论文部分内容阅读
物理是一门以实验为基础的自然科学，物理实验是探索物理规律的重要方式之一，在中学物理课程教学中也是一个重要组成部分，随着新课改的不断推进与深化，新型、高效的课堂教学模式不断涌现，对于传统的初中物理实验教学而言已经不再适应发展的需求，构建一个和谐、高效的初中物理实验教学模式是摆在一线物理教师面前的难题，笔者在从事初中物理教育教学的多年中，不断地探究、分析与反思.本文以“探索性”实验教学的实践活动为探究载体，总结如何实现“探索性”实验教学设计的合理性与高效性，希望能够给初中物理教育教学的同仁们带来一点启示与借鉴.
1激发学生主动参与探索的内在潜力是高效完成初中物理“探索性”实验教学设计的首要条件
初中物理探索性实验是指在教师的指导下，让学生进行一些探索尝试，对观察到实验现象与实验结果，进行加工处理而发现内在物理规律，在获取物理知识的同时也提升了能力；初中学生进行探索的实验中所包含的物理知识与物理规律是物理教师已经知晓的，作为物理教师如何将这些成熟的知识内容进行巧妙设计使之成为具备真正探索性过程的学生活动是比较麻烦的，设计不当往往会造成一些物理问题、物理假说的求证过程成为形式化的探索与证实；初中物理教师在实验教学设计的时候，合理将物理问题求证途径的创设作为学生探索物理问题与物理规律的具体要求，布置给学生自行处理，尽量不要给学生详细、鲜明的提示，让学生自己主动去发现问题、分析问题、解决问题.实践证明，学生主动构建的物理知识，能够较深地扎根于学生的头脑中，有利于同化和构建新知识；初中物理课本教材完全可以看成是为物理教师们提供教学案例的材料，并不是固定不动的，作为一线的物理教师在平时的实验教学设计中，应该将实验教学内容进行创造性的设计使之成为具有一定的探索性，激发学生内心求知欲望，挖掘内在的巨大潜力，进而提升学生处理实际问题的能力，顺利完成初中物理教师为学生精心制定的实验教学蓝图.
例如，在《声音的产生与传播》的探索性实验教学中，物理教师可以根据中学生的心理特征设计学生比较喜爱的趣味实验.在图1所示的大鼓上放置部分小纸屑，老师在演示敲击大鼓的过程中学生既听到了鼓声又看见纸屑在振动，学生的注意力很快就集中在演示实验中；如图2所示，在敲击音叉的过程中看到乒乓球运动起来；在如图3所示的真空罩中放置小闹钟，罩内保持真空时学生听不到闹钟的声音，当逐渐放入空气后，学生听到逐渐增大的闹钟声音，设计这些亲身感受的生活现象.
初中物理教师抛出一些列的相关问题，引导学生逐步分析、探索内在的本质缘故，让学生在不断探索中发现物理原理和物理规律，不仅调动了学生的积极性而且活跃了课堂教学的气氛，让学生在乐学中掌握物理知识，为探索新知识奠定基础.
2一切从初中学生的实际情况出发，精心设计符合初中学生特点的“探索性”物理实验教学方案
初中学生刚刚接触物理这门学科，由于自身生理与心理的发展特点，在探索性物理实验的教学过程中进行的探索要素应该注重适量性，在新课改的背景下，物理教师保持的探索性实验远多于传统的验证性实验，但是对于初中学生而言物理知识与物理实验技能掌握程度不是太高，对于其探索性物理实验的档次水平做到适可而止，作为初中物理教师在设计实验教学方案的时候，对于相关的问题与假设的探索，包括探索程序与结论的呈现和提示注重开放性的程度把握，让学生的探索性内容具有一定的弹性，注重学生的实际情况和实际分析问题的能力，不要让教条主义束缚了我们探索性实验课堂教学的效果.
