分層教學(xué)背景下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程設(shè)計(jì)初探

徐瑞云

【摘要】物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力， 提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，豐富學(xué)生的課余生活。在分層教學(xué)背景下，合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程，能使不同層次的學(xué)生都有收獲，有效地提高課堂教學(xué)質(zhì)量。本文從演示型、測(cè)量型、探究型實(shí)驗(yàn)入手， 闡述在分層教學(xué)背景下實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程設(shè)計(jì)的一些嘗試。

【關(guān)鍵詞】初中物理；分層教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程

物理學(xué)科是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它起源于生活又服務(wù)于生活。物理學(xué)家帕格爾斯曾說：“沒有實(shí)驗(yàn)的物理理論是空洞的，沒有理論的實(shí)驗(yàn)是盲目的。”諾貝爾物理獎(jiǎng)得主丁肇中說：“實(shí)驗(yàn)可以推翻理論，而理論永遠(yuǎn)無法推翻實(shí)驗(yàn)?！?由此可見，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在學(xué)科教學(xué)中具有十分重要的地位和不可或缺的作用。然而，不同類型的實(shí)驗(yàn)，教學(xué)目標(biāo)不同且有遞度。同時(shí)，初中學(xué)生缺乏空間想象能力，學(xué)習(xí)態(tài)度、基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力等存在差異。因此，我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)根據(jù)不同類型的實(shí)驗(yàn)、不同層次的學(xué)生設(shè)計(jì)不同的教學(xué)進(jìn)程，力求讓全體學(xué)生都參與到學(xué)習(xí)中，實(shí)現(xiàn)了人人有收獲、個(gè)個(gè)有進(jìn)步的教學(xué)目標(biāo)。

一、學(xué)生動(dòng)態(tài)分層

在教學(xué)中，筆者根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)成績(jī)的差異，遵循初中學(xué)生的生理、心理特點(diǎn)及性格特征，按課程標(biāo)準(zhǔn)所要達(dá)到的基本目標(biāo)、中層目標(biāo)、發(fā)展目標(biāo)的教學(xué)要求，將學(xué)生分為A、B、C三個(gè)層次。

A層學(xué)生的特點(diǎn)：基礎(chǔ)扎實(shí)，接受能力強(qiáng)，有很強(qiáng)的上進(jìn)心，學(xué)習(xí)成績(jī)優(yōu)秀，善于表現(xiàn)，樂于幫助他人。在學(xué)習(xí)中，他們能快速掌握教學(xué)內(nèi)容，獨(dú)立完成習(xí)題，并能幫助解答B(yǎng)、C層學(xué)生的難點(diǎn)。如果A層學(xué)生退步較大時(shí)可退到B層。

B層學(xué)生的特點(diǎn)：基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力一般，有一定的上進(jìn)心，部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)有困難，成績(jī)居中，不穩(wěn)定。他們?cè)趯W(xué)習(xí)中，能基本掌握教學(xué)內(nèi)容，在教師的啟發(fā)下能夠基本完成習(xí)題，積極向A層學(xué)生請(qǐng)教。通過努力，B層學(xué)生取得較大進(jìn)步時(shí)，可申請(qǐng)進(jìn)入A層， 如果B層學(xué)生退步較大時(shí)可退到C層。

C層學(xué)生特點(diǎn)：基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力較弱，學(xué)習(xí)積極性不高，自悲感較強(qiáng)，學(xué)習(xí)有困難，成績(jī)欠佳。在學(xué)習(xí)中他們只能識(shí)記一些基本概念和規(guī)律，掌握簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)技能，需要在老師和A、B層的學(xué)生幫助下才能完成作業(yè)。通過努力，C層學(xué)生取得較大進(jìn)步時(shí)，可申請(qǐng)進(jìn)入B層。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)分層

按照初中物理教學(xué)大綱要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的總體目標(biāo)由低到高可分為7個(gè)層次： 1.會(huì)正確使用基本測(cè)量器材；2.能簡(jiǎn)單描述所觀察物理現(xiàn)象的主要特征；3.有初步提出問題的能力；4.在實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠嘗試運(yùn)用科學(xué)原理和科學(xué)研究方法；5.能擬訂簡(jiǎn)單的科學(xué)探究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案；6.有初步的分析概括能力，能利用不同渠道收集信息、處理信息，從物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中歸納簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律；7.嘗試應(yīng)用所獲得的科學(xué)規(guī)律去解決某些具體問題。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程設(shè)計(jì)

