初中物理實施變式實驗教學(xué)的有效策略剖析

李經(jīng)緯

(江蘇省南京一中明發(fā)濱江分校 211800)

隨著課程改革步伐的逐漸推進(jìn)，各個學(xué)科都對自己的教學(xué)模式和教學(xué)方法進(jìn)行了有效的改革和創(chuàng)新.初中物理作為一門邏輯性非常嚴(yán)密的學(xué)科，我們要注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)原始動力，不斷提升他們參與課堂教學(xué)的主觀能動性.所以我們在課堂的實驗教學(xué)中，有效采取了變式教學(xué)的方法，打開了初中物理教學(xué)的新的天地.

那么何為變式教學(xué)呢？變式教學(xué)，從心理學(xué)的角度來講，便是指從不同的角度來組織情境，通過變換其非本質(zhì)的特征，保持其事物的本質(zhì)特征不變.在物理教學(xué)中，則是指我們能夠通過靈活改變題目中的條件，問題的答案保持不變，或者發(fā)生相應(yīng)的變化，為了凸顯問題的實際本質(zhì).綜觀近些年來中考物理實驗試題的特點，更注重對教材內(nèi)容的重新加工和提煉，注意考查考生對所學(xué)知識的遷移和運用能力，強化學(xué)生在實驗過程中的深刻體驗.基于這樣的教學(xué)背景，如果單純按照教材中所設(shè)定的實驗過程，按部就班，勢必會抹殺學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.如果有效地采用變式教學(xué)的方法，做到對原始教材內(nèi)容的整合，又不脫離教材的實際設(shè)定，綜合考查學(xué)生對實驗的設(shè)計分析結(jié)果的整合和表達(dá)過程，會收到良好的教學(xué)效果.

具體來說，在物理實驗教學(xué)中，利用變式教學(xué)法的實施原則和操作策略是這樣的：

一、變式教學(xué)法的實施原則

變式教學(xué)原則的確定，對于我們的課堂教學(xué)具有很好的指導(dǎo)意義.我們在實施教學(xué)時，應(yīng)該在遵循原則的基礎(chǔ)上，緊密結(jié)合物理實驗教學(xué)的學(xué)科特點，注意以下原則：

1.目標(biāo)導(dǎo)向性原則

我們在實驗教學(xué)中，目標(biāo)是我們開展活動的起始點和最終的歸宿，在課堂教學(xué)中，教師要圍繞制定好的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行實驗活動.因此，在目標(biāo)設(shè)定時，教師要能夠根據(jù)教材的基本內(nèi)容和學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水準(zhǔn)，制定出切實可行的目標(biāo)，然后在明確的目標(biāo)指引下，在課堂上采取靈活多變的變式教學(xué)方法.不管是改變什么樣的實驗條件，則最終的目的都是指向我們基本的目標(biāo)而言，要做到預(yù)設(shè)和生成相得益彰.

2.啟發(fā)性原則

初中物理實驗教學(xué)的終極目標(biāo)，是為了讓學(xué)生透過實驗現(xiàn)象看本質(zhì)，從而掌握物理學(xué)的相關(guān)知識，提升學(xué)生技能.在這其中，啟發(fā)性是一項重要的指標(biāo)，而且學(xué)生的思維能否得到有序的訓(xùn)練，主要依賴于教師的精心啟發(fā).因此，當(dāng)我們運用變式教學(xué)，來進(jìn)行初中物理實驗教學(xué)時，教師要精心設(shè)計實驗的問題情境，把問題作為課堂教學(xué)的基本出發(fā)點，引導(dǎo)學(xué)生通過問題指導(dǎo)，逐步在實驗過程中發(fā)現(xiàn)探索，討論并且總結(jié).教師在整個實驗的過程中，創(chuàng)設(shè)了問題的情境，給學(xué)生設(shè)置思維障礙，讓學(xué)生自己的思維經(jīng)歷一個由發(fā)現(xiàn)到提升的全部過程.

