組織探究實(shí)驗(yàn)，深化物理思維

周維勇

中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2017）04-0133-01

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)過(guò)程中的重要內(nèi)容之一，也是廣大物理教師致力于提升的教學(xué)部分。而引導(dǎo)學(xué)生們探究物理實(shí)驗(yàn)，使得學(xué)生們?cè)谔骄课锢韺?shí)驗(yàn)的過(guò)程中，深化物理思維，是當(dāng)前物理教學(xué)的主題。實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，物理教師應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置一些疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生們自主消化物理實(shí)驗(yàn)，同時(shí)，教師也應(yīng)當(dāng)是為學(xué)生們展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生們了解實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)會(huì)分析數(shù)據(jù)，總結(jié)歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果。接下來(lái)，筆者將從以下三個(gè)方面入手，談?wù)勎锢斫處煈?yīng)當(dāng)如何組織探究實(shí)驗(yàn)，有效深化學(xué)生們的物理思維。

1.問(wèn)題引領(lǐng)，自主內(nèi)化

眾所周知，初中階段的學(xué)生正處在從直觀感性的思考問(wèn)題到抽象理性分析問(wèn)題的過(guò)渡階段。這一階段的學(xué)生雖然在知識(shí)接收上比較被動(dòng)，但也有其初中生特有的強(qiáng)烈好奇心。這就要求，初中物理教師在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中要利用問(wèn)題引領(lǐng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生們的求知的好奇心，使的學(xué)生們?cè)趩?wèn)題的引領(lǐng)下發(fā)現(xiàn)需要解決的問(wèn)題和如何解決問(wèn)題，進(jìn)一步將知識(shí)內(nèi)化。

比如，我在給學(xué)生們講解"牛頓第一定律"這一部分的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)演示：用手推動(dòng)小車，小車在桌面上運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停了下來(lái)。實(shí)驗(yàn)演示完后，我問(wèn)學(xué)生們："小車為什么會(huì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)？"學(xué)生們回答說(shuō)："因?yàn)槭纸o了小車一個(gè)運(yùn)動(dòng)的力。"學(xué)生們發(fā)表完自己的意見(jiàn)后，我又適時(shí)的進(jìn)行提問(wèn)："那小車為什么會(huì)停止運(yùn)動(dòng)？"學(xué)生們回答："因?yàn)樽雷由喜粔蚬饣?，存在著一定的摩擦阻力，?huì)阻礙小車的運(yùn)動(dòng)最終使的小車停止運(yùn)動(dòng)。"學(xué)生們回答完后，我趁勢(shì)追問(wèn)學(xué)生們："那么我們能夠用什么方法可以是小車運(yùn)動(dòng)的更遠(yuǎn)？"有的學(xué)生回答說(shuō)："可以用更大的力去推小車。"有的學(xué)生回答說(shuō)："可以將桌子換成光滑的玻璃。"也有的學(xué)生回答說(shuō)："也可以用較輕的小車。"學(xué)生們紛紛發(fā)表了自己的意見(jiàn)，發(fā)表完后我要求學(xué)生們結(jié)合課堂所學(xué)總結(jié)了影響小車運(yùn)動(dòng)距離的因素，主要有：小車的初速度、質(zhì)量和小車受到的摩擦力。

通過(guò)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，利用問(wèn)題引領(lǐng)教學(xué)，不僅能夠使學(xué)生們體會(huì)到了運(yùn)動(dòng)距離與摩擦力有關(guān)，而且活躍了學(xué)生們的思維，初步實(shí)現(xiàn)了從直觀感性到邏輯理性的轉(zhuǎn)變。同時(shí)，此實(shí)驗(yàn)也教會(huì)了學(xué)生們實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每次控制改變一個(gè)變量。

2.演示過(guò)程，促進(jìn)思考

演示實(shí)驗(yàn)是強(qiáng)化學(xué)生物理思維最重要的手段之一。在初中物理的實(shí)際教學(xué)中有許多實(shí)驗(yàn)需要經(jīng)過(guò)教師演示過(guò)程使得學(xué)生們能夠在掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上更直觀的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)驗(yàn)證自己的理論，以此來(lái)鞏固自己的理論知識(shí)，強(qiáng)化實(shí)踐效果，從而更好的通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。

