基于直接經(jīng)驗(yàn)的初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)

何克軍

【摘要】物理科目是初中教育中十分重要的教學(xué)科目，是幫助學(xué)生構(gòu)建物理認(rèn)知與開展高階物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)保障.初中物理教學(xué)主要包括教材理論講解與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主要方法的教學(xué)模式能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及問題解決能力等，并提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣愛好，為學(xué)生構(gòu)建良好的物理基礎(chǔ).基于此，本文通過對(duì)基于直接經(jīng)驗(yàn)的探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行研究，以此探究初中物理開展探究式實(shí)踐教學(xué)的有效措施，為教育工作者提供一定的參考依據(jù).

【關(guān)鍵詞】探究性實(shí)驗(yàn);初中物理;直接經(jīng)驗(yàn)

在初中物理教學(xué)中，大多數(shù)教師將教學(xué)重點(diǎn)放在課堂理論教學(xué)與演示教學(xué)中，而對(duì)于物理實(shí)踐教學(xué)缺少足夠的重視，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生缺少物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的直接經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生雖然能夠取得相對(duì)良好的物理成績，但是無法將其在實(shí)際生活中有效運(yùn)用，物理學(xué)習(xí)最終成為“紙上談兵”，這與物理教學(xué)的教育核心追求嚴(yán)重不符.

教師在物理教學(xué)中應(yīng)當(dāng)重視學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的直接體驗(yàn)，通過情景教學(xué)以及動(dòng)手實(shí)踐教學(xué)等方法加強(qiáng)學(xué)生的直接感受，確保學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)能夠深入理解物理知識(shí)，形成良好的物理知識(shí)系統(tǒng).

1 基于直接經(jīng)驗(yàn)的初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 探究性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境質(zhì)量較差

新時(shí)代發(fā)展背景中，我國義務(wù)教育發(fā)展理念已經(jīng)從傳統(tǒng)的應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育.物理教學(xué)中，學(xué)校在注重教材理論教學(xué)的同時(shí)，更加注重學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力.

當(dāng)前，部分學(xué)校由于教育經(jīng)費(fèi)不足、師資力量薄弱、對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺少足夠的重視等原因，導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境質(zhì)量相對(duì)較差，實(shí)驗(yàn)器材整體質(zhì)量相對(duì)低下，專業(yè)器材數(shù)量稀少，物理實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)建設(shè)薄弱[1].

這些問題導(dǎo)致教師在物理教學(xué)中難以帶領(lǐng)學(xué)生開展有效的物理實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生難以在親身實(shí)驗(yàn)中深入了解物理知識(shí)，缺少足夠的直接經(jīng)驗(yàn)與過程探究經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)重影響學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量.

1.2 學(xué)生基礎(chǔ)能力薄弱，自主探究能力較弱

物理科目具有鮮明的理科性，在實(shí)際學(xué)習(xí)中存在一定程度的學(xué)習(xí)難度.部分學(xué)生由于探究能力相對(duì)有限，并不善于信息收集與數(shù)據(jù)計(jì)算，難以將理論知識(shí)與生活實(shí)際相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而導(dǎo)致自身物理學(xué)習(xí)能力相對(duì)薄弱，在學(xué)習(xí)中對(duì)教師的幫助具有較強(qiáng)的依賴性[2].

部分學(xué)生由于自身思維比較懶惰，對(duì)于探究實(shí)驗(yàn)缺少積極主動(dòng)性，實(shí)際動(dòng)手能力低下，無法獨(dú)立開展物理實(shí)驗(yàn)，遇到問題惰于思考，探究能力較差.上述問題都會(huì)導(dǎo)致學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量低下，難以開展高效的探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué).

1.3 物理教師在物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)探究實(shí)踐缺乏足夠的重視

部分物理教師由于受到傳統(tǒng)教學(xué)模式與思想的影響，自身教學(xué)觀念并沒有與時(shí)俱進(jìn)，在教學(xué)工作中仍以傳統(tǒng)的講解式教學(xué)為主要手段，而對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺少足夠的重視程度，進(jìn)而導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)際學(xué)習(xí)中接觸到物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)稀少，學(xué)生無法通過親身參與實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作的方法加強(qiáng)物理知識(shí)的認(rèn)知與理解，對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)、相關(guān)定律演化過程等內(nèi)容缺少深入了解，難以有效保障自身物理學(xué)習(xí)效果[3].

