以問題設(shè)計(jì)優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

唐秋茂

【關(guān)鍵詞】初中物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 問題設(shè)計(jì)

【中圖分類號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2013）06B-0043-01

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生技能的重要手段，也是提高初中物理教學(xué)效果的重要保障。因此，如何控制實(shí)驗(yàn)的盲目性、提高學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中倍受關(guān)注的問題。下面筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐談?wù)勗趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中如何優(yōu)化問題設(shè)計(jì)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

一、建立問題式實(shí)驗(yàn)教學(xué)

以往，演示實(shí)驗(yàn)是教師按教材要求通過演示、講解使學(xué)生明白物理現(xiàn)象和掌握物理概念與規(guī)律。學(xué)生實(shí)驗(yàn)大多是按照教材或教師設(shè)計(jì)好的思路按部就班地操作，雖然表面上理解了概念、規(guī)律，但應(yīng)用時(shí)往往束手無策，談不上思維的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng)。而探究性實(shí)驗(yàn)趨于形式化，學(xué)生自主探索過程往往變?yōu)楸粍?dòng)演示過程，更談不上新的發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)造了。

當(dāng)前問題式教學(xué)已成為一種科學(xué)教學(xué)模式，以發(fā)現(xiàn)問題和提出問題開始，以解決問題為目標(biāo)，并圍繞問題的解決及新問題的產(chǎn)生而展開。建立問題式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把物理觀點(diǎn)轉(zhuǎn)化為問題，有效設(shè)計(jì)具有內(nèi)在邏輯關(guān)系的問題，促使學(xué)生思考、體悟知識(shí)的發(fā)生發(fā)展過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的問題設(shè)計(jì)

物理教學(xué)始終貫穿實(shí)驗(yàn)這條主線，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該沿著問題這個(gè)線索去把握好“演示實(shí)驗(yàn)”“分組實(shí)驗(yàn)”和“探究實(shí)驗(yàn)”三個(gè)環(huán)節(jié)。問題設(shè)計(jì)必須符合學(xué)生的知識(shí)背景、思想現(xiàn)狀，既要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，也要利于學(xué)生建立思維模型，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣與科學(xué)品質(zhì)。

1.發(fā)現(xiàn)式問題設(shè)計(jì)

演示實(shí)驗(yàn)是由教師操作示范的實(shí)驗(yàn)。它不僅要求在學(xué)生面前清晰地展示要研究的物理現(xiàn)象，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生觀察、發(fā)現(xiàn)、思考，以加深對(duì)物理概念和規(guī)律的理解與掌握。

（1）猜想式提問。讓學(xué)生大膽猜想，在感性的基礎(chǔ)上感受知識(shí)的發(fā)展，為上升到理性認(rèn)識(shí)搭建平臺(tái)。例如，把一根粉筆豎放在白紙上，設(shè)問：“抽出白紙時(shí)，粉筆會(huì)怎么樣呢？”根據(jù)經(jīng)驗(yàn)大部分學(xué)生猜會(huì)倒下，于是筆者迅速抽出白紙，結(jié)果令學(xué)生“大失所望”，有的甚至急于自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。提出猜想：“實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是什么？”由此引入慣性定律。

（2）根據(jù)現(xiàn)象直接提問。直接提問的目的是養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)問題并敢問、會(huì)問的習(xí)慣。如，觀察放入水杯中的筷子，你發(fā)現(xiàn)了什么？為什么筷子會(huì)變彎呢？

（3）類比式提問。目的是讓學(xué)生對(duì)不同現(xiàn)象會(huì)找相同點(diǎn)，對(duì)相同現(xiàn)象分析不同點(diǎn)，培養(yǎng)善于類比歸納總結(jié)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。如，在關(guān)于密度的演示試驗(yàn)中，先提問：若取相同體積的“疏松的棉花”和“壓緊的棉花”，哪個(gè)質(zhì)量大？再提問：相同體積的鐵和鋁，哪個(gè)質(zhì)量大呢？最后：如何給這種現(xiàn)象下一個(gè)科學(xué)的定義呢？

（4）逆向提問，培養(yǎng)逆向思維能力。如，由電能生磁想到磁是否也能生電呢？做功可改變內(nèi)能是否可以利用內(nèi)能做功呢？

（5）發(fā)散思維提問。由此及彼的發(fā)散思維，促進(jìn)知識(shí)遷移應(yīng)用，訓(xùn)練思維的靈活性。

2.參與式問題設(shè)計(jì)

分組實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下分組合作，動(dòng)手實(shí)踐，驗(yàn)證物理規(guī)律、把握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，問題設(shè)計(jì)要體現(xiàn)主動(dòng)參與與反思。

（1）對(duì)實(shí)驗(yàn)用具的提問。很多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生主動(dòng)參與并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)自身對(duì)知識(shí)的理解讓學(xué)生考慮準(zhǔn)備何種實(shí)驗(yàn)器材，鼓勵(lì)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)用具，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。比如，學(xué)生受“重的物體下降得快”的直覺認(rèn)知影響深刻，在“自由落體運(yùn)動(dòng)”一節(jié)如何打破這個(gè)“常識(shí)”成為教學(xué)的難點(diǎn)。筆者是這樣提問的：如何利用身邊的物體驗(yàn)證輕、重兩種物體幾乎同時(shí)落地呢？這樣不但激發(fā)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情，而且讓學(xué)生在主動(dòng)嘗試中發(fā)現(xiàn)理想學(xué)具，提升學(xué)生的成就感。

（2）實(shí)驗(yàn)前的問題設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)不能盲目地進(jìn)行，而是要先讓學(xué)生預(yù)習(xí)，然后設(shè)問：本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？涉及什么原理？操作過程有哪些注意事項(xiàng)？能否清晰表述實(shí)驗(yàn)的途徑、方法、步驟與預(yù)期效果？

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果的問題設(shè)計(jì)。針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓學(xué)生思考：能否用自己的語言對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行概述？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否和預(yù)設(shè)一樣？實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因可能是什么？如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程減少實(shí)驗(yàn)誤差？

3.探究式問題設(shè)計(jì)

探究性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生結(jié)合具體問題，根據(jù)猜想和假設(shè)相互協(xié)作地進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究或驗(yàn)證。問題設(shè)計(jì)講究探索性，不管是探究“怎樣才能使物體發(fā)聲”，還是“平面鏡成像有什么規(guī)律”，都可以設(shè)問：需要準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)用具？具備哪些實(shí)驗(yàn)知識(shí)？實(shí)驗(yàn)有哪些結(jié)果？有什么新的發(fā)現(xiàn)或想法？強(qiáng)調(diào)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情境，學(xué)生主動(dòng)合作，揭示知識(shí)內(nèi)在聯(lián)系，從而學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)認(rèn)知加工，學(xué)會(huì)自我監(jiān)控，最終達(dá)到學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的目的。

總之，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合理地設(shè)計(jì)問題，可以激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)，主動(dòng)投身到實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，提升教師的專業(yè)素養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究品質(zhì)。（責(zé)編 林 劍）