3.主體參與性原則

實驗教學(xué)中，只有依賴學(xué)生主動參與，才能達(dá)到和諧互動的效果.當(dāng)學(xué)生具備強烈的學(xué)習(xí)動機，那么就會促使自己的認(rèn)知和情感達(dá)到最佳狀態(tài)，實現(xiàn)自覺主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，從而收獲最佳的學(xué)習(xí)效果.采用變式教學(xué)，真正可以促使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，當(dāng)他們在教學(xué)過程中，積極動腦動手動口，主動獲取知識，在實踐中去發(fā)現(xiàn)探索，因為過程新鮮有趣，而又靈活多變，所以學(xué)生樂于參與這樣的課堂，主觀能動性得以充分激發(fā).

二、在初中物理實驗教學(xué)中，實施變式教學(xué)的有效策略

初中物理教材中，實驗題既是必考內(nèi)容，也是命題的熱點.實驗題目的考查，既可以是對教材實驗內(nèi)容的實際呈現(xiàn)，也可以是對實驗原理和過程的有限拓展，因此，變式教學(xué)在實驗中非常有必要.

1.從驗證性實驗過渡為探究性實驗

傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)，是把教材中設(shè)計的實驗內(nèi)容按部就班，注重基本的鞏固和驗證.而引入變式教學(xué)的理念，就從驗證實驗積極向探究實驗進(jìn)行轉(zhuǎn)變，它側(cè)重于對新課程理念的落實，注重引導(dǎo)學(xué)生去自我探索實驗的原理，并且能夠從多角度、全方位地對實驗過程進(jìn)行解釋分析，師生之間良性互動，真實地提高了學(xué)生動手操作的能力.

具體來說，首先，我們可以改變物理實驗的教學(xué)過程，這就需要我們教師要對物理課程所羅列的諸多實驗進(jìn)行具體分析和探究，將教材中的典型的實驗項目，重點考查的內(nèi)容，稍加變通進(jìn)行變式教學(xué)，重視探究過程和結(jié)果.當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生在多樣化的實驗過程中，去經(jīng)歷自我發(fā)現(xiàn)和探索，小組之間匯總有價值的問題，最終得出科學(xué)性的結(jié)論.

其次，我們可以引導(dǎo)學(xué)生合理拓展實驗內(nèi)容.教材中所涉及到的實驗教材一般來說，都是經(jīng)過反復(fù)論證考查，然后設(shè)定的典型實驗類型.我們引導(dǎo)學(xué)生在做類似實驗時，不能將目光局限在教材中的實驗上，而應(yīng)該積極鼓勵學(xué)生擴展思路，仔細(xì)思考這個實驗還有沒有其他的替代方法，會使用什么樣的實驗材料，過程如何，在不同的實驗條件下，會產(chǎn)生怎么樣的結(jié)果，從而養(yǎng)成學(xué)生有效的探究習(xí)慣.

例如在教學(xué)有關(guān)浮力大小的實驗中，筆者便把教材中的驗證實驗，向探究性實驗轉(zhuǎn)變，即探索完漂浮的物體所受浮力的大小之后，給學(xué)生提出一個問題：即下沉的物體是否受到浮力呢？如果有浮力，又該如何測量呢？在這個時候，教師可以積極引導(dǎo)學(xué)生探索實驗的方案，這樣的目的實質(zhì)上是為了通過排除物體在液體中的上浮或者下沉等非本質(zhì)屬性的變化，探究出浮力的本質(zhì)屬性.在實驗的過程中，學(xué)生通過動手實踐，觀察，交流，討論，知道了下沉物體也是受到浮力的.但是在實驗過程中，有的同學(xué)得出結(jié)論，即下沉物體受到浮力和漂浮物體受到浮力相等，有的同學(xué)得到的結(jié)論，則是認(rèn)為：浮力大于排水量，通過探究原因，明白了之所以出現(xiàn)結(jié)果的偏差，則是因為實驗過程中，有水通過杯子壁溢出沒有被測出.從整個過程中，學(xué)生經(jīng)歷了自我實驗和探究的過程，有利于促進(jìn)對教材中實驗的深刻理解，也幫助了他們掌握浮力的公式.

