基于問(wèn)題解決的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略

朱春香

【摘要】在基于問(wèn)題解決的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要立足于學(xué)生的角度，以學(xué)生已經(jīng)掌握的知識(shí)作為切入點(diǎn)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)貼近實(shí)際并能夠提供支撐性事實(shí)經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題情境，促使學(xué)生在參與物理實(shí)驗(yàn)的同時(shí)親身經(jīng)歷建構(gòu)物理概念、獲取物理知識(shí)與探究物理規(guī)律的整個(gè)過(guò)程，養(yǎng)成問(wèn)題解決意識(shí)，提升問(wèn)題解決能力，發(fā)展問(wèn)題思維.本文針對(duì)問(wèn)題解決視域下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略進(jìn)行認(rèn)真且深入的探索，并提出幾點(diǎn)合理化的教學(xué)建議，以供參考.

【關(guān)鍵詞】問(wèn)題解決；初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》指出，學(xué)生需要有科學(xué)探究的意識(shí)，能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，形成猜想與假設(shè)，具有初步的觀察能力與提出問(wèn)題的能力.初中物理是一門(mén)建立在實(shí)踐之上的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理教學(xué)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，教師需要把握好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的契機(jī)，以科學(xué)合理的方法與手段激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題解決能力.

1 借助問(wèn)題引導(dǎo)，激發(fā)解題熱情

初中物理課程具有較強(qiáng)實(shí)踐性與操作性，在初中物理教學(xué)中，很多基礎(chǔ)知識(shí)都需要以實(shí)驗(yàn)的形式來(lái)呈現(xiàn)，以此促進(jìn)學(xué)生的理解與掌握.教師需要利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)的契機(jī)，借助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)幫助學(xué)生提升問(wèn)題解決能力.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，教師可以通過(guò)科學(xué)合理且具有趣味性的問(wèn)題引導(dǎo)來(lái)激發(fā)學(xué)生的興趣，同時(shí)，教師還可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞著問(wèn)題尋求多種不同的解題方法.

例如 教師在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行“二力平衡”的相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，就可以對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)操作之前，先對(duì)學(xué)生提出與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo).教師可以提出問(wèn)題：靜放在桌面上的課本與在平直路面上行駛的車(chē)輛分別受到哪些力的作用？通過(guò)對(duì)這一問(wèn)題的探究，學(xué)生能夠?qū)ζ胶饬σ约岸ζ胶獾母拍町a(chǎn)生初步的了解.在學(xué)生進(jìn)行深入的探討之后，教師可以接著提出問(wèn)題：需要達(dá)到哪些條件才能產(chǎn)生二力平衡？圍繞著這一問(wèn)題，學(xué)生可以提出實(shí)驗(yàn)猜想，自主地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并通過(guò)親自動(dòng)手操作印證自身的猜想.通過(guò)這樣的過(guò)程，教師能夠一步步地啟發(fā)學(xué)生的解題思維，激發(fā)學(xué)生問(wèn)題探究的熱情與積極性.

2 營(yíng)造實(shí)驗(yàn)氛圍，促進(jìn)主動(dòng)提問(wèn)

教師在教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上為學(xué)生營(yíng)造輕松活躍的物理實(shí)驗(yàn)課堂，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，并促使學(xué)生根據(jù)自身所提出的問(wèn)題進(jìn)行深層次的實(shí)驗(yàn)與探究.這就需要教師從實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“主導(dǎo)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙龑?dǎo)者”，為學(xué)生營(yíng)造良好實(shí)驗(yàn)氛圍的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并敢于提出問(wèn)題.

例如 在教學(xué)“光的反射”這一部分的內(nèi)容時(shí)，教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以圍繞“光的反射”先提出一個(gè)問(wèn)題：人們?yōu)槭裁茨軌蚩吹礁鞣N各樣的物體？在思考這一問(wèn)題的過(guò)程中，學(xué)生能夠自然而然地產(chǎn)生思考，很多物體并不發(fā)光，為什么還能夠看得到它們？此時(shí)教師對(duì)“光的反射”相關(guān)的理論知識(shí)展開(kāi)講解，讓學(xué)生帶著問(wèn)題進(jìn)行學(xué)習(xí).在此過(guò)程中，學(xué)生隨著對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)逐漸有了深層次的了解，會(huì)提出更多的問(wèn)題，例如光的反射規(guī)律是什么？不同表面的物體在進(jìn)行光的反射時(shí)情況都相同嗎？此時(shí)讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生就能夠更加深入地探討實(shí)驗(yàn)方法，更加認(rèn)真地尋求這些問(wèn)題的解決方法，從而有效提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果.

3 利用信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)學(xué)科的教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，初中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也不例外.在基于問(wèn)題解決的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師完全可以借助信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)貼近實(shí)際的問(wèn)題情境，讓學(xué)生在問(wèn)題情境的輔助下進(jìn)行深入思考，并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究.

