初中物理實(shí)驗教學(xué)中思維障礙形成及矯正策略

胡佳

摘要：本文結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗，深入分析了初中物理實(shí)驗教學(xué)中思維障礙的形成及矯正策略，希望能為未來初中物理教學(xué)發(fā)展提出自己的看法。

關(guān)鍵詞：初中物理;實(shí)驗教學(xué);思維障礙;矯正策略

1.前言

初中物理是初中教學(xué)的重要內(nèi)容之一，對提高初中生的科學(xué)素質(zhì)及思維能力具有十分重要的作用。其中，實(shí)驗教學(xué)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，但是，當(dāng)前初中生在進(jìn)行物理實(shí)驗時存在著各種各樣的思維障礙，嚴(yán)重影響到了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的進(jìn)行。如何矯正初中物理實(shí)驗教學(xué)中的思維障礙成了當(dāng)前的一個重要課題。

2.固定實(shí)驗設(shè)計形成的思維障礙

2.1問題體現(xiàn)：學(xué)生無清晰思路

在目前初中物理實(shí)驗教學(xué)設(shè)計中，學(xué)生往往是根據(jù)固定的實(shí)驗方案進(jìn)行按部就班的實(shí)驗過程，但是，大部分學(xué)生在面對實(shí)驗方案是感覺沒有思路、無從下手。

2.2原因探析：教學(xué)模式過于傳統(tǒng)

這主要是因為傳統(tǒng)教學(xué)模式給學(xué)生限制學(xué)生思維，忽略學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，教師通常會將實(shí)驗器材、實(shí)驗流程、包括整個實(shí)驗的重點(diǎn)部分做到一一講解， 避免學(xué)生在實(shí)驗過程中，出現(xiàn)錯誤，而學(xué)生只需要被動接受、將教師講述的過程按部就班做出即可，缺少發(fā)散思維、思考問題的過程，慢慢地給學(xué)生造成“ 按照老師說的做”的意識，在這樣教學(xué)模式的長期影響下，對學(xué)生的思維造成限制，無法獨(dú)立完成實(shí)驗。

2.3矯正策略：改變教學(xué)方式，引發(fā)學(xué)生自行思考

傳統(tǒng)實(shí)驗教學(xué)模式已經(jīng)適應(yīng)不了現(xiàn)代教學(xué)要求，在教育新形勢下，教師需要改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)方式，將學(xué)生變?yōu)閷?shí)驗課堂中的主體，讓學(xué)生獨(dú)自經(jīng)歷、完成實(shí)驗過程，從觀察、實(shí)驗、探討、分析結(jié)果等等，教師只需要負(fù)責(zé)引導(dǎo)即可，對于學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中產(chǎn)生的疑問，教師要以引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生自己發(fā)散思維、進(jìn)行思考、找到問題答案。在實(shí)驗過程中，教師要允許學(xué)生出現(xiàn)錯誤，并且要對錯誤資源“正確利用”，教師可以以引導(dǎo)的形式進(jìn)行提問：有沒有覺得哪個步驟與實(shí)驗原理不太一樣？哪個步驟做的比較好？哪個地方需要做補(bǔ)充，更加仔細(xì)？實(shí)驗步驟是否完善等等。

案例：影響滑動摩擦力的主要原因

實(shí)驗器材：兩只新舊程度不同的鞋子，彈簧測力計，一些其他的實(shí)驗器材，學(xué)生通過獨(dú)立思考，設(shè)計出合理的實(shí)驗方案.以下是學(xué)生設(shè)計的不同實(shí)驗方案：

方案A：將鞋子和彈簧測力計以直線形式放置，然后以同樣的速度勻速拉動鞋子，記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行比較，通過比較示數(shù)大小，示數(shù)小證明滑動摩擦力小。

方案B：在其中一只鞋里，分別加入兩個不同重量的砝碼，以勻速沿直線方向拉動，對比彈簧測力計的示數(shù)，示數(shù)小證明滑動摩擦力小。

方案C：將同樣重量的兩份沙土分別放入兩只鞋子，利用彈簧測力計分別勻速拉動兩只鞋，通過比較示數(shù)，可發(fā)現(xiàn)：示數(shù)小的滑動摩擦力小。

當(dāng)學(xué)生將設(shè)計方案表達(dá)完之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對比，讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行對每個方案的分析，學(xué)生可以對方案提出疑問，通過討論，學(xué)生分別表達(dá)自己的想法：

學(xué)生甲：方案A在設(shè)計過程中，沒有考慮到鞋子本身的粗糙程度和外界壓力對最后實(shí)驗結(jié)果的影響，所以方案B是比較合理的實(shí)驗方式.

