探究式學(xué)習(xí)模式在初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

黃煥金

摘 要： 基于我國(guó)的新課改大背景，改革初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也對(duì)探究式學(xué)習(xí)模式本身所具有的重要性予以重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，并于新課程標(biāo)準(zhǔn)中，重點(diǎn)采用“假設(shè)和猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和制訂計(jì)劃、交流及合作、分析與論證”為主要理論內(nèi)容實(shí)施物理教學(xué)。本文就對(duì)初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)模式加以分析。

關(guān)鍵詞： 電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探究式學(xué)習(xí)模式 物理情境一、引言

從根本上說(shuō)，物理學(xué)本身屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)范疇，而在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)模式，其本質(zhì)就是像科學(xué)家搞科研一樣積極引導(dǎo)初中生在物理實(shí)驗(yàn)中獲取與學(xué)習(xí)知識(shí)。將探究式學(xué)習(xí)模式應(yīng)用于初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，更能夠?qū)⑽锢肀旧淼奶匦泽w現(xiàn)出來(lái)，更能遵循初中生對(duì)物理進(jìn)行學(xué)習(xí)與掌握的心理規(guī)律，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)從已有生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)。物理教師為學(xué)生積極創(chuàng)建相應(yīng)的物理情景或者讓學(xué)生能夠親身經(jīng)歷，將探究問(wèn)題提出來(lái)，再讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，以動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證，最后將實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)出來(lái)，并學(xué)會(huì)在生活中應(yīng)用該結(jié)論，解決相關(guān)物理問(wèn)題。下面主要分析與探討初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中探究式學(xué)習(xí)模式的重要意義及具體措施。

二、探究式學(xué)習(xí)模式的基本認(rèn)識(shí)

探究式學(xué)習(xí)模式在初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，指的是學(xué)生在體驗(yàn)性學(xué)習(xí)過(guò)程中，不斷發(fā)散思維，以達(dá)到提高實(shí)踐能力與培養(yǎng)創(chuàng)新精神的效果。探究式學(xué)習(xí)模式應(yīng)用于初中物理教學(xué)的過(guò)程為：目標(biāo)確定、問(wèn)題發(fā)現(xiàn)、提出與驗(yàn)證假設(shè)、得出結(jié)論及總結(jié)探究。教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)選擇相關(guān)教學(xué)課件，同時(shí)將相應(yīng)物理實(shí)驗(yàn)儀器與實(shí)驗(yàn)條件提供給學(xué)生，為學(xué)生創(chuàng)造簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在新奇、輕松、愉悅及自主的物理情境中，學(xué)生展開物理實(shí)驗(yàn)。采用相互合作或者獨(dú)立探索的方式，對(duì)與物理相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行了解與學(xué)習(xí)，進(jìn)而達(dá)到靈活應(yīng)用物理知識(shí)的目的。合理、科學(xué)的教學(xué)措施，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生成績(jī)等均具有重要意義，所以，在物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)模式，能夠使學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐和自主學(xué)習(xí)的能力得到有效培養(yǎng)。

三、探究式學(xué)習(xí)模式在初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用策略

（一）注重因材施教

在初中物理電學(xué)教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的不同情況，采取因材施教的方式，合理應(yīng)用探究式教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力及其創(chuàng)新意識(shí)。通常情況下，教師在實(shí)施探究式的教學(xué)策略過(guò)程中，為學(xué)生營(yíng)造了愉悅的教學(xué)環(huán)境，促使學(xué)生能夠進(jìn)行個(gè)性化的交流和學(xué)習(xí)，同時(shí)能夠使學(xué)生根據(jù)自身情況，掌握物理電學(xué)知識(shí)，進(jìn)而有效提高教學(xué)質(zhì)量。

（二）結(jié)合物理實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生提問(wèn)題

一般初中生思維模式所處的階段是由小學(xué)的形象具體思維模式逐漸過(guò)渡至邏輯抽象思維模式，所以學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中依舊會(huì)習(xí)慣性地根據(jù)教材與經(jīng)驗(yàn)等對(duì)事物進(jìn)行分析與判斷，不能依照邏輯與理論推理問(wèn)題。作為學(xué)生主要的引導(dǎo)者，初中物理教師在實(shí)際授課中應(yīng)該與教學(xué)實(shí)際有效結(jié)合，積極引導(dǎo)學(xué)生將相關(guān)物理問(wèn)題提出來(lái)，以啟發(fā)學(xué)生邏輯抽象思維的方式，使學(xué)生主動(dòng)對(duì)相關(guān)物理問(wèn)題進(jìn)行探索與解決。比如，在學(xué)習(xí)《電動(dòng)機(jī)》一節(jié)時(shí)，把學(xué)生分成2至3人一組，互相協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)。首先讓學(xué)生觀察并研究電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，然后提出問(wèn)題：電動(dòng)機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)怎樣？由哪些部件組成？各有什么作用？電動(dòng)機(jī)是怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)的？再引導(dǎo)學(xué)生將電動(dòng)機(jī)模型接通電源，觀察電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)。最后再拆開學(xué)生手中的電動(dòng)機(jī)模型，觀察它的組成部分及討論每個(gè)部件的作用。研究電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生按教材圖17-25選擇器材，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并思考和解決如下問(wèn)題：接通電源時(shí)，看到金屬桿運(yùn)動(dòng)起來(lái)說(shuō)明什么？怎樣讓金屬桿反向運(yùn)動(dòng)？有哪幾種方法？學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、觀察比較、分析歸納，可得出結(jié)論：磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體具有力的作用，其作用力方向與磁場(chǎng)方向和電流方向有關(guān)。實(shí)驗(yàn)操作可充分提高學(xué)生對(duì)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，真正體現(xiàn)“從生活走向物理”的新理念。

