摘 要：在新課程改革實(shí)施的背景下，教師需要探尋科學(xué)的教育方法，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng).顯化范式教學(xué)模式的提出，是教育改革的一大突破，這種教學(xué)模式堅(jiān)持學(xué)以致表的原則，提升學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)探究的積極性，展現(xiàn)出顯化范式教學(xué)的價(jià)值，促進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提升.基于此，文章主要就顯化范式在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施的必要性以及有效實(shí)施途徑進(jìn)行分析，以供參考.

關(guān)鍵詞：初中；物理實(shí)驗(yàn)；顯化范式

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）26-0101-03

作者簡介：陸裕仲（1981.3-），男，江蘇省徐州人，本科，中小學(xué)高級教師，從事初中物理教學(xué)研究.

基金項(xiàng)目：本文系江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“學(xué)以致表：初中物理實(shí)驗(yàn)顯化教學(xué)的實(shí)踐研究”階段性研究成果（課題編號：D/2021/02/105）

當(dāng)前，有關(guān)顯化范式教學(xué)的研究大多集中在理論層面上，通過這些研究分析與實(shí)踐，初步顯化了物理知識的獲取過程以及實(shí)踐應(yīng)用方法，但是這些研究并未得到推廣.在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師很少采用顯化范式教學(xué)方法，一部分教師雖然使用了顯化范式教學(xué)，但是在具體的操作過程以及數(shù)據(jù)處理上，表現(xiàn)出的方法較少，方式相對單一，不能做到根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用最為合適的科學(xué)方法，從而影響了初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提升.物理學(xué)知識是一個(gè)完整的知識體系，想要保障物理課教學(xué)的質(zhì)量與效率，需要教師通過科學(xué)的、有效的教學(xué)方法，確保物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每一個(gè)操作流程以及數(shù)據(jù)處理過程顯化，將其中蘊(yùn)含的物理知識與物理方法以更加直觀的、具體化的方式表現(xiàn)出來，是優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效途徑.

1 顯化范式在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的必要性

1.1 提升顯化范式教學(xué)的地位

韓愈曾經(jīng)表示：“師者，所以傳道授業(yè)解惑也.”這里強(qiáng)調(diào)的“傳道”，即為“傳授方法”，這里面的“道”指向“方法”，而在古希臘語中“道”還有“道路”“沿著”的含義[1].由此可見，在不同階段的各個(gè)學(xué)科教學(xué)中，都需要教師做到“授業(yè)”的同時(shí)，也能夠肩負(fù)起“傳道”的重任，不僅讓學(xué)生理解、記憶前人在科學(xué)研究領(lǐng)域獲得的重大成果，還能夠習(xí)得認(rèn)識客觀世界過程的有效方法.實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科教學(xué)中的重要組成部分，是發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要途徑之一，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用顯化范式教學(xué)，可以促進(jìn)初中生在這一學(xué)習(xí)階段掌握人類探索物理科學(xué)的過程與成果，對于科學(xué)思想、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)精神等方面的發(fā)展有著十分重要的作用.顯化范式教學(xué)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，對于學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘?、科學(xué)素養(yǎng)的形成、良好思維習(xí)慣的養(yǎng)成以及科學(xué)方法的掌握有著重要的影響，在提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量以及課程改革落實(shí)等方面，有著極為重要的作用.

1.2 改善初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

隨著課程改革的逐漸深化，對于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求也有所提升，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中采取的教學(xué)方法正在經(jīng)歷從“隱性”到“顯性”的轉(zhuǎn)變過程，要求教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新教學(xué)方式，不再是淺顯的知識滲透，而是更明了地讓學(xué)生看到、經(jīng)歷以及掌握科學(xué)方法.目前，初中物理教材在編寫中已經(jīng)將其中的科學(xué)方法進(jìn)行了顯性化處理，為教師的顯化范式在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)踐運(yùn)用提供了合理的依據(jù)，但是，大多數(shù)教師堅(jiān)守傳統(tǒng)的教學(xué)方法，教育理念過于陳舊，無法發(fā)揮出物理教材的顯性化作用.為了解決初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的這一現(xiàn)狀，需要教師樹立顯化教學(xué)的意識，能夠通過顯化范式的實(shí)踐運(yùn)用，讓初中物理實(shí)驗(yàn)課堂走出困境，促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的變革.

