初中物理學生實驗課通關式教學分析

摘要：初中物理實驗多是在實驗室內進行，學生通過自主學習、合作探究等形式完成實驗.但是在此過程中，學生可能出現“虛假”探究的情況，即學生不主動思考，或者思考的很少，難以集中注意力，不能全部完成實驗探究活動.基于此，本文使用新型實驗法-通關模式，以《探究平面鏡成像時像與物的關系》實驗為例，闡述如何開展通關式實驗教學，旨在通過此提升學生科學探究的能力.

關鍵詞：初中物理；學生實驗；通關式教學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2022）29-0068-03

收稿日期：2022-06-15

作者簡介：王云（1974.7-），女，江蘇省南京人，本科，中學一級教師，從事初中物理教學研究.

近幾年，很多電視綜藝節目受到初中生的喜愛，在綜藝節目中，多是以通關為主線，讓團隊成員在互相合作下，完成多個關卡任務，全部通過后獲得成功.具體的任務由綜藝導演，根據團隊成員對關卡任務的完成情況，具體確定，必要的時候還會提供通關卡幫助團隊順利通關.以此為靈感，本人嘗試將通關模式融入到初中物理實驗教學中，讓學生們在合作思考探究中，完成一個個關卡，最終“通關”，完成實驗，吸收物理知識，基于此下面對通關式實驗教學進行深入分析，具體包括：

1 初中物理實驗課中使用通關式方法的介紹

通關模式指同一理念指導下，為學生構建一種成功通過障礙、順利通過關卡任務后，進而完成目標的策略體系.在初中物理實驗課堂中，教師設置有難度的實驗關卡，然后結合學生的認知情況，再發放提示卡，助學生快速通關.在此如果有順利完成關卡的隊伍，教師可以適當為其發放補充任務，提升對學生的要求，以此提高通關式實驗的趣味性.由此可以看出，通關模式有下面的特點，第一，情境性.每一個關卡都有一個特定的主題，讓學生在一定情境中解決問題，完成通關.第二，合作性，學生們不是單槍匹馬進行物理實驗的，而是以小組的形式，在組員們互相幫助下完成的通關任務.第三，競爭性，每一個小組都想得到第一名，所以在組與組之間，形成了競爭關系.第四，探索性，因為教師設計的關卡有些許難度，不是學生簡單思考與實踐就可完成的，所以需要學生在小組中多探索問題，找出解決訣竅.第五，或然性.物理實驗的通關任務設置靈活性較強，不但有一定“套路”，還有不確定性，不同的小組可運用不同的方法通關，以此增加通關式實驗教學的看點.

2 初中物理學生實驗課通關式教學案例分析初中物理探究性實驗的通關式教學，需結合探究活動的多種要素，結合實驗內容，深度剖析實驗目標，將實驗要素運用到三年級探究平面鏡成像時像與物的關系實驗中.先分析教學目標，第一，讓學生了解平面鏡成像時，像與物的關系，以此能夠優化光學觀念.第二，在實驗中經過對數據的有效篩選與分析，推導出平面鏡成像的規律.第三，使用適合的實驗器材進行實驗，提升學生對平面鏡成像的實驗方案設計能力.第四，知道實驗設計過程在整個實驗中的重要性，提升實驗的嚴謹態度.實驗涉及的器材有：一塊平面玻璃、一個玻璃底座、一塊平面鏡、一對大小相同的蠟燭或跳棋、一張白紙、一支鉛筆、一把直尺、一塊橡皮、一個打火機.教學過程為：

2.1 創建情境

教師借助電子白板，為學生展示月亮在水中倒影的圖片.詢問學生“水中的月亮有什么特點？” 然后引導學生利用自己事先準備好的平面鏡，同桌之間互相配合，一名學生拿著鏡子，另一名學生在鏡子前移動，讓其觀察變化.學生們先是觀察圖片，然后針對教師的提問，思考月亮與水中的月亮的特點.并在小組成員互相配合下，認真觀察，發現平面鏡中的人與學生本身相同；遠離平面鏡時，鏡中的人變小了，靠近的時候變大了.然后依據此教師做出總結，平靜的水面就像平面鏡一樣，水中的月亮是月亮的像，鏡中的人就是人的像.此環節的設計是從生活實際出發，讓學生先欣賞美麗的畫，然后聯想到物理知識點，讓學生以輕松愉悅的心情，快速進入學習狀態.接著通過學生開展實踐操作，利用手中的鏡子進行感受，經歷學習，為后期實驗中的“提出問題”做鋪墊.最后，在教師平面鏡成像概念的簡單講解下，讓學生在提出問題的時候，使用更加精準的語言.

2.2 “通關”實驗

關卡一：提出問題.將學生分成幾個小組，然后讓組長在講臺上拿教師準備的第一關通關卡“請你在5分鐘內，根據之前水中月、鏡中自己的像，設計一個探究性強的物理問題，然后將問題寫在卡片的背后.”然后小組開展活動，教師進行巡視，在其思考遇到問題的時候，有效指導，或者發放提示卡.設計的提示卡上面寫的是：大小、物、像、位置.在各個小組拿到第一張任務卡后，就可在組內進行交流，各抒己見進行交流，然后整合，提出問題.如“物體與像相比，發生變化了嗎？是物體離平面鏡越遠，像越小嗎？”在教師的引導與提示卡的發放下，學生們還可再次完善自己的問題，具體為：平面鏡成像的時候，像的大小、位置，都和物體有什么關系？問題完善后，教師結合各小組提出問題的情況，判斷其是否通關.如果有的小組未能通過，該組學生則要重新完成通關任務卡，直到完全通關為止.關卡一中內容的設計，是為了讓學生能夠在自主或者合作交流中，提出探究性強的問題.而提示卡1的發放，則是為了讓學生將提出的問題更加完善與規范.在各個小組提出探究性問題后，在教師的強調下，可讓學生了解本次提出的問題幾乎就是本次實驗通關要達到的終極任務，以此明確實驗目標.

