改进实验教学模式，消除学生思维障碍

谭友琴

摘 要：初中物理课程的教学跟人们的日常生活密切相关，很多初中生因为认知水平低，对生活中的事物缺乏思考和判断，对物理原理和物理概念认识不清，常常根据主观臆想对物理现象作出判断，形成学习物理知识的误区，造成进行物理实验的学习障碍，给初中物理老师的教学带来困扰，因此，主要结合学生在物理实验过程中思维活动出现的障碍和常犯的经验主义错误，针对实际的教学经验和教学实例进行分析和思考。

关键词：教学模式;思想障碍;物理实验

初中物理实验课程是为了让学生通过观察实验中的现象了解物理学习中的概念、公式，了解物理应用方面的知识。物理实验是初中物理教学的重点和难点，物理教师要着重帮助学生扫除实验过程中的思维障碍，让学生打下一个良好的物理思维基础，来迎接将来更深奥的物理学科知识的学习。

一、初中物理实验课程在教学中的特点

（一）物理实验与生活息息相关

初中生的思维能力和观察能力尚处于启蒙和培养阶段，他们已经初步形成了一定的创新能力和对周围事物感知总结的经验。初中物理学科根据学生这一特点，设置的初中物理实验课程内容比较简单和通俗。大部分内容与我们生活中常见的物理现象和生活经验联系紧密，实验教学的内容易于操作，涉及的抽象的物理专业领域的概念比较少，为物理实验的开展带来了一定的便利。

（二）物理实验注重培养学生的动手能力

初中物理实验的教学内容，是相对比较基础简单的内容，但是很多抽象的物理概念必须借助物理实验的形式才能直观立体地表现出来。[1]电流方面的物理公式的应用和推理过程，相对来说比较抽象，就可以让学生通过物理实验，亲自动手去操作，培养学生的实践能力，让学生在实践中得出理论，用理论指导实践，在这个过程中了解物理的本质。

（三）物理实验注重培养学生的思维能力

初中物理实验课程是一门培养学生进行理性思维、推理思维，以及培养学生客观分析生活中的物理现象、探索真理的思维课程。物理实验课程的教学能让学生直观、客观地去了解物理现象，养成用物理思维分析事物的习惯。比如，在物理实验中让学生通过小孔成像的实验，了解到光线的传播规律，认识光线进行直线传播的概念，并在以后的生活经验和社会活动中运用这一物理思维去思考问题，解决生活中涉及这一物理原理的现象。

二、初中物理实验课中学生常见的思维障碍

（一）生搬硬套，陷入教条主义的思维误区

学生在物理实验中陷入这种思维误区主要有两方面的原因。

一方面，物理老师往往在物理实验教学中，把实验所需要的器材、实验的流程、实验中所需要注意的问题、实验中应该避免的错误，一应俱全地告诉学生，生怕遺漏了某些关键的实验细节，让学生的实验失败。这样传统的教学模式让学生疏于动脑，直接对老师的实验细节进行“拿来主义”，教学模式单一，没有创新，导致学生陷入思维障碍。

另一方面，学生将课上学习的物理公式和物理实验所需要的材料以及结果进行了估计，不去探究物理实验过程中公式适用的条件和物理变量之间的对应关系，而是直接套公式，想当然地得出结论，对于实验结果出现偏差也不去思考原因，导致物理实验成为走过场的行为，获得不了相应的学习效果。

（二）忽略实验的数据，陷入生活经验的认识误区

初中阶段的学生对生活中的现象和物理原理有了自己初步的经验和判断，在身边人的言传身教中也积累了一定的知识，就想当然地认为自己的经验是正确的，忽略实验中的现象和自己以往经验的不同，忽略实验的科学性和客观性，不注重思考和质疑，陷入思维的误区。

