初中物理主題探究式實驗教學策略

吳琴

【摘要】初中物理主題探究式實驗教學中，教師需要發(fā)揮主導(dǎo)作用，精心選擇實驗主題、理清實驗程序、優(yōu)化實驗形式、整合實驗材料、反思實驗結(jié)論，與學生展開深入互動，在深度研究和探索過程中建立實驗認知，促進學生實驗操作能力的成長.學生進入探索性實驗環(huán)節(jié)，其感官體驗更為深刻，教師要做好方法指導(dǎo)，組織學生展開探索性學習，以培養(yǎng)學生的良好學習習慣和實踐精神.

【關(guān)鍵詞】初中物理；探究式實驗；教學策略

物理實驗內(nèi)容眾多，教師圍繞主題探究式實驗教學機制展開教學組織，能夠有效提升實驗訓練品質(zhì).教師負責精選實驗主題、簡化實驗程序、優(yōu)化實驗形式、整合實驗材料、反思實驗結(jié)論，為學生提供更多主動探究的機會，能夠快速激活學生的實驗思維，調(diào)動課堂教學動能，為物理學科教學注入更多動力.學生對物理實驗有不同期待，特別是探究式實驗具有主動探索屬性，能夠調(diào)動學生的多種感官參與到實驗環(huán)節(jié)，使其感知體驗更為豐富，教師需要做好實驗設(shè)計和組織，為學生提供更多技術(shù)方面的支持，確保主題探究式實驗學習順利展開，促進學生學科核心素養(yǎng)的成長.

1 精選實驗主題，確立探究式實驗教學方向

主題實驗有鮮明的主題，教師在實驗任務(wù)設(shè)定時，要對實驗內(nèi)容、實驗主題進行多重篩選，以提升實驗設(shè)計恰當性.學生對物理實驗比較熟悉，對實驗內(nèi)容和實驗任務(wù)有不同的認同感，教師在實驗主題設(shè)定時，需要對具體學情有一定判斷，確保更多學生順利進入到探究式實驗之中.理清探究式實驗教學實踐方向，不僅能夠為實驗的正常進行奠定基礎(chǔ)，還能夠為學生思維運行規(guī)劃清晰路線，教師需要深度研究實驗主題，以提升實驗設(shè)定的契合性，引導(dǎo)學生自然進入到主題探究式實驗操作核心.

例如 教學“聲音的特性”這部分內(nèi)容時，教師先介紹聲音的特性：音調(diào)、響度、音色.重點關(guān)注音調(diào)和響度的關(guān)聯(lián)因素有哪些，并借助實驗感知音色的特性，理解音色與發(fā)聲體本身的特性有關(guān).接著教師組織學生操控多種樂器，發(fā)出不同樂音，學生通過集體觀察、討論音調(diào)和響度的關(guān)系，得出音調(diào)與聲音高低、發(fā)聲振動頻率有關(guān)系，響度則與發(fā)聲體振動的幅度有關(guān).然后教師指導(dǎo)學生觀看教材相關(guān)內(nèi)容，組織學生研究實驗方案，確立實驗方向.從音調(diào)、響度、音色等角度展開實驗研究，找到聲音產(chǎn)生的規(guī)律，了解聲音的特性，確定音調(diào)、響度、音色的關(guān)聯(lián)因素.學生選擇一種樂器進行小組實驗操作，對相關(guān)實驗主題內(nèi)容進行學科研究，逐漸理清實驗步驟，集體討論實驗結(jié)果，從而形成學習共識.跟著教師組織學生從樂器操控角度展開實驗設(shè)計，選定音調(diào)、響度、音色為實驗研究主題，圍繞聲音產(chǎn)生的關(guān)聯(lián)因素展開具體探索，順利進入實驗操控環(huán)節(jié)，并在小組內(nèi)進行集體討論，對多種實驗體驗進行整合處理，最終形成實驗結(jié)論.學生主動參與實驗設(shè)計，選擇適合的研究主題，借助樂器進行實驗操作，其適合性更高，學生參與熱情更強，實驗操控效果顯著，其實驗設(shè)計和組織取得不錯效果，說明教師教學設(shè)計是比較成功的.

2 理清實驗程序，凸顯探究式實驗操作規(guī)范

理清實驗操作程序，這是主題探究式實驗設(shè)計的基本要求.教師在主題探究式實驗方案設(shè)計時，要精選實驗主題內(nèi)容，規(guī)劃實驗操作程序，引導(dǎo)學生在主動探索過程中進入實驗核心.學生對主題探索性實驗有更多期待，當實驗程序打開后，學生會投入更多熱情，教師需要對學生的實驗操作進行技術(shù)指導(dǎo)，確保主題探究式實驗操作的規(guī)范性，以提升學生探索實驗的基礎(chǔ)能力.為提升主題探究式實驗操作品質(zhì)，教師利用示意圖形式進行設(shè)定和規(guī)劃，學生能夠清晰掌握實驗進程，這對提升實驗操作規(guī)范性有重要輔助作用.

