思维进阶背景下初中物理实验授课探究

瞿绪广

(江苏省连云港市徐山中学 222100)

物理这门学科有着极强的逻辑性和理论性，而且对于初中生来说是一门新学科，所以教授物理知识也应该按照一定的进阶关系，如果缺乏科学的统筹规划，学生的知识体系容易出现碎片化，非常不利于初中生物理知识体系的搭建.所以要在实际教学过程中遵循学生的认知发展规律，合理规划物理实验授课的逻辑性，从简单的知识过度到较难的知识，为学生打下良好的物理知识基础，同时启发学生发现问题和解决问题的思维，帮助学生养成探究能力和创新能力.

1 当前物理实验教学存在的问题

在传统教学方式的影响下，同时受到教学任务的影响，很多学校在实验授课方面存在很多的不足之处.

1.1 学校和教师对物理实验的重视程度不够

虽然国家更加重视学生的全面发展，但很多地区和学校仍然只重视学科教育，且教师和学生的压力较大，教师被教学任务束缚，这样的压力充斥着学校教学的各个环节，物理实验的教学被忽视，很多学校甚至不具备做物理实验的条件.首先，很多学校仅向学生播放实验视频，并没有安排物理实验操作，教师跳过了实验探究过程，直接向学生展示实验结果，影响了实验的教学实效性.其次，物理实验的教学准备时间较长，无疑增加了教师的教学压力，对物理教师来说具有一定挑战性，此外教师的实验教学能力参差不齐，相同的实验通过不同的教师展示，教学效果大相径庭，与播放多媒体实验视频相比，存在一定的偶然性，如果操作不当，不但影响教学效果，耽误教学进度，严重时还有可能造成安全事故.多方面的因素导致学校和教师对于实验教学积极性不高，而将更多的时间用在课堂教学和测验考试上，更何谈思维进阶式实验教学.

1.2 学生对于物理实验的态度褒贬不一

很多学生受到学校和教师的态度影响，认为物理实验是效率较低的学习过程，从准备实验到操作实验，从观察实验到写实验报告，会占用学生大量的时间，很多学生认为这些时间可以背更多的单词，记更多的公式，做更多的题，甚至认为物理实验课在浪费时间，从而对实验操作提不起兴趣；还有一小部分学生的玩心较重，未能把精力放在实验探究上，而是对于物理实验课充满了游戏心理，十分渴望做实验，却并不能将注意力全部放在实验原理上，多以游戏行为为主，这样的物理实验教学并不能帮助到他们，实效性不明显.

1.3 学校的实验设备问题

受到教学资源不均衡的因素影响，很多偏远地区的教学环境一般，教育经费不足，导致实验器材短缺，有的学校甚至不具备设立物理实验室的条件，这对物理实验教学产生了严重影响.其次，有些老牌学校建校时间较为久远，对实验器材的更新和维护程度不够，导致实验器材陈旧，很多器材因使用频率较低而束之高阁，有的器材因频繁使用而陈旧不堪，这对教师和学生的实验都产生了负面影响，学生实验的精确性和安全性无法得到保障.

2 巧设物理实验，进行思维进阶引导

2.1 初阶实验引导——创设趣味情境培养学生学习兴趣

受到传统教学方式的影响，目前很多课堂仍然侧重于向学生灌输知识，在学习的过程中，物理教师更加适应于主导课堂，在课堂上向学生硬性灌输知识，要求学生背概念、背公式、做大量练习题，导致学生对知识的吸收和运用能力也十分有限，长此以往，学生容易在物理学习过程中丧失信心，失去对物理学科的乐趣.要改变这一教学模式，就需要物理教师从根本上改变教学模式，注意将传授知识向引导知识的方向转变，积极引导学生在学习过程中探究和发现问题，教师可以通过引导学生自主设置趣味小实验，充分引起学生对于物理探究的兴趣，用浅显的物理知识消除学生对于物理的排斥感.

例如，在关于静电的课堂引入环节中，物理教师可以从生活中有趣的实例引入与电相关的知识“高压电线杆下为什么人类不能靠近，但鸟类落到电线上却不触电呢？”通过引入案例，引导学生展开思考和讨论，最后引出本节课的电流和电压的知识点.通过这种创设情境的方法，可以实现从生活到学习的无缝连接，帮助学生更快的走进物理世界，体会物理的趣味性.此外，教师还可要求学生在课后探究生活中常见的静电现象，以小组的方式展开讨论和总结，打开学生的思维宽度，并给学生创造探究和讨论的空间，让学生在相互交流过程中，锻炼逻辑思维能力，这种能力是学习物理必须具备的.

2.2 中阶实验示范——观摩实验提高课堂实验教学效率

初中物理的实验部分是教学的重点，应引起物理教师的重视.但很多学校因多种因素不能有效地开展物理实验教学，学生只能通过文字描述或图片视频来了解实验过程和实验原理，这对初中生的物理学习是十分不利的.让学生亲自动手操作实验，可以促进学生感受物理、学习物理的进程，这对初学物理的初中生来说十分重要，学生的动手操作能力、观察能力、交流能力和逻辑分析能力都会有所提高.但在实际操作中，由于学生的实验经验较少，且受时间和精力的限制，大多数学生都不能将精力投入到较为耗时的实验当中，所以物理教师更适合采用示范实验教学，将实验带进教室，学生观摩实验操作，这样即节省了学生的时间，又让实验发挥了教育意义，帮助学生更加直观的理解物理实验原理，从而更加深刻地理解知识.