關卡二：猜想與假設.小組學生領取第二張通關任務卡.內容為“請你在5分鐘內，對剛才提出問題，可能出現的結果進行合理猜想與假設，然后將答案填寫到卡片背面.”當學生拿到第二張通關任務卡后，就可在小組中，對剛才提出的問題進行猜想假設，并在小組中整合意見，將猜想出的內容填寫在通關任務卡的背面，此時預設學生假設的內容為，物和像的大小相等，位置關于平面鏡對稱.填寫完任務卡后，上繳卡片.第二關卡強調的是學生合理的猜想，以學生為中心，在合理想象下，有目的的猜想，盡量保證猜想的內容科學、合理.

關卡三：設計實驗、制定計劃.教師為小組發放第三張通關任務卡.內容為“請你在10分鐘內，選擇適合實驗器材，制定合理的實驗，然后在通關卡的背面將設計實驗的步驟大致寫出來.”接著教師繼續巡視小組活動，在必要的時候發放適合的提示卡.提示卡2的內容為：通過平板玻璃，可以看到其后面的物體，也能看到像，所以平板玻璃也能成像.提示卡3，為什么使用兩個完全相同的蠟燭或者跳棋？（像與物相同）提示卡4，若像、物大小相同，可能會重合，如何讓成像不變，移動物體，讓其和像重合？提示卡5，記錄下平面鏡、像、物體的位置.提示卡6，制作表格，記錄數據.除了發放不同的提示卡，教師還可結合小組實際情況，針對性地進行指導.學生們在接受通關任務卡后，就可在小組中進行討論協商，能夠在提示卡與教師的指導下，制定適合的實驗方案.A，桌面上平鋪白紙，上面直立放置一個平板玻璃，沿著玻璃底面，在紙上畫出鏡面的位置.B，點燃一支蠟燭，放在平板玻璃前，然后在玻璃后，放置一個與之前相同的蠟燭，移動玻璃后沒有點燃的蠟燭，讓其與點燃的蠟燭重合.C，在桌子上的白紙畫出兩個蠟燭的距離，然后測量點燃的蠟燭與成像大小是否相同.D，經過多次實驗測量之后，可以拿走平板玻璃，直接在紙上連接兩個蠟燭，用直尺中驗證兩個蠟燭連線是否與平面鏡位置垂直.E，分別測量兩個蠟燭到平面鏡的距離，然后記錄數值.

本環節的設計，在學生們選擇適合器材的時候，鍛煉科學思維，可以在挑選器材的時候引導學生受到啟發，打開設計實驗的思路.然后只要將想到的內容記錄下來就可以了.提示卡2的使用下，引導學生知道平面鏡與平板玻璃相比，平板玻璃更加適合做實驗器材.在提示卡3的使用下，讓學生將蠟燭，與鏡中的像結合，提示卡4的指導下，讓學生知道可以怎么操作.提示卡5的使用是為了引導學生像、物、玻璃的位置，能夠運用連線測量的方法.提示卡6的使用，通過“次數”的暗示，讓學生自主進行多次試驗探究，并完成實驗記錄表.

關卡四：開展實驗，收集信息.本關為學生發放第四張通關任務卡，內容為“請你在10分鐘之內，結合小組設計的實驗過程進行實踐，將產生的數據在卡片背面.”在學生做實驗的時候，讓學生在小組中巡視，然后結合其實驗的實際情況，進行針對性的指導.對于最快完成實驗的小組，教師可發放下面補充任務，內容為：如何在不連線測量的情況下，測量物體、成像、平板玻璃之間的距離.學生們在接收到通關任務卡后，就可結合自己之前設計的實驗方案，開展實踐，探究物、像、平面玻璃的位置與大小關系.讓學生分工合作，在實驗操作下記錄好數據.最早完成實驗的學生，會收到補充任務，在教師的提示啟發下，設計另外一個實驗，即直接將直尺放在白紙上，與平板玻璃垂直，在調整完蠟燭位置后，就可直接讀數.本關卡實驗中，在教師的提示下，學生們都能認真測量并記錄數據，填寫表格.而在補充實驗下，學生在原有基礎上進行創新，簡化實驗器材與操作步驟.此不單是對學生實驗創新能力的考驗，還激發了學生的實驗設計興趣.

關卡五：分析論證.為上一關通關的小組，發放第五張通關任務卡，內容為“請你在5分鐘內，分析實驗數據，然后深入分析，最終看看能否證實猜想，在卡片背面填寫實驗結論.”教師在此過程中現在班級中做好巡視，對小組內總結的結論進行更深入的描述.此時，由學生整理實驗數據，在自主分析，合作交流，歸納總結下，得到初步結論，在小組中完成共識后，再驗證猜想.當學生將自己的實驗結論填寫到卡片背面上交給教師后，由教師結合批判標準，對學生的結論進行評論，幫助其規范語言，得到最后的結論“平面鏡成的像，大小和位置都與物體到平面鏡的大小相等，位置距離相等，且像與物的連線，與平面鏡垂直.

綜上，本文將綜藝節目中“通關模式”，融入到初中物理學生實驗課堂中，經過對通關模式特點的分析，打造獨具學生特點的通關教學模式.為初中物理實驗教學提供完整的教學模式，并經過實際探究可知，通關式實驗教學法可以有效落實科學實驗探究，提升學生的探究能力，喚醒其探究動力，有效幫助教師轉變實驗教學觀念，以生為本，逐層提升.

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