對(duì)，這樣才能贏得探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主動(dòng)權(quán)。比如在《聲音的產(chǎn)生與傳播》一課中，因?yàn)樘剿髀曇粼诓煌橘|(zhì)中的傳播速度，這個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求不高，學(xué)生在生活條件下便可以操作。

教師可以先對(duì)實(shí)驗(yàn)操作做專業(yè)提示：要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)組成環(huán)節(jié)，先做好設(shè)計(jì)和梳理，為實(shí)驗(yàn)順利展開創(chuàng)造良好條件。讓學(xué)生明白“提出問題—猜想假設(shè)—實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)—得出結(jié)論”這一基本操作程序。當(dāng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)有一定認(rèn)識(shí)后，教師再設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)：聲音傳播需要介質(zhì)的支持，不同介質(zhì)中的聲音傳播速度一樣快嗎？選擇身邊的介質(zhì)做實(shí)驗(yàn)探索，驗(yàn)證你的實(shí)驗(yàn)猜想。學(xué)生領(lǐng)受任務(wù)后，開始了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和規(guī)劃。有學(xué)生找到一些材料，研究聲音在固體中的傳播速度，也有學(xué)生選擇測試液體聲音傳播速度。教師深入到學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生做技術(shù)指導(dǎo)。

因?yàn)閷W(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理解的側(cè)重點(diǎn)差異，有的學(xué)生可能會(huì)很快得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而有的學(xué)生可能會(huì)因?yàn)槟硞€(gè)環(huán)節(jié)的錯(cuò)漏而得出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師應(yīng)在學(xué)生含糊的環(huán)節(jié)加以引導(dǎo)分析，培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)密的、科學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)邏輯思維，讓學(xué)生理解物理實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟都是看得見、摸得著的實(shí)實(shí)在在的操作，而不能含糊其詞。

3.及時(shí)組織驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知內(nèi)化

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)是對(duì)物理現(xiàn)象、物理定理、物理猜想等做驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)，教師在組織實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，要做好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的篩選，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法做歸結(jié)推薦，讓學(xué)生有更多的勇氣接受挑戰(zhàn)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)與探索實(shí)驗(yàn)有更多相似之處，需要實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)討論、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，唯有圓滿完成驗(yàn)證任務(wù)，這樣的實(shí)驗(yàn)才有價(jià)值，學(xué)生大多缺少經(jīng)驗(yàn)支持，也很容易出現(xiàn)失敗操作，教師要做好學(xué)情調(diào)查，針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)需要做方法傳授，確保驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)順利展開。

教師推出驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，能夠給學(xué)生帶來深入思考的機(jī)會(huì)，促進(jìn)其學(xué)習(xí)認(rèn)知的順利內(nèi)化，學(xué)生參與熱情很高，教師要做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，還要巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生做猜想，這樣才能為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)操作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。如教學(xué)《升華和凝華》，在課堂導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)，教師拿出一些樟腦丸，提出思考問題：在我們生活中，有沒有這樣的現(xiàn)象，固態(tài)的東西直接變成了氣態(tài)？你能夠舉例證明嗎？學(xué)生開始思考和猜想。經(jīng)過一番討論，學(xué)生大多能夠形成學(xué)習(xí)共識(shí)：固態(tài)的物體可以直接變成氣態(tài)。如這樟腦丸，將其放入櫥柜中，過一段時(shí)間找不見了，它沒有化成液體，而是直接變成氣體了。教師根據(jù)學(xué)生解釋推出驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)：這試管中有一些固態(tài)的碘，如何讓其發(fā)生變化，可以采用什么方法？學(xué)生面對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，都能夠做出一些規(guī)劃，這些規(guī)劃帶有猜想的意味，教師組織學(xué)生進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，通過實(shí)際操作做猜想論證。

4.積極開展課外實(shí)驗(yàn)，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野

課外實(shí)驗(yàn)種類很多，小制作、小實(shí)驗(yàn)、小觀察、小調(diào)查等，大多也屬于實(shí)驗(yàn)范疇，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容做深度分析，找到設(shè)計(jì)起點(diǎn)，讓學(xué)生根據(jù)自身?xiàng)l件來尋找可以完全實(shí)施的實(shí)驗(yàn)方式，鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)腦、多動(dòng)手，結(jié)合生活實(shí)際，多角度、多途徑來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，打破學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的固化理解，讓他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)物理知識(shí)和生活環(huán)境的緊密結(jié)合點(diǎn)，從而體會(huì)物理在生活中的滲入和應(yīng)用。

比如在《平面鏡成像》一課的學(xué)習(xí)中，教師先做調(diào)查：我們生活中有太多使用平面鏡成像的案例，如汽車后視鏡、太陽灶、手電筒反光裝置等。你還知道哪些應(yīng)用案例，不妨做列舉？你自己又能在生活中設(shè)計(jì)出怎樣的小妙招？學(xué)生開始做生活認(rèn)知梳理，尋找一些應(yīng)用案例。為激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)熱情，教師推出課外制作任務(wù)：回家之后，尋找適合的材料，自行設(shè)計(jì)制作一架潛望鏡，看誰能夠順利完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。學(xué)生對(duì)潛望鏡不是很熟悉，教師拿出兩面小鏡子，現(xiàn)場做演示操作，為學(xué)生講解操作要領(lǐng)，讓學(xué)生明白基本原理。

