余 嬌，沈光先

貴州師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院，貴陽 550001

物理實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與實踐動手能力的主要途徑。物理實驗教學(xué)不僅是學(xué)習(xí)物理知識的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科素養(yǎng)的渠道之一。然而，由于課堂時間有限、學(xué)生知識儲備少、動手能力弱等問題，讓探究實驗教學(xué)沒有真正發(fā)揮作用?；趯?dǎo)學(xué)案和物理探究實驗的特性與優(yōu)勢，本文將導(dǎo)學(xué)案運用于初中物理探究實驗教學(xué)中，希望利用導(dǎo)學(xué)案輔助物理探究實驗教學(xué)，提高物理實驗教學(xué)的課堂效率，同時實現(xiàn)學(xué)生自我構(gòu)建物理知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力以及科學(xué)思維。

1 導(dǎo)學(xué)案的概念及探究實驗導(dǎo)學(xué)案的優(yōu)點

導(dǎo)學(xué)案是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，分析學(xué)生的認知規(guī)律、知識水平，以學(xué)生為本，以課標要求為出發(fā)點和歸宿，編寫學(xué)習(xí)目標、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方法、練習(xí)等的一種幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)的活動方案。導(dǎo)學(xué)案設(shè)計和使用的出發(fā)點以及歸宿都在學(xué)生的學(xué)上，導(dǎo)學(xué)案能幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容、提高效率，最終達到培養(yǎng)學(xué)生“思”“做”的學(xué)習(xí)能力［1］。

將導(dǎo)學(xué)案設(shè)計運用于物理探究實驗中，有其獨有的優(yōu)勢：

（1）構(gòu)建實驗框架，提高實驗課堂效率。學(xué)生通過探究實驗導(dǎo)學(xué)案明確探究學(xué)習(xí)的目標與重難點，梳理所需基礎(chǔ)知識，在腦海中提前構(gòu)建探究實驗。導(dǎo)學(xué)案為學(xué)生提供探究的思路，從而提高探究實驗的課堂效率。

（2）搭建學(xué)習(xí)支架，培養(yǎng)發(fā)散思維，提高自主探究的學(xué)習(xí)能力。課前通過預(yù)復(fù)習(xí)案，明確新舊知識的聯(lián)系；課中結(jié)合合作探究案，任務(wù)驅(qū)動與小組合作來實現(xiàn)知識與能力共同提升；課后利用拓展鞏固案，實現(xiàn)知識的生活遷移以及發(fā)散思維的培養(yǎng)［2］。

（3）反思反饋，補充學(xué)習(xí)欠缺。學(xué)習(xí)反思單是有限課堂實驗學(xué)習(xí)的必要補充［3］。將不理解的知識與實驗現(xiàn)象用書面形式反饋給老師，便于老師對該點的知識講解。對學(xué)生而言，及時對自己的學(xué)習(xí)成果進行反思，有助于樹立學(xué)習(xí)自信心，正確認識自己的不足，在學(xué)習(xí)中及時調(diào)整。

2 初中物理探究實驗導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計原則

2.1 問題性與指導(dǎo)性相結(jié)合的原則

從學(xué)生學(xué)習(xí)情況以及知識儲備的實際情況出發(fā)，以探究目的為出發(fā)點與落腳點，設(shè)置問題切入，問題中包含探究方法或者方向的引導(dǎo)。內(nèi)容上要避免太過程序化，限制學(xué)生進行質(zhì)疑或提出問題，如“從上述的生活現(xiàn)象中你發(fā)現(xiàn)什么”，而不是“某種現(xiàn)象是怎么出現(xiàn)的”，讓學(xué)生從知識的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R的思考者，調(diào)動探究積極性。

2.2 知識學(xué)習(xí)與能力提升相結(jié)合的原則

在物理探究實驗導(dǎo)學(xué)案中，細化預(yù)習(xí)案相關(guān)物理知識內(nèi)容，為學(xué)生的實驗探究提高理論知識依據(jù)。合作探究案部分細化探究目標，設(shè)置思路參考并體現(xiàn)一定的學(xué)法指導(dǎo)，讓學(xué)生在探究過程中能進行知識概念、物理規(guī)律的建立，同時得到能力的提升。

