林琳

【摘要】文章基于物理核心素養(yǎng)視域，探討在初中物理教學(xué)中發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的操作性、綜合性與實(shí)踐性特點(diǎn)，提升初中生物理學(xué)習(xí)動(dòng)力、毅力與能力的教學(xué)策略，意在通過(guò)對(duì)初中生物理學(xué)習(xí)力的針對(duì)性培養(yǎng)，進(jìn)一步完善初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)構(gòu)與模式，更好地助推初中生物理核心素養(yǎng)的提升。

【關(guān)鍵詞】初中物理；物理實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；物理學(xué)習(xí)力

學(xué)習(xí)力是人學(xué)習(xí)動(dòng)力、毅力與能力的集中體現(xiàn)。在初中物理教學(xué)中，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)力主要表現(xiàn)在是否具備高漲的物理學(xué)習(xí)熱情、堅(jiān)韌不拔的物理學(xué)習(xí)毅力、舉一反三的物理學(xué)習(xí)能力等方面。就當(dāng)前初中生的物理學(xué)習(xí)總體情況來(lái)看，多數(shù)學(xué)生均存在學(xué)習(xí)動(dòng)力不足或?qū)W習(xí)毅力不堅(jiān)韌的問(wèn)題。在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的初中物理教學(xué)實(shí)踐中，為切實(shí)改善學(xué)生學(xué)習(xí)低效化、表面化的現(xiàn)狀，筆者以物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為突破口，探討提升初中生物理學(xué)習(xí)力的有效策略。

一、借助趣味物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣

學(xué)習(xí)動(dòng)力，是學(xué)生提高自身物理學(xué)習(xí)力，實(shí)現(xiàn)由淺層學(xué)習(xí)向深度學(xué)習(xí)過(guò)渡的前提條件［1］。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，為提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)動(dòng)力，教師可以以激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣、調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)未知世界的好奇心與求知欲為出發(fā)點(diǎn)，將更多趣味性元素引入具體的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，以引人入勝、耐人尋味的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究科學(xué)奧秘和科學(xué)原理的欲望與熱情，以此讓學(xué)生的物理學(xué)習(xí)動(dòng)力得到持續(xù)增長(zhǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)接受到主動(dòng)探究的自然轉(zhuǎn)化。

例如，在教學(xué)人教版初中物理教材八年級(jí)上冊(cè)“汽化和液化”一課時(shí)，為引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)“沸騰”“沸點(diǎn)”等物理概念，教師可為學(xué)生演示“紙鍋燒水”這一趣味物理實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)中“水沸騰，但紙鍋不燃燒”的神奇物理現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生思維層面上的“波瀾”，激發(fā)學(xué)生探究個(gè)中奧秘與原理的興趣。

首先，教師可播放“用金屬鍋燒水，使鍋中水沸騰”的視頻，以學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景吸引學(xué)生的目光，調(diào)動(dòng)學(xué)生的感官。之后，教師可從上述生活情境中抽象出啟發(fā)性教學(xué)問(wèn)題，如“如何從物理學(xué)的角度規(guī)范描述‘水開了這一生活現(xiàn)象？‘水開了有怎樣的特點(diǎn)？如果在‘水開了之后，持續(xù)加熱鍋中的水，水的溫度會(huì)持續(xù)升高嗎？”教師以問(wèn)題活化學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生從已有生活經(jīng)驗(yàn)與原有認(rèn)知出發(fā)，用更為規(guī)范的語(yǔ)言描述水沸騰的特點(diǎn)，使其初步感知到“沸騰”是液體內(nèi)部與表面同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象，并對(duì)水沸騰時(shí)的溫度以及水沸騰后溫度的變化情況產(chǎn)生求知欲。屆時(shí)，教師便可順勢(shì)向?qū)W生滲透沸點(diǎn)的概念，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，水的沸點(diǎn)為100℃。

其次，教師可親自為學(xué)生演示用紙鍋燒水的物理實(shí)驗(yàn)。第一，取一張光滑的牛皮紙，將其折疊成一個(gè)方形的紙盒，用曲別針或訂書釘固定住，確保裝水時(shí)水不會(huì)漏出；第二，將少量染色的清水傾倒在紙鍋內(nèi)；第三，用支架固定紙鍋，將點(diǎn)燃的酒精燈置于紙鍋之下，進(jìn)行加熱，直至紙鍋中的水沸騰，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)沸騰的物理概念描述紙鍋中水的狀態(tài)與特征。由此，學(xué)生便會(huì)發(fā)現(xiàn)，紙鍋中的水“開了”，但由紙做成的鍋卻并未燃燒，從而充分活躍思維，萌生出“為什么紙鍋不會(huì)燃燒？紙的著火點(diǎn)是多少？水沸騰后的溫度難道不會(huì)上升嗎？水的沸騰是吸熱現(xiàn)象還是放熱現(xiàn)象？”等問(wèn)題。

