初中物理實驗探究有效預習策略研究

摘 要：物理實驗探究設計的目的是培養學生認識自然、熱愛科學的精神品質，同時培養學生敢于提出問題、積極創新的科學態度，幫助學生養成大膽設想、嚴謹求證的思維習慣，使其在實驗探究中提升實踐操作能力。實驗預習能幫助學生在課前掃清障礙，銜接新舊知識，提高認知水平，為其后續實驗探究奠定基礎。文章圍繞初中物理實驗預習的理論分析、實施要求，結合具體內容，對初中物理實驗有效預習的策略進行了探討。

關鍵詞：初中物理；實驗探究；有效預習；教學策略；教學方式

作者簡介：左文靜（1992—），女，山東省青島市嶗山區育才學校初中部。

課前實驗預習是讓學生提前了解實驗內容的重要途徑，學生通過預習，能提前找到自己在認知、理解等方面的盲點，并對實驗形成初步的認識。因此，如何布置課前實驗預習任務是關鍵。每個學生都是不同的，并且部分學生在沒有經歷實驗過程前，容易受主觀意識影響，盲目預習，無法獲得正確的實驗結論。對此，教師需要進行探索分析，圍繞預習什么、如何安排預習等問題設計實驗預習任務。

一、物理實驗預習理論分析

傳統的“先教后學”模式已經無法適應初中學生學習物理的要求，傳統課堂教學模式通常是以教師講解為主，教學方式固化，難以激發學生的學習興趣。在傳統實驗課中，教師采用的教學方式通常是自己演示操作一遍并講解，或讓學生結合教材實驗步驟、教師講解的內容和提出的問題來驗證實驗結論的正確性，這樣的教學方法在一定程度上限制了學生的自主分析能力、理解能力、觀察能力和實驗操作能力的發展，忽視了學生的主體性，使學生處于被動學習的狀態。所以，教師要積極調整教學模式，讓學生進行有效的實驗預習，為學生提供充足的實驗時間和空間，鍛煉學生的自主分析和理解能力，并在課堂上集中解決學生課前預習遇到的問題，從而提高學生的學習效率。

教師要科學分析初中物理實驗教學中存在的問題，積極改變教學策略。初中物理實驗教學的課時較少，而初中學生思維靈活、個性較強，部分初中物理教師很難把控上課時間，常常出現拖堂、教學進度慢、完不成教學任務等問題。這就導致一些教師為了按時完成教學任務，會直接將知識灌輸給學生，使學生處于被動學習狀態。要想解決這一問題，教師需要把握好課前實驗預習環節，有效實施實驗預習教學。教師可以根據學生的認知基礎，將新舊知識銜接起來，引導學生遷移知識，深入探索初中物理知識，以此推動初中物理實驗預習的有效實施。

二、初中物理實驗預習實施要求

（一）提前布置預習任務，把握好預習量

按照初中物理學科規劃的課時數，教師想要讓學生在課堂上做好預習，是很難完成的任務。所以，教師應將預習任務提前布置給學生，讓學生利用課后的碎片時間，了解基礎知識點，解決基本實驗問題，并找出自身存在的問題，從而進行針對性強化，這樣能有效提高學生的自主學習能力，提高學生的學習效率。需要注意的是，教師布置的預習任務的量不宜過多。初中物理實驗課的探究內容有限，布置預習題的目的是讓學生明確預習重點，如果預習任務量過多，學生就容易產生厭煩情緒，使預習效果大打折扣。例如，教師可布置五道預習題，每道預習題字數控制在二十字左右；同時，在后續的分組實驗探究中，教師可根據學生的知識基礎和學習能力的差異，將整個班級的學生劃分為五個實驗學習小組，并隨機給每個學習小組分配一個問題，讓各小組學生就此開展合作學習［1］。