2.3 學(xué)生主體性與教師主導(dǎo)性相結(jié)合的原則

明確學(xué)生是探究實驗學(xué)習(xí)的主體以及教師的主導(dǎo)作用，學(xué)生通過導(dǎo)學(xué)案輔助能針對所給出的物理問題或生活現(xiàn)象提出問題，并進行合理猜想，通過合作對自己的猜想進行驗證、總結(jié)。教師在導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計和使用過程中，給予學(xué)生學(xué)法指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生合理假設(shè)、規(guī)范操作，引導(dǎo)小組合作，有序討論。

2.4 自我反思原則

在導(dǎo)學(xué)案的左側(cè)或者右側(cè)留下相應(yīng)的空白欄，供學(xué)生在自主探究的過程中及時記錄發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象或者問題，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)意識［1］。在學(xué)生完成探究任務(wù)和課后鞏固后還應(yīng)設(shè)置自我反思欄，讓學(xué)生進行學(xué)習(xí)的記錄與反思。

綜上所述，初中物理探究實驗導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計原則主要著重于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，改變學(xué)生的學(xué)法和教師的教法。

3 探究實驗課堂導(dǎo)學(xué)案環(huán)節(jié)設(shè)計——以“探究平面鏡成像的特點”為例

探究實驗導(dǎo)學(xué)案的基本環(huán)節(jié)主要包括探究目的、探究重難點、課前預(yù)復(fù)習(xí)案、課堂合作探究、課后拓展鞏固以及反思評價等。各環(huán)節(jié)的目的和內(nèi)容如表1所示。

表1 探究實驗導(dǎo)學(xué)案設(shè)計

下面以“探究平面鏡成像的特點”的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計為例，具體說明探究實驗導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計環(huán)節(jié)。

3.1 探究目的

圍繞教學(xué)的三維目標，在導(dǎo)學(xué)案的一開始就直接將本實驗的探究目的以及要達到的目標逐條列出。如在“探究平面鏡成像的特點”導(dǎo)學(xué)案中探究目的設(shè)定為：（1）通過實驗探究總結(jié)實像與虛像概念，總結(jié)平面鏡成像的特點；（2）經(jīng)歷“平面鏡成像的特點”的實驗探究，記錄與分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度；（3）在探究“平面鏡成像的特點”中領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”的喜悅。

3.2 探究重難點

根據(jù)所授課班級學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況確定探究實驗的重難點。在“探究平面鏡成像的特點”導(dǎo)學(xué)案中，對于層次較好的班級，重點為“自主探究平面鏡成像的特點”，難點為“用規(guī)范的物理知識解釋實像與虛像的形成原因”；而對于層次一般的班級，重點為“合作探究平面鏡成像的特點”，難點為“通過探究明白平面鏡成的像為虛像”。

3.3 課前預(yù)復(fù)習(xí)案

緊扣探究實驗的相關(guān)知識，聯(lián)系新舊知識，為探究實驗活動做基礎(chǔ)知識準備。側(cè)重于問題引導(dǎo)，減少填空類題目的設(shè)定。在“探究平面鏡成像的特點”導(dǎo)學(xué)案中可設(shè)置以下問題：

（1）光沿直線傳播的條件是什么？

（2）光的反射規(guī)律的內(nèi)容以及光路圖像？

（3）什么是實像？什么是虛像？

（4）可以用_______代替光屏，為什么？

3.4 課堂合作探究

物理實驗探究的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和動手操作的能力，所以課堂合作探究是探究實驗教學(xué)的主要部分，也是導(dǎo)學(xué)案中對學(xué)生思維培養(yǎng)和能力鍛煉的主要部分。主要分為以下幾個部分：

（1）實驗引入：物理探究實驗首先是發(fā)現(xiàn)并提出問題，然后根據(jù)已有的知識經(jīng)驗作出合理的猜測與假設(shè)。在課堂導(dǎo)學(xué)案部分首先應(yīng)提供生活事實材料（生活視頻、文字資料、物理小實驗等）引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題，或者通過問題引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的物理［4］。例如，在“探究平面鏡成像的特點”導(dǎo)學(xué)案中，通過生活中的“照鏡子”提供幾個思考題。

