初中物理實驗探究有效預(yù)習(xí)策略研究

摘 要：物理實驗探究設(shè)計的目的是培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識自然、熱愛科學(xué)的精神品質(zhì)，同時培養(yǎng)學(xué)生敢于提出問題、積極創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，幫助學(xué)生養(yǎng)成大膽設(shè)想、嚴(yán)謹(jǐn)求證的思維習(xí)慣，使其在實驗探究中提升實踐操作能力。實驗預(yù)習(xí)能幫助學(xué)生在課前掃清障礙，銜接新舊知識，提高認(rèn)知水平，為其后續(xù)實驗探究奠定基礎(chǔ)。文章圍繞初中物理實驗預(yù)習(xí)的理論分析、實施要求，結(jié)合具體內(nèi)容，對初中物理實驗有效預(yù)習(xí)的策略進行了探討。

關(guān)鍵詞：初中物理；實驗探究；有效預(yù)習(xí)；教學(xué)策略；教學(xué)方式

作者簡介：左文靜（1992—），女，山東省青島市嶗山區(qū)育才學(xué)校初中部。

課前實驗預(yù)習(xí)是讓學(xué)生提前了解實驗內(nèi)容的重要途徑，學(xué)生通過預(yù)習(xí)，能提前找到自己在認(rèn)知、理解等方面的盲點，并對實驗形成初步的認(rèn)識。因此，如何布置課前實驗預(yù)習(xí)任務(wù)是關(guān)鍵。每個學(xué)生都是不同的，并且部分學(xué)生在沒有經(jīng)歷實驗過程前，容易受主觀意識影響，盲目預(yù)習(xí)，無法獲得正確的實驗結(jié)論。對此，教師需要進行探索分析，圍繞預(yù)習(xí)什么、如何安排預(yù)習(xí)等問題設(shè)計實驗預(yù)習(xí)任務(wù)。

一、物理實驗預(yù)習(xí)理論分析

傳統(tǒng)的“先教后學(xué)”模式已經(jīng)無法適應(yīng)初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的要求，傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式通常是以教師講解為主，教學(xué)方式固化，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在傳統(tǒng)實驗課中，教師采用的教學(xué)方式通常是自己演示操作一遍并講解，或讓學(xué)生結(jié)合教材實驗步驟、教師講解的內(nèi)容和提出的問題來驗證實驗結(jié)論的正確性，這樣的教學(xué)方法在一定程度上限制了學(xué)生的自主分析能力、理解能力、觀察能力和實驗操作能力的發(fā)展，忽視了學(xué)生的主體性，使學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài)。所以，教師要積極調(diào)整教學(xué)模式，讓學(xué)生進行有效的實驗預(yù)習(xí)，為學(xué)生提供充足的實驗時間和空間，鍛煉學(xué)生的自主分析和理解能力，并在課堂上集中解決學(xué)生課前預(yù)習(xí)遇到的問題，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

教師要科學(xué)分析初中物理實驗教學(xué)中存在的問題，積極改變教學(xué)策略。初中物理實驗教學(xué)的課時較少，而初中學(xué)生思維靈活、個性較強，部分初中物理教師很難把控上課時間，常常出現(xiàn)拖堂、教學(xué)進度慢、完不成教學(xué)任務(wù)等問題。這就導(dǎo)致一些教師為了按時完成教學(xué)任務(wù)，會直接將知識灌輸給學(xué)生，使學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)。要想解決這一問題，教師需要把握好課前實驗預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，有效實施實驗預(yù)習(xí)教學(xué)。教師可以根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)，將新舊知識銜接起來，引導(dǎo)學(xué)生遷移知識，深入探索初中物理知識，以此推動初中物理實驗預(yù)習(xí)的有效實施。