例如，在探究“浸没在液体中的物体所受浮力的大小跟哪些因素有关”的实验教学中，初中物理教师可以设计简单的构建框架让学生亲身参与体验过程.如图4所示，学生用手抓住瓶盖拧紧的空塑料矿泉水瓶让其一部分浸没在水槽中（位置1），学生能够感受到空瓶在水中所受到的浮力大小，学生通过实验操作发现只要空瓶没有全部在水下，浸没的深度越大，空瓶受到的浮力就越大（位置2），学生的实验探索得出的结论似乎是：瓶子所受浮力的大小与瓶子浸没的深度有关系.当空瓶全部浸没在水槽中后（位置3和位置4）发现瓶子受到的浮力感觉没有再变化，学生在探索中得出：浮力的大小与物体排开液体的体积有关.学生经过探索性实验的实施后，个体的创新精神与质疑的能力得以提升.质疑是探索与创造的力量来源，可以说没有质疑就没有创新，在实验教学中千万不能只是停留在实验呈现的表面现象之中，引导学生不断地提出疑问，不断地去探索与思考，在本案例中只是停留在“浮力与瓶子浸入的深度有关”这一高度，不再去深入探索研究，准确的物理规律就难以被暴露出来，学生也难以享受成功带来的快乐与满足感.
3初中物理“探索性”实验教学设计应该注重“适时安排、循序渐进、一气呵成”
物理学科只是初中学生所学多门学科中的一门而已，在初中所有课程教学中，物理学科所占有的课时是有限的，实验教学是初中物理教学的必要组成部分.我们都知道探索性实验必须耗费很多时间，这就造成了教学进度与提供的课时之间的矛盾，因而，初中物理教师在探索性实验教学设计的时候，必须考虑这种开放型的教学模式所花费的时间大约是传统的以讲授为主课堂时间的1.5-2倍，只要稍不注意教学计划和教学目标是很难以在规定的时间内完成的，这也是探索性实验教学所面临的困难，这也要求我们初中物理教师在教学设计时要灵活机动、适时安排，有时候完全可以将探索性物理实验课堂延伸至课前与课后，发挥学生课堂之外的自由拓展的时间与空间.在设计探索性实验教学中，主要分成课前、课中、课后三部分进行实施，课前完成：“提出问题→猜想与假设”，课堂上主要完成：“构建实验计划→进行实际实验操作且收集相关数据和信息→小组合作交流→分析得出结论与反思”，课后完成：“合理评价与总结”.
探索性的实验教学对当前的初中学生和初中物理教师都具有一定的挑战性，由于初中学生能力方面的限制，物理教师在教学设计的内容呈现和实施进度上要具备一定的梯度性和层次性，注重由易到难、循序渐进，让探索的力度逐步增加.八年级（初二）上学期学生开始学习物理这门课程，物理教师安排的探索活动可以局限于：现象观察、简单测量、报刊与网络信息收集、实验数据的简易处理等方面，针对于学生进行探索必备的基本技能进行训练与培养；在八年级下学期注重培养学生对实验过程中出现的问题能够产生质疑以及猜想的能力，这时可以安排学生参与指导性的探索实验，或者是结论简单的完全探索性实验；在九年级的时候由于学生具备了一定认识和探索能力，完全可以安排具有较大难度的开放性探索实验，进而快速提升学生的探索与分析能力.当然，也需要配合探索实验的数量上符合由少至多的逐渐加大的循序过程.初中学生是处于一个知识水平、学习能力、探索能力逐步提升的阶段，初中物理实验设计的内容也比较多，不可能让物理实验教学都采取探索性的方式进行，其实也是没有这个必要的.可见，对于初中物理探索性实验教学的设计，应该注重与其他教学内容和教学方式的有机结合，让初中物理课堂教学形成一个有机的整体，让物理知识与物理规律的掌握以及探索问题、解决问题能力的提升给人以“水到渠成、一气呵成”的感觉，有效地避免了物理教师极力灌输，学生痛苦被动接受的尴尬局面.
