李天明

【摘要】初中物理實驗教學(xué)，是檢驗學(xué)生動手實踐能力和強化學(xué)生物理思維能力的一個重要環(huán)節(jié)，既可以引導(dǎo)學(xué)生對物理概念進一步分析理解，也能讓學(xué)生在實驗過程中，體會課堂知識在生活中的實際應(yīng)用。教師應(yīng)明確認(rèn)識學(xué)生是實驗教學(xué)的主體，在實驗環(huán)節(jié)的組織和創(chuàng)新設(shè)計、引導(dǎo)和激勵方式的目的便是激發(fā)學(xué)生的個體參與意識，讓學(xué)生主動進入到實驗環(huán)節(jié)，在深入思考、主動操作、互動討論、反復(fù)思考中建立實驗認(rèn)知，還要珍視學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，做出科學(xué)設(shè)計，讓主體參與成為自然選擇。

【關(guān)鍵詞】初中物理;實驗教學(xué);學(xué)生參與

物理學(xué)科教學(xué)中有豐富實驗內(nèi)容，教師在執(zhí)教時，要做好教學(xué)調(diào)研工作，對實驗教學(xué)存在的問題做梳理，找到主體參與理論依據(jù)，利用多種輔學(xué)手段展開創(chuàng)意探索，為學(xué)生參與實驗創(chuàng)造良好條件，進而激發(fā)學(xué)生的自主參與意識，這是教師要重點考慮的問題。

一、實驗教學(xué)存在的問題

1.教學(xué)觀念陳舊

重理論輕實驗是物理學(xué)科教學(xué)普遍現(xiàn)象，教師執(zhí)教實驗內(nèi)容時，只是簡單介紹，不能給學(xué)生創(chuàng)造更多參與機會以及安排有限的操作實驗，大多是教師演示操作，學(xué)生看看而已，這樣的教學(xué)如何提升學(xué)生實驗?zāi)芰δ?？教師將“做實驗”變成了“講實驗”，這樣的教學(xué)設(shè)計當(dāng)然是不科學(xué)的，學(xué)生參與權(quán)利被人為剝奪了。

2.實驗方法貧乏

實驗由多個環(huán)節(jié)組成，實驗準(zhǔn)備、實驗方案設(shè)計、實驗環(huán)節(jié)推進、實驗現(xiàn)象觀察、實驗結(jié)論論證，這都是實驗內(nèi)容，每一個教學(xué)環(huán)節(jié)都需要方法支持，因為實驗教學(xué)觀念本身就存在問題，學(xué)生沒有更多參與機會，實驗方法應(yīng)用和傳授也就沒有了可能。實驗沒有計劃、沒有目標(biāo)、沒有系統(tǒng)，教師教學(xué)存在盲動性，學(xué)生學(xué)習(xí)更是茫然。

3.操作時空狹窄

物理實驗操作需要一定的時空條件，特別是物理實驗室中的實驗，需要更多實驗材料、實驗器具的支持，確保實驗順利展開。在教學(xué)安排時，學(xué)生卻很少有機會進入實驗室，實驗時空被大大壓縮。課后小實驗、小制作也屬于實驗范疇，但教師不重視，沒有任務(wù)投放，更沒有檢查驗收，學(xué)生實驗情緒不高，實驗效果大打折扣。

二、主體參與依據(jù)

學(xué)生是學(xué)習(xí)主體，這是教學(xué)共識。在實驗設(shè)計時，教師要將學(xué)生需要作為設(shè)計依據(jù)，以提升學(xué)生參與頻度，讓學(xué)生在實踐操作中建立實驗?zāi)芰Α?/p>

1.符合學(xué)科基本要求

物理是一門以實驗為主的自然學(xué)科，教師對教材做深入解析時，要將實驗內(nèi)容放在重要位置。物理實驗種類繁多，根據(jù)不同分類標(biāo)準(zhǔn)，可以將實驗分為不同類別，而且每一種實驗都需要一定的操作條件，特別是參與主體設(shè)定最為關(guān)鍵，教師不能喧賓奪主，要盡量為學(xué)生創(chuàng)造參與機會。無論屬于哪一種實驗，也不管學(xué)生以何種方式參與，教師都不能忽視學(xué)生主體地位。

2.符合認(rèn)識理論要求

實驗是直觀性學(xué)習(xí)，學(xué)生從實驗中獲得感性認(rèn)知，經(jīng)過多重思考和討論，逐漸將感性認(rèn)知轉(zhuǎn)化為理性認(rèn)知。如果沒有親自參與操作的經(jīng)歷，這些感性認(rèn)知也會更為膚淺，難以達成內(nèi)化的目標(biāo)。因此，教師在實驗展開后，需要學(xué)生人人都參與其中，這樣才能感知事物的形成、發(fā)展和變化。實驗教學(xué)本身帶有專業(yè)色彩，教師需要在學(xué)生參與過程中給予必要指導(dǎo)和啟示，讓學(xué)生自然掌握學(xué)習(xí)理論。