教師執(zhí)行實驗教案時，要先期研究實驗的主題選擇、實驗內(nèi)容整合、實驗步驟設(shè)定，為學生規(guī)劃清晰的學習路線.

例如 “光反射的規(guī)律”這個實驗，教師先期準備實驗材料：平面鏡、激光筆、帶刻度的硬紙光屏、水槽、支架、夾子等.實驗方案設(shè)計環(huán)節(jié)，教師簡單介紹實驗步驟，要求學生參與實驗操作過程，特別是實驗材料的正確使用，這是確保實驗正常運行的前提條件.在組裝實驗材料環(huán)節(jié)，教師將平面鏡水平放置在桌面上，然后將帶有刻度的白色硬紙板垂直放在平面鏡上，利用激光筆射出激光，記錄下光的入射、反射位置，反復(fù)多次操作，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，最后將光屏向前或者向后折疊，觀察反射光線，記錄相關(guān)數(shù)據(jù).數(shù)據(jù)分析環(huán)節(jié)，教師讓學生主動觀察和發(fā)言，得出一些共性結(jié)論：“入射光線、反射光線、法線都在同一平面內(nèi)”“入射光線和反射光線分居法線兩側(cè)”“反射角等于入射角，反射過程中光路是可逆的”.

教師與學生合作行動，提高了執(zhí)行效率和準確率，學生有觀察、有操作、有體驗、有總結(jié)、有反思等學習經(jīng)歷，其感知體驗更為鮮活.物理實驗對實驗條件要求不是很嚴苛，教師從操作程序入手展開設(shè)計，組織學生深度探索實驗方案，理清實驗步驟，體驗探索實驗的基本操作規(guī)律，對培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)有重要的促進作用.

3 優(yōu)化實驗形式，提升探究式實驗執(zhí)行品質(zhì)

主題探究式實驗有比較固定的主題限制，實驗程序也有規(guī)范設(shè)定，學生進入實驗操作環(huán)節(jié)后，其主觀能動性被激活，自然會對實驗呈現(xiàn)形式進行優(yōu)化處理，教師要順應(yīng)學生學習訴求，鼓勵學生主動進行主題探究式實驗的優(yōu)化探索活動，以提升實驗操作品質(zhì).學生對個性化實驗抱有期待，教師需要對實驗方案展開深入研究，為學生準備不同實驗操作方案，組織學生進行個性化實驗探索活動，引導(dǎo)學生從實驗中歸結(jié)經(jīng)驗教訓，以有效提升實驗助學作用.

學生對物理實驗有著濃厚的操作興趣，教師要抓住學生心理展開相應(yīng)設(shè)計，創(chuàng)造豐富的學習動機，如果能夠簡化實驗操作程序，推出更多嶄新的實驗形式，學生回饋會更為主動.

例如 “用天平測量物體的質(zhì)量”這個實驗的目標設(shè)定很簡單：熟悉天平的使用方法，了解天平的使用注意事項.為快速調(diào)動學生的實驗熱情，教師將學生分成若干小組，每一個小組分到一臺天平，并將實驗操作步驟明示出來：第一步，先檢查天平是否正常，有沒有明顯搖晃的現(xiàn)象；第二步，調(diào)整天平，將天平小鉤懸空，等待秤盤指針歸零；第三步，確定砝碼重量；第四步，測量物品質(zhì)量；第五步，清理天平.為強化實驗體驗認知，教師鼓勵學生根據(jù)操作情況，自行總結(jié)天平的使用注意事項.學生有實驗操作經(jīng)歷，開始歸結(jié)一些操作注意事項.如：“保持天平儀器的清潔”“處理好測量中的誤差”“保持天平位置的固定”“不能直接將物品放在秤盤上”等.教師先期做示范操作，目的很明確，為學生提供直觀的學習機會.學生自行操作過程中，教師要求學生梳理歸納實驗的注意事項，這個任務(wù)帶有創(chuàng)造性.學生實驗操作過程中遇到的問題帶有共性特點，也有一些不同之處，教師設(shè)定這個學習任務(wù)，為學生提供了更多直接交流的機會.無論是共性問題，還是個性現(xiàn)象，通過學習觀察和討論，都能夠達成一些共性認知.

4 整合實驗材料，強化探究式實驗生活對接

物理實驗有不同呈現(xiàn)主題和形式，所需要的實驗材料也不盡相同，教師需要有整合設(shè)計意識，針對實驗本身實際，組織學生參與實驗材料的搜集整理活動，讓學生在實際參與過程中建立物理學科基礎(chǔ)學習能力.物理實驗與學生生活高度對接，生活中有很多實驗材料可以利用，教師深入研究實驗方案，與學生一起討論實驗程序、實驗材料的準備工作，要求學生借助生活材料展開實驗探索活動，學生感知體驗更為鮮活.物理實驗材料的整合本身是一項探索性學習，教師深入研究學生的生活環(huán)境條件，能夠捕捉更多探究式學習的機會.