总而言之，初中物理探索性实验教学是符合新课改的一种教学方式，对初中物理的实验教学改革起到进一步的推进作用，一线的初中物理教师在平时的实验教学中应该注重这种探索性实验的合理创设，进而实现高效的物理课堂教学.
1激发学生主动参与探索的内在潜力是高效完成初中物理“探索性”实验教学设计的首要条件
初中物理探索性实验是指在教师的指导下，让学生进行一些探索尝试，对观察到实验现象与实验结果，进行加工处理而发现内在物理规律，在获取物理知识的同时也提升了能力；初中学生进行探索的实验中所包含的物理知识与物理规律是物理教师已经知晓的，作为物理教师如何将这些成熟的知识内容进行巧妙设计使之成为具备真正探索性过程的学生活动是比较麻烦的，设计不当往往会造成一些物理问题、物理假说的求证过程成为形式化的探索与证实；初中物理教师在实验教学设计的时候，合理将物理问题求证途径的创设作为学生探索物理问题与物理规律的具体要求，布置给学生自行处理，尽量不要给学生详细、鲜明的提示，让学生自己主动去发现问题、分析问题、解决问题.实践证明，学生主动构建的物理知识，能够较深地扎根于学生的头脑中，有利于同化和构建新知识；初中物理课本教材完全可以看成是为物理教师们提供教学案例的材料，并不是固定不动的，作为一线的物理教师在平时的实验教学设计中，应该将实验教学内容进行创造性的设计使之成为具有一定的探索性，激发学生内心求知欲望，挖掘内在的巨大潜力，进而提升学生处理实际问题的能力，顺利完成初中物理教师为学生精心制定的实验教学蓝图.
例如，在《声音的产生与传播》的探索性实验教学中，物理教师可以根据中学生的心理特征设计学生比较喜爱的趣味实验.在图1所示的大鼓上放置部分小纸屑，老师在演示敲击大鼓的过程中学生既听到了鼓声又看见纸屑在振动，学生的注意力很快就集中在演示实验中；如图2所示，在敲击音叉的过程中看到乒乓球运动起来；在如图3所示的真空罩中放置小闹钟，罩内保持真空时学生听不到闹钟的声音，当逐渐放入空气后，学生听到逐渐增大的闹钟声音，设计这些亲身感受的生活现象.
初中物理教师抛出一些列的相关问题，引导学生逐步分析、探索内在的本质缘故，让学生在不断探索中发现物理原理和物理规律，不仅调动了学生的积极性而且活跃了课堂教学的气氛，让学生在乐学中掌握物理知识，为探索新知识奠定基础.
2一切从初中学生的实际情况出发，精心设计符合初中学生特点的“探索性”物理实验教学方案
初中学生刚刚接触物理这门学科，由于自身生理与心理的发展特点，在探索性物理实验的教学过程中进行的探索要素应该注重适量性，在新课改的背景下，物理教师保持的探索性实验远多于传统的验证性实验，但是对于初中学生而言物理知识与物理实验技能掌握程度不是太高，对于其探索性物理实验的档次水平做到适可而止，作为初中物理教师在设计实验教学方案的时候，对于相关的问题与假设的探索，包括探索程序与结论的呈现和提示注重开放性的程度把握，让学生的探索性内容具有一定的弹性，注重学生的实际情况和实际分析问题的能力，不要让教条主义束缚了我们探索性实验课堂教学的效果.