學(xué)生乙：雖然方案B控制接觸面的粗糙程度相同，但是，只能探究摩擦力大小與壓力的關(guān)系，所以個人覺得方案C是最合理的。

這時，教師可以依據(jù)學(xué)生的回答繼續(xù)引申提問：方案C的確是設(shè)計比較合理的實(shí)驗方案，但實(shí)驗步驟比較繁雜，哪位同學(xué)可以想出在控制壓力不變、步驟簡單的實(shí)驗方案？讓學(xué)生繼續(xù)進(jìn)行思考。

學(xué)生提出方案D：將兩只新舊不同的鞋子呈疊加的形式放在一起，先做一次新鞋子在上面，沿直線方向以勻速拉動，得出數(shù)據(jù)，記錄下來，然后做一次舊鞋子在上面的相同實(shí)驗，得出數(shù)據(jù)，通過對比兩次實(shí)驗結(jié)果，彈簧測力計數(shù)值較大的就是滑動摩擦力大.

教師進(jìn)行總結(jié)：將兩只鞋子疊加，控制壓力不變的前提下，以直線勻速拉動，不但操作簡單，而且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

教師在與學(xué)生進(jìn)行分析討論的過程中，要以協(xié)助的形式，幫助學(xué)生選擇比較可行的方案，對于方案中的不足，可以提供建議，讓學(xué)生可以慢慢形成設(shè)計實(shí)驗方案的思路。

3.實(shí)驗過程中，學(xué)生大腦“不做功”

3.1問題體現(xiàn)：學(xué)生在做實(shí)驗時，只看實(shí)驗過程、實(shí)驗結(jié)果

整個實(shí)驗過程中，學(xué)生注重實(shí)驗過程和實(shí)驗結(jié)果，大腦基本處于“不做功”狀態(tài)，主要體現(xiàn)為學(xué)生在思考問題時，只考慮到問題表面，且思維非常局限。

3.2原因探析：偏離初始實(shí)驗?zāi)康模襟w展示無法達(dá)成教學(xué)目的

初中物理實(shí)驗的教學(xué)目的是讓學(xué)生通過經(jīng)歷實(shí)驗過程，觀察實(shí)驗過程的變化，發(fā)散思維得出實(shí)驗結(jié)果， 讓學(xué)生在實(shí)驗體驗中參透實(shí)驗原理，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、探究知識的能力以及通過事物表相看本質(zhì)的能力然。而就目前我國初中物理實(shí)驗的現(xiàn)狀來看，教師通常忽略實(shí)驗教學(xué)的根本目的，對實(shí)驗現(xiàn)象做出標(biāo)準(zhǔn)預(yù)設(shè)，將其描述給學(xué)生，在實(shí)驗過程中，教師通過運(yùn)用大量的檢驗習(xí)題，加強(qiáng)對學(xué)生頭腦的練習(xí)，這樣的實(shí)驗過程對于提高考試分?jǐn)?shù)非常有效。此外，由于多媒體的便捷性，很多教師甚至不會對實(shí)驗進(jìn)行過多講解了，利用多媒體播放完實(shí)驗過程，學(xué)生照做即可。由于按部就班的實(shí)驗過程不需要學(xué)生自習(xí)觀察、獨(dú)立思考、總結(jié)、分析，所以學(xué)生一般也就是應(yīng)付了事，以完成實(shí)驗為學(xué)習(xí)目的，大大降低初中物理實(shí)驗教學(xué)的效果。

3.3矯正策略：學(xué)生動手實(shí)驗，提問引發(fā)學(xué)生思考

實(shí)驗教學(xué)需要注重讓學(xué)生體驗實(shí)驗過程，學(xué)生需要動手親自完成實(shí)驗，才能夠真正達(dá)到實(shí)驗教學(xué)目的。在實(shí)驗教學(xué)中，教師可以先將實(shí)驗中需要注意觀察的細(xì)節(jié)總結(jié)出來，在上課時講述給學(xué)生，確保學(xué)生在過程中能夠做到仔細(xì)觀察。對于比較繁瑣的實(shí)驗，教師可以將實(shí)驗分成幾個部分，讓學(xué)生逐步觀察。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗觀察的過程中，教師可以提出引導(dǎo)性問題，以此集中學(xué)生的注意力，進(jìn)行深度思考。

例如，教師在給學(xué)生講“速度”內(nèi)容時，可以通過對比紙錐下落速度引出本課主題的概念。在上課之前，教師可以先準(zhǔn)備大小不一樣、下落速度不同的多個紙錐，進(jìn)行標(biāo)記。在上課時，教師可以先提出問題： 同學(xué)們，你們認(rèn)為哪個紙錐在下落時速度最快？學(xué)生有的認(rèn)為大紙錐下落速度快，有的認(rèn)為小紙錐的下落速度快，還有同學(xué)認(rèn)為速度是一樣的。因為答案不統(tǒng)一，教師可以讓學(xué)生帶著疑問進(jìn)行實(shí)驗。在做實(shí)驗時，為了對比出明顯效果，需要多次進(jìn)行對比實(shí)驗。首先，先選取兩個下落速度不一樣的紙錐進(jìn)行實(shí)驗，結(jié)果是：雖然不是同時落地，但是時間相差基本不大。接下來，為了可以讓課堂氛圍更活躍，讓學(xué)生參與其中，讓全班最高的同學(xué)到前面，再重復(fù)一次實(shí)驗，結(jié)果非常明顯，先后差別比較大。教師可以向?qū)W生提問：你們覺得影響紙錐落地速度的原因是什么？讓學(xué)生說出自己的想法，然后教師進(jìn)行總結(jié).通過演示實(shí)驗現(xiàn)象，驗證學(xué)生想象，讓學(xué)生的思維通過直觀視覺感受受到?jīng)_擊，期間教師不斷提問，引發(fā)學(xué)生不斷思考。

