顧毛毛

【摘? 要】作為新課標(biāo)提倡的重要學(xué)習(xí)方式，“自主” “探究”和“合作”幾種學(xué)習(xí)方式本身都倡導(dǎo)將學(xué)生作為課堂教學(xué)的主體，圍繞“生學(xué)”合理制訂教學(xué)方案。本文在對(duì)自主探究含義進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中自主探究學(xué)習(xí)活動(dòng)開展的價(jià)值與策略進(jìn)行了研究，旨在提升初中生的物理自主探究能力。

【關(guān)鍵詞】初中物理；自主探究；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；教學(xué)策略

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是鞏固學(xué)生課堂所學(xué)物理知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生動(dòng)手操作能力、實(shí)驗(yàn)探究能力等發(fā)展，培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)中不可或缺的教學(xué)階段。然而，以往物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作中學(xué)生主觀能動(dòng)性無法得到順利發(fā)揮，思維受到限制，直接影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。如果可以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效融合自主探究理念，可以滿足學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的自主思考、探究和操作等需求，最終可以更好地提高物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

一、自主探究的概念

自主探究本質(zhì)上是一種探究學(xué)習(xí)方式，其中的“自”主要是“自我”的含義，“主”則是支配的含義，概括起來可以理解成自主決定探究方式、方法及內(nèi)容等。在自主探究的學(xué)習(xí)方式下，學(xué)生在整個(gè)探究活動(dòng)中占據(jù)中心地位。對(duì)自主探究能力而言，其構(gòu)成要素主要表現(xiàn)如下：其一，問題發(fā)現(xiàn)能力。在自主探究中，學(xué)生需要經(jīng)過自主思考來發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的探究性問題，以此助力學(xué)生自主探究意識(shí)形成。其二，猜想能力。在促進(jìn)學(xué)生自主探究能力發(fā)展期間，為了使學(xué)生順利完成自主探究任務(wù)，必須保證學(xué)生可以針對(duì)相關(guān)探究話題或任務(wù)提出自己的假設(shè)或猜想。其三，規(guī)劃能力。在探究活動(dòng)開展中要進(jìn)一步結(jié)合自己的猜想，自主制訂探究任務(wù)的驗(yàn)證性規(guī)劃方案，保證可以有序開展探究活動(dòng)。其四，動(dòng)手操作能力。要結(jié)合自己的探究方案，通過自主動(dòng)手操作方式來對(duì)自己的猜想進(jìn)行親自驗(yàn)證。其五，總結(jié)能力。能夠根據(jù)探究結(jié)果歸納及總結(jié)探究活動(dòng)開展的相關(guān)成果，保證探究活動(dòng)開展的真正價(jià)值得以順利實(shí)現(xiàn)。

二、基于自主探究的初中物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)意義

在以往的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，整個(gè)教學(xué)以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，即給定學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的整個(gè)方案，包括規(guī)定實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟等，學(xué)生只需要按照規(guī)定的實(shí)驗(yàn)流程，使用規(guī)定的實(shí)驗(yàn)器材逐步操作完成實(shí)驗(yàn)即可。整個(gè)驗(yàn)證性物理實(shí)驗(yàn)本身對(duì)初中生的自主探究能力要求較低，不需要學(xué)生發(fā)揮自身創(chuàng)造性思維和邏輯思維進(jìn)行創(chuàng)新探索、大膽質(zhì)疑和有效驗(yàn)證，這樣的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式顯然不符合新課標(biāo)所倡導(dǎo)的以生為本的教學(xué)思想。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透自主探究理念，可以有效解決驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)開展中的諸多弊端與問題。首先，基于自主探究開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可以突出“生本”價(jià)值，滿足學(xué)生完整體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)操作的需求，不再是呆板、僵化地運(yùn)用給定的實(shí)驗(yàn)器材按部就搬地操作。特別是在選擇探究實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材時(shí)可以貼近學(xué)生生活實(shí)際，保證可以借助物理實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的開展使學(xué)生體驗(yàn)到物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的趣味性。其次，自主探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展可以滿足全體學(xué)生親自參與和操作的需求，有效解決了以往初中生無法直接動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)或者實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象觀察不清等問題。最后，基于自主探究開展實(shí)驗(yàn)，可以提高師生之間的有效溝通。不僅可以讓學(xué)生親身經(jīng)歷自主探究活動(dòng)，而且可以同教師更加深入地進(jìn)行交流，最終借助自主探究實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長(zhǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

三、基于自主探究的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

（一）合理創(chuàng)設(shè)趣味情境，激活學(xué)生自主探究意識(shí)