3.符合學(xué)生心理要求

學(xué)生對物理實驗有主動探索的熱情，因為實驗具有形象、具體、新奇的特點，學(xué)生希望在實驗中看到奇異現(xiàn)象的產(chǎn)生，自然會主動參與其中。如果教師能夠考慮學(xué)生學(xué)習(xí)心理訴求，推出更多操作探索實驗任務(wù)，勢必對學(xué)生形成多重激發(fā)，最大限度激活學(xué)生學(xué)習(xí)心理，促進其實驗認(rèn)知的成長。

三、主體參與途徑

物理實驗教學(xué)有自身規(guī)律和要求，教師要建立主體參與意識，為學(xué)生創(chuàng)造主體參與機會，這樣才能營造良好學(xué)習(xí)氛圍，成功激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)思維，形成豐富教學(xué)亮點。物理實驗種類繁多，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容實際，以及學(xué)生學(xué)習(xí)基本要求，積極投放演繹實驗、組織探索實驗和驗證實驗，根據(jù)需要開展課外實驗、模擬實驗，都能夠為學(xué)生帶來實驗學(xué)習(xí)動機，從而調(diào)動學(xué)生的個體參與意識。

1.通過實驗演示讓學(xué)生明晰實驗內(nèi)部邏輯，激發(fā)學(xué)生的動手欲望

演示實驗是教師操作的實驗，其目的是非常明確的，就是要讓學(xué)生見識實驗的操作過程，理清實驗原理和實驗現(xiàn)象，豐富其學(xué)習(xí)認(rèn)知。教師主持演示實驗時，要給學(xué)生做出詳細(xì)講解，從實驗?zāi)繕?biāo)設(shè)計到實驗操作過程，從實驗現(xiàn)象到實驗結(jié)論，都需要有明確的梳理和歸結(jié)，讓學(xué)生自然建立實驗認(rèn)知基礎(chǔ)。學(xué)生觀察演示實驗時，需要看“熱鬧”，也需要看“門道”，教師需要給出方法指導(dǎo)，讓學(xué)生自然找到觀察的取點。

比如在《運動的快慢》（人教版八年級物理上冊）這一課中，教師可以利用多媒體播放一段視頻：仔細(xì)觀察這段視頻，對各種運動速度做橫向比較，看什么東西速度最快？學(xué)生的速度概念比較熟悉，觀看視頻的觀察點確定后，都能夠快速鎖定觀察目標(biāo)，得出觀察結(jié)論。教師繼續(xù)設(shè)計：生活中的快和慢案例有很多，我們很容易透過眼睛來判斷，如何利用實驗來做展示呢？下面是一個演示實驗，做細(xì)致觀察，這里有兩個大小不同的小球，從同一個斜坡上同時滾下，判斷哪個球的速度更快，分析其快的理由。教師隨即展開實驗操作，學(xué)生進入深入觀察環(huán)節(jié)，對兩個小球速度做評估，并嘗試做原理解讀。教師根據(jù)學(xué)生討論情況，隨時做出提醒，找出相同點和不同點做具體分析。學(xué)生從實驗觀察中獲得啟迪，學(xué)習(xí)認(rèn)知構(gòu)建順利完成。

2.合理設(shè)計學(xué)生自主實驗課堂，培養(yǎng)學(xué)生形成物理實踐思維

對于一些沒有危險性的物理實驗操作，教師可以為學(xué)生設(shè)計實驗任務(wù)，提出具體的操作要求，規(guī)劃實驗操作程序，讓學(xué)生按照教師設(shè)計路線展開操作，自然推演出實驗結(jié)論。這個實驗過程教師不妨組織學(xué)生展開合作性學(xué)習(xí)，發(fā)揮集體力量，對實驗任務(wù)做重點研究和應(yīng)對，這樣才能贏得探索實驗教學(xué)的主動權(quán)。比如在《聲音的產(chǎn)生與傳播》一課中，因為探索聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度，這個實驗任務(wù)對實驗條件要求不高，學(xué)生在生活條件下便可以操作。

