思維進階背景下初中物理實驗授課探究

瞿緒廣

摘 要：在初中物理教學中，教師不僅要完成教學任務，更要讓學生聽得懂、學得會、記得住，防止學生出現(xiàn)“消化不良”的現(xiàn)象.采取思維進階式教學，更加符合學生的學習規(guī)律，一方面能夠促進學生更好的吸收理解新知識；另一方面還能讓學生積累更多的實驗經驗，讓學生將生活經驗與學習建立聯(lián)系.在教學中要注重引導學生，避免束縛學生思維，設計從低級到高級思維的實驗教學流程，促進學生養(yǎng)成自主學習能力.

關鍵詞：思維進階；初中物理；實驗教學

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）02-0091-03

物理這門學科有著極強的邏輯性和理論性，而且對于初中生來說是一門新學科，所以教授物理知識也應該按照一定的進階關系，如果缺乏科學的統(tǒng)籌規(guī)劃，學生的知識體系容易出現(xiàn)碎片化，非常不利于初中生物理知識體系的搭建.所以要在實際教學過程中遵循學生的認知發(fā)展規(guī)律，合理規(guī)劃物理實驗授課的邏輯性，從簡單的知識過度到較難的知識，為學生打下良好的物理知識基礎，同時啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的思維，幫助學生養(yǎng)成探究能力和創(chuàng)新能力.

1 當前物理實驗教學存在的問題

在傳統(tǒng)教學方式的影響下，同時受到教學任務的影響，很多學校在實驗授課方面存在很多的不足之處.

1.1 學校和教師對物理實驗的重視程度不夠

雖然國家更加重視學生的全面發(fā)展，但很多地區(qū)和學校仍然只重視學科教育，且教師和學生的壓力較大，教師被教學任務束縛，這樣的壓力充斥著學校教學的各個環(huán)節(jié)，物理實驗的教學被忽視，很多學校甚至不具備做物理實驗的條件.首先，很多學校僅向學生播放實驗視頻，并沒有安排物理實驗操作，教師跳過了實驗探究過程，直接向學生展示實驗結果，影響了實驗的教學實效性.其次，物理實驗的教學準備時間較長，無疑增加了教師的教學壓力，對物理教師來說具有一定挑戰(zhàn)性，此外教師的實驗教學能力參差不齊，相同的實驗通過不同的教師展示，教學效果大相徑庭，與播放多媒體實驗視頻相比，存在一定的偶然性，如果操作不當，不但影響教學效果，耽誤教學進度，嚴重時還有可能造成安全事故.多方面的因素導致學校和教師對于實驗教學積極性不高，而將更多的時間用在課堂教學和測驗考試上，更何談思維進階式實驗教學.

1.2 學生對于物理實驗的態(tài)度褒貶不一

很多學生受到學校和教師的態(tài)度影響，認為物理實驗是效率較低的學習過程，從準備實驗到操作實驗，從觀察實驗到寫實驗報告，會占用學生大量的時間，很多學生認為這些時間可以背更多的單詞，記更多的公式，做更多的題，甚至認為物理實驗課在浪費時間，從而對實驗操作提不起興趣；還有一小部分學生的玩心較重，未能把精力放在實驗探究上，而是對于物理實驗課充滿了游戲心理，十分渴望做實驗，卻并不能將注意力全部放在實驗原理上，多以游戲行為為主，這樣的物理實驗教學并不能幫助到他們，實效性不明顯.

1.3 學校的實驗設備問題

受到教學資源不均衡的因素影響，很多偏遠地區(qū)的教學環(huán)境一般，教育經費不足，導致實驗器材短缺，有的學校甚至不具備設立物理實驗室的條件，這對物理實驗教學產生了嚴重影響.其次，有些老牌學校建校時間較為久遠，對實驗器材的更新和維護程度不夠，導致實驗器材陳舊，很多器材因使用頻率較低而束之高閣，有的器材因頻繁使用而陳舊不堪，這對教師和學生的實驗都產生了負面影響，學生實驗的精確性和安全性無法得到保障.