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要善于根據(jù)教學(xué)目標(biāo)，巧妙設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)程，合理將不同的任務(wù)分給不同層次的學(xué)生，使每個(gè)層次的學(xué)生都有事做，都能做事，達(dá)到整體提高的目的。教學(xué)中，C層學(xué)生能夠達(dá)到教學(xué)目標(biāo)1、2即可， B層學(xué)生能夠達(dá)到前5個(gè)教學(xué)目標(biāo)即可，而A層學(xué)生則要求達(dá)到全部教學(xué)目標(biāo)。所以，分配任務(wù)時(shí)，我一般將教學(xué)目標(biāo)1、2分給C層學(xué)生，教學(xué)目標(biāo)3、4、5分給B層學(xué)生，6、7分給A層學(xué)生。

1.演示型實(shí)驗(yàn)

演示型實(shí)驗(yàn)又稱為觀察型實(shí)驗(yàn)，它的教學(xué)目標(biāo)較低，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置的圖文信息，說明研究什么；觀察現(xiàn)象并能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析歸納得出結(jié)論。教材中這類實(shí)驗(yàn)很多，如：觀察發(fā)聲體的振動(dòng)實(shí)驗(yàn)、研究通電直導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)、觀察摩擦起電現(xiàn)象、擴(kuò)散現(xiàn)象等。這些實(shí)驗(yàn)雖然要求較低，但教學(xué)中如能按照目標(biāo)分類推進(jìn)，可收到意想不到的效果。

在“觀察發(fā)聲體的振動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于C層學(xué)生只要求他們能從發(fā)聲的音叉將水花濺起的現(xiàn)象中知道“發(fā)聲體在振動(dòng)”就行了。教師在演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)后，可提問C層學(xué)生“在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中你看到了什么現(xiàn)象，說明了什么問題？”；對(duì)于B層的學(xué)生除了要達(dá)到C層學(xué)生的要求外，還必須掌握這個(gè)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法： “轉(zhuǎn)換法”，教師實(shí)驗(yàn)后，可引導(dǎo)B層學(xué)生回答，這個(gè)實(shí)驗(yàn)用到了什么研究物理問題的方法？而A層學(xué)生則要求他們除了達(dá)到B、C層的要求外，還能應(yīng)用“發(fā)聲體在振動(dòng)”解釋相關(guān)聲現(xiàn)象，在討論拓展階段，教師可以留下這個(gè)問題給A層學(xué)生討論“發(fā)聲的音箱旁放置一支點(diǎn)燃的蠟燭，會(huì)看到什么現(xiàn)象（燭焰在閃動(dòng)）？為什么（空氣將音箱的振動(dòng)傳給燭焰）？說明聲音有什么作用？（傳遞能量）”。

2.測(cè)量型實(shí)驗(yàn)

測(cè)量型實(shí)驗(yàn)分為直接測(cè)量型和間接測(cè)量型兩類，一般以分組形式進(jìn)行，分組時(shí)，筆者有意將三個(gè)層次的學(xué)生分到同一個(gè)組中，然后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)類型選擇不同的教法。

直接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單，主要是一些基本測(cè)量工具的使用，如：用刻度尺測(cè)長(zhǎng)度、用秒表測(cè)時(shí)間、用量筒測(cè)體積、用天平測(cè)質(zhì)量、用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量力、用溫度計(jì)測(cè)量溫度、用電流表測(cè)電流、用電壓表測(cè)電壓等，中考考綱中要求三個(gè)層次的學(xué)生都必須掌握這些測(cè)量工具的使用方法。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)盡量提供機(jī)會(huì)給C層學(xué)生，讓他們展示器材的使用，再由組內(nèi)A層或B層的學(xué)生進(jìn)行自評(píng)或由其他組的三個(gè)層次的學(xué)生進(jìn)行他評(píng)，在自評(píng)和他評(píng)中不同層次的學(xué)生都能較快掌握基本測(cè)量工具的使用方法。