教師可以先對實驗操作做專業(yè)提示：要求學(xué)生根據(jù)實驗的各個組成環(huán)節(jié)，先做好設(shè)計和梳理，為實驗順利展開創(chuàng)造良好條件。讓學(xué)生明白“提出問題—猜想假設(shè)—實驗檢驗—得出結(jié)論”這一基本操作程序。當(dāng)學(xué)生對實驗有一定認(rèn)識后，教師再設(shè)計實驗任務(wù)：聲音傳播需要介質(zhì)的支持，不同介質(zhì)中的聲音傳播速度一樣快嗎？選擇身邊的介質(zhì)做實驗探索，驗證你的實驗猜想。學(xué)生領(lǐng)受任務(wù)后，開始了實驗設(shè)計和規(guī)劃。有學(xué)生找到一些材料，研究聲音在固體中的傳播速度，也有學(xué)生選擇測試液體聲音傳播速度。教師深入到學(xué)生實驗操作環(huán)節(jié)，對學(xué)生做技術(shù)指導(dǎo)。

因為學(xué)生對實驗理解的側(cè)重點差異，有的學(xué)生可能會很快得出正確的實驗結(jié)果，而有的學(xué)生可能會因為某個環(huán)節(jié)的錯漏而得出錯誤的實驗結(jié)果，教師應(yīng)在學(xué)生含糊的環(huán)節(jié)加以引導(dǎo)分析，培養(yǎng)學(xué)生形成嚴(yán)密的、科學(xué)的物理實驗邏輯思維，讓學(xué)生理解物理實驗的每一個步驟都是看得見、摸得著的實實在在的操作，而不能含糊其詞。

3.及時組織驗證實驗，促進學(xué)生對物理知識的認(rèn)知內(nèi)化

驗證實驗是對物理現(xiàn)象、物理定理、物理猜想等做驗證的實驗，教師在組織實驗操作時，要做好實驗內(nèi)容的篩選，對實驗方法做歸結(jié)推薦，讓學(xué)生有更多的勇氣接受挑戰(zhàn)。驗證實驗與探索實驗有更多相似之處，需要實驗設(shè)計、實驗討論、實驗操作、實驗評價，唯有圓滿完成驗證任務(wù)，這樣的實驗才有價值，學(xué)生大多缺少經(jīng)驗支持，也很容易出現(xiàn)失敗操作，教師要做好學(xué)情調(diào)查，針對學(xué)生學(xué)習(xí)需要做方法傳授，確保驗證實驗順利展開。

教師推出驗證實驗，能夠給學(xué)生帶來深入思考的機會，促進其學(xué)習(xí)認(rèn)知的順利內(nèi)化，學(xué)生參與熱情很高，教師要做好實驗準(zhǔn)備，還要巧妙設(shè)計實驗問題，引導(dǎo)學(xué)生做猜想，這樣才能為驗證實驗操作奠定堅實基礎(chǔ)。如教學(xué)《升華和凝華》，在課堂導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)，教師拿出一些樟腦丸，提出思考問題：在我們生活中，有沒有這樣的現(xiàn)象，固態(tài)的東西直接變成了氣態(tài)？你能夠舉例證明嗎？學(xué)生開始思考和猜想。經(jīng)過一番討論，學(xué)生大多能夠形成學(xué)習(xí)共識：固態(tài)的物體可以直接變成氣態(tài)。如這樟腦丸，將其放入櫥柜中，過一段時間找不見了，它沒有化成液體，而是直接變成氣體了。教師根據(jù)學(xué)生解釋推出驗證實驗：這試管中有一些固態(tài)的碘，如何讓其發(fā)生變化，可以采用什么方法？學(xué)生面對實驗設(shè)計，都能夠做出一些規(guī)劃，這些規(guī)劃帶有猜想的意味，教師組織學(xué)生進入到實驗環(huán)節(jié)，通過實際操作做猜想論證。

4.積極開展課外實驗，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)視野

課外實驗種類很多，小制作、小實驗、小觀察、小調(diào)查等，大多也屬于實驗范疇，教師對教學(xué)內(nèi)容做深度分析，找到設(shè)計起點，讓學(xué)生根據(jù)自身條件來尋找可以完全實施的實驗方式，鼓勵學(xué)生多動腦、多動手，結(jié)合生活實際，多角度、多途徑來進行實驗設(shè)計和操作，打破學(xué)生對物理知識的固化理解，讓他們?nèi)グl(fā)現(xiàn)物理知識和生活環(huán)境的緊密結(jié)合點，從而體會物理在生活中的滲入和應(yīng)用。

比如在《平面鏡成像》一課的學(xué)習(xí)中，教師先做調(diào)查：我們生活中有太多使用平面鏡成像的案例，如汽車后視鏡、太陽灶、手電筒反光裝置等。你還知道哪些應(yīng)用案例，不妨做列舉？你自己又能在生活中設(shè)計出怎樣的小妙招？學(xué)生開始做生活認(rèn)知梳理，尋找一些應(yīng)用案例。為激發(fā)學(xué)生實驗熱情，教師推出課外制作任務(wù)：回家之后，尋找適合的材料，自行設(shè)計制作一架潛望鏡，看誰能夠順利完成實驗任務(wù)。學(xué)生對潛望鏡不是很熟悉，教師拿出兩面小鏡子，現(xiàn)場做演示操作，為學(xué)生講解操作要領(lǐng)，讓學(xué)生明白基本原理。