二、初中物理實驗預(yù)習(xí)實施要求

（一）提前布置預(yù)習(xí)任務(wù)，把握好預(yù)習(xí)量

按照初中物理學(xué)科規(guī)劃的課時數(shù)，教師想要讓學(xué)生在課堂上做好預(yù)習(xí)，是很難完成的任務(wù)。所以，教師應(yīng)將預(yù)習(xí)任務(wù)提前布置給學(xué)生，讓學(xué)生利用課后的碎片時間，了解基礎(chǔ)知識點，解決基本實驗問題，并找出自身存在的問題，從而進行針對性強化，這樣能有效提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。需要注意的是，教師布置的預(yù)習(xí)任務(wù)的量不宜過多。初中物理實驗課的探究內(nèi)容有限，布置預(yù)習(xí)題的目的是讓學(xué)生明確預(yù)習(xí)重點，如果預(yù)習(xí)任務(wù)量過多，學(xué)生就容易產(chǎn)生厭煩情緒，使預(yù)習(xí)效果大打折扣。例如，教師可布置五道預(yù)習(xí)題，每道預(yù)習(xí)題字?jǐn)?shù)控制在二十字左右；同時，在后續(xù)的分組實驗探究中，教師可根據(jù)學(xué)生的知識基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力的差異，將整個班級的學(xué)生劃分為五個實驗學(xué)習(xí)小組，并隨機給每個學(xué)習(xí)小組分配一個問題，讓各小組學(xué)生就此開展合作學(xué)習(xí)［1］。

（二）尊重個體差異，分層次設(shè)置預(yù)習(xí)問題

教師在設(shè)置預(yù)習(xí)問題時，需要考慮學(xué)生的差異性，既要照顧基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，又要滿足優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。因此，教師可以運用分層教學(xué)法，立足教材，設(shè)置分層的實驗預(yù)習(xí)任務(wù)，以此提高學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，教師應(yīng)設(shè)置能夠直接通過課本找到問題答案的預(yù)習(xí)題目，讓這部分學(xué)生可以獲得成就感，建立學(xué)習(xí)自信；對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，教師應(yīng)設(shè)置思維擴展型題目，以鍛煉學(xué)生的思維［2］。比如，在布置人教版物理九年級第十四章第三節(jié)《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》這一課的預(yù)習(xí)任務(wù)時，教師可以采用生活教育策略，結(jié)合日常生活事例說明理論并分層設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生思考。問題設(shè)計如下：什么是能量的轉(zhuǎn)化與守恒？如何判斷物體具有能量？運動的物體有能量嗎？能否解釋原因？能否找出具體生活事例來證明？前三個問題可以從課本中找到答案，是為基礎(chǔ)薄弱學(xué)生設(shè)計的預(yù)習(xí)題目；而后兩個問題是在前面概念知識的基礎(chǔ)上拓展延伸出來的，需要學(xué)生結(jié)合生活實際進行深入思考才能得出答案，能滿足學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生的思維成長需求。又如，在布置人教版物理八年級上冊第三章第二節(jié)《熔化與凝固》這一課的預(yù)習(xí)作業(yè)時，對于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，教師可以要求其理解物質(zhì)變化存在的三種形態(tài)：氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)，并了解物質(zhì)固態(tài)與液態(tài)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系；而對于學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生，教師則應(yīng)提高問題探究難度，要求學(xué)生掌握熔化曲線、凝固曲線的物理含義，并探究固體熔化時溫度的變化規(guī)律。這樣分層次地設(shè)計契合學(xué)生基礎(chǔ)的預(yù)習(xí)任務(wù)，更符合學(xué)生的學(xué)情特點和認(rèn)知規(guī)律，能確保學(xué)生預(yù)習(xí)的有效性。

（三）包含大部分知識點，明確預(yù)習(xí)重難點和疑點

教師設(shè)計的預(yù)習(xí)任務(wù)要涉及新課大部分的知識點，以使學(xué)生在預(yù)習(xí)的過程中能對課程內(nèi)容形成較全面的認(rèn)識。對于認(rèn)知水平有限的學(xué)生來說，其很難透徹理解新課所有知識，因此，在課前預(yù)習(xí)階段，教師要讓其著重記錄自己存疑的知識點，包括復(fù)雜的公式推導(dǎo)、物理含義、物理變化規(guī)律、不明晰的實驗現(xiàn)象等，標(biāo)明重點、難點與疑點，這樣在正式的實驗探究教學(xué)中，教師便能有側(cè)重地講解問題，讓學(xué)生對自己不懂的問題進行針對性學(xué)習(xí)［3］。比如，在人教版物理八年級下冊第八章第三節(jié)《摩擦力》這一課的課前預(yù)習(xí)中，部分學(xué)生對摩擦力與哪些因素相關(guān)這一問題存在疑惑，這時他們便可以在預(yù)習(xí)中標(biāo)出自己不理解的實驗現(xiàn)象，并記錄好自己的實驗猜想，如摩擦力大小可能與物體所受拉力、接觸面積、接觸面的粗糙程度等因素相關(guān)，然后等到課堂實驗探究時與教師或同學(xué)討論。