興趣是決定初中生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性的關(guān)鍵因素之一，關(guān)系求知?jiǎng)恿Α⑻骄恳庾R(shí)等的激活。只有滿足初中生的好奇心、求知欲和興趣，才能更好地調(diào)動(dòng)他們的主觀探究思維，促使他們積極自主地參與物理探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。以往的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ阶畛蹩赡軙?huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的積極性，但是時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)使他們感到厭煩，不再有主動(dòng)參與和動(dòng)手操作的興趣，這樣顯然不利于促使學(xué)生在整個(gè)物理探究實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中開展深度學(xué)習(xí)活動(dòng)。同理，在開展初中物理探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間，為了給整個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展構(gòu)建一個(gè)良好基調(diào)，必須高度重視增加物理探究實(shí)驗(yàn)的趣味性，促使全體學(xué)生主動(dòng)融入物理探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中。這就需要在開展物理探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)期間，充分考慮學(xué)生的求知欲、好奇心和個(gè)人喜好等，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)能夠啟發(fā)與激活他們自主探究意識(shí)的良好教學(xué)情境。在所創(chuàng)設(shè)的良好實(shí)驗(yàn)情境下，學(xué)生自主參與實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的興趣會(huì)被激發(fā)，也更有利于促使他們積極猜測(cè)，大膽實(shí)踐驗(yàn)證自己所設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案的可行性。

例如，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)期間，可以采取設(shè)置問題或懸念，采取誘導(dǎo)、聯(lián)想與啟發(fā)等方式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)探究性物理實(shí)驗(yàn)話題產(chǎn)生興趣，尤其是可以聯(lián)系初中生的生活實(shí)際精選恰當(dāng)?shù)膶?shí)例，配合幽默風(fēng)趣的溝通和交流營(yíng)造活躍的教學(xué)氛圍，以此激活學(xué)生的自主探究意識(shí)。比如，在“阿基米德定律”部分知識(shí)的教學(xué)時(shí)，可以聯(lián)系學(xué)生日常生活中常見的事物營(yíng)造良好的教學(xué)氛圍，如可以在課堂教學(xué)中為學(xué)生出示用完的牙膏殼構(gòu)建如下趣味性情境：其一，在某一盛水容器中放入一個(gè)被捏扁的牙膏殼后，牙膏殼沉入水底；其二，在同樣盛水容器中放入一個(gè)充滿空氣的牙膏殼，發(fā)現(xiàn)其晃悠悠地漂浮在水面上，沒有沉入水底。在學(xué)生看到用同樣的實(shí)驗(yàn)器材卻導(dǎo)致不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果之后，會(huì)勾起他們的好奇心與探究欲望。此時(shí)教師可以趁熱打鐵，直接向?qū)W生提出以下啟發(fā)性的探究問題：①為什么同一個(gè)牙膏殼在壓扁和充氣兩種狀態(tài)下會(huì)得到不同的結(jié)果呢？②浮力大小的決定因素有哪些？在這種探究性問題下，教師可以指導(dǎo)學(xué)生積極開展自主思考和相互討論。經(jīng)過一段時(shí)間的思考之后，有的學(xué)生會(huì)覺得充氣牙膏殼受到的浮力肯定大于壓扁牙膏殼承受的浮力；也有的學(xué)生覺得充氣牙膏殼的體積比壓扁牙膏殼要大一些，所以浮力大小同物體排開水的體積有關(guān)系；還有的學(xué)生會(huì)給出物體形狀、密度等的不同會(huì)形成不同大小的浮力等各式各樣的猜想。此時(shí)教師可以趁機(jī)給學(xué)生做出相應(yīng)的解釋，以及鼓勵(lì)他們利用手邊的物品親自動(dòng)手驗(yàn)證自己的假設(shè)或猜想。在學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的過程中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望。在學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的過程中，他們會(huì)一邊實(shí)驗(yàn)一邊思考，最終可以通過有序?qū)嶒?yàn)操作之后逐步歸納和得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。由此可見，在這種趣味物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境下可以很好地激活學(xué)生的自主探究意識(shí)，同時(shí)融入的生活化教學(xué)素材可以很好地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的實(shí)用意識(shí)。