2 巧設物理實驗，進行思維進階引導

2.1 初階實驗引導——創(chuàng)設趣味情境培養(yǎng)學生學習興趣

受到傳統(tǒng)教學方式的影響，目前很多課堂仍然側重于向學生灌輸知識，在學習的過程中，物理教師更加適應于主導課堂，在課堂上向學生硬性灌輸知識，要求學生背概念、背公式、做大量練習題，導致學生對知識的吸收和運用能力也十分有限，長此以往，學生容易在物理學習過程中喪失信心，失去對物理學科的樂趣.要改變這一教學模式，就需要物理教師從根本上改變教學模式，注意將傳授知識向引導知識的方向轉變，積極引導學生在學習過程中探究和發(fā)現(xiàn)問題，教師可以通過引導學生自主設置趣味小實驗，充分引起學生對于物理探究的興趣，用淺顯的物理知識消除學生對于物理的排斥感.

例如，在關于靜電的課堂引入環(huán)節(jié)中，物理教師可以從生活中有趣的實例引入與電相關的知識“高壓電線桿下為什么人類不能靠近，但鳥類落到電線上卻不觸電呢？”通過引入案例，引導學生展開思考和討論，最后引出本節(jié)課的電流和電壓的知識點.通過這種創(chuàng)設情境的方法，可以實現(xiàn)從生活到學習的無縫連接，幫助學生更快的走進物理世界，體會物理的趣味性.此外，教師還可要求學生在課后探究生活中常見的靜電現(xiàn)象，以小組的方式展開討論和總結，打開學生的思維寬度，并給學生創(chuàng)造探究和討論的空間，讓學生在相互交流過程中，鍛煉邏輯思維能力，這種能力是學習物理必須具備的.

2.2 中階實驗示范——觀摩實驗提高課堂實驗教學效率

初中物理的實驗部分是教學的重點，應引起物理教師的重視.但很多學校因多種因素不能有效地開展物理實驗教學，學生只能通過文字描述或圖片視頻來了解實驗過程和實驗原理，這對初中生的物理學習是十分不利的.讓學生親自動手操作實驗，可以促進學生感受物理、學習物理的進程，這對初學物理的初中生來說十分重要，學生的動手操作能力、觀察能力、交流能力和邏輯分析能力都會有所提高.但在實際操作中，由于學生的實驗經驗較少，且受時間和精力的限制，大多數(shù)學生都不能將精力投入到較為耗時的實驗當中，所以物理教師更適合采用示范實驗教學，將實驗帶進教室，學生觀摩實驗操作，這樣即節(jié)省了學生的時間，又讓實驗發(fā)揮了教育意義，幫助學生更加直觀的理解物理實驗原理，從而更加深刻地理解知識.

例如，在學習《歐姆定律》時，涉及到電源和用電器的組裝，這一實驗需要器材較為繁雜，對操作的細節(jié)要求較高，為了節(jié)約學生的時間提高教學效率，教師可以將實驗儀器帶到教室中，為學生進行示范實驗，必要時可邀請幾名學生在老師的指導下完成實驗.此外，在教材中涉及到很多條件苛刻的實驗，例如螺線管周圍的磁場分布實驗、電熱實驗等，這類實驗就需要教室通過播放實驗視頻實現(xiàn)了.視頻演示實驗，能夠提高教師的實驗教學效率，避免實驗的危險性，提高實驗的成功率，節(jié)約學生的時間成本.

在教師實驗操作中，并不限于教材中的實驗，必要時可以帶領學生進行其他趣味實驗，例如氣壓實驗和空氣炮實驗等，能夠打破學生對于生活現(xiàn)象的印象，用物理知識解釋更加神奇的物理現(xiàn)象，同時鼓勵學生向家長分享，提高學生的成就感.

2.3 高階自主實驗——啟發(fā)思維培養(yǎng)學生科學探究精神

學生作為課堂的主體，為了幫助學生更加具體的理解相關知識，一些操作難度不高的物理實驗，還是需要學生親手操作的.學生的創(chuàng)造能力較強，教師在指導學生實驗時，要給學生提供一定的創(chuàng)造空間，自主設計更加新奇的實驗，這一過程能夠主動思考物理學知識，這對學生的思維邏輯有極大地促進作用.但因為學生掌握的物理學知識尚淺，在設計實驗時可能會出現(xiàn)各種問題，這時教師要積極為學生提供幫助，引導學生完成實驗.