三、結(jié)合相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，分析初中物理實驗有效預(yù)習(xí)的策略

本文以人教版物理八年級下冊第九章《壓強》、第十章《浮力》以及九年級第二十章《電與磁》這三個章節(jié)內(nèi)容的預(yù)習(xí)為例，從以下三個層面分析物理教學(xué)實驗有效預(yù)習(xí)的策略。

（一）以實驗教學(xué)內(nèi)容為基礎(chǔ)，設(shè)計課前預(yù)習(xí)問題

對于教材中的實驗內(nèi)容，教師可以完全放手，讓學(xué)生自主預(yù)習(xí)，但前提是要設(shè)計好預(yù)習(xí)問題。以《壓強》這一章第四節(jié)《流體的壓強和流速的關(guān)系》一課為例，教師可以設(shè)計以下實驗預(yù)習(xí)問題：（1）流體的概念是什么？在課外自主嘗試進行“硬幣跳高”實驗，思考如何讓硬幣“跳”到最高點？思考應(yīng)使用什么力使硬幣向上“跳”？結(jié)合問題開展實驗探究，仔細(xì)閱讀教材中“氣體壓強與流速的關(guān)系”這一小節(jié)的內(nèi)容，進行綜合思考。（2）結(jié)合課本內(nèi)容，試猜想可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象，并通過實驗驗證猜想的正確性。（3）閱讀教材中的“想想做做”，按照課本要求，仿照圖片制作機翼模型，思考飛機升力產(chǎn)生的原因，了解相關(guān)原理，并利用現(xiàn)有材料親手制作飛機模型，與同學(xué)比一比誰的飛機飛得更高。結(jié)合課前預(yù)習(xí)題的設(shè)計和學(xué)生完成預(yù)習(xí)的情況，教師還可以開展模擬實驗教學(xué)。比如，在教學(xué)《壓強》這一章第三節(jié)《大氣壓強》的內(nèi)容時，教師可通過趣味實驗引出新課內(nèi)容。首先，教師提前準(zhǔn)備兩個盛滿水的瓶子，并向?qū)W生說道：“其中一個瓶子已經(jīng)被施了魔法。”以此激發(fā)學(xué)生的好奇心。接著，教師將兩個瓶子瓶口向下，依次打開瓶蓋，但被施了“魔法”的瓶子中的水并沒有流出，結(jié)合這個有趣的物理現(xiàn)象，教師順勢引出大氣壓強實驗的內(nèi)容。最后，教師再解釋相關(guān)原理：被施加了“魔法”的瓶子的瓶蓋里放置了一塊透明的塑膠片，瓶子被打開后，塑膠片因為大氣壓強的作用阻擋了瓶內(nèi)的水流出。

（二）引入生活教育素材，進行課前預(yù)習(xí)探究

根據(jù)《浮力》的教學(xué)內(nèi)容，教師可以結(jié)合生活教育素材，設(shè)計三個階段的課前預(yù)習(xí)任務(wù)。首先，教師可采用問題驅(qū)動法，向?qū)W生提出“你了解過浮力嗎？”“氣體是否有浮力？”“浮力的方向是怎樣的？”等問題，讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)歷，運用具體事例說明。其次，教師可結(jié)合教材的“想想做做”，讓學(xué)生探究和思考以下問題：（1）利用身邊的材料，如橡皮泥、黃泥、紙等，制作小船和貨物，思考如何使制作的小船裝載更多的貨物，并猜想浮力大小與哪些因素相關(guān)。（2）嘗試將空水瓶壓入水中，親身感受浮力的變化，并觀察和記錄水面的高度有何變化，以此猜想浮力大小可能與哪些因素相關(guān)。最后，教師可通過多媒體技術(shù)將抽象的物理概念以圖像的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生回想自己曾經(jīng)坐飛機或者游泳的生活經(jīng)歷，思考飛機飛行、人游泳時浮在水面這些現(xiàn)象是否與浮力有關(guān)，促使學(xué)生發(fā)散思維，進一步探究浮力現(xiàn)象。教師設(shè)計課前預(yù)習(xí)題，讓學(xué)生進行課前預(yù)習(xí)探究，能提高課堂教學(xué)效率，在上課時只需要花很少的時間點撥學(xué)生就可以進入本課的主題，帶領(lǐng)學(xué)生探究影響浮力大小的相關(guān)因素，從而高效完成教學(xué)任務(wù)。