例如，在学习《欧姆定律》时，涉及到电源和用电器的组装，这一实验需要器材较为繁杂，对操作的细节要求较高，为了节约学生的时间提高教学效率，教师可以将实验仪器带到教室中，为学生进行示范实验，必要时可邀请几名学生在老师的指导下完成实验.此外，在教材中涉及到很多条件苛刻的实验，例如螺线管周围的磁场分布实验、电热实验等，这类实验就需要教室通过播放实验视频实现了.视频演示实验，能够提高教师的实验教学效率，避免实验的危险性，提高实验的成功率，节约学生的时间成本.

在教师实验操作中，并不限于教材中的实验，必要时可以带领学生进行其他趣味实验，例如气压实验和空气炮实验等，能够打破学生对于生活现象的印象，用物理知识解释更加神奇的物理现象，同时鼓励学生向家长分享，提高学生的成就感.

2.3 高阶自主实验——启发思维培养学生科学探究精神

学生作为课堂的主体，为了帮助学生更加具体的理解相关知识，一些操作难度不高的物理实验，还是需要学生亲手操作的.学生的创造能力较强，教师在指导学生实验时，要给学生提供一定的创造空间，自主设计更加新奇的实验，这一过程能够主动思考物理学知识，这对学生的思维逻辑有极大地促进作用.但因为学生掌握的物理学知识尚浅，在设计实验时可能会出现各种问题，这时教师要积极为学生提供帮助，引导学生完成实验.

例如，在学习《平面镜成像》和《凸透镜成像的规律》时，教师可准备不同弯曲程度的透镜，鼓励学生参考教科书内容自己设计实验，感受实像、虚像、焦点之间存在怎样的距离关系，从像的倒正、放缩、虚实变化之间又存在怎样的规律等等，鼓励学生分组设计实验，完成从实验到思考再到总结的过程，通过学生的切实感受，能够充分理解平面镜和凸透镜成像的规律所在，同时总结出焦距大小对于成像的影响.

通过这一教学方法，不仅让学生深刻理解了关于实验内容的知识点，让学生在学习知识的同时，丰富实操、交流、逻辑思维等能力，这与培养全面发展的教学理念相辅相成.

3设置进阶式课后实验作业——巩固提升思维水平

3.1 参观访问型作业保持学生学习热情

在实践思路的影响下，教师更要注意物理教学不应仅限于书本内容，而应将书本知识与社会生活相联系，促进学生完成知识迁移.因此，教师应在设计作业时，结合参观访问型作业，让学生带着兴趣和好奇心进行探究.

例如在学习“声”这部分内容时，教师可通过多种方式向学生展示不同的乐器发出的音色，以及这些乐器发出不同音调的规律，并引导学生回家收集相关资料并思考：为什么乐器能发出不同的音调，音调的高低可能与什么因素有关？

3.2 课外探究型实验巩固学生实践能力

对于一些简单且安全的实验，教师可以鼓励学生在课外时间完成，引导学生在家庭和社会中探索科学知识，充实初中生的知识积累.

例如在学习“电池”这一课，学生了解了电池的原理后，教师可以将生活中常见的材料进行组装，用水果、两种不同的金属片、导线和灯泡组成水果电池，一段时间后观察到LED灯可以发光.教师可以引导学生针对这一现象进行实验原理的收集和分享.在引起学生兴趣的同时，给学生留下悬念：可否将柠檬换成其他水果？什么样的水果能让灯管更亮呢？可否同时串联多个水果呢？随着问题的抛出，学生之间展开了激烈的讨论，有的同学认为含水量较多的水果都可以，有的同学则认为将水果换成水溶液会使LED灯更亮.这时教师要予以正确引导，让学生带着各自的问题回到家中进行验证，将课堂延申到课后，丰富学生的课余时间.

3.3 团队合作型作业提升学生思维水平

教师在设计作业时，也可充分应用学生的群体力量，多设计一些群体性实验活动，让学生在小组内开展合作探究，利用集体的力量激发学生的物理学习热情.

在实验作业设计方面，要充分结合正在学习的知识，在“声光热力电”各个方面开展实验设计.例如制作土电话、自制天平、自制气压计、探究潜望镜原理、鸡蛋不倒翁、物理谜语比赛等，在确保实验安全的基础上，不拘于活动形式，让学生充分参与到活动当中体会物理的乐趣.

在设计团队实验时，教师要认真细致地布置作业内容，有目的有计划地指导学生完成实践性作业.在完成作业的过程中，学生在小组内展开讨论，产生思想碰撞，让学生在意见分歧到意见统一的过程中，实现思维能力和表达能力的提升，促进学生综合素质的发展.通过充满乐趣的实验过程，改善物理在初中生脑海中的刻板印象，让学生更乐于学习物理.与此同时，教师要注重在团队间形成竞争关系，用适当的奖品激发学生之间的竞争意识，提高学生的学习主动性.