2.挖掘物理教材中隱藏的實驗因素

初中學(xué)生對物理實驗非常感興趣，教材中設(shè)計的經(jīng)典實驗也是為了能夠明確實驗?zāi)康模嫖鰧嶒炦^程，并且鞏固實驗的結(jié)果和原理.除了說教材中設(shè)定的規(guī)定實驗外，我們的教材中還隱藏著許多實驗的元素.有的隱藏在段落中，有的是科學(xué)的結(jié)論可以直接轉(zhuǎn)化為實驗的設(shè)計來進(jìn)行探索.這些字里行間中隱藏的實驗元素，只要教師在教學(xué)中注意挖掘，運用一些知識遷移的能力，就可以自編自制變式實驗設(shè)計，讓學(xué)生通過自身設(shè)計實驗，安排實驗器材，設(shè)定實驗過程，可以更加方便地在直觀的實驗過程中看到最明顯的實驗結(jié)果，從而，對實驗的原理有了更深刻的理解.

例如在學(xué)習(xí)凸透鏡成像的內(nèi)容時，我們通過教材中所表述的實驗結(jié)論，轉(zhuǎn)化為一個新型的實驗，即采用發(fā)光物，用LED顯示屏發(fā)光，這個發(fā)光物比蠟燭更穩(wěn)定，光線更充足，也非常容易看到成像物體的大小和形狀.首先，我們通過實驗的基本步驟調(diào)節(jié)好各個實驗器材，在光屏上找到成像，然后，，慢慢把發(fā)光物體向凸透鏡方向移動，認(rèn)真觀察光屏上的像到光斑的變化.然后，將物體旋轉(zhuǎn)，觀察光屏上成像的變化.通過上面幾個變式實驗的操作，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度了解凸透鏡成像的規(guī)律.

3.我們要重視實驗軟硬件設(shè)施

眾所周知，初中物理的實驗過程是學(xué)生探索物理知識的重要方法和途徑，它是一門實踐性操作非常強的學(xué)科，但是，部分教師為了趕教學(xué)進(jìn)度，往往會忽略了實驗課的實際操作，把它演變?yōu)榧兝碚撜n堂.還有的甚至是因為實驗設(shè)施的欠缺，或者教師怕實驗課堂的節(jié)奏沒法把控，往往會采用了演示實驗法，這樣，無形之中便抑制了學(xué)生實驗的積極性.所以，教師應(yīng)該盡可能創(chuàng)造條件，給學(xué)生開足實驗過程，做好變式實驗.如果實在欠缺實驗器材，那么教師也要最大限度地能夠運用多媒體的技術(shù)制作實驗課件，模擬實驗的整個過程，讓學(xué)生在模擬的變式實驗環(huán)境下，觀察直觀效果，完成實驗經(jīng)過.多媒體的教學(xué)，可以加強師生互動，提升實驗效果.

例如在實驗室中，電流表、電壓表等，有的沒有用過幾次，讀數(shù)就不準(zhǔn)確了，有些儀器干脆直接罷工，實驗的準(zhǔn)確度和有效性難以保證.因此，在做許多電學(xué)實驗時，鑒于實驗室器材不充分，或者實驗器材過于貴重，怕學(xué)生損壞，所以，教師便可以通過電腦上搜集的電學(xué)實驗進(jìn)行演示，并且及時進(jìn)行變式演示，讓學(xué)生通過多種實驗結(jié)果得出最終結(jié)論，揭示實驗原理，得到最終收獲.

初中物理學(xué)科中的變式實驗，促進(jìn)了學(xué)生思維的發(fā)散和拓展，促進(jìn)了其知識的遷移和運用，擴大了知識面，也提升了物理學(xué)的理解能力，所以，在實際教學(xué)中，教師應(yīng)該積極促進(jìn)各項實驗的變式教學(xué)，從而拓展學(xué)生思維的深度和廣度，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神.