（二）立足學(xué)生認(rèn)知沖突，啟發(fā)學(xué)生自主探究思維

俗話說：“思源于疑?！睘榱舜偈箤W(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中主動(dòng)去探究，必須合理“設(shè)疑”，即要有能夠使學(xué)生感興趣的疑問，或者有能夠讓他們產(chǎn)生認(rèn)知沖突的論點(diǎn)或論題。所謂的認(rèn)知沖突，實(shí)際上就是學(xué)生舊有的認(rèn)知無法解決新遇到的問題或者舊有認(rèn)知和全新的認(rèn)知之間存在沖突情況。比如，學(xué)生在求解某一道物理題時(shí)，運(yùn)用自己已經(jīng)學(xué)習(xí)或積累的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)無法解決，這時(shí)就會(huì)形成一種認(rèn)知沖突下的心理氛圍，迫使學(xué)生想要去進(jìn)行深入思考和探究。在基于學(xué)生認(rèn)知沖突的教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)過程中，要注意充分考慮初中生群體自身的心理特征與認(rèn)知特征來科學(xué)構(gòu)建有利于促進(jìn)學(xué)生深入學(xué)習(xí)與探究的人文環(huán)境與物質(zhì)環(huán)境，保證學(xué)生的自主探究活動(dòng)可以落實(shí)到實(shí)處。借助認(rèn)知沖突情境創(chuàng)設(shè)，可以促使學(xué)生在懷疑中發(fā)現(xiàn)問題，并在自主探究中分析與求解問題，這樣的思考過程可以很好地鍛煉學(xué)生的自主探究能力。

例如，在學(xué)習(xí)“沸騰”的物理知識(shí)期間，可以借助演示實(shí)驗(yàn)開展時(shí)機(jī)詢問學(xué)生：“在某一個(gè)大燒杯中擱置一個(gè)盛水用的大試管，用酒精燈對(duì)燒杯進(jìn)行加熱，之后借助同樣的2支溫度計(jì)對(duì)試管和燒杯中所盛裝水的溫度進(jìn)行測(cè)定。在試管與燒杯中的水溫都達(dá)到大約100℃時(shí)，哪個(gè)容器中盛裝的水首先沸騰呢？”在這一問題下，學(xué)生結(jié)合自身的學(xué)習(xí)經(jīng)歷和生活閱歷會(huì)快速給出“同時(shí)沸騰”這一答案。這時(shí)教師可以不評(píng)價(jià)學(xué)生給出答案的正誤，而從班級(jí)中選出兩名學(xué)生親自做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。經(jīng)過學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，他們觀察到試管與燒杯中水溫達(dá)到大約100℃時(shí)，大燒杯中盛裝的水率先沸騰，而試管中盛裝的水則沒有沸騰。這樣的認(rèn)知沖突會(huì)使全體學(xué)生感覺到非常詫異。因?yàn)楝F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的結(jié)論同他們的認(rèn)知存在了沖突。這時(shí)教師可以進(jìn)一步詢問學(xué)生：“為什么試管中和燒杯中的水呈現(xiàn)為不同的沸騰情況？里面蘊(yùn)含著什么道理？”雖然學(xué)生對(duì)這一問題存在認(rèn)知沖突，但是想要搞清楚問題的根本原因所在。這時(shí)教師可以進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生去復(fù)習(xí)熱傳遞、能量吸收等方面的知識(shí)，在他們明確熱傳遞、液體沸騰等基本條件之后可以進(jìn)一步反過來分析問題，這樣可以使他們意識(shí)到水只有在達(dá)到沸點(diǎn)之后繼續(xù)吸收熱量方可沸騰。而熱傳遞的形成必然存在溫度差，經(jīng)過探究之后可以最終幫助學(xué)生掌握這些知識(shí)。

（三）滿足學(xué)生實(shí)驗(yàn)需求，提高學(xué)生自主探究能力

以往物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主要采取“填鴨式”教學(xué)方式，即“由師到生”的單向知識(shí)灌輸方式，甚至存在部分物理教師 “越俎代庖”，包辦物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一切任務(wù)的情況，沒有給學(xué)生提供自主動(dòng)手開展實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐平臺(tái)。這樣會(huì)使學(xué)生在被動(dòng)獲取物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)的過程中缺少獨(dú)立思考和動(dòng)手實(shí)操的機(jī)會(huì)，甚至?xí)共糠謱W(xué)生口、手、腦等處于壓抑或懶惰等狀態(tài)，直接影響學(xué)生自主探究思維與能力的發(fā)展。究其根本原因是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中沒有提供給學(xué)生自主操作的機(jī)會(huì)，沒有解放他們的大腦與雙手，這樣顯然不利于他們創(chuàng)造能力、自主探究能力等的發(fā)展。因此，要注意有計(jì)劃地為學(xué)生提供一些動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓他們?cè)谟H自動(dòng)手操作的過程中逐漸促進(jìn)自身探究能力的發(fā)展。

綜上所述，開展自主探究實(shí)驗(yàn)是提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的有效方式，它比傳統(tǒng)驗(yàn)證性物理實(shí)驗(yàn)的效果更好。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展自主探究實(shí)驗(yàn)的過程中，可以從合理創(chuàng)設(shè)趣味情境、激活學(xué)生自主探究意識(shí)出發(fā)，注重立足學(xué)生認(rèn)知沖突來啟發(fā)學(xué)生的自主探究思維，配合組織學(xué)生親自參與探究實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施，保證可以有效提高物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。

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