最后，教師可引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中與液體沸騰有關(guān)的文字描述。一方面，進(jìn)一步提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)的專注度，讓學(xué)生通過(guò)閱讀教材上嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼Z(yǔ)言文字表述，對(duì)液體沸騰的概念建構(gòu)起更為規(guī)范與完善的整體認(rèn)知；另一方面，讓學(xué)生在尋找與挖掘問(wèn)題答案的過(guò)程中，鍛煉和強(qiáng)化觀察能力、理解記憶能力以及判斷分析能力，提升物理學(xué)習(xí)力［2］。

二、發(fā)揮小組合作學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)，提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)毅力

學(xué)生的物理學(xué)習(xí)毅力，泛指學(xué)生具有的能夠積極應(yīng)對(duì)物理學(xué)習(xí)問(wèn)題與障礙的穩(wěn)定情緒，能夠主動(dòng)調(diào)適自身物理學(xué)習(xí)方法與思路的學(xué)習(xí)意志以及能夠克服不良學(xué)習(xí)心態(tài)，進(jìn)而樹立和培養(yǎng)為自身發(fā)展而學(xué)目標(biāo)的終身學(xué)習(xí)意識(shí)和習(xí)慣［3］。但由于初中生正值情緒波動(dòng)大、自我意識(shí)高漲的青春期，這就使得學(xué)生在實(shí)際的物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，往往會(huì)受到自身成長(zhǎng)發(fā)育特點(diǎn)的影響而產(chǎn)生負(fù)面學(xué)習(xí)情緒，進(jìn)而對(duì)其學(xué)習(xí)毅力的穩(wěn)定性、持久性造成不良影響。

基于這一認(rèn)識(shí)，教師利用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)毅力時(shí)，便可發(fā)揮小組合作學(xué)習(xí)模式的團(tuán)結(jié)互助優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生以合作學(xué)習(xí)的形式開展物理實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，讓學(xué)生在合作設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)方案、協(xié)作解決物理實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的過(guò)程中獲得豐富而深刻的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)感；在共同解決一個(gè)又一個(gè)問(wèn)題與障礙的過(guò)程中體會(huì)到成功的喜悅，獲得學(xué)習(xí)自信心的增強(qiáng)，進(jìn)而養(yǎng)成堅(jiān)毅的學(xué)習(xí)品質(zhì)與獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

例如，在人教版初中物理教材八年級(jí)上冊(cè)“凸透鏡成像的規(guī)律”一課中，教師在組織學(xué)生圍繞課題“探究凸透鏡成像的規(guī)律”展開探究性物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)時(shí)，便可科學(xué)組建物理實(shí)驗(yàn)小組，并通過(guò)搭建教學(xué)支架的方式，促使學(xué)生開展合作探究學(xué)習(xí)。

第一，實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè)前期。教師可設(shè)計(jì)指向?qū)W情分析的學(xué)習(xí)任務(wù)單（表1），讓學(xué)生自主完成。

在學(xué)生自主完成上述學(xué)習(xí)任務(wù)單后，教師就可從任務(wù)完成度、作答正確度與說(shuō)明規(guī)范度等幾個(gè)方面對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)與評(píng)分，并按照分?jǐn)?shù)由高至低的順序?qū)W(xué)生劃分為甲、乙、丙三個(gè)層次，以甲∶乙∶丙=2∶3∶2的比例組建物理實(shí)驗(yàn)小組，組織學(xué)生以小組合作的形式開展本次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。這樣，一方面，學(xué)生能夠通過(guò)自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)單，感知到物理光學(xué)知識(shí)之間的邏輯關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)溫故知新［4］；另一方面，可保證物理實(shí)驗(yàn)小組劃分的合理性、科學(xué)性與動(dòng)態(tài)性。

第二，實(shí)驗(yàn)開展中期。教師可圍繞“探究凸透鏡成像的規(guī)律”這一主題，設(shè)置核心教學(xué)問(wèn)題“照相機(jī)、投影儀與放大鏡均是用凸透鏡成像的，但三者成像的特點(diǎn)各不相同。你們能否對(duì)凸透鏡成像的規(guī)律提出基于事實(shí)與科學(xué)證據(jù)的假設(shè)猜想，并設(shè)計(jì)與之相對(duì)應(yīng)的物理實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證猜想呢？”學(xué)生在小組內(nèi)圍繞實(shí)驗(yàn)課題展開探討與交流，在小組成員的互幫互助下完成物理實(shí)驗(yàn)方案（表2）的設(shè)計(jì)和物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展，有助于養(yǎng)成堅(jiān)韌的學(xué)習(xí)意志與學(xué)習(xí)毅力。

第三，實(shí)驗(yàn)總結(jié)終期。教師可在各組學(xué)生根據(jù)自主擬定的物理實(shí)驗(yàn)方案完成本次物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)后，組織學(xué)生開展一次物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論研討會(huì)，向?qū)W生提出與本次實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析、物理規(guī)律歸納有關(guān)的教學(xué)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生以組內(nèi)交流、組間探討的方式展開分析與論證。比如，在什么情況下，凸透鏡成實(shí)像？在什么情況下，凸透鏡成虛像？在怎樣的條件下，凸透鏡成縮小的實(shí)像與放大的虛像？是否存在縮小虛像或放大實(shí)像的情況？