例如 在開(kāi)展“直線運(yùn)動(dòng)”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，就可以結(jié)合信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境.“直線運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)需要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、掌握平均速度知識(shí)并對(duì)變速直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了解.教師可以利用信息技術(shù)來(lái)為學(xué)生制作相關(guān)的flash動(dòng)畫(huà)，以動(dòng)畫(huà)的形式為學(xué)生創(chuàng)設(shè)“騎自行車(chē)上學(xué)”的問(wèn)題情境：小馬騎自行車(chē)上學(xué)的過(guò)程中會(huì)途經(jīng)體育館，小馬家到體育館的路比較平緩，在騎車(chē)經(jīng)過(guò)這段路時(shí)，小馬的速度比較均衡，而體育館到學(xué)校的路是一段下坡路，小馬的騎行速度加快，小馬騎自行車(chē)上學(xué)全程的平均速度該怎樣計(jì)算？這樣的問(wèn)題情境貼近于學(xué)生的生活實(shí)際，flash動(dòng)畫(huà)的呈現(xiàn)方式能夠更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行想象與思考，學(xué)生能夠?qū)ο嚓P(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)有更加深入的理解，在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生也能獲得更多的收獲.

4 強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全，注重問(wèn)題分析

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，雖然實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)都比較基礎(chǔ)，但還是會(huì)涉及一些具有一定危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因此，教師需要對(duì)學(xué)生著重強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的紀(jì)律要求與安全規(guī)范.教師還需要在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行及時(shí)而全面的觀察，當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，及時(shí)地為學(xué)生提供指導(dǎo)，為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行提供堅(jiān)實(shí)的安全保障，同時(shí)也為學(xué)生今后的物理實(shí)踐研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)之前，教師要為學(xué)生介紹物理實(shí)驗(yàn)室的操作規(guī)范以及安全章程，讓學(xué)生了解各種實(shí)驗(yàn)器材與設(shè)備的正確操作方法，樹(shù)立安全意識(shí)，做好安全防護(hù)等.同時(shí)，在進(jìn)行操作之前，教師還需要讓學(xué)生詳細(xì)了解實(shí)驗(yàn)的步驟與操作技巧等等，避免失誤與事故的發(fā)生.教師還要培養(yǎng)學(xué)生正確的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，讓學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果等進(jìn)行真實(shí)而準(zhǔn)確的記錄與整理，保障實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性.在規(guī)范實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，教師要培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題分析能力，讓學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)之后，能夠根據(jù)所記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析、推理與歸納，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，探究實(shí)驗(yàn)背后的原理.

5 開(kāi)展生活實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)問(wèn)題意識(shí)

新課標(biāo)中指出，物理課程要“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”.教師在開(kāi)展初中物理生活化教學(xué)時(shí)，也需要注重生活化元素的融入，以貼近學(xué)生生活的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來(lái)引導(dǎo)學(xué)生思考.教師首先需要捋清物理實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際之間的聯(lián)系，為學(xué)生設(shè)定合理的生活化實(shí)驗(yàn)主題，讓學(xué)生圍繞著合適的主題展開(kāi)探究.其次，教師需要以生活化實(shí)驗(yàn)主題為核心來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教師要注意任務(wù)的導(dǎo)向性，要讓學(xué)生在任務(wù)探索的過(guò)程中能夠產(chǎn)生相應(yīng)的思考，提出自身的問(wèn)題，形成問(wèn)題意識(shí).另外，教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生在生活經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)自身思考的問(wèn)題與疑惑，實(shí)踐一些生活小實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析與反思.

例如 在開(kāi)展“光的折射”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以將實(shí)驗(yàn)主題確定為“生活中的折射”，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，教師就可以先讓學(xué)生聯(lián)想一些生活中有關(guān)“光的折射”的現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)生活化實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái).在學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)之后，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果進(jìn)行討論與交流，自由表達(dá)自身的感受與想法，通過(guò)這一過(guò)程，教師能夠?qū)⑽锢韺W(xué)科知識(shí)與生活實(shí)際進(jìn)行緊密聯(lián)系，讓學(xué)生真切感受物理學(xué)科的實(shí)用性，為學(xué)生的物理學(xué)習(xí)提供動(dòng)力，進(jìn)一步激發(fā)問(wèn)題解決熱情，發(fā)展學(xué)生的問(wèn)題解決能力.

6 設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)，激發(fā)探究欲望

近年來(lái)，隨著教育改革的不斷推進(jìn)與落實(shí)，各種新興的教學(xué)方法與手段層出不窮，虛擬實(shí)驗(yàn)就是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物.將虛擬實(shí)驗(yàn)運(yùn)用到初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不僅能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加豐富多彩，同時(shí)也能有效地幫助學(xué)生構(gòu)建實(shí)驗(yàn)思維框架，激發(fā)學(xué)生的問(wèn)題探究欲望.在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，認(rèn)識(shí)到虛擬實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，將虛擬實(shí)驗(yàn)運(yùn)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中.

