物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐策略芻論

董錦健

摘 要：對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，最重要的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與思考能力，所以探究性實(shí)驗(yàn)才是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主題。教師應(yīng)開(kāi)展各種形式的探究性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行探究。文章從采取多樣化實(shí)驗(yàn)策略、合作實(shí)驗(yàn)策略兩方面著手，結(jié)合實(shí)驗(yàn)案例，探討初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開(kāi)展，以提高學(xué)生的動(dòng)手能力與思考能力。

關(guān)鍵詞：探究性實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；初中物理；實(shí)驗(yàn)策略；能力

中圖分類號(hào)：G421；G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2017）26-0043-02

物理是一門以實(shí)踐為基礎(chǔ)的科學(xué)學(xué)科，在初中物理中，有很多知識(shí)與生活的聯(lián)系比較緊密，但是想將學(xué)生的生活與物理知識(shí)結(jié)合起來(lái)卻有一定的難度。而物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是讓學(xué)生擺脫單調(diào)的理論學(xué)習(xí)，讓物理教學(xué)從實(shí)踐中來(lái)再到實(shí)踐中去的一種教學(xué)方法。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，最重要的是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力與思考能力，所以探究性實(shí)驗(yàn)才是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主題。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多物理教師將實(shí)驗(yàn)局限于物理課本上的實(shí)驗(yàn)方法。課本上的實(shí)驗(yàn)方法雖然比較正規(guī)，但對(duì)于學(xué)生理解而言存在著一定的局限性。學(xué)生按照課本要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，也未必一定能明白實(shí)驗(yàn)的原理。所以，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，重要的不是學(xué)生采取怎樣的實(shí)驗(yàn)方法，而是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是否進(jìn)行了思考，是否掌握了思考問(wèn)題的方法。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)處于引導(dǎo)者的地位，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題進(jìn)行探究，而不是替代學(xué)生實(shí)驗(yàn)和思考。本文對(duì)物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)策略進(jìn)行分析。

一、物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取多樣化實(shí)驗(yàn)策略

1. 多樣化實(shí)驗(yàn)策略的運(yùn)用

初中的物理教學(xué)相對(duì)而言比較基礎(chǔ)，所以有些實(shí)驗(yàn)不一定要依靠專業(yè)的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行。教師可采取與學(xué)生生活聯(lián)系比較緊密的實(shí)驗(yàn)方式，它對(duì)學(xué)生理解物理知識(shí)會(huì)有較大的幫助。首先，教師仔細(xì)研磨教學(xué)內(nèi)容后，并根據(jù)對(duì)學(xué)生的了解，對(duì)實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，選擇與學(xué)生生活聯(lián)系比較密切的生活化實(shí)驗(yàn)。因?yàn)樯罨瘜?shí)驗(yàn)方法來(lái)源于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，所以學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方式會(huì)有更好的駕馭性。學(xué)生對(duì)于生活中的某些物理知識(shí)有著自己的理解方式，教師要做的是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行深入探究和理解，而不是完全限制學(xué)生的思維，否則，會(huì)對(duì)學(xué)生自主探究能力的培養(yǎng)造成一定的阻礙。