間接測(cè)量型實(shí)驗(yàn)難度稍大，教學(xué)目標(biāo)層次分明。它要求根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理式，先測(cè)出式中其他量，然后算出該量。例如，用電流表和電壓表測(cè)電阻和電功率、用刻度尺和秒表測(cè)物體的平均速度、用天平和量筒測(cè)固體和液體的密度等。實(shí)驗(yàn)時(shí)，我會(huì)分配不同難度的任務(wù)給他們?nèi)ネ瓿?。如：用伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)原理、畫電路圖、電路連接、電表讀數(shù)等任務(wù)交給C層學(xué)生去完成，至于量程的選擇、如何多次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)的處理則交給B層的學(xué)生去完成，而實(shí)驗(yàn)故障的判斷與排除、實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)（如單表法測(cè)電阻等）等則交給A層學(xué)生去完成。

3.探究型實(shí)驗(yàn)

探究型實(shí)驗(yàn)難度較大，它需要學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮侠硖岢霾孪?，運(yùn)用研究物理問題的方法（如控制變量法、較換法等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（含器材選擇、步驟安排、記錄表格設(shè)計(jì)），按步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，組內(nèi)、組與組之間進(jìn)行交流合作，得出結(jié)論、實(shí)驗(yàn)拓展與改進(jìn)。在初中物理教材中，這類實(shí)驗(yàn)很多，如：探究平面鏡成像規(guī)律、探究凸透鏡成像規(guī)律、探究影響動(dòng)能和重力勢(shì)能大小的因素、探究歐姆定律、探究影響壓力效果的因素、探究影響摩擦力大小的因素、探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素等。這類實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)多，難易度相差較大。教學(xué)中，我還是采用分組的形式進(jìn)行，先給學(xué)生設(shè)置不同層次的學(xué)習(xí)目標(biāo)，C層學(xué)生要求能夠完成基本的實(shí)驗(yàn)操作，經(jīng)歷較完整的探究活動(dòng)，知道實(shí)驗(yàn)結(jié)論；B層學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中要培養(yǎng)提出問題、發(fā)現(xiàn)問題的能力，能通過對(duì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析得出結(jié)論；A層的學(xué)生應(yīng)該培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案、在現(xiàn)象中歸納規(guī)律的能力，并利用它靈活解決一些實(shí)際問題。根據(jù)不同的學(xué)習(xí)目標(biāo)，安排不同的任務(wù)給學(xué)生。例如，在進(jìn)行“探究影響動(dòng)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)時(shí)，筆者先播放兩段視頻，一段是汽車由于超載造成慘烈事故，另一段是山體滑坡造成的泥石流沖毀房屋、沖走人和牲畜等。之后，引導(dǎo)B層學(xué)生提出問題“影響動(dòng)能大小的因素有哪些？”進(jìn)而B、C層的學(xué)生一起猜想“動(dòng)能大小的可能與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度等有關(guān)”，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)階段，我把任務(wù)交給A層的學(xué)生，要求他們把設(shè)計(jì)的目的向B、C層學(xué)生做出解釋（如，把質(zhì)量不同的小球從相同高度滾下為了控制小球在撞擊木塊前速度相同 ，觀察木塊被推動(dòng)的距離是為了比較小球動(dòng)能的大小， 這種方法叫轉(zhuǎn)換法等），實(shí)驗(yàn)過程主要由C層學(xué)生完成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論（動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大， 速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大）由B層學(xué)生完成，交流合作、實(shí)驗(yàn)的延伸任務(wù)則主要由A層學(xué)生去完成（如，本實(shí)驗(yàn)還可用掛在單擺上的小球去撞擊木塊來完成；速度和質(zhì)量?jī)蓚€(gè)因素中，哪個(gè)因素對(duì)動(dòng)能的影響較大？高速飛行的子彈的質(zhì)量很小，為什么可以擊傷人？）

分層教學(xué)背景下巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)程，充分調(diào)動(dòng)了我校各層次學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、思維、動(dòng)手操作能力和科學(xué)探究精神。開展課題研究一年多以來， 我校學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)相關(guān)題目的能力明顯提高，助力我校中考物理成績(jī)穩(wěn)步上升，各類指標(biāo)進(jìn)步較大，優(yōu)良率達(dá)到了35%以上，及格率達(dá)到70%以上，低分率低于10%。

參考文獻(xiàn)：

[1]叢建明.初中物理教學(xué)中實(shí)施分層教學(xué)的探究與思考[J].科教文匯（中旬刊）.

[2]高進(jìn)振.圖析初中物理實(shí)驗(yàn)[M].全國(guó)百佳圖書出版.