比如，我在為學(xué)生們講解初中物理"大氣壓強(qiáng)"這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)，為了引導(dǎo)學(xué)生們積極思考并強(qiáng)化實(shí)踐，我為學(xué)生的演示了馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生積極思考：大氣壓在生活中的作用。在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)之前學(xué)生們對(duì)大氣壓強(qiáng)的理論知識(shí)已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。但是這些認(rèn)識(shí)也只是停留在理論階段，學(xué)生們對(duì)大氣壓強(qiáng)的認(rèn)識(shí)停留在認(rèn)識(shí)的層面上。我首先取來(lái)馬德堡半球?qū)嶒?yàn)所需要的實(shí)驗(yàn)儀器，然后將馬德堡半球中的空氣抽干凈。隨后請(qǐng)兩名同學(xué)上臺(tái)來(lái)驗(yàn)證拉開(kāi)這兩個(gè)半球所需要的力量，結(jié)果顯示：一個(gè)小小的球，兩名同學(xué)，用盡全力，也不能將其拉開(kāi)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果我要求學(xué)生的思考：在生活中我們可以怎樣更好地運(yùn)用大氣壓力？學(xué)生們抓住馬德堡半球中處于"真空狀態(tài)"這個(gè)核心要點(diǎn)，紛紛展開(kāi)討論，并最終總結(jié)出生活中：墻上的粘鉤、喝水用到的吸管以及注射器等都用到了大氣壓力。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生的更深刻地感受到了大氣壓的存在，并強(qiáng)化了對(duì)大氣壓的思考。

由此可見(jiàn)，在初中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為學(xué)生們展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程的教學(xué)方法不僅能夠有效的提高學(xué)生們對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的掌握程度，同時(shí)還能結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程促使學(xué)生們積極思考。

3.分析數(shù)據(jù)，演繹歸納

初中物理實(shí)驗(yàn)的探究，不只講究對(duì)于過(guò)程的學(xué)習(xí)，還要引導(dǎo)學(xué)生們學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法，不只是簡(jiǎn)單的加減乘除，而是需要更加科學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法，如算數(shù)平均法、比值歸納法、圖像分析法等。因此，初中物理教師也應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生們分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力提升，引導(dǎo)學(xué)生們學(xué)會(huì)演繹歸納實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法。

比如，我在為學(xué)生們講解"測(cè)量滑動(dòng)摩擦力"這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，要探究滑動(dòng)摩擦力與壓力之間的關(guān)系，因此在不同的取值處就會(huì)得出不同的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)量就比較大。這時(shí)，我及時(shí)的交給學(xué)生們處理數(shù)據(jù)的方法，讓學(xué)生們通過(guò)更加科學(xué)的數(shù)據(jù)處理方法來(lái)處理本次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)。我鼓勵(lì)學(xué)生們自己設(shè)計(jì)一張表格來(lái)統(tǒng)計(jì)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要求表格能夠直觀的表現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系。有的學(xué)生設(shè)計(jì)的表格能夠滿足要求，具體如下：

序號(hào)接觸面壓力（N）滑動(dòng)摩擦力（N）

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其中，表格中的接觸面和壓力兩格是實(shí)驗(yàn)中預(yù)期的數(shù)據(jù)，可以在實(shí)驗(yàn)之前進(jìn)行填寫。學(xué)生們?cè)谕瓿蓪?shí)驗(yàn)時(shí)也可以根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從而得出相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力，再完善表格。這一表格的設(shè)計(jì)，這是體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中控制變量的科學(xué)思想，對(duì)于學(xué)生們完成實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論有至關(guān)重要的作用。

要求學(xué)生們?cè)陂_(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，用科學(xué)的方法處理數(shù)據(jù)，不僅能夠有效地效地提升學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)完成速率，也能夠更加合理的處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而發(fā)散學(xué)生的物理思維，提升學(xué)生們的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

總而言之，初中物理教師可以在開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置疑問(wèn)，激發(fā)學(xué)生自主探究的方式，來(lái)激發(fā)學(xué)生們自主學(xué)習(xí)的興趣。與此同時(shí)，教師也應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生們對(duì)于實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)數(shù)處理的學(xué)習(xí)，有效發(fā)散學(xué)生的物理思維，提升學(xué)生的綜合能力。

參考文獻(xiàn)：

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