（三）依托信息技術(shù)，構(gòu)建物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂

教師發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)實時溝通和信息共享的優(yōu)勢，可以及時了解學(xué)生的課前預(yù)習(xí)動態(tài)、預(yù)習(xí)效果，加強師生的溝通和交流。教師也可以根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)存在的問題，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，設(shè)置不同的在線預(yù)習(xí)模塊內(nèi)容。如在預(yù)習(xí)任務(wù)完成度模塊中，教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，設(shè)計兩個層次的內(nèi)容，讓學(xué)生可以根據(jù)自身的基礎(chǔ)和能力水平，選擇相應(yīng)的模塊內(nèi)容?；A(chǔ)薄弱的學(xué)生的預(yù)習(xí)題量為兩道，其既可以自主預(yù)習(xí)，獨立完成相應(yīng)任務(wù)，也可以與同學(xué)合作學(xué)習(xí)，共同完成實驗預(yù)習(xí)任務(wù)。而學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生的預(yù)習(xí)題量為六道，并且其只能自主探究完成任務(wù)。這樣的差異化設(shè)計，既能滿足不同學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)需求，提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的自信心，又可以幫助教師了解學(xué)生的能力水平和薄弱項，進而調(diào)整教學(xué)計劃和教學(xué)方法。比如，在學(xué)習(xí)九年級第二十章《電與磁》的知識時，因為多數(shù)學(xué)生在平常生活中很少見到發(fā)電機，在預(yù)習(xí)時難以理解發(fā)電機的原理和發(fā)電過程，并且在課堂學(xué)習(xí)中也難以在有限時間內(nèi)完全聽懂教師講解的內(nèi)容，所以他們會對這部分抽象的知識產(chǎn)生困惑。對此，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，構(gòu)建物理翻轉(zhuǎn)課堂，搜集有關(guān)發(fā)電機發(fā)電過程的視頻，并加上發(fā)電機運作過程的講解、圖示分析以及相應(yīng)的練習(xí)題，在課前分享給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)視頻資料和發(fā)電機工作原理圖解來預(yù)習(xí)［4］。

結(jié)語

綜上所述，引導(dǎo)學(xué)生做好課前實驗預(yù)習(xí)至關(guān)重要，不僅可以讓學(xué)生在課前消化大部分基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)問題，激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的積極性，還有助于學(xué)生集中注意力，在課堂上圍繞自身短板進行針對性學(xué)習(xí)。本文結(jié)合相關(guān)教學(xué)案例，從三個層面探討了初中物理實驗有效預(yù)習(xí)的策略。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生個體差異，從預(yù)習(xí)量、學(xué)習(xí)層次劃分、標(biāo)明重難點和疑點等方面探究實驗預(yù)習(xí)題設(shè)計的合理性。

［參考文獻］

［1］吳敦華.巧預(yù)習(xí)? 讓探究更有溫度：淺談初中物理實驗探究有效預(yù)習(xí)的策略達成［J］.數(shù)理化解題研究，2021（14）：68-69.

［2］況苗苗.課前預(yù)習(xí)在初中物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用研究［D］.南昌：江西師范大學(xué)，2021.

［3］蔡烏樣.初中物理實驗教學(xué)中學(xué)生有效預(yù)習(xí)的策略［J］.安徽教育科研，2020（12）：43-44.

［4］韓順順.微信小程序在初中物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用［D］.天津：天津師范大學(xué)，2020.