教師針對學(xué)生生活認(rèn)知情況推出制作潛望鏡實驗任務(wù)，學(xué)生都能夠積極響應(yīng)，說明教師設(shè)計是比較適合的。潛望鏡制作沒有太多難度，關(guān)鍵是材料的搜集，學(xué)生對這樣的操作活動更有認(rèn)同感。當(dāng)然，教師也不必一定要求學(xué)生完成潛望鏡，而是可以鼓勵學(xué)生自行設(shè)計完成同等類似的其他物品，這樣學(xué)生就能充分展開想象，根據(jù)自己的喜好來完成課外物理實驗。以物理實驗促進學(xué)生進行生活觀察，又從生活實際的自我探索中做實驗論證，課外實驗便能反哺于物理課堂，能起到事半功倍的教學(xué)效果。

5.推出模擬實驗，豐富學(xué)生研究方式

所謂模擬實驗，大多是指利用信息技術(shù)設(shè)計的電子實驗操作模型，這種模擬實驗帶有互動性，也可以反復(fù)操作，其助學(xué)價值極為豐富，學(xué)生認(rèn)同感更高。教師應(yīng)該充分利用新媒體等新型教學(xué)設(shè)備為學(xué)生準(zhǔn)備多樣性的模擬實驗，通過反復(fù)演示，分級細(xì)化分析，區(qū)別研究，不僅能節(jié)省實驗操作成本，還能讓學(xué)生更加深刻地體會實驗程序，感悟?qū)嶒灲Y(jié)果。初中學(xué)生對信息技術(shù)應(yīng)用比較敏感，教師要對學(xué)生學(xué)習(xí)心理做深入分析，利用媒體手段做模擬實驗設(shè)計，激活學(xué)生實驗學(xué)習(xí)思維，以彌補課堂實驗的不足，對培養(yǎng)學(xué)生實驗操作習(xí)慣也有一定幫助。

模擬實驗設(shè)計有多種形式，教師要對實驗內(nèi)容做篩選，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)認(rèn)知積累做組織，能夠?qū)W(xué)生帶入特定學(xué)習(xí)情境之中。如在《生活中的透鏡》的教學(xué)中，教師先拿出一些相機、放大鏡、凸透鏡等實驗材料，要求學(xué)生做觀察：我們生活中使用相機的機會有很多，如今手機都有照相功能，你對相機成像原理了解嗎？不妨先觀察一些相機的構(gòu)造。學(xué)生進入觀察環(huán)節(jié)，教師給學(xué)生做介紹。因為從外觀上難以了解相機的內(nèi)部構(gòu)造，教師打開多媒體，展示一些圖片信息，讓學(xué)生展開觀察，了解相機的內(nèi)部構(gòu)造，對成像原理做細(xì)致介紹：相機由鏡頭、機箱、調(diào)焦環(huán)、光圈、膠片等組成，數(shù)碼相機的推出，已經(jīng)不在使用膠片耗材了。學(xué)生開始研究相機成像原理，課堂研討氣氛活動起來。為讓學(xué)生有真切體驗，教師推出模擬實驗：電腦軟件可以設(shè)計模擬實驗，我們將照相操作過程設(shè)計成模擬實驗，大家可以現(xiàn)場做操作，通過模擬操作，對照相操作原理做體驗。學(xué)生平時常用手機拍照，對電腦模擬實驗沒有經(jīng)歷，都能夠主動進入到操作環(huán)節(jié)。

教師推出模式實驗方案，給學(xué)生帶來操作機會。因為相機成像原理比較抽象，特別是數(shù)碼信息技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)生難以直觀掌握相關(guān)原理，教師利用電腦推出模擬實驗，讓學(xué)生對操作實驗有了更直觀的體驗，由此掌握更為豐富的實驗操作技能。

總之，在物理實驗教學(xué)中，學(xué)生才是課堂的主要把握者，而教師是分析師，教師應(yīng)該為學(xué)生提供多種實驗參與的機會，這才符合學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)要求，才能契合學(xué)生學(xué)習(xí)成長規(guī)律。物理實驗展開需要一定物質(zhì)條件的支持，也需要技術(shù)條件的輔助，教師占有豐富實驗資源，從學(xué)生學(xué)習(xí)需要出發(fā)展開組織，為學(xué)生設(shè)定實驗任務(wù)，組織學(xué)生展開實驗操作，都能夠更為有效地引導(dǎo)進入實驗的真切感受中，才能教學(xué)相長，完成實驗教學(xué)目標(biāo)，這應(yīng)該是物理學(xué)科教學(xué)的重要追求。

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