物理教材中存在部分趣味探究性實(shí)驗(yàn)，這部分實(shí)驗(yàn)并不屬于考試系統(tǒng)中的知識(shí)內(nèi)容，因此教師在教學(xué)時(shí)常常選擇放棄講解，而這部分內(nèi)容會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生一定的吸引力，長時(shí)間下去會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣受到打擊，進(jìn)而產(chǎn)生消極學(xué)習(xí)等負(fù)面心理.

2 基于直接經(jīng)驗(yàn)的初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施措施

2.1 利用情景教學(xué)激發(fā)學(xué)生自主探究興趣

初中物理設(shè)置探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的主要目的就是幫助學(xué)生培養(yǎng)自主探究能力、思維發(fā)散能力，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中感受到物理學(xué)習(xí)的快感.

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，可以積極利用情景教學(xué)方法，以此激發(fā)學(xué)生的自主探究興趣，進(jìn)而對(duì)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，在學(xué)習(xí)過程中加深學(xué)習(xí)印象[4].

例如 教師在講解杠桿原理知識(shí)時(shí)，可以借助生活中常見的羊角錘、蹺蹺板等實(shí)物進(jìn)行教學(xué)，將實(shí)際生活與理論知識(shí)有效結(jié)合到一起，從而幫助學(xué)生在腦海中快速構(gòu)建出相關(guān)物理知識(shí)概念，同時(shí)能夠促使學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行深入思考，部分學(xué)生會(huì)在思考中進(jìn)一步提出相關(guān)問題和疑惑，教師可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行深入講解，從而使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)到物理學(xué)習(xí)的興趣.

2.2 精心設(shè)計(jì)問題，引導(dǎo)學(xué)生積極參與

教師在物理教學(xué)過程中可以通過提問引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)分析思考，使學(xué)生帶著疑問進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中親自探究問題的解決方案.這種教學(xué)方法能夠有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)印象，通過不同層次的問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行逐步探究.

例如 教師在講解各色光混合時(shí)，如何將白光轉(zhuǎn)化成另一種顏色光時(shí)，教師可以利用下述教學(xué)模式進(jìn)行.

白光在經(jīng)過三棱鏡后會(huì)產(chǎn)生七色光，將七色光經(jīng)過紅色玻璃紙，這時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察，同時(shí)發(fā)出提問：與玻璃紙不同顏色的光為何看不見了？當(dāng)教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題原因進(jìn)行明確分析后進(jìn)一步提出問題：如果陽光直接透過帶顏色的玻璃紙會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？想要從白光中獲取到某一種顏色光，可以采用什么辦法？

教師逐步引導(dǎo)學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行分析思考，并通過實(shí)驗(yàn)佐證相關(guān)猜想，從而使學(xué)生在階段性的實(shí)驗(yàn)中深入學(xué)習(xí)物理知識(shí)[5].

2.3 重視實(shí)驗(yàn)過程，引導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容就是物理實(shí)驗(yàn)的探究過程.教師在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)必須重視物理實(shí)踐的探究過程，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)物理發(fā)生過程進(jìn)行詳細(xì)觀察，以此驗(yàn)證相關(guān)物理定律或原理，從而對(duì)物理知識(shí)具有詳細(xì)全面地深入了解.

教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，依據(jù)學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況進(jìn)行科學(xué)合理的人員配置，確保小組成員之間能夠有效配合溝通，在合作努力中完成實(shí)驗(yàn)[6].

小組實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭€能夠幫助學(xué)生提高思維能力，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行小組內(nèi)部探討分析，不同意見之間相互交流碰撞能夠促使小組成員逐漸完善自身的物理學(xué)習(xí)思維，對(duì)自身問題解決能力起到良好的鍛煉效果.

3 基于直接經(jīng)驗(yàn)的初中物理探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例

在探究電壓、電流以及電阻之間的關(guān)系的物理教學(xué)中，為加強(qiáng)學(xué)生的直觀感受，提高學(xué)生動(dòng)手能力與實(shí)踐能力，教師設(shè)計(jì)了如下探究式物理實(shí)踐教學(xué)方案.

3.1 教學(xué)目標(biāo)

本次實(shí)驗(yàn)主要幫助學(xué)生探究電壓、電流與電阻之間的關(guān)系;在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)歐姆定律，同時(shí)能夠熟練開展相關(guān)公式計(jì)算分析;學(xué)習(xí)滑動(dòng)電阻器的具體使用方法，能夠在實(shí)驗(yàn)中有效測量導(dǎo)體電壓.