生活中有眾多實驗材料可以利用，教師執(zhí)行實驗教案時，要對學生身邊的實驗材料儲備情況有一定了解，以便做出準確設(shè)計，讓學生主動進行實驗材料的采集和應(yīng)用.

例如 “力的大小等于什么”這個實驗，教師先期做演示實驗，利用小石塊、燒杯、彈簧測力計和水進行實驗操作，彈簧測力計測量出小石塊的重力G，然后將小石塊放入盛滿水的燒杯之中，收集小石塊排出的水，稱量排出水的質(zhì)量為G排，利用公式F=G-F拉，計算出小石塊的力.最后得出結(jié)論：F=G排.浸在液體中的物體，其受到的力大小等于它排開液體所受的重力.學生觀看實驗操作過程，并自行尋找身邊的實驗材料，如水杯、飲料瓶子等實驗材料，以及不規(guī)則的小石塊、橡皮、鉛筆頭等待測物品.教師提供測力彈簧秤，學生紛紛行動起來，利用身邊的材料展開實驗操作行動.教師深入到學生群體之中，觀察學生的實驗操作情況，并及時糾正一些不正確的操作.物理實驗與學生生活密切相關(guān)，所用實驗材料隨處可見，教師鼓勵學生主動搜集整理和運用這些生活材料展開實驗操作，不僅可以創(chuàng)造更多實驗探索的機會，而且對培養(yǎng)學生主動學習精神也有積極幫助.物理屬于自然學科，其實驗與學生生活關(guān)系緊密，引導(dǎo)學生借助生活材料展開物理實驗設(shè)計和操作，能夠獲得豐富的學習體驗.

5 反思實驗結(jié)論，培養(yǎng)探究式實驗基礎(chǔ)能力

探究式實驗本身帶有探索屬性，教師根據(jù)學生學習需要做出理性設(shè)計，組織學生參與整個實驗操作過程，對實驗結(jié)論進行會診式研究，可以有更多新發(fā)現(xiàn).反思實驗結(jié)論本身帶有深度探索的特點，教師及時作出指導(dǎo)和啟迪，讓學生自覺進入到探索環(huán)節(jié)，在深度交流中達成學習共識.反思實驗結(jié)論，需要涉及實驗原理的推導(dǎo)，以及實驗結(jié)論的驗證等內(nèi)容，教師需要先期做好準備，對學生實驗體驗認知積累有準確判斷，以便做出適合的引導(dǎo)和組織，讓更多學生順利進入到實驗反思學習環(huán)節(jié).

例如 教學“測量物質(zhì)的密度”時，教師先期準備實驗器材：托盤天平和砝碼、量筒、燒杯、石塊、鹽水、細線等.學生進入實驗準備環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學生復(fù)習舊知，讓學生回顧“密度”概念、計算密度的公式，要求學生討論“求物質(zhì)的密度需要知道哪些物理量”等問題.在實驗方案設(shè)計環(huán)節(jié)，教師根據(jù)學生知識積累進行具體操作，并鼓勵學生積極發(fā)言，根據(jù)實驗材料設(shè)定可行的實驗方案.首先是測量石塊的密度，教師引導(dǎo)學生小組討論實驗步驟，小組討論后進行實驗操作，確定正確的實驗方案.在量筒中注入一些水，讀出具體的刻度，然后將小石塊放入量筒中，再讀出刻度，這樣可以計算出小石塊的體積.在實驗前期，可以先稱量小石塊的質(zhì)量，這樣便順利計算出小石塊的密度.其次是實驗方案設(shè)計和討論，教師與學生一起行動，對實驗步驟和實驗結(jié)論進行梳理和歸納，進而形成實驗認知體系.在這個實驗操作過程中，教師與學生一起行動，特別是實驗結(jié)論的反復(fù)研究和討論，為學生自然掌握實驗原理奠定堅實基礎(chǔ).教師先期做好實驗準備，使得學生順利進入實驗，特別是實驗結(jié)論的討論組織，體現(xiàn)出教師教學指導(dǎo)的用心.

6 結(jié)語

主題探究式實驗帶有鮮明的主題，比較適合學生展開自主探索活動，教師在主題篩選、程序設(shè)定、技術(shù)操作、材料準備等方面展開具體指導(dǎo)，組織學生深入實驗之中，在實踐探索過程中培養(yǎng)實驗認知.主題探究式實驗與學生生活緊密相關(guān)，教師要在技術(shù)方面給予學生更多支持，設(shè)定實驗任務(wù)、優(yōu)化實驗引導(dǎo)、組織反思實驗，為主題探究式實驗活動地順利開展提供更多正面動力，以培養(yǎng)學生實驗基本能力.

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