毛葉

摘 要：自主探究是人們認(rèn)識(shí)客觀事物的一種有效方法。在新時(shí)代教育背景下，教師越來越注重學(xué)生自主探究能力的培養(yǎng)和提高。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式，自主探究學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成具有較大的促進(jìn)作用。文章對(duì)在物理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用自主探究學(xué)習(xí)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：初中生;物理實(shí)驗(yàn);自主探究;策略

中圖分類號(hào)：G633.7?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：2095-624X（2020）35-0067-02

在當(dāng)前素質(zhì)教育背景下，初中物理教學(xué)提出了“科學(xué)探究”的要求，而這也為課堂教學(xué)注入了新的活力。那要如何落實(shí)該要求呢？在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是整個(gè)教學(xué)過程中的重要組成部分，同時(shí)也是最常見的教學(xué)手段之一。為此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生自主探究物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、制訂實(shí)驗(yàn)步驟、選擇實(shí)驗(yàn)儀器，自主完成實(shí)驗(yàn)的操作。除了教材中的實(shí)驗(yàn)，教師還在課堂實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上增加了“課題研究”“問題探究”等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生更好地探究實(shí)驗(yàn)。

一、自主探究的含義

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有合作探究學(xué)習(xí)法、自主探究學(xué)習(xí)法等多種教學(xué)方法，其中最常見的一個(gè)就是自主探究學(xué)習(xí)法。何為自主？“自”的意思就是自我，“主”的意思就是支配[1]。

自主探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)就是指以自主學(xué)習(xí)為中心，以探究為方法的自主學(xué)習(xí)模式，簡稱自主探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式。在初中物理教學(xué)中，“自主探究”學(xué)習(xí)模式主要是將實(shí)驗(yàn)類型、實(shí)驗(yàn)資源、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式建立在X、Y、Z三個(gè)維度上。X軸就是實(shí)驗(yàn)類型，其主要包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、“做一做”小實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)等;Y軸就是實(shí)驗(yàn)資源，其主要包括仿真實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)器材、多媒體設(shè)備等;Z軸就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，其主要包括相互研究、自主探究、合作探究等[2][3]?！白灾魈骄俊睂W(xué)習(xí)模式就是說在三維模式中，X軸上的某一實(shí)驗(yàn)活動(dòng)在開展的時(shí)候，要從Y軸、Z軸上選擇合適的實(shí)驗(yàn)資源與模式，在自主探究學(xué)習(xí)的模式下完成實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)開展過程中，以三維目標(biāo)為基礎(chǔ)，在探究教學(xué)理論的基礎(chǔ)上通過教師的指導(dǎo)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生利用自己所掌握的物理知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行探索和挖掘，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟、操作方法，探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后完成實(shí)驗(yàn)，達(dá)到三維目標(biāo)。

在本文中，自主探究物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ骄褪侵敢詫W(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心，以科學(xué)探究為要素的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)模式，在該模式的指引下完成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

二、初中物理實(shí)驗(yàn)開展中存在的問題

（1）很多初中生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)十分感興趣，對(duì)于一些簡單的實(shí)驗(yàn)，他們都會(huì)積極參與其中，但是對(duì)于一些復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生退卻心理，一是因?yàn)闆]有耐心，二是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)技能缺乏，而這也在一定程度上體現(xiàn)出學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)沒有深刻的認(rèn)識(shí)。物理教師在實(shí)際教學(xué)中，雖然對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)意識(shí)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰M(jìn)行了培養(yǎng)，但是效果并不是很理想。

（2）初中物理教師在課堂教學(xué)中，有一小部分教師依舊選擇傳統(tǒng)教學(xué)方式，這種方式非常單一，導(dǎo)致學(xué)生的思考能力、創(chuàng)新能力得不到有效培養(yǎng)。這從側(cè)面也反映出了物理教師的教學(xué)理念和教學(xué)方法比較單一，教學(xué)水平止步不前。

（3）教師沒有給學(xué)生提供太多的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。在日常的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通常都是自己在講臺(tái)上完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在座位上觀看，參與的機(jī)會(huì)非常少。

（4）學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與器材的種類比較少，也比較陳舊;實(shí)驗(yàn)室中儀器設(shè)備基本上只能觀賞，只有少部分可以實(shí)踐，這些都限制了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的自主探究。