情境啟示:人們常說，生活就像一面鏡子，你對它笑，它就對你笑，你對它哭，它就對你哭。

問題：

①鏡子中的“你”真的存在嗎？

②你的臉和鏡子中“你”的臉大小相等嗎？

③你眨右眼時，鏡中的“你”也眨右眼嗎？

④逐漸改變你到鏡子的距離，“你”臉上的五官“大小”有沒有變化？

（2）實驗設(shè)計與實施：在導(dǎo)學(xué)案的設(shè)置中提供相應(yīng)的實驗器材供學(xué)生選擇，并提出引導(dǎo)性問題讓學(xué)生明白所選器材的目的及作用，根據(jù)實驗原理和器材設(shè)計探究實驗的實驗步驟和具體操作方案。

例如，在“探究平面鏡成像的特點”導(dǎo)學(xué)案中提供的器材有：玻璃板、平面鏡、白紙、長木板、蠟燭（四支，兩兩相同）、刻度尺（直尺和三角板）。

提出的問題：

①如何確定鏡中像的位置、大小？

②驗證你的猜想需要哪些實驗器材？它們各自在本探究實驗中的作用？

（3）數(shù)據(jù)記錄、分析與總結(jié)：探究實驗的實施并不是每個或每組學(xué)生都能得出理想的結(jié)論，因此，在導(dǎo)學(xué)案中還應(yīng)注重設(shè)計本部分。本部分包含實驗數(shù)據(jù)的分析處理、方案改進等，是發(fā)現(xiàn)新問題進一步探究學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。充分利用最近發(fā)展區(qū)的教學(xué)原理，為下節(jié)課的學(xué)習(xí)做好鋪墊。如在“探究平面鏡成像的特點”導(dǎo)學(xué)案中，在數(shù)據(jù)分析后附加思考題：

①蠟燭大小關(guān)系在長時間的實驗中觀察到的現(xiàn)象逐漸與結(jié)論不符，該怎樣改進該實驗？

②實驗過程中出現(xiàn)的重影是怎么回事？玻璃板是薄點好還是厚點好？

③從實驗結(jié)論得出像與物的大小相等，但在遠離“鏡子”的過程中，看到的像卻變“小”了？

3.5 課后拓展鞏固

課后鞏固習(xí)題在設(shè)置上要體現(xiàn)梯度性，題量適中，切忌題目的堆砌。題目的設(shè)置上注重物理知識的實際運用與鞏固知識相結(jié)合。例如，在“探究平面鏡成像的特點”導(dǎo)學(xué)案中選擇下面兩個題目［5］，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的愛國情懷和民族自豪感，同時體現(xiàn)了物理知識回歸生活的理念。

題1漢代初期有一本古書叫《淮南萬畢術(shù)》，書中說：“取大鏡高懸，置水盆于其下，則見四鄰矣”。圖1就是按古書上的這個記載畫的圖。水盆中裝的是_______，它相當(dāng)于_______；軍事上________裝置與它的道理相類似。

圖1 題1示意圖

題2檢查視力的時候，視力表放在被測者頭部的后上方，被測者識別對面墻上鏡子里的像（圖2）。視力表在鏡中的像與被測者相距多遠？與不用平面鏡的方法相比，這樣安排有什么好處？

圖2 題2示意圖

3.6 自我反思與評價

采用結(jié)構(gòu)式與開放式相結(jié)合的評價模式，從學(xué)生自我反思、生生互評、師生評價等方面對實驗探究過程以及探究結(jié)果進行評價。在導(dǎo)學(xué)案中應(yīng)設(shè)置供學(xué)生參考的評價量表。例如，在“探究平面鏡成像的特點”導(dǎo)學(xué)案中設(shè)置結(jié)構(gòu)式的組員互評（表2），開放式地引導(dǎo)學(xué)生進行自我反思。

表2 評價量表（組員互評）

4 小結(jié)

初中物理探究實驗導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計與實施是教育改革在實踐中的具體體現(xiàn)，其本質(zhì)是提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。在初中物理探究實驗中運用導(dǎo)學(xué)案，能提高物理探究實驗課堂的教學(xué)效率，同時利用導(dǎo)學(xué)案引導(dǎo)性、開放性的特點培養(yǎng)學(xué)生的自主探究學(xué)習(xí)能力、合作交流能力以及創(chuàng)新能力等。但必須注意探究實驗導(dǎo)學(xué)案的設(shè)計必須根據(jù)學(xué)生的能力以及知識水平進行具體分析，以此來發(fā)揮導(dǎo)學(xué)案的“有效”與“引導(dǎo)”。