（二）尊重個體差異，分層次設置預習問題

教師在設置預習問題時，需要考慮學生的差異性，既要照顧基礎薄弱的學生，又要滿足優秀學生的學習需求。因此，教師可以運用分層教學法，立足教材，設置分層的實驗預習任務，以此提高學生的預習效果。對于基礎薄弱的學生，教師應設置能夠直接通過課本找到問題答案的預習題目，讓這部分學生可以獲得成就感，建立學習自信；對于學習能力較強的學生，教師應設置思維擴展型題目，以鍛煉學生的思維［2］。比如，在布置人教版物理九年級第十四章第三節《能量的轉化與守恒》這一課的預習任務時，教師可以采用生活教育策略，結合日常生活事例說明理論并分層設計問題，引導學生思考。問題設計如下：什么是能量的轉化與守恒？如何判斷物體具有能量？運動的物體有能量嗎？能否解釋原因？能否找出具體生活事例來證明？前三個問題可以從課本中找到答案，是為基礎薄弱學生設計的預習題目；而后兩個問題是在前面概念知識的基礎上拓展延伸出來的，需要學生結合生活實際進行深入思考才能得出答案，能滿足學習能力較強的學生的思維成長需求。又如，在布置人教版物理八年級上冊第三章第二節《熔化與凝固》這一課的預習作業時，對于基礎薄弱的學生，教師可以要求其理解物質變化存在的三種形態：氣態、液態與固態，并了解物質固態與液態之間的轉化關系；而對于學習能力較強的學生，教師則應提高問題探究難度，要求學生掌握熔化曲線、凝固曲線的物理含義，并探究固體熔化時溫度的變化規律。這樣分層次地設計契合學生基礎的預習任務，更符合學生的學情特點和認知規律，能確保學生預習的有效性。

（三）包含大部分知識點，明確預習重難點和疑點

教師設計的預習任務要涉及新課大部分的知識點，以使學生在預習的過程中能對課程內容形成較全面的認識。對于認知水平有限的學生來說，其很難透徹理解新課所有知識，因此，在課前預習階段，教師要讓其著重記錄自己存疑的知識點，包括復雜的公式推導、物理含義、物理變化規律、不明晰的實驗現象等，標明重點、難點與疑點，這樣在正式的實驗探究教學中，教師便能有側重地講解問題，讓學生對自己不懂的問題進行針對性學習［3］。比如，在人教版物理八年級下冊第八章第三節《摩擦力》這一課的課前預習中，部分學生對摩擦力與哪些因素相關這一問題存在疑惑，這時他們便可以在預習中標出自己不理解的實驗現象，并記錄好自己的實驗猜想，如摩擦力大小可能與物體所受拉力、接觸面積、接觸面的粗糙程度等因素相關，然后等到課堂實驗探究時與教師或同學討論。

三、結合相關教學內容，分析初中物理實驗有效預習的策略

本文以人教版物理八年級下冊第九章《壓強》、第十章《浮力》以及九年級第二十章《電與磁》這三個章節內容的預習為例，從以下三個層面分析物理教學實驗有效預習的策略。

（一）以實驗教學內容為基礎，設計課前預習問題

對于教材中的實驗內容，教師可以完全放手，讓學生自主預習，但前提是要設計好預習問題。以《壓強》這一章第四節《流體的壓強和流速的關系》一課為例，教師可以設計以下實驗預習問題：（1）流體的概念是什么？在課外自主嘗試進行“硬幣跳高”實驗，思考如何讓硬幣“跳”到最高點？思考應使用什么力使硬幣向上“跳”？結合問題開展實驗探究，仔細閱讀教材中“氣體壓強與流速的關系”這一小節的內容，進行綜合思考。（2）結合課本內容，試猜想可能出現的實驗現象，并通過實驗驗證猜想的正確性。（3）閱讀教材中的“想想做做”，按照課本要求，仿照圖片制作機翼模型，思考飛機升力產生的原因，了解相關原理，并利用現有材料親手制作飛機模型，與同學比一比誰的飛機飛得更高。結合課前預習題的設計和學生完成預習的情況，教師還可以開展模擬實驗教學。比如，在教學《壓強》這一章第三節《大氣壓強》的內容時，教師可通過趣味實驗引出新課內容。首先，教師提前準備兩個盛滿水的瓶子，并向學生說道：“其中一個瓶子已經被施了魔法。”以此激發學生的好奇心。接著，教師將兩個瓶子瓶口向下，依次打開瓶蓋，但被施了“魔法”的瓶子中的水并沒有流出，結合這個有趣的物理現象，教師順勢引出大氣壓強實驗的內容。最后，教師再解釋相關原理：被施加了“魔法”的瓶子的瓶蓋里放置了一塊透明的塑膠片，瓶子被打開后，塑膠片因為大氣壓強的作用阻擋了瓶內的水流出。