例如，在探究“浸没在液体中的物体所受浮力的大小跟哪些因素有关”的实验教学中，初中物理教师可以设计简单的构建框架让学生亲身参与体验过程.如图4所示，学生用手抓住瓶盖拧紧的空塑料矿泉水瓶让其一部分浸没在水槽中（位置1），学生能够感受到空瓶在水中所受到的浮力大小，学生通过实验操作发现只要空瓶没有全部在水下，浸没的深度越大，空瓶受到的浮力就越大（位置2），学生的实验探索得出的结论似乎是：瓶子所受浮力的大小与瓶子浸没的深度有关系.当空瓶全部浸没在水槽中后（位置3和位置4）发现瓶子受到的浮力感觉没有再变化，学生在探索中得出：浮力的大小与物体排开液体的体积有关.学生经过探索性实验的实施后，个体的创新精神与质疑的能力得以提升.质疑是探索与创造的力量来源，可以说没有质疑就没有创新，在实验教学中千万不能只是停留在实验呈现的表面现象之中，引导学生不断地提出疑问，不断地去探索与思考，在本案例中只是停留在“浮力与瓶子浸入的深度有关”这一高度，不再去深入探索研究，准确的物理规律就难以被暴露出来，学生也难以享受成功带来的快乐与满足感.
3初中物理“探索性”实验教学设计应该注重“适时安排、循序渐进、一气呵成”
物理学科只是初中学生所学多门学科中的一门而已，在初中所有课程教学中，物理学科所占有的课时是有限的，实验教学是初中物理教学的必要组成部分.我们都知道探索性实验必须耗费很多时间，这就造成了教学进度与提供的课时之间的矛盾，因而，初中物理教师在探索性实验教学设计的时候，必须考虑这种开放型的教学模式所花费的时间大约是传统的以讲授为主课堂时间的1.5-2倍，只要稍不注意教学计划和教学目标是很难以在规定的时间内完成的，这也是探索性实验教学所面临的困难，这也要求我们初中物理教师在教学设计时要灵活机动、适时安排，有时候完全可以将探索性物理实验课堂延伸至课前与课后，发挥学生课堂之外的自由拓展的时间与空间.在设计探索性实验教学中，主要分成课前、课中、课后三部分进行实施，课前完成：“提出问题→猜想与假设”，课堂上主要完成：“构建实验计划→进行实际实验操作且收集相关数据和信息→小组合作交流→分析得出结论与反思”，课后完成：“合理评价与总结”.
探索性的实验教学对当前的初中学生和初中物理教师都具有一定的挑战性，由于初中学生能力方面的限制，物理教师在教学设计的内容呈现和实施进度上要具备一定的梯度性和层次性，注重由易到难、循序渐进，让探索的力度逐步增加.八年级（初二）上学期学生开始学习物理这门课程，物理教师安排的探索活动可以局限于：现象观察、简单测量、报刊与网络信息收集、实验数据的简易处理等方面，针对于学生进行探索必备的基本技能进行训练与培养；在八年级下学期注重培养学生对实验过程中出现的问题能够产生质疑以及猜想的能力，这时可以安排学生参与指导性的探索实验，或者是结论简单的完全探索性实验；在九年级的时候由于学生具备了一定认识和探索能力，完全可以安排具有较大难度的开放性探索实验，进而快速提升学生的探索与分析能力.当然，也需要配合探索实验的数量上符合由少至多的逐渐加大的循序过程.初中学生是处于一个知识水平、学习能力、探索能力逐步提升的阶段，初中物理实验设计的内容也比较多，不可能让物理实验教学都采取探索性的方式进行，其实也是没有这个必要的.可见，对于初中物理探索性实验教学的设计，应该注重与其他教学内容和教学方式的有机结合，让初中物理课堂教学形成一个有机的整体，让物理知识与物理规律的掌握以及探索问题、解决问题能力的提升给人以“水到渠成、一气呵成”的感觉，有效地避免了物理教师极力灌输，学生痛苦被动接受的尴尬局面.
总而言之，初中物理探索性实验教学是符合新课改的一种教学方式，对初中物理的实验教学改革起到进一步的推进作用，一线的初中物理教师在平时的实验教学中应该注重这种探索性实验的合理创设，进而实现高效的物理课堂教学.