比如，在上课时，很多学生在了解运动和力之间的关系，认识惯性的物理概念时，会想当然地认为对物体施加力，物体就会运动，停止用力就会停下来。认识惯性的原理时，认为当物体运动速度大，惯性就大，物体速度小，惯性就小，忽略了摩擦力和物体表面物理属性等问题，在做实验时，当实验数据出现偏差时，不会过多去思考相关的原因和问题，对于实验细节也不会去反复摸索思考，陷入生活的经验主义中。

（三）应付实验，不注重思考

很多学生在物理实验课程学习中，只注重最后能否准确得出实验的结论，而忽略物理实验的过程，甚至忽略在物理实验的每一个操作步骤中融入自身的思维活动。老师在实验教学的内容结束后，注重看学生是否得出准确的实验数据，单方面判断学生是否掌握了实验的原理，忽略实验过程就是一个思维拓展训练的过程。甚至有些学生为了应付老师直接篡改实验数据，整个课堂就是一个表演课，达不到应有的教学效果。

（四）学生的思维缺乏碰撞和交流

学生在物理实验过程中，会出现各种各样的问题，部分老师会在物理实验教学中，走到每一个学生面前进行一一解答，针对个案进行指导，忽略了物理实验的教学效率。其实，很多学生的问题都具有突出性的特点，物理实验中的实验偏差也反映了学生的认识盲区，如果物理老师在实验教学结束后，匆匆忙忙地给一个实验结论，在下一次实验过程中，学生还会出现类似的问题，老师整堂课都会被各种各样的问题牵绊，无法开发学生的创造性思维。这样，缺乏沟通和有效评价，缺乏经验总结的物理实验课，降低了物理实验课堂的教学效率，缺乏思维的碰撞和互相的启发。

三、初中物理实验课教学模式的改进途径

（一）让学生变为实验的主角

随着社会的发展和新课改的推进，传统的物理实验教学方式已经无法适应教学的新形式，因此，需要物理老师在实验教学中改变以往“教为中心”的教学模式，让学生主动去进行实验探索，主动设计实验环节和实验步骤，独立进行实验的观察，自己分析实验的数据，开动脑筋，找到实验成功的途径。

比如，在教学中我让学生通过物理实验验证“静止的物体有惯性，运动的物体有惯性，一切物体都有惯性”这一物理原理时，会让学生独立思考怎么利用生活中常见的物体来论证这一原理。学生想出了把橡皮叠成一摞，用尺子迅速地打出其中的一个橡皮，观察被打出的橡皮上方的几个橡皮运动规律是否发生了变化。还有学生想出，在光滑的桌面上铺一张纸，纸上放置盛有水的两个杯子。当猛地将纸从桌面沿水平方向拉走时，看纸上的杯子是否随之运动。有些学生受到启发说，可以把橡皮放到纸上，用线牵引着纸向前匀速运动，看看停止牵引纸时，橡皮是否还会按照之前的运动轨迹走。这样，学生把自己的设计方案进行阐述和表达，老师在教学中发挥主导性的作用，引导学生进行对比，让学生分析每一个方案的可行性，对每一个方案提出疑问，通过课堂讨论充分发挥学生在课堂上的主体作用，把实验和生活经验联系起来，让学生讲讲在生活中涉及惯性的现象。学生通过举一反三，运用发散性思维，想到了人在行走的时候，脚被石头绊了会向前倒;人不小心踩着一块冰块会向后倒;汽车在高速公路上行驶时，两车之间要保持一定的距离，否则容易发生交通事故等例子。

（二）用实验偏差，引导学生进行物理思维训练

物理老师在进行实验的教学前，会提前了解学生的认知水平，针对学生常常陷入经验主义的思维中，不注意独立思考和质疑的问题，在实验前，给予学生片面化的生活现象和不科学的实验习题进行提炼，在实验前抛给学生，当学生给出错误的答案时，老师不要急于给出正确答案，让学生带着问题去分析自己的以往经验为什么是错误的，能通过怎样的实验论证来得出理论，以此获得正确的物理原理。

