山東省青島市西海岸新區(qū)寶山初級中學(xué) 丁濟(jì)春
分組實驗教學(xué)法在初中物理教學(xué)中是不可缺少的教學(xué)活動方法,它主要是指學(xué)生以小組的方式對教材中的實驗進(jìn)行操作驗證,以深入了解物理現(xiàn)象和背后的規(guī)律。這種方式可以營造活躍的課堂氛圍,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,鍛煉學(xué)生的動手操作能力與個人學(xué)習(xí)能力。但在實際應(yīng)用中,分組實驗教學(xué)法常常存在組員安排隨意、學(xué)生忽視規(guī)范性的操作流程、沒有明確的實驗操作目的等問題,從而影響了這一教學(xué)方法的實踐效果。本文即以此為方向,探索初中物理分組實驗教學(xué)法的應(yīng)用策略。
實驗是物理教學(xué)不可缺少的內(nèi)容,它是幫助學(xué)生理解內(nèi)容,發(fā)現(xiàn)新知,提升物理水平的關(guān)鍵。在實驗教學(xué)中,將學(xué)生劃分為不同的小組,啟發(fā)學(xué)生相互討論實驗主題,并動手操作,激發(fā)學(xué)生潛能,找到實驗現(xiàn)象的本質(zhì)。首先,分組實驗活動是學(xué)生獨立發(fā)現(xiàn)問題、觀察現(xiàn)象,并且分析問題、解決問題的過程。這既可以讓學(xué)生深刻記憶相關(guān)的物理規(guī)律和概念,也能夠在活躍的氣氛中相互輔助,吸收更先進(jìn)的思維和高效的學(xué)習(xí)方法,有意識地彌補(bǔ)個人的缺陷。其次,分組實驗可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力,讓學(xué)生在實驗過程中感受物理實驗帶來的驚喜,以在互相的探索中形成更加積極的學(xué)習(xí)態(tài)度。而且分組實驗對學(xué)生的行為具有一定的約束力,一項完整的實驗需要每個組員積極發(fā)表意見,闡述個人的觀念,并且配合操作,才能夠得出有效的結(jié)論。這要每一位學(xué)生結(jié)合自身的經(jīng)驗和物理思維,最大化地發(fā)揮個人潛能,在班級中呈現(xiàn)好的實驗結(jié)果,從而感受成功帶來的喜悅。此外,分組實驗并不只是要求學(xué)生驗證物理現(xiàn)象,簡單地獲取物理結(jié)論,更重要的是希望學(xué)生在親歷實驗與協(xié)作的過程中,發(fā)現(xiàn)新的問題,拓展個人的思維,鍛煉合作交流能力。這種方式更有利于學(xué)生全面發(fā)展,提升物理綜合素質(zhì)。
分組實驗教學(xué)的開展并不簡單,它除了要了解學(xué)生的物理水平、性格,以此進(jìn)行合理的搭配,確保學(xué)生能夠和諧交流、積極合作。同時還需要教師構(gòu)建完整的實驗操作流程,并在學(xué)生進(jìn)行組內(nèi)實驗的時候做好監(jiān)督和指導(dǎo),所以實驗教學(xué)法需要花費一定的精力和時間。而從初中物理教學(xué)對分組實驗活動的應(yīng)用來看,其在實踐過程中存在多方面的缺陷。首先,分組實驗由多個小組成員組成,在較短的時間內(nèi)部分學(xué)生并不能親歷實驗,只能在旁觀看,對實驗儀器的掌握以及實驗流程的把控,基本處于淺層次的感受。其次,實驗過程中組織和參與效果較低。整個實驗要順利完成,需要學(xué)生在組內(nèi)高效配合,積極發(fā)言。但部分學(xué)生興趣較低,參與實驗如同走過場,盡管課堂擁有活躍的討論氣氛,很多學(xué)生卻并沒有關(guān)注實驗的核心和知識的重點,根本的實驗操作效果不理想。在這種情況下,學(xué)生僅是擁有間接的學(xué)習(xí)體驗,卻沒有在物理思維上有所拓展,更無法在動手操作和創(chuàng)新能力上有明顯的提升。此外,分組實驗教學(xué)法的評價和反思環(huán)節(jié)常常被忽視,教師和學(xué)生最終只關(guān)注實驗的結(jié)論,忽視了學(xué)生個人和組內(nèi)的實驗反思,以致學(xué)生掌握的知識較為零散,難成系統(tǒng),無法在實驗中有效提升物理綜合素養(yǎng)。
分組實驗教學(xué)的一大優(yōu)勢是取長補(bǔ)短,讓存在個性差異的學(xué)生發(fā)揮自身的學(xué)科優(yōu)勢,并通過學(xué)習(xí)組內(nèi)成員的優(yōu)點,彌補(bǔ)個人在物理學(xué)習(xí)中的不足。要完成一項物理實驗,需要發(fā)散思維,討論完整的操作流程,并在操作中記錄實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),最后根據(jù)記錄進(jìn)行分析和反思,得出相應(yīng)的結(jié)論。可見在整個實驗過程中需要溝通、思維、操作、整合信息等多種能力。每個學(xué)生擁有不同的長處,那么教師要在分組中關(guān)注學(xué)生的優(yōu)勢和弱項,將其進(jìn)行合理的搭配,使每個學(xué)生都能夠發(fā)揮優(yōu)勢,相互幫助,既從合作實驗中獲取學(xué)習(xí)成就感,同時也可以學(xué)習(xí)其他人的思維方法和優(yōu)異之處,以此來提升個人的物理綜合能力。