（5）學(xué)生在開展物理實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，教師沒有進(jìn)行合理安排，學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)的時(shí)間比較短，同時(shí)實(shí)驗(yàn)器材也無法確保各個(gè)小組都有，這在一定程度上抑制了學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)的熱情。

（6）有80%的學(xué)生認(rèn)為物理實(shí)驗(yàn)對(duì)自己的幫助不是很大，僅僅是作用于動(dòng)手能力和實(shí)踐能力這兩個(gè)方面，對(duì)設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力、探究能力等其他方面的能力沒有多大作用。而這也恰恰說明，物理教師沒有給學(xué)生提供太多的物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)以及自主探究空間，學(xué)生難以體會(huì)自主實(shí)驗(yàn)帶給自己的益處。

三、自主探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢

（1）對(duì)學(xué)生缺乏自主探究實(shí)驗(yàn)時(shí)間和空間等問題可以比較妥善地解決，學(xué)生可以積極參與到物理實(shí)驗(yàn)探究中，感受科學(xué)發(fā)展的過程，體會(huì)科學(xué)探究的意義，并實(shí)現(xiàn)對(duì)物理現(xiàn)象以及發(fā)展規(guī)律的驗(yàn)證。

（2）自主探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)有效整合了初中學(xué)校所具有的實(shí)驗(yàn)條件，實(shí)驗(yàn)器材生活化，從而使得實(shí)驗(yàn)時(shí)間以及成本大大縮減，有利于改善學(xué)校的物理實(shí)驗(yàn)條件。

（3）自主探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)可以讓所有學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)中，這樣后排學(xué)生看不到實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等問題就能得到有效解決，學(xué)生對(duì)物理知識(shí)以及物理現(xiàn)象有較好的了解和掌握。

（4）在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，自主探究實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)，可以將學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣充分激發(fā)出來，讓學(xué)生利用已掌握的物理知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能開展實(shí)驗(yàn)，解決問題。另外，學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)的過程中，可以親自感受實(shí)驗(yàn)過程的精彩，并在感受中思考，在思考中領(lǐng)悟，在領(lǐng)悟中提高學(xué)習(xí)能力。

（5）在自主探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，學(xué)生可以相互交流自己的意見和想法，而教師在學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)的過程中也可以捕捉其閃光點(diǎn)，并給予相應(yīng)的評(píng)價(jià)，從而進(jìn)一步提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性與自信心。另外，教師還可以借助學(xué)生的創(chuàng)新點(diǎn)設(shè)計(jì)教學(xué)方案，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。

四、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的“自主探究”分析

1.課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生的自主探究

新課改背景下，新編制的初中物理教材中增加了很多實(shí)驗(yàn)，如“用天平測量物體的質(zhì)量”“測量物質(zhì)的密度”“探究杠桿的平衡條件”等。

下面就以“用天平測量物體的質(zhì)量”這一課堂演示實(shí)驗(yàn)為例進(jìn)行詳細(xì)分析。

【教師】同學(xué)們，我們都去買過東西，也知道如何稱其重量，但是你們知道如何得出物品的質(zhì)量嗎？

【學(xué)生自主猜想】學(xué)生通過猜想，得出了以下幾種答案：①我們沒法測量物品的質(zhì)量，只能到專業(yè)地方測量;②可以測量，有測量儀器就可以。

【教師引導(dǎo)，學(xué)生合作探究】尋找合適的測量儀器，主要有天平、燒杯、砝碼等，探究如何測量，怎么保證測量的準(zhǔn)確性。

【學(xué)生自主互動(dòng)探究】

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與步驟如下。①將天平的游碼滑到標(biāo)尺的零度線處，調(diào)整天平的橫梁，讓其保持平衡，在左托盤中放置燒杯，在右托盤中放置砝碼（適當(dāng)加減砝碼），然后調(diào)節(jié)游碼，讓橫梁保持平衡;然后相加砝碼質(zhì)量，并讀出標(biāo)尺上的數(shù)，確定燒杯質(zhì)量m1，并將其填到表格中。②用天平稱60毫升水的質(zhì)量：先用量筒裝60毫升的水，然后將水倒入燒杯中。在第一步的時(shí)候已經(jīng)知道燒杯m1的質(zhì)量，在本環(huán)節(jié)中稱出燒杯與水的總質(zhì)量為m2，填入表中，然后用m2的質(zhì)量減去m1的質(zhì)量，得出水的質(zhì)量，并填表。