本次教學(xué)實(shí)驗(yàn)主要采用控制變量方法，培養(yǎng)學(xué)生物理問題解決能力.

為保證學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量，在開展探究性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的同時(shí)，還需要幫助學(xué)生深入了解物理學(xué)，使其認(rèn)知到物理學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性、專業(yè)性以及精確性等特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度.

3.2 教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)

歐姆定律是初中物理學(xué)習(xí)中極其重要的物理知識(shí)，同時(shí)也是物理學(xué)中比較基本的定律之一，對(duì)于剛接觸物理學(xué)的學(xué)生而言來講具有一定的理解難度.基于直接經(jīng)驗(yàn)的探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驇椭踔猩焖倮斫鈿W姆定律，在親身參與實(shí)驗(yàn)中理解歐姆定律，同時(shí)能夠激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣.

3.3 教學(xué)器材

本次物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)器材主要包括電壓表、電流表、若干導(dǎo)線、穩(wěn)定電源、定值電阻以及滑動(dòng)變阻器等.

3.3.1 教學(xué)設(shè)計(jì)

在課堂實(shí)驗(yàn)正式開始前，物理教師先為學(xué)生進(jìn)行一遍教學(xué)演示：對(duì)同一個(gè)燈泡添加不同電壓，以此觀察燈泡的實(shí)際亮度變化;不同的燈泡連接同一電壓，會(huì)發(fā)現(xiàn)亮度不同.

通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解到電流、電壓以及電阻之間存在一定關(guān)聯(lián)關(guān)系，引起學(xué)生的好奇心與探究心，從而開展本次物理教學(xué).

教師以演示實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)向?qū)W生提問：電壓、電流、電阻之間的關(guān)系？

促使學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行獨(dú)立思考，教師引導(dǎo)學(xué)生積極開展發(fā)散思維，讓學(xué)生將自身提出的猜想進(jìn)行記錄，比如I=UR，以此為后續(xù)教學(xué)進(jìn)行鋪墊.

教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，同時(shí)向?qū)W生提出問題：本次實(shí)驗(yàn)使用到的方法，同時(shí)進(jìn)行舉例說明;本次物理實(shí)驗(yàn)與電學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的差異，同時(shí)舉例詳細(xì)說明.教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，同時(shí)要求學(xué)生繪制電路圖.

當(dāng)電阻固定時(shí)，對(duì)電阻兩端電壓進(jìn)行控制，記錄不同電壓下的電流數(shù)值.

當(dāng)電壓固定時(shí)，控制電路系統(tǒng)的電阻值，記錄不同電阻下的電流數(shù)值.

要求學(xué)生依據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)情況繪制本次實(shí)驗(yàn)的電路圖，從而培養(yǎng)學(xué)生思考能力與動(dòng)手能力.

教師重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)過程，對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題予以實(shí)時(shí)關(guān)注，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立解決問題，并對(duì)此進(jìn)行總結(jié)分析.

在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，要求學(xué)生對(duì)自身記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析，從而確定電流、電阻和電壓之間的關(guān)系.教師通過探究實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生理解歐姆定律，依據(jù)歐姆定律內(nèi)容總結(jié)出具體地表達(dá)公式，即R=UI，同時(shí)加深學(xué)生對(duì)于各變量單位的印象.其中，電流I的單位是A，電壓U的單位是V，電阻R的單位是Ω.引導(dǎo)學(xué)生探究分析歐姆定律的實(shí)際應(yīng)用條件.

課堂教學(xué)最后，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與教材內(nèi)容學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)，對(duì)本次教學(xué)的主要內(nèi)容進(jìn)行概括與提煉，引導(dǎo)學(xué)生完成教材中的課后練習(xí).

3.3.2 案例分析

通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生快速了解學(xué)習(xí)到歐姆定律相關(guān)知識(shí)，對(duì)生活中常見的電流、電壓和電阻之間的關(guān)系具有初步認(rèn)知;本次探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)幫助學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量方法進(jìn)行物理學(xué)習(xí);通過親身參與物理實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生的直接感受與直接經(jīng)驗(yàn)，從而幫助學(xué)生提高物理學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量.

4 結(jié)語

初中物理是初中教育工作中的重要組成部分，教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的物理探究能力，通過探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際操作能力、思維創(chuàng)新能力以及問題解決能力等，同時(shí)能夠加強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的直接經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步提高初中物理教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生學(xué)習(xí)效果.

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