以“長度和時間的測量”為例,教師要組織學(xué)生利用刻度尺來測長度,那么分配小組成員需要讓具備靈活思維、動手能力強(qiáng)且擁有領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)能力的成員相互組合,保證每一組成員都能夠擁有完整操作實驗的基礎(chǔ)能力。其中學(xué)生分組實驗中需要測量木塊的長度、物理課本的長度,教師要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)必須要正確使用刻度尺,讓測量的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。整個實驗中,學(xué)生需要經(jīng)歷選、放、讀、記四個重要環(huán)節(jié),那么分組成員則要相互搭配,快速完成實驗,形成測量的結(jié)果。同時,小組內(nèi)還需要針對存在的問題進(jìn)行討論,總結(jié)出刻度尺的正確使用方法,使得每一位成員都能夠有所收獲。
分組實驗教學(xué)法是以實驗操作為核心,學(xué)生參與實驗的過程中需要應(yīng)用多種實驗儀器,如若學(xué)生對實驗儀器和應(yīng)用方法缺乏了解,不僅會降低學(xué)習(xí)效率,同時也會影響物理現(xiàn)象的觀察和結(jié)論的判斷。所以在具體教學(xué)中,教師要重視實驗儀器的引導(dǎo),在正式進(jìn)入實驗前,需要讓學(xué)生對整個實驗應(yīng)用儀器進(jìn)行全面且準(zhǔn)確的認(rèn)識,做好細(xì)節(jié)的觀察和操作方法的掌握,使得實驗過程中能夠得到精密的數(shù)據(jù)。在正式進(jìn)入實驗時,要提醒小組成員分別對實驗儀器進(jìn)行檢查,確保實驗儀器能夠滿足小組的實驗要求。要注意的是,很多學(xué)生在初步接觸實驗儀器時,會存在不會使用、缺乏規(guī)范性操作意識等問題,教師就要指導(dǎo)學(xué)生在小組內(nèi)就此展開交流討論,共同協(xié)作,形成正確的儀器操作認(rèn)知,為后續(xù)安全規(guī)范操作奠定良好的認(rèn)知基礎(chǔ)。
例如:在測量質(zhì)量過程中,托盤天平中要放置的砝碼,很多學(xué)生會忽略標(biāo)準(zhǔn)原則,直接用手拿砝碼。教師可以針對這一實驗儀器的使用啟發(fā)學(xué)生探討,提出具體問題:“為什么不能直接用手拿,而需要用鑷子夾取砝碼呢?”從而讓學(xué)生在小組內(nèi)進(jìn)行探討,在明確原理后,將規(guī)范的實驗儀器操作方法植入個人思維,在小組內(nèi)就實驗儀器的使用構(gòu)建完整的認(rèn)知體系,為后續(xù)的實驗活動做好充分的準(zhǔn)備。
匯總反思在實驗教學(xué)法中極為重要,但常常被忽視,在一定程度上影響了小組成員的實驗思維,同時也不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升。所以,在組織分組實驗活動時,教師要將匯總反思環(huán)節(jié)融入其中,引發(fā)學(xué)生的重視。具體實踐中,小組成員要在實驗活動規(guī)劃中明確實驗結(jié)束后的反思總結(jié)。這可以幫助每一位學(xué)生在實驗過程中凝聚注意力,仔細(xì)觀察和思考實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)以及結(jié)論,并就此建立個人的想法。然后最終就存在的問題、獲得的反思進(jìn)行溝通整合,在班級整體交流后完善整個實驗思維體系和知識架構(gòu)。
以“摩擦力”的學(xué)習(xí)為例,學(xué)生需要通過分組實驗的方式來探究影響滑動摩擦力的因素,那么在設(shè)計實驗活動時,教師可以將其安排在“二力平衡”后進(jìn)行,以為學(xué)生探究滑動摩擦力大小因素提供基本的實驗原理。而學(xué)生在組內(nèi)動手操作實驗要將原有的知識經(jīng)驗進(jìn)行整合,形成完整的實驗探究活動,然后在親歷實驗過程中,歸納出影響滑動摩擦力的因素,同時要相應(yīng)明確增大和減小摩擦力的方法,以構(gòu)建清晰的思路,提升總結(jié)規(guī)律的能力。另外,匯總反思還需要就實驗中存在的問題和相關(guān)的知識進(jìn)行拓展延伸,以此深化學(xué)生的物理認(rèn)知。比如:學(xué)生在具體實驗過程中因為某些因素導(dǎo)致實驗的測量值和標(biāo)準(zhǔn)值存在一定的差距,教師要引導(dǎo)學(xué)生借助相關(guān)的材料尋找出現(xiàn)差距的原因,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造力和物理探索精神。
總而言之,分組實驗教學(xué)在初中物理教學(xué)中具有一定的應(yīng)用價值,它既可以讓學(xué)生在合作中習(xí)得知識,同時也可以在交流探討和思維風(fēng)暴中獲取更豐富的思維視野,提升自主學(xué)習(xí)能力。但分組實驗在應(yīng)用中要特別注重組員的搭配和實驗主題的確定,要確保組員掌握一定的物理基礎(chǔ)知識,形成個人的思考,然后啟發(fā)學(xué)生在組內(nèi)就實驗主題判斷實驗儀器和操作流程。同時,每一位小組成員都需要積極參與實驗,在匯總反思中構(gòu)建完善的實驗認(rèn)知體系,掌握實驗根本原理,強(qiáng)化物理素養(yǎng)。