例如 在教學(xué)“電流與電流表的使用”相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容時(shí)，教師就可以借助虛擬實(shí)驗(yàn)來(lái)展開(kāi)教學(xué).首先，教師可以先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)的步驟與框架，并向?qū)W生進(jìn)行展示.“電流與電流表的使用”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)生掌握電流的概念，并學(xué)習(xí)電流表的使用方法，教師需要帶領(lǐng)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、需要?zhǔn)備的材料、實(shí)驗(yàn)的基本原理、操作步驟等等.其次，教師可以為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的演示，依托一些能夠展示虛擬實(shí)驗(yàn)的軟件，通過(guò)軟件來(lái)展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在演示過(guò)程中，教師向?qū)W生講明正確實(shí)驗(yàn)的重要性，避免出現(xiàn)安全問(wèn)題，通過(guò)讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行細(xì)致觀察來(lái)讓學(xué)生更好地理解與掌握.隨后，教師可以通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使學(xué)生產(chǎn)生深刻印象.另外，教師要注重學(xué)生問(wèn)題探究欲望的激發(fā)，在虛擬實(shí)驗(yàn)中學(xué)生不用動(dòng)手操作也能隨時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果，有效避免了安全事故的發(fā)生.對(duì)此，教師就可以在虛擬實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生提出一些有趣的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，有些實(shí)驗(yàn)問(wèn)題在真實(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出于安全性考慮無(wú)法進(jìn)行驗(yàn)證，但在虛擬實(shí)驗(yàn)中卻可以進(jìn)行演示.在虛擬實(shí)驗(yàn)的輔助下，能夠很大程度地激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，其問(wèn)題探究的欲望也能夠得到充分的滿足.

7 結(jié)合微課視頻，促進(jìn)自主探究

微課在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用已經(jīng)十分廣泛，微課的運(yùn)用不僅能有效落實(shí)新課標(biāo)中對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，同時(shí)還能有效集中學(xué)生的注意力，在突破時(shí)空局限性的前提下提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)實(shí)效.

例如 在開(kāi)展“電路連接的基本方式”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師就可以利用微課教學(xué)，將實(shí)驗(yàn)的過(guò)程錄制下來(lái).首先，教師可以錄制不同電路連接方式的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生在觀看微課視頻的過(guò)程中了解實(shí)驗(yàn)步驟，掌握串聯(lián)、并聯(lián)、混合電路等連接方式，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的事項(xiàng).其次，教師可以展示不同連接方式的現(xiàn)象與結(jié)果，以視頻的形式讓學(xué)生細(xì)致觀察，加深學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解.另外，在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生往往僅能在課上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，而在課下自主學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的漏洞與不足難以探究解惑.微課能夠有效打破時(shí)空限制，教師可以將課堂上所展示的微課視頻傳送給學(xué)生，以供學(xué)生在課下自主學(xué)習(xí)中反復(fù)觀看，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，讓學(xué)生能夠在微課輔助下有效解決問(wèn)題，培養(yǎng)問(wèn)題解決能力.

8 自制儀器模型，鞏固問(wèn)題思維

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在確保安全的前提下，自主制作一些物理實(shí)驗(yàn)儀器模型，從而更加深入地理解物理知識(shí)與物理原理，發(fā)展學(xué)生的綜合能力，鞏固學(xué)生的問(wèn)題思維.

例如 在“凸透鏡成像”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，在完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考生活中還有哪些能夠體現(xiàn)“凸透鏡成像”的現(xiàn)象，并鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)相應(yīng)的物理原理自主設(shè)計(jì)制作相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器模型.有的學(xué)生提出：將水滴在桌面上，水滴是不是可以看成一個(gè)凸面鏡？根據(jù)這一問(wèn)題，有的學(xué)生準(zhǔn)備了一小片透明塑料片，將水滴在塑料片上，隔著塑料片看課本上的字，發(fā)現(xiàn)水滴下的字與正常的字相比放大了，進(jìn)一步印證了“凸透鏡成像”的相關(guān)原理.這樣的活動(dòng)不僅鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，同時(shí)也鞏固了學(xué)生的問(wèn)題思維.

9 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在問(wèn)題解決視域下優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師需要從學(xué)生的角度出發(fā)，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與問(wèn)題教學(xué)進(jìn)行緊密結(jié)合，以多元化的方法優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，循序漸進(jìn)地激發(fā)學(xué)生問(wèn)題意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題探究，培養(yǎng)學(xué)生問(wèn)題解決能力.

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