1.3 促進(jìn)學(xué)生掌握不同的科學(xué)方法

經(jīng)過大量實(shí)踐證明，顯化范式在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，有助于學(xué)生掌握不同的科學(xué)方法，但是不同的科學(xué)方法對學(xué)生的學(xué)習(xí)影響程度存在差異，如觀察法對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果影響并不明顯，這說明觀察法的科學(xué)方法掌握并不完全得益于顯化范式教學(xué)，而是觀察法本身就具備通俗易懂的特點(diǎn)[2].又如，歸納法的掌握在較大程度上來自教師的顯化范式教學(xué)，在教師采取顯化范式教學(xué)之前，大部分學(xué)生對歸納法的概念認(rèn)識模糊，沒有掌握歸納法的有效實(shí)施方法，而在顯化范式教學(xué)之后，學(xué)生對歸納法形成了清晰的認(rèn)知，在經(jīng)歷物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動時(shí)，學(xué)會靈活地運(yùn)用歸納法.由此可見，顯化范式教學(xué)的實(shí)施對于初中生掌握不同的科學(xué)方法以及學(xué)習(xí)效果的提升有著顯著的作用.

2 顯化范式在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施的有效途徑

2.1 提升教師自身的科學(xué)方法素養(yǎng)

顯化范式在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，對教師的專業(yè)能力提出更高的要求，需要教師提升自身的科學(xué)方法素養(yǎng)，能夠在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將科學(xué)方法從“隱性”不斷過渡到“顯性”階段，提升教師對科學(xué)方法顯化的重視程度，促使教師自身的科學(xué)方法素養(yǎng)達(dá)到一個(gè)全新的高度[3].

當(dāng)教師對物理學(xué)科科學(xué)方法的理解與掌握達(dá)到一定水平之后，其會主動對自身實(shí)踐教學(xué)中所采用的策略、方法等進(jìn)行摸索和反思.就目前初中物理教師對科學(xué)方法的掌握情況來看，大多不清楚教什么，不知道怎么教，教學(xué)策略不完善，缺乏對教學(xué)方法的科學(xué)規(guī)劃，當(dāng)進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的操作以及總結(jié)歸納環(huán)節(jié)，科學(xué)方法就會被擱置一旁，不利于顯化范式在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中落實(shí).相反，若教師具有較高的科學(xué)方法素養(yǎng)，就可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中顯化科學(xué)方法，靈活運(yùn)用科學(xué)方法引領(lǐng)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、處理數(shù)據(jù)、總結(jié)歸納，促使教師在不斷的自我充實(shí)與成長中，將科學(xué)方法顯化在物理課堂中.例如，學(xué)校可以定期組織開展培訓(xùn)活動，邀請專家蒞臨授課，能夠讓初中物理教師在講座中學(xué)習(xí)到新的方法，接受新的教育思想，積極學(xué)習(xí)優(yōu)秀教師的先進(jìn)理念.又如，建立地區(qū)教師互動交流平臺，在互動平臺中教師可以隨時(shí)隨地交流經(jīng)驗(yàn)，表達(dá)疑惑，說出自身在顯化范式教學(xué)中遇到的問題，問題討論的過程，就是教育思想交流的過程，對于教師的科學(xué)方法素養(yǎng)提升有著重要的作用.

2.2 顯化教材中的實(shí)驗(yàn)科學(xué)方法

教材是教師開展教學(xué)活動的主要依據(jù)，在顯化范式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透科學(xué)方法，需要教師深度研讀教材，能夠結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，選擇使用相應(yīng)的物理操作方法，運(yùn)用不同的數(shù)據(jù)處理方法，這樣不僅可以提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，也可以讓學(xué)生從中汲取經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)識到在不同的物理實(shí)驗(yàn)中，其所使用的實(shí)驗(yàn)操作過程以及數(shù)據(jù)處理方法是不同的，只有做到科學(xué)使用物理方法，才能夠達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果，達(dá)到事半功倍的效果[4].

經(jīng)過對初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的分析，結(jié)合中考大綱的要求，顯化結(jié)果如下：

（1）在“探究聲音的發(fā)生”實(shí)驗(yàn)中適合采用放大法、轉(zhuǎn)化法，在數(shù)據(jù)處理過程中適合使用列表法；

（2）在“探究聲音的特性”實(shí)驗(yàn)操作中要使用控制變量法，在數(shù)據(jù)處理過程中使用列表法；

（3）在“探究平面鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中使用作圖法、等效替代法，數(shù)據(jù)處理過程使用列表法；

（4）在“探究固體熔化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中使用直接測量法，在數(shù)據(jù)處理過程中使用圖像法、列表法；

（5）在“探究通電螺線管的外部磁場”實(shí)驗(yàn)操作中使用轉(zhuǎn)化法，數(shù)據(jù)處理過程使用描跡法；

（6）在“測大頭針質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)中采用累積法，數(shù)據(jù)處理過程使用列表法等.