例如，在學習《平面鏡成像》和《凸透鏡成像的規(guī)律》時，教師可準備不同彎曲程度的透鏡，鼓勵學生參考教科書內容自己設計實驗，感受實像、虛像、焦點之間存在怎樣的距離關系，從像的倒正、放縮、虛實變化之間又存在怎樣的規(guī)律等等，鼓勵學生分組設計實驗，完成從實驗到思考再到總結的過程，通過學生的切實感受，能夠充分理解平面鏡和凸透鏡成像的規(guī)律所在，同時總結出焦距大小對于成像的影響.

通過這一教學方法，不僅讓學生深刻理解了關于實驗內容的知識點，讓學生在學習知識的同時，豐富實操、交流、邏輯思維等能力，這與培養(yǎng)全面發(fā)展的教學理念相輔相成.

3設置進階式課后實驗作業(yè)——鞏固提升思維水平

3.1 參觀訪問型作業(yè)保持學生學習熱情

在實踐思路的影響下，教師更要注意物理教學不應僅限于書本內容，而應將書本知識與社會生活相聯(lián)系，促進學生完成知識遷移.因此，教師應在設計作業(yè)時，結合參觀訪問型作業(yè)，讓學生帶著興趣和好奇心進行探究.

例如在學習“聲”這部分內容時，教師可通過多種方式向學生展示不同的樂器發(fā)出的音色，以及這些樂器發(fā)出不同音調的規(guī)律，并引導學生回家收集相關資料并思考：為什么樂器能發(fā)出不同的音調，音調的高低可能與什么因素有關？

3.2 課外探究型實驗鞏固學生實踐能力

對于一些簡單且安全的實驗，教師可以鼓勵學生在課外時間完成，引導學生在家庭和社會中探索科學知識，充實初中生的知識積累.

例如在學習“電池”這一課，學生了解了電池的原理后，教師可以將生活中常見的材料進行組裝，用水果、兩種不同的金屬片、導線和燈泡組成水果電池，一段時間后觀察到LED燈可以發(fā)光.教師可以引導學生針對這一現(xiàn)象進行實驗原理的收集和分享.在引起學生興趣的同時，給學生留下懸念：可否將檸檬換成其他水果？什么樣的水果能讓燈管更亮呢？可否同時串聯(lián)多個水果呢？隨著問題的拋出，學生之間展開了激烈的討論，有的同學認為含水量較多的水果都可以，有的同學則認為將水果換成水溶液會使LED燈更亮.這時教師要予以正確引導，讓學生帶著各自的問題回到家中進行驗證，將課堂延申到課后，豐富學生的課余時間.

3.3 團隊合作型作業(yè)提升學生思維水平

教師在設計作業(yè)時，也可充分應用學生的群體力量，多設計一些群體性實驗活動，讓學生在小組內開展合作探究，利用集體的力量激發(fā)學生的物理學習熱情.

在實驗作業(yè)設計方面，要充分結合正在學習的知識，在“聲光熱力電”各個方面開展實驗設計.例如制作土電話、自制天平、自制氣壓計、探究潛望鏡原理、雞蛋不倒翁、物理謎語比賽等，在確保實驗安全的基礎上，不拘于活動形式，讓學生充分參與到活動當中體會物理的樂趣.

在設計團隊實驗時，教師要認真細致地布置作業(yè)內容，有目的有計劃地指導學生完成實踐性作業(yè).在完成作業(yè)的過程中，學生在小組內展開討論，產生思想碰撞，讓學生在意見分歧到意見統(tǒng)一的過程中，實現(xiàn)思維能力和表達能力的提升，促進學生綜合素質的發(fā)展.通過充滿樂趣的實驗過程，改善物理在初中生腦海中的刻板印象，讓學生更樂于學習物理.與此同時，教師要注重在團隊間形成競爭關系，用適當?shù)莫勂芳ぐl(fā)學生之間的競爭意識，提高學生的學習主動性.

參考文獻：

［1］王艷，王玉新，張楠.初中生物理學習中形象思維到抽象思維的進階[J].理科考試研究，2020，27（22）：2.

[2] 劉偉鋒.基于學習進階的初中物理概念建構思路[J].科教導刊（電子版），２０２１（001）：95-96.

［責任編輯：李 璟］

收稿日期：2022-10-15

作者簡介：瞿緒廣（1982.10-），男，江蘇省贛榆人，本科，中學一級教師，從事初中物理教學研究.