【交流與討論】

總結(jié)：在測量物體質(zhì)量的時(shí)候，可以利用天平完成。

實(shí)驗(yàn)不足之處：①在本次實(shí)驗(yàn)中，有部分小組學(xué)生沒有將游碼撥至零刻度就調(diào)整天平平衡，并且在稱量的時(shí)候，又撥動(dòng)了游碼;②有部分學(xué)生操作錯(cuò)誤，將砝碼放在了左托盤，燒杯放在了右托盤。

【學(xué)生自主總結(jié)歸納】

優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)簡單，器材少，操作方便，在開展的過程中非常容易得出結(jié)論。

缺點(diǎn)：在實(shí)驗(yàn)開展中，經(jīng)常會(huì)因各種原因稱錯(cuò)水的質(zhì)量，因此，在實(shí)驗(yàn)中要多練習(xí)，保證實(shí)驗(yàn)的順利開展。

2.自制實(shí)驗(yàn)儀器中學(xué)生的自主探究

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)受到實(shí)驗(yàn)條件的限制，如實(shí)驗(yàn)器材缺乏、破損、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可視性差等。為此，教師可以指導(dǎo)學(xué)生自主制作實(shí)驗(yàn)儀器，并利用該儀器開展實(shí)驗(yàn)，減少實(shí)驗(yàn)儀器缺乏等問題。

就拿《靜電現(xiàn)象》這一實(shí)驗(yàn)來說，教材中安排了幾個(gè)“同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引”的小實(shí)驗(yàn)，但是在該實(shí)驗(yàn)中，存在一些問題，具體如下。

（1）支架上的橡膠棒或者玻璃棒發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，可能是微風(fēng)的作用，也可能是細(xì)線自身存在扭曲的情況，導(dǎo)致橡膠棒或者玻璃棒出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)情況。

（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，需要器材比較多，如支架、細(xì)線、鐵架臺(tái)、剪刀、玻璃棒等;

（3）實(shí)驗(yàn)室中的鐵架臺(tái)比較小，可以放置的玻璃棒或橡膠棒比較少，不利于學(xué)生仔細(xì)觀察。

為此，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)器材，并開展小實(shí)驗(yàn)。

（1）讓學(xué)生將自己的塑料尺和小紙屑當(dāng)作實(shí)驗(yàn)器材，然后拿一端在自己的頭發(fā)上摩擦一段時(shí)間，然后看尺子這一端能不能將桌面上的小紙屑吸引住，如果可以，那就說明塑料尺這一端有靜電。

（2）將摩擦后的塑料尺放到帶有瓶蓋的水瓶上，確保重心在瓶蓋上，然后再摩擦另一把塑料尺，將摩擦過的一端靠近瓶蓋上的塑料尺，觀察瓶蓋上的塑料尺是否發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）用絲綢對(duì)一根玻璃棒進(jìn)行摩擦，然后將其放到瓶蓋上塑料尺的上方，觀察塑料尺有沒有發(fā)生反向旋轉(zhuǎn)。

（4）用毛皮對(duì)一根橡膠棒進(jìn)行摩擦，然后將其放到瓶蓋上塑料尺的上方，觀察塑料尺有沒有發(fā)生排斥旋轉(zhuǎn)。

【學(xué)生自主討論總結(jié)】實(shí)驗(yàn)（1）說明帶電物體可以將小物品吸引住;實(shí)驗(yàn)（2）說明兩個(gè)帶電的物體之間存在力的作用;實(shí)驗(yàn)（3）說明玻璃棒所帶的電性與塑料尺所帶的電性不同。

總的來說，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要積極引導(dǎo)學(xué)生開展“自主探究”實(shí)驗(yàn)，這不僅可以充分激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生探究意識(shí)、自主探究能力的有效培養(yǎng)。另外，在自主探究實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，教師要積極對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，滿足他們的需求，從而使學(xué)生形成良好的自主探究物理實(shí)驗(yàn)的思維意識(shí)，提高其分析、解決問題的能力。

[參考文獻(xiàn)]

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作者簡介：毛 葉（1986— ），女，江蘇常州人，中學(xué)二級(jí)教師，本科，研究方向：初中物理教學(xué)。