2. 案例描述

例如，開(kāi)展“聲的產(chǎn)生與傳播”這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，學(xué)生在日常生活中會(huì)聽(tīng)到各種各樣的聲音，但是如果問(wèn)他們聲音是如何產(chǎn)生的，聲音的傳播方式是什么，如果沒(méi)有學(xué)過(guò)這部分物理知識(shí)的學(xué)生，是很難用專業(yè)的方式回答出來(lái)的。而在學(xué)習(xí)這部分知識(shí)之后，學(xué)生會(huì)知道“聲音是通過(guò)振動(dòng)產(chǎn)生的，是通過(guò)介質(zhì)傳播的”，但要讓學(xué)生深刻理解這一知識(shí)原理，則必須開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)，從而增加知識(shí)的可信度，促進(jìn)學(xué)生的理解。做這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方式有很多種，教師可以進(jìn)行多樣化選擇，總之目的是讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行自主探究。首先，教師提出問(wèn)題：“聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，同學(xué)們理解嗎？”學(xué)生們雖然知道這一原理，但是對(duì)這一知識(shí)的領(lǐng)悟并不透徹、深刻，這時(shí)候有的同學(xué)會(huì)說(shuō)“那我們現(xiàn)在發(fā)出聲音，但是我整個(gè)人并沒(méi)有振動(dòng)啊！”這時(shí)，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行親身實(shí)驗(yàn)：“好，現(xiàn)在請(qǐng)A同學(xué)用手捂著你的聲帶位置，然后再發(fā)出聲音?！蓖瑢W(xué)A照做之后就會(huì)發(fā)現(xiàn)，原來(lái)人的聲音是由聲帶振動(dòng)傳播的。這種實(shí)驗(yàn)方式比較簡(jiǎn)單，且學(xué)生的親身體會(huì)性比較強(qiáng)，學(xué)生則更容易理解相關(guān)知識(shí)。而對(duì)于聲音的傳播實(shí)驗(yàn)，教師可以告訴學(xué)生“聲音在不同介質(zhì)當(dāng)中的傳播效果是不一樣的”，學(xué)生對(duì)于這一知識(shí)原理并不是十分理解。這時(shí)，教師就可以組織學(xué)生開(kāi)展一個(gè)比較實(shí)際的實(shí)驗(yàn)，“現(xiàn)在請(qǐng)B、C兩位同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)同學(xué)B站到桌子的旁邊，耳朵不貼著桌子，同學(xué)C也站到桌子的旁邊，但是耳朵貼著桌子，要保證你們兩人的耳朵距桌子距離相同?！比缓?，教師用手很輕地敲擊桌子，頻率很慢，問(wèn)道：“同學(xué)B，你聽(tīng)得到什么聲音嗎？同學(xué)C你呢？”這時(shí)候同學(xué)B回答說(shuō)，聽(tīng)不到聲音，而同學(xué)C則回答，能夠非常清晰地聽(tīng)到聲音。

3. 采取多樣化實(shí)驗(yàn)策略的意義

這種教學(xué)方式，可以讓學(xué)生通過(guò)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)很清晰地感受到物理原理與現(xiàn)實(shí)生活的結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師通過(guò)引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行探究，抓住學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生提出問(wèn)題，然后再給予指導(dǎo)幫助學(xué)生解決問(wèn)題。這種實(shí)驗(yàn)的方式比較簡(jiǎn)單，運(yùn)用的靈活性比較大，非常有利于學(xué)生探究能力的提高。

二、物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取合作實(shí)驗(yàn)策略

1. 合作實(shí)驗(yàn)策略的運(yùn)用

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多實(shí)驗(yàn)的過(guò)程比較煩瑣，并且所涉及的內(nèi)容范圍比較大，對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊蟊容^高。如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程采取教師演示、學(xué)生記錄的方法，那么實(shí)驗(yàn)效果并不會(huì)很好，學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)中涉及的物理知識(shí)不會(huì)有很透徹的理解。所以，物理實(shí)驗(yàn)必須讓學(xué)生進(jìn)行自主探究，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，然后提出問(wèn)題。在解決問(wèn)題環(huán)節(jié)，對(duì)于學(xué)生而言，如果沒(méi)有教師的指導(dǎo)則會(huì)比較困難。這時(shí)，讓學(xué)生進(jìn)行合作實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)合作努力完成實(shí)驗(yàn)，則是解決這個(gè)問(wèn)題的有效方法之一。首先，教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分組，然后給學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)命題，讓小組各成員共同對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及的知識(shí)進(jìn)行探討與分析，并綜合小組成員的意見(jiàn)得出最后結(jié)論。最后，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方式與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)學(xué)生的思路給予正確的引導(dǎo)。