（三）依照物理教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有效的物理教學(xué)情境

在初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)模式，依照學(xué)習(xí)內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有效物理教學(xué)情境具有重要作用?；顒?dòng)探究初始時(shí)期，物理教師把相關(guān)教學(xué)內(nèi)容情境引入實(shí)驗(yàn)課堂中，能夠?qū)W(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣有效激發(fā)出來(lái)。以創(chuàng)設(shè)情境的方式增強(qiáng)學(xué)生好奇心，物理教師在對(duì)學(xué)生好奇心予以充分利用的條件下，通過(guò)趣味、直觀的方式將學(xué)生了解與學(xué)習(xí)物理的興趣激發(fā)出來(lái)，并將該興趣和好奇心轉(zhuǎn)化為學(xué)生的求知?jiǎng)恿?。比如，在學(xué)習(xí)《電磁鐵的應(yīng)用》時(shí)，物理教師可以引用《透明人》電影情節(jié)片段：該影片中的女主角利用心臟起搏器等工具將鐵門內(nèi)側(cè)把手改造成電磁鐵，并通過(guò)電磁鐵成功拉開門外側(cè)鐵栓，以此達(dá)到自救的目的。在瀏覽完電影片段后，學(xué)生會(huì)對(duì)制作電磁鐵產(chǎn)生很大的好奇心。物理課堂中，教師可以還原電影片段中的制作電磁鐵情境，通過(guò)相同原理將線圈繞在鋼釘?shù)辱F器上，通上直流電后，制成簡(jiǎn)易電磁鐵。在確保安全的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生根據(jù)電影中的磁鐵制作模式主動(dòng)實(shí)施簡(jiǎn)單模仿。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣與好奇心，而且能掌握物理現(xiàn)象原理。又如學(xué)習(xí)電路時(shí)，可以先讓學(xué)生親自拆裝手電筒，讓他們了解簡(jiǎn)單電學(xué)常識(shí)，再讓他們猜想線路的連接，試著畫出電路連接圖。鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想、積極實(shí)驗(yàn)，然后教師再把知識(shí)展開、深化。

（四）對(duì)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行培養(yǎng)

由于初中是孩子成長(zhǎng)的高峰期，在這個(gè)時(shí)期學(xué)生的認(rèn)知能力會(huì)隨之發(fā)生相應(yīng)轉(zhuǎn)變。所以，在初中探究式物理教學(xué)中，學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)方法等并非由物理教師全盤決定，需要相應(yīng)地拓展教學(xué)范圍，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)。通常情況下，初中物理探索性電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式一般包括提出問(wèn)題、猜想實(shí)驗(yàn)假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、得出結(jié)論等幾個(gè)部分?，F(xiàn)以《歐姆定律》實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，首先引入：電流的大小由什么決定？引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測(cè)。然后探究電流與電壓、電阻的定量關(guān)系，探究過(guò)程中對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的選擇，電路圖的設(shè)計(jì)，連接電路時(shí)需要注意的事項(xiàng)及實(shí)驗(yàn)記錄表格的設(shè)計(jì)，以及怎樣用控制變量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究等內(nèi)容進(jìn)行逐一討論并解決，可讓學(xué)生表述并總結(jié)，最后學(xué)生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤，排除故障，讓學(xué)生順利完成實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，通過(guò)數(shù)據(jù)讓學(xué)生反復(fù)分析與交流，最后要求學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)反思。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)中一些基本方法與思路對(duì)提高學(xué)生電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ兄匾獛椭?，在物理?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中一些基本方法有類比法、轉(zhuǎn)化法、模擬法、控制變量法及等效替代法等。其中類比法是一種同中求異或者異中求同的方法，譬如，學(xué)習(xí)電流時(shí)，可以用水流進(jìn)行類比；轉(zhuǎn)化法是將一些不能直接獲得的量轉(zhuǎn)化為可以直接測(cè)量的量，例如，引入電阻概念時(shí)是通過(guò)加在不同導(dǎo)體兩端相同的電壓，通過(guò)比較電流大小，從而比較導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的大小即電阻的大??；模擬法是指不直接對(duì)實(shí)際對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而采用人為設(shè)計(jì)的測(cè)試，譬如，在做保險(xiǎn)絲熔斷實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以采用模擬法；控制變量法是指當(dāng)多個(gè)變量同時(shí)存在時(shí)，先控制其他幾個(gè)變量，研究一個(gè)變量所引起的變化。譬如，在做電磁鐵磁性強(qiáng)度和線圈匝數(shù)、有無(wú)鐵芯、電流大小的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以先控制其中任何兩個(gè)變量，觀察磁場(chǎng)強(qiáng)度與另一個(gè)變量的關(guān)系；再如研究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料長(zhǎng)度橫截面積關(guān)系時(shí)，也用到控制變量法，學(xué)習(xí)《電阻的串聯(lián)和并聯(lián)》的內(nèi)容時(shí)就用一個(gè)電阻R等效于另外兩個(gè)電阻R和R，使電路狀態(tài)不變的等效替代法。

四、結(jié)語(yǔ)

探究式學(xué)習(xí)模式應(yīng)用于初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，需要注意有效區(qū)分探究式學(xué)習(xí)模式與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的聯(lián)系與區(qū)別，同時(shí)還要重視探究式學(xué)習(xí)模式的分段實(shí)施過(guò)程，清晰地梳理實(shí)驗(yàn)條件準(zhǔn)備、物理實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論、總結(jié)物理實(shí)驗(yàn)四大教學(xué)程序。以此實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)探究的程序化與步驟化。此外，在初中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用探究式學(xué)習(xí)模式時(shí)，還應(yīng)該注重每一物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)細(xì)節(jié)，對(duì)探究式學(xué)習(xí)模式中心理念予以全面把握。

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