由此一來(lái)，學(xué)生在問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下自主開展物理實(shí)驗(yàn)探究，不僅能夠總結(jié)歸納出本次物理實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，得到物理學(xué)習(xí)毅力的鍛煉強(qiáng)化，而且在與小組成員共同處理和解決物理實(shí)驗(yàn)中遇到的種種問(wèn)題的過(guò)程中，也會(huì)切身認(rèn)識(shí)與感知到自身在物理學(xué)習(xí)中的主體作用，進(jìn)而樹立起為自我發(fā)展而學(xué)的物理學(xué)習(xí)目標(biāo)與科學(xué)探究意志，提高物理學(xué)習(xí)效率與物理核心素養(yǎng)。

三、深挖生活教育理念本質(zhì)，提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力

在核心素養(yǎng)視域下，初中生所需具備的物理學(xué)習(xí)能力主要體現(xiàn)在“學(xué)以致用”與“推陳出新”兩個(gè)維度上［5］。在實(shí)際開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可聚焦物理學(xué)科源于生活、服務(wù)于生活的本質(zhì)內(nèi)涵，積極融合陶行知生活教育理念，將與現(xiàn)實(shí)生活息息相關(guān)的元素、資源與工具融入實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，為學(xué)生提供更多動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過(guò)開展物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，形成善于、好于、樂(lè)于從物理學(xué)的角度上思考和觀察現(xiàn)實(shí)世界的創(chuàng)新應(yīng)用意識(shí)。

例如，教學(xué)人教版初中物理教材八年級(jí)下冊(cè)“壓強(qiáng)”一課時(shí)，教師便可從生活與物理的角度組織學(xué)生開展“探究影響壓力作用效果因素”的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

首先，教師可用圖釘與軟木塞這兩個(gè)常見的生活物品為學(xué)生做物理演示實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)中“圖釘尖端能夠輕易插入軟木塞；圖釘末端難以嵌入軟木塞”的現(xiàn)象啟迪學(xué)生的思維，誘導(dǎo)學(xué)生對(duì)影響壓力作用效果的因素提出“壓力的作用效果或許與物體的受力面積有關(guān)”的假設(shè)。

其次，在學(xué)生對(duì)壓力的作用效果提出假設(shè)后，教師便可引導(dǎo)學(xué)生將背帶寬度各不相同的書包作為主要實(shí)驗(yàn)材料，圍繞假設(shè)展開體驗(yàn)式的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。一是用刻度尺等測(cè)量長(zhǎng)度的工具，測(cè)量小組組員書包背帶的長(zhǎng)度與寬度，根據(jù)書包背帶的形狀，應(yīng)用相似圖形的面積計(jì)算公式，計(jì)算書包背帶在人背部上的受力面積，并按照受力面積由大到小的順序，依次為書包進(jìn)行編號(hào)；二是將語(yǔ)、數(shù)、英、數(shù)、理、化等課本依次放入背帶寬度各不相同的書包內(nèi)，小組組員輪流背上書包，記錄不同編號(hào)書包對(duì)自己肩背部的壓力作用效果；三是統(tǒng)合小組的體驗(yàn)情況與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷哪一種書包對(duì)自身的壓力作用效果更強(qiáng)烈；四是總結(jié)歸納實(shí)驗(yàn)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，得出影響壓力作用效果因素的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在這一過(guò)程中，學(xué)生能夠通過(guò)背上重量相等、背帶寬度各不相同的書包，更為深刻與切實(shí)地感知到物體受力面積大小對(duì)壓力作用效果的直接影響，即在壓力相等的情況下，受力面積越小，壓力作用效果越強(qiáng)；受力面積越大，壓力作用效果越弱。

最后，教師可鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合從本次體驗(yàn)式物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中得知的結(jié)論與原理，設(shè)計(jì)更符合中學(xué)生需求的背包，讓學(xué)生在運(yùn)用物理知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題、設(shè)計(jì)創(chuàng)意發(fā)明的過(guò)程中，對(duì)物理學(xué)科的實(shí)用價(jià)值構(gòu)建起更為直觀深刻的認(rèn)知，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)物理知識(shí)及其經(jīng)驗(yàn)方法的學(xué)以致用與創(chuàng)新應(yīng)用。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，實(shí)驗(yàn)是初中物理課程中必不可少的關(guān)鍵教學(xué)組成部分，具有綜合性突出、實(shí)踐操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。在學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的初中物理教學(xué)實(shí)踐中，教師可立足物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，對(duì)初中生的物理學(xué)習(xí)力進(jìn)行針對(duì)性的培養(yǎng)與訓(xùn)練，讓學(xué)生在學(xué)物理知識(shí)、做物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)習(xí)品質(zhì)的穩(wěn)定進(jìn)階與物理核心素養(yǎng)的穩(wěn)步提升。

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