2. 案例描述

例如，開(kāi)展“用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力”實(shí)驗(yàn)時(shí)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)所涉及的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及實(shí)驗(yàn)程序比較煩瑣，所以，教師可以讓學(xué)生們進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要適時(shí)給予指導(dǎo)。第一，在測(cè)量之前，要讓學(xué)生明白以下事項(xiàng)。首先，讓學(xué)生認(rèn)清彈簧測(cè)力計(jì)的量程與刻度，避免在測(cè)量后的讀數(shù)中發(fā)生誤差。其次，彈簧測(cè)力計(jì)所測(cè)量的力不能超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的最大量程。再次，要觀察彈簧測(cè)力計(jì)的指針是否指在零刻度，如果是就說(shuō)明測(cè)力計(jì)可以正常工作，如果不是就需要進(jìn)行調(diào)整。最后，準(zhǔn)備測(cè)量時(shí)，要先拉一下掛鉤，以確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。第二，進(jìn)入測(cè)量環(huán)節(jié)后，應(yīng)讓學(xué)生明白以下事項(xiàng)。首先，被測(cè)物體的力要施加在秤鉤上，使彈簧測(cè)力計(jì)的拉力方向和彈簧軸線方向一致。其次，測(cè)量后讀數(shù)時(shí)，學(xué)生的視線要與彈簧測(cè)力計(jì)垂直，不然會(huì)由于視覺(jué)效果導(dǎo)致讀數(shù)誤差。再次，讀數(shù)后，教師將各小組的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，這時(shí)學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)大家測(cè)量出的數(shù)據(jù)不同。接下來(lái)，教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的操作方式進(jìn)行回顧和檢查，有的小組是由于讀數(shù)時(shí)視線不垂直而產(chǎn)生讀數(shù)誤差，有的小組測(cè)量力超過(guò)了測(cè)力計(jì)的最大量程而無(wú)法測(cè)量，還有的小組所使用的測(cè)量計(jì)有所損壞，學(xué)生很奇怪彈簧在測(cè)量之后為什么不還原。這時(shí)候，學(xué)生根據(jù)自己的問(wèn)題進(jìn)行深度分析。最后，教師進(jìn)行引導(dǎo)，說(shuō)“彈簧是有一定彈性限度的，彈簧測(cè)力計(jì)在測(cè)量時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形，如果所測(cè)的力度太大，就會(huì)導(dǎo)致彈簧變形嚴(yán)重。如果測(cè)量力超過(guò)了彈簧的彈性限度，就算撤回外力彈簧也無(wú)法還原，從而損傷測(cè)力計(jì)?！边@時(shí)學(xué)生可能會(huì)問(wèn)，“那為什么可以用測(cè)力計(jì)測(cè)量出力的大小呢”，教師可以告訴學(xué)生：“當(dāng)物體發(fā)生彈性形變時(shí)，由于要恢復(fù)原狀，對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用。”

3. 采取合作實(shí)驗(yàn)策略的意義

學(xué)生們了解這一知識(shí)之后，對(duì)于用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力這一實(shí)驗(yàn)有了更為透徹的理解。本次實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)中的失誤導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，引發(fā)了學(xué)生的探究意識(shí)。學(xué)生思考自己測(cè)量過(guò)程中的操作方法，找出錯(cuò)誤操作，然后通過(guò)教師的引導(dǎo)找出問(wèn)題的原因。在這樣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師一步步引導(dǎo)，讓學(xué)生通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc探究能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和思考能力，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手意識(shí)。所以，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師首先要設(shè)置與學(xué)生生活息息相關(guān)的、比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，然后引導(dǎo)學(xué)生一步步進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生增強(qiáng)探究意識(shí)，讓學(xué)生更清楚地明白實(shí)驗(yàn)原理，提高動(dòng)手能力和探究能力。另外，對(duì)于學(xué)生個(gè)體能力范圍之外的實(shí)驗(yàn)，教師要通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生逐步增強(qiáng)自主探究能力。

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