教師針對(duì)學(xué)生生活認(rèn)知情況推出制作潛望鏡實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生都能夠積極響應(yīng)，說明教師設(shè)計(jì)是比較適合的。潛望鏡制作沒有太多難度，關(guān)鍵是材料的搜集，學(xué)生對(duì)這樣的操作活動(dòng)更有認(rèn)同感。當(dāng)然，教師也不必一定要求學(xué)生完成潛望鏡，而是可以鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)完成同等類似的其他物品，這樣學(xué)生就能充分展開想象，根據(jù)自己的喜好來完成課外物理實(shí)驗(yàn)。以物理實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行生活觀察，又從生活實(shí)際的自我探索中做實(shí)驗(yàn)論證，課外實(shí)驗(yàn)便能反哺于物理課堂，能起到事半功倍的教學(xué)效果。

5.推出模擬實(shí)驗(yàn)，豐富學(xué)生研究方式

所謂模擬實(shí)驗(yàn)，大多是指利用信息技術(shù)設(shè)計(jì)的電子實(shí)驗(yàn)操作模型，這種模擬實(shí)驗(yàn)帶有互動(dòng)性，也可以反復(fù)操作，其助學(xué)價(jià)值極為豐富，學(xué)生認(rèn)同感更高。教師應(yīng)該充分利用新媒體等新型教學(xué)設(shè)備為學(xué)生準(zhǔn)備多樣性的模擬實(shí)驗(yàn)，通過反復(fù)演示，分級(jí)細(xì)化分析，區(qū)別研究，不僅能節(jié)省實(shí)驗(yàn)操作成本，還能讓學(xué)生更加深刻地體會(huì)實(shí)驗(yàn)程序，感悟?qū)嶒?yàn)結(jié)果。初中學(xué)生對(duì)信息技術(shù)應(yīng)用比較敏感，教師要對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)心理做深入分析，利用媒體手段做模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，激活學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)思維，以彌補(bǔ)課堂實(shí)驗(yàn)的不足，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣也有一定幫助。

模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有多種形式，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做篩選，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知積累做組織，能夠?qū)W(xué)生帶入特定學(xué)習(xí)情境之中。如在《生活中的透鏡》的教學(xué)中，教師先拿出一些相機(jī)、放大鏡、凸透鏡等實(shí)驗(yàn)材料，要求學(xué)生做觀察：我們生活中使用相機(jī)的機(jī)會(huì)有很多，如今手機(jī)都有照相功能，你對(duì)相機(jī)成像原理了解嗎？不妨先觀察一些相機(jī)的構(gòu)造。學(xué)生進(jìn)入觀察環(huán)節(jié)，教師給學(xué)生做介紹。因?yàn)閺耐庥^上難以了解相機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造，教師打開多媒體，展示一些圖片信息，讓學(xué)生展開觀察，了解相機(jī)的內(nèi)部構(gòu)造，對(duì)成像原理做細(xì)致介紹：相機(jī)由鏡頭、機(jī)箱、調(diào)焦環(huán)、光圈、膠片等組成，數(shù)碼相機(jī)的推出，已經(jīng)不在使用膠片耗材了。學(xué)生開始研究相機(jī)成像原理，課堂研討氣氛活動(dòng)起來。為讓學(xué)生有真切體驗(yàn)，教師推出模擬實(shí)驗(yàn)：電腦軟件可以設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)，我們將照相操作過程設(shè)計(jì)成模擬實(shí)驗(yàn)，大家可以現(xiàn)場做操作，通過模擬操作，對(duì)照相操作原理做體驗(yàn)。學(xué)生平時(shí)常用手機(jī)拍照，對(duì)電腦模擬實(shí)驗(yàn)沒有經(jīng)歷，都能夠主動(dòng)進(jìn)入到操作環(huán)節(jié)。

教師推出模式實(shí)驗(yàn)方案，給學(xué)生帶來操作機(jī)會(huì)。因?yàn)橄鄼C(jī)成像原理比較抽象，特別是數(shù)碼信息技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生難以直觀掌握相關(guān)原理，教師利用電腦推出模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生對(duì)操作實(shí)驗(yàn)有了更直觀的體驗(yàn)，由此掌握更為豐富的實(shí)驗(yàn)操作技能。

總之，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生才是課堂的主要把握者，而教師是分析師，教師應(yīng)該為學(xué)生提供多種實(shí)驗(yàn)參與的機(jī)會(huì)，這才符合學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)要求，才能契合學(xué)生學(xué)習(xí)成長規(guī)律。物理實(shí)驗(yàn)展開需要一定物質(zhì)條件的支持，也需要技術(shù)條件的輔助，教師占有豐富實(shí)驗(yàn)資源，從學(xué)生學(xué)習(xí)需要出發(fā)展開組織，為學(xué)生設(shè)定實(shí)驗(yàn)任務(wù)，組織學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)操作，都能夠更為有效地引導(dǎo)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)的真切感受中，才能教學(xué)相長，完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，這應(yīng)該是物理學(xué)科教學(xué)的重要追求。