（二）引入生活教育素材，進行課前預習探究

根據《浮力》的教學內容，教師可以結合生活教育素材，設計三個階段的課前預習任務。首先，教師可采用問題驅動法，向學生提出“你了解過浮力嗎？”“氣體是否有浮力？”“浮力的方向是怎樣的？”等問題，讓學生結合生活經歷，運用具體事例說明。其次，教師可結合教材的“想想做做”，讓學生探究和思考以下問題：（1）利用身邊的材料，如橡皮泥、黃泥、紙等，制作小船和貨物，思考如何使制作的小船裝載更多的貨物，并猜想浮力大小與哪些因素相關。（2）嘗試將空水瓶壓入水中，親身感受浮力的變化，并觀察和記錄水面的高度有何變化，以此猜想浮力大小可能與哪些因素相關。最后，教師可通過多媒體技術將抽象的物理概念以圖像的形式呈現給學生，引導學生回想自己曾經坐飛機或者游泳的生活經歷，思考飛機飛行、人游泳時浮在水面這些現象是否與浮力有關，促使學生發散思維，進一步探究浮力現象。教師設計課前預習題，讓學生進行課前預習探究，能提高課堂教學效率，在上課時只需要花很少的時間點撥學生就可以進入本課的主題，帶領學生探究影響浮力大小的相關因素，從而高效完成教學任務。

（三）依托信息技術，構建物理實驗翻轉課堂

教師發揮網絡實時溝通和信息共享的優勢，可以及時了解學生的課前預習動態、預習效果，加強師生的溝通和交流。教師也可以根據學生預習存在的問題，結合學生的學習情況，設置不同的在線預習模塊內容。如在預習任務完成度模塊中，教師可根據學生的學習能力和學習基礎，設計兩個層次的內容，讓學生可以根據自身的基礎和能力水平，選擇相應的模塊內容。基礎薄弱的學生的預習題量為兩道，其既可以自主預習，獨立完成相應任務，也可以與同學合作學習，共同完成實驗預習任務。而學習能力強的學生的預習題量為六道，并且其只能自主探究完成任務。這樣的差異化設計，既能滿足不同學生的個性化學習需求，提升學生學習物理的自信心，又可以幫助教師了解學生的能力水平和薄弱項，進而調整教學計劃和教學方法。比如，在學習九年級第二十章《電與磁》的知識時，因為多數學生在平常生活中很少見到發電機，在預習時難以理解發電機的原理和發電過程，并且在課堂學習中也難以在有限時間內完全聽懂教師講解的內容，所以他們會對這部分抽象的知識產生困惑。對此，教師可以利用網絡信息技術，構建物理翻轉課堂，搜集有關發電機發電過程的視頻，并加上發電機運作過程的講解、圖示分析以及相應的練習題，在課前分享給學生，讓學生根據視頻資料和發電機工作原理圖解來預習［4］。

結語

綜上所述，引導學生做好課前實驗預習至關重要，不僅可以讓學生在課前消化大部分基礎知識和學習問題，激發學生主動學習的積極性，還有助于學生集中注意力，在課堂上圍繞自身短板進行針對性學習。本文結合相關教學案例，從三個層面探討了初中物理實驗有效預習的策略。教師應根據學生個體差異，從預習量、學習層次劃分、標明重難點和疑點等方面探究實驗預習題設計的合理性。

［參考文獻］

［1］吳敦華.巧預習? 讓探究更有溫度：淺談初中物理實驗探究有效預習的策略達成［J］.數理化解題研究，2021（14）：68-69.

［2］況苗苗.課前預習在初中物理實驗教學中的應用研究［D］.南昌：江西師范大學，2021.

［3］蔡烏樣.初中物理實驗教學中學生有效預習的策略［J］.安徽教育科研，2020（12）：43-44.

［4］韓順順.微信小程序在初中物理實驗翻轉課堂中的應用［D］.天津：天津師范大學，2020.