比如，在进行惯性的实验教学中，老师在教学中统一准备了一个倒半杯水的杯子，再准备一张稍硬一点的纸，一个椭圆的硬纸桶，另外准备一个小物体，这个物体让学生自己去选择，有些学生准备了橡皮、鸡蛋、乒乓球等。学生根据物体运动的规律，结合所学，想当然地认为最上面的物体肯定会落入水中，学生对自己的经验认识非常肯定。老师并没有给出结论，而是让学生通过动手实验得出结论。结论恰恰相反，实验中乒乓球朝着其他的方向运动了，鸡蛋和直筒都倾斜了，还有的橡皮不知道飞到哪里了。物理老师在这时抓住实验结果的偏差大做文章，让学生思考纸片和鸡蛋之间摩擦力的问题，让学生思考鸡蛋、乒乓球和橡皮之间密度和质量的问题，最后学生经过思考和老师的引导，确定了将鸡蛋作为实验的对象，又对实验进行了改良，在纸板的另一边拴一根细绳，实验时水平地将纸板拉走，鸡蛋就不易掉下来了，学生通过动手参与和对误差的思考，提高了实验的成功率，拓展了自己的物理思维。

物理老师在物理实验教学中要注意让学生体验整个实验的过程，不要单纯地依赖于多媒体教学软件给学生展示成熟的实验过程和详细的步骤，从而导致学生失去在动手实验中思考的机会。在实验过程前，物理老师要起一个穿针引线的作用，环环相扣，开始巧设疑问，引发学生进行思考和质疑，在学生的实验过程中出现实验偏差时，抓住机会，让学生思考产生这种现象的原因，把有突出典型特征的实验偏差结果单独拿出来，重点进行课堂讨论，让学生充分认识到自己在实验中的不足，为学生解惑。

（三）建立课堂试验评价体系，开展多种实验活动

物理老师为了增强学生在试验过程中科学的态度，帮助学生建立正确的科学思维，应充分发挥课中鼓励评论，进行课后评估的环节。在物理实验的教学中，积极改变物理实验的教学方式，让学生通过分析、探讨，互相启发，进行思维碰撞，并对实验进行改进，以获得较好的實验课堂教学效果。

比如，在教学中，让学生分组实验，培养学生的动手操作能力、实验分析能力，让学生在合作中养成严谨治学的科学精神、团结协作的科学态度。

又如，在“测量小灯泡的电功率”这个实验结束后，我会让学生充分表述整个实验中遇到的问题，有些学生认为求平均值以减小误差，其实是错了;还有学生说此实验是为了寻找一个普遍的规律，即实际电压不同时，实际功率也不同，小灯泡的亮度取决于实际电压。我在实验评价中会鼓励学生独立思考的行为，还会为学生答疑解惑，告知学生实验时多次测量的目的分为两种，测量定值时是为了求平均值以减小误差，其余非测定值的实验则是为了寻找普遍规律，鼓励学生一定要重视实验、亲自参与到实验中。

初中物理实验课程是一门简单通俗、动手能力强、实践能力强、锻炼学生物理思维教学的课程，在物理实验中学生常常会误入歧途，陷入思维的障碍中，影响了实验课程的教学效果，因此，需要物理老师帮助学生走出思维障碍，改变物理实验的教学模式，调动学生主动思维、创造性思维的能力，让学生在实验中将理论与实践有效地结合起来，让学生把课堂所学应用到生活中，对课堂实验内容进行延伸，为以后的物理学习打下一个良好的基础。

参考文献：

[1]朱慧锋.初中物理实验教学中思维障碍形成及矫正策略[J].中学物理（初中版），2018.

[2]吴虹兰.初中物理实验教学存在的问题及对策研究[J].学周刊，2014.

[3]李红霞.初中物理实验教学存在的问题及对策研究[D].武汉：华中师范大学，2014.

[4]杨武.试论新课改下初中物理实验教学的改进与创新[J].科教文汇（下旬刊），2017（12）.

编辑 杜元元