4.應(yīng)付實(shí)驗形成思維障礙

4.1問題體現(xiàn)：只要求結(jié)果，不注重思考

實(shí)驗課程對實(shí)驗結(jié)果的要求是：學(xué)生通過獨(dú)立完成實(shí)驗得出實(shí)驗結(jié)果。然而，現(xiàn)今初中物理實(shí)驗教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)一種現(xiàn)象，學(xué)生只顧追究實(shí)驗結(jié)果，而其中產(chǎn)生的實(shí)驗現(xiàn)象直接忽略，甚至為了追求實(shí)驗結(jié)果，篡改數(shù)據(jù)。

4.2原因探析：為得出理論而實(shí)驗，不注重思考

初中物理實(shí)驗多注重學(xué)生實(shí)際操作和對實(shí)驗的探究，其中探究性實(shí)驗，通常將實(shí)驗結(jié)論告訴學(xué)生，讓學(xué)生在實(shí)驗過程中去驗證，得出結(jié)論，這樣的實(shí)驗方式無法讓學(xué)生的思維得到訓(xùn)練。

4.3矯正策略：利用實(shí)驗中出現(xiàn)的誤差，引導(dǎo)學(xué)生正確思考

在實(shí)驗過程中，教師需要改變教學(xué)策略，不要單純注重實(shí)驗結(jié)果，實(shí)驗前要告訴學(xué)生，得出的結(jié)論是否正確并不重要，重要的是要腳踏實(shí)地的經(jīng)歷實(shí)驗過程，總結(jié)出在實(shí)驗中你明白什么，對哪些知識點(diǎn)了解不足，正確引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗。

5.不注重評估交流形成思維障礙

5.1問題體現(xiàn)：沒有思維活動的匯報形式

在實(shí)驗過程中，教師通常只在意學(xué)生是否完成實(shí)驗過程，忽略學(xué)生在實(shí)驗過程中的體驗，每節(jié)課通常是以學(xué)生做完實(shí)驗，教師做象征性的總結(jié)，學(xué)生象征性的配合回答結(jié)束，整個過程中沒有思維上的交流。

5.2原因探析：點(diǎn)評環(huán)節(jié)沒有得到充分重視

為培養(yǎng)學(xué)生對于科學(xué)的態(tài)度和科學(xué)精神，實(shí)驗教程要求中特意指定：在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗之后，教師對學(xué)生實(shí)驗過程進(jìn)行點(diǎn)評。但是，因為考試環(huán)節(jié)中，實(shí)驗的設(shè)計是主要內(nèi)容，在應(yīng)試教育的影響下，教師基本上已經(jīng)忽略點(diǎn)評環(huán)節(jié)。

5.3矯正策略：重視交流過程，形成思維碰撞

教師要注重實(shí)驗過后的評估環(huán)節(jié)，明確初中物理實(shí)驗教學(xué)的目的，改變課堂教學(xué)氛圍和形式，為學(xué)生營造出互動、輕松的實(shí)驗氛圍，讓學(xué)生通過與其他同學(xué)分享、探討，對實(shí)驗過程進(jìn)行優(yōu)化。以《平面鏡成像規(guī)律》實(shí)驗為例，在學(xué)生完成實(shí)驗之后，教師可以讓學(xué)生進(jìn)行討論，在激烈的討論中，學(xué)生對自己在實(shí)驗中出現(xiàn)的問題、做完實(shí)驗后的感想進(jìn) 行表達(dá)。通過與其他同學(xué)進(jìn)行充分交流有所感悟，才是真正的完成實(shí)驗教學(xué)的最終目的。

6.結(jié)束語

總之，讓學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗設(shè)計、實(shí)驗過程、得出實(shí)驗結(jié)論，通過與其他同學(xué)探討解決在實(shí)驗中出現(xiàn)的問題，不僅可以讓學(xué)生對相關(guān)的物理理論知識做到更深理解，同時可以讓學(xué)生的思維得到鍛煉，提高思考問題的能力和解決問題的能力。對此，教師要為學(xué)生的實(shí)驗課程做好合理設(shè)計，在實(shí)驗過程中起到引導(dǎo)和組織的作用，協(xié)助學(xué)生完成物理實(shí)驗過程，達(dá)到物理實(shí)驗教學(xué)的最終目的。

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