通過對初中物理教學(xué)中的各個(gè)實(shí)驗(yàn)過程操作方法使用頻率研究，發(fā)現(xiàn)使用最多的操作方法是控制變量法、轉(zhuǎn)化法、直接測量法、觀察法，很少會用到放大法、等效替代法、間接測量法、溢水法、留跡法；使用頻率較高的數(shù)據(jù)處理方法為列表法和圖像法，其中列表法使用頻率最高，平均值法與描跡法使用較少.在顯化范式的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要教師著重顯化科學(xué)方法，能夠做到結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，選擇最適合本實(shí)驗(yàn)的操作方法、數(shù)據(jù)處理方法，提升學(xué)生對科學(xué)方法的靈活使用能力.

2.3 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中顯化科學(xué)方法

科學(xué)方法的顯化范式教學(xué)，缺乏在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的有效應(yīng)用，想要從真正意義上彰顯顯化范式的教學(xué)價(jià)值，需要教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)流程中顯化科學(xué)方法，通過課堂實(shí)踐吸取經(jīng)驗(yàn)，能夠做到結(jié)合學(xué)情顯化科學(xué)方法，將抽象的、生澀難懂的物理知識與物理規(guī)律轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的、完整的科學(xué)方法，強(qiáng)調(diào)顯化范式教學(xué)“明了”的特點(diǎn)，將科學(xué)方法顯化于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，讓學(xué)生獲得科學(xué)方法的訓(xùn)練[5].

如在“探究光的反射規(guī)律”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，主要需要學(xué)生掌握模擬法以及列表法，在實(shí)驗(yàn)開展之前，教師要求學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)設(shè)備，激光筆、平面鏡、硬紙板以及量角器.首先，教師提出能夠引發(fā)學(xué)生思考的問題：“同學(xué)們猜一猜，光為什么會發(fā)生反射，其遵循的是什么規(guī)律？”學(xué)生在猜想中發(fā)展了發(fā)散思維以及創(chuàng)新思維，在此基礎(chǔ)上，教師引入并講解理想模型法，例如，在生活中光的反射現(xiàn)象隨處可見，一束光照射在鏡子上會發(fā)生反射，但是，我們怎么研究這一物理現(xiàn)象呢？光是看不見摸不著的，想要看到光的反射就需要我們將看不見摸不著的光進(jìn)行一些處理.在這個(gè)過程中引入了“光線”的概念，但是“光線”本身并不存在，是我們?yōu)榱搜芯课锢憩F(xiàn)象而抽象出來的理想化、簡單化模型，可以將其稱之為理想化模型.由此，可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中形成理想化模型的意識，加強(qiáng)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中對理想化模型的理解.接下來，教師使用講授模擬法，以直觀的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察光的反射現(xiàn)象，同時(shí)體會模擬法的奧妙，促進(jìn)學(xué)生對模擬法的理解與掌握.在學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，教師鼓勵(lì)學(xué)生說出幾個(gè)實(shí)驗(yàn)猜想，并結(jié)合猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)操作過程，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將記錄的數(shù)據(jù)填寫到表格中，在這個(gè)過程中滲透列表法，提高學(xué)生對數(shù)據(jù)的整理與分析能力，引領(lǐng)學(xué)生從數(shù)據(jù)觀察中，總結(jié)出光的反射規(guī)律：（1）反射光線、入射光線、法線在同一個(gè)平面內(nèi)；（2）反射光線、入射光線分居法線的兩側(cè)；（3）反射角等于入射角.

綜上所述，顯化范式教學(xué)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用，可以促進(jìn)顯化范式教學(xué)的推廣，對轉(zhuǎn)變物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀、提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果具有重要的意義，因此，教師應(yīng)積極探索顯化范式與初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)融合的途徑，最大限度地發(fā)揮顯化范式教學(xué)的功能與作用，助力初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革與創(chuàng)新.

參考文獻(xiàn)：

［1］賀桐杰，王笑君.顯化科學(xué)方法視域下的物理概念教學(xué)研究：以“磁感應(yīng)強(qiáng)度”教學(xué)為例[J].物理教學(xué)，2018，40（09）：20-22，5.

[2] 操時(shí)良.顯化科學(xué)方法視角下物理規(guī)律的探究思路：以“太陽與行星間的引力”教學(xué)為例[J].物理通報(bào)，2020（05）：113-116.

[3] 童大振，胡揚(yáng)洋.皮亞杰理論引入我國物理教學(xué)的思想歷程與啟示[J].首都師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，41（01）：87-91.

[4] 韓興乾，喻梅琴.顯化科學(xué)方法視域下的物理概念構(gòu)建的教學(xué)研究：例舉運(yùn)用理想實(shí)驗(yàn)法對重力勢能的構(gòu)建[J].物理教學(xué)探討，2019，37（03）：9-11，14.

[5] 陳曉霞，邢紅軍.初中物理實(shí)驗(yàn)方法的顯化研究[J].中學(xué)物理，2018，36（24）：20-22.

［責(zé)任編輯：李 璟］