践行体悟教学 突破物理实验探究瓶颈

摘 要：现行物理教材中有关现象的描述较多，而需要学生自主探究的知识比例较低，在八年级教材中这种现象更为明显.教师应该站在培养学生能力角度开展教学活动，引导学生进行体验领悟，合理处理教材中提供素材，生成有价值的知识“生长点”，致力于激活学生思维的主动性与积极性，还物理教育的“真”.

关键词：合作探究;自助探究;家庭探究

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1008-4134（2021）02-0052-03

基金项目：全国教育科学“十三五”规划教育部重点课题“普通中学情感德育实践形态的探索”（项目编号：DEA170399）;江苏省教育科学“十三五”规划初中专项重点自筹课题“初中物理 ‘体·悟教学的实践研究”（项目编号：E-b/2020/11）.

作者简介：陆亚东（1982-），男，江苏如皋人，本科，中学高级教师，研究方向：实验教学研究.

初中物理侧重于关注学生的直观意识，形象性是初中物理教材编制的主要特点.因此，初中物理教材中出现较多的是物理现象内容.物理现象是指学生可以直接感知的物理事件或物理过程.苏科版八年级物理上册的内容主要包括：声現象、光现象、透镜及其作用、物态变化等，各章节所呈现的现象都是学生喜闻乐见的，很少涉及物理公式以及与运算相关的内容，人们习惯将其称之为“现象”篇.教材尝试从与学生日常生活关系最密切的物理现象入手，使学生感觉到物理知识就在身边，物理知识就是生活知识的一部分，消除学生对物理的陌生感、畏惧感，增加学生对于物理课程的亲切感并激发学生的学习兴趣.

初中物理“体·悟”教学是以学生实验操作与体验为主要表现形式的外在学习方式，领悟是学生内化物理知识的主要方式.教师在教学过程中通过采取体验、领会、感受和参悟的教学策略和方法，科学合理地利用大脑的机能，引导学生将当前的学习活动与已有的知识经验、正在进行的经验或可能最终成为学生知识体系中一部分的经验相结合，让学生通过口、手、耳、鼻和大脑等多器官的参与，在合作活动中体验、寻求获得“个人意义”，深化理解所学知识、深刻感受物理知识所蕴含的情感，切实领悟所学科学方法和实践技能.

但实际上，物理教材在编写过程中，存在知识“帮扶”过多的现象，在一定程度上降低探究物理现象所占的比例，这种现象不仅对学生造成不良影响，而且对教师也是一种“误导”，大部分教师根据教材设计教学活动，过分偏重实验现象的教学，简单地停留在实验现象的观察与总结方面，在一定程度上降低学生探究性学习的实践与研究过程，忽略现象探究本身对学生科学探究能力的培养与开发.要解决这一问题，教师首先要站在培养学生关键能力的角度开发教材提供的素材，生成有价值的探究性问题，引导学生进行体验领悟，激活学生思维的主动性与积极性，使学生学习过程更具有探究性，使科学探究更具有“真实性”，还物理教育一个“真”.

1 合作式探究，建立探究意识，规范实验的表达方式

通常而言，良好的开始即为成功的一半，也就是说任何事情的第一印象特别重要.教材第一部分安排与人类时刻相伴的声现象进行研究，编者并非要求学生对声音有深刻的认识（正规的音乐课、小学科学都有介绍），而是培养学生如何深刻体会领悟物理与生活之间的必然联系，帮助学生形成规范严谨的表达方式.教师教学的首要教学目标应当在于培养学生的科学探究意识.

课例1 “探究声音的强弱与什么因素有关？”

学生首先根据生活经验猜想人听到的声音响度可能与哪些因素有关.教材提示的问题有：（1）=1＼*GB3要使鼓声更响些，你会怎么做？（2）=2＼*GB3猜想鼓声的响度可能与鼓面振动幅度有关等.编者的意图在于学生在初中阶段刚接触物理，教材内容不能跨度过大，为学生的学习增加难度，但这样做无疑束缚学生的思维发展，降低探究问题的“神秘性”.实际上编者大可不必担心，因为声音是学生每时每刻都接触的生活现象，学生对于声现象有丰富的感性经验，只要教师提出的问题贴近于生活，学生不会感到有太大难度，因此，笔者在此探究实验中可以作如下调整.

1.1 巧改探究内容，让探究更有方向性

可以将教材中“探究声音的强弱与什么因素有关”改为“探究人感觉到声音的强弱与什么因素有关”，增加了“人感觉到”这简单的几个字，便将学生的思维拉入实际的生活情境中，培养学生回归生活、反思生活的习惯.

1.2 将演示实验改为学生小组合作探究性学习

教师事先应当尽可能多地准备能发“声”的器材，有些器材还可以去除外装，让学生便于观察的同时，降低物理实验的神秘感，让学生感受到物理实验与生活密切相关.学生的思维是开放的，在合作探究的过程中会不断绽放出思维火花，不但会探究出声音的强弱与振动幅度有关，更能探究出声音的强弱与人到声源的距离有关.有一小组的某学生曾经患过中耳炎，听力受到一定的损伤，所以他认为声音的强弱与人耳的感觉有关.

1.3 实践后评价

一般情况下，对于学生实践活动，教师大多采用先交流评价，认为方案完全科学后再进行实践，这样做的优点在于能切实提高课堂教学的效率，使实践过程能顺利完成，但这样做的缺点在于降低实践活动的探究性，扼杀了实践活动生成的时机与空间，对丰富学生的体验而言更是得不偿失.相反，师生在实践的基础上针对实际存在的问题进行有针对性的评价，不仅帮助学生掌握科学方法，更重要的是让学生初步认识实践过程的基本要领.教师要让学生实践后再实践，在实践中总结提升，此时，学生不仅是对物理知识的总结，更是对科学方法的升华.经过这样处理，学生的学业成就效果便发展为不仅掌握知识，享受合作探究的学习过程，更重要的是领悟到科学探究的方法，如控制变量法、转换法、放大法等.

1.4 强化文字等多种表达形式

教师在实际操作过程中还应当要求学生尽可能将方案设计为书面文字或者图表等形式，可能开始阶段学生会有点不适应，但书面便于交流与评价，更有利于学生在交流中提升书面表达能力.因此教师可以牵引学生，让学生跟着教师脚步逐步形成规范严谨的语言表达.当然，图表或者图画同样是较为合理的表述探究实验方案的一种形式，学生说不出来可以通过作图的方式将其画出来，“看图写话”也能有效促进学生形成规范严谨的物理语言.

实际上，八年级上册安排的实验危险性较低，对于初学者而言，实际操作更加符合学生的心理需要，更能让学生自主发现方案中存在问题.此时，学生解决问题的欲望更强烈，更希望得到别人的指导，这时教师安排学生进行小组交流，提出各自的困难，为进一步进行方案的修正提供心理基础.

2 自助式探究，增强自我体验，领悟认识自然的科学方法

学生对日常生活中一些色彩斑斓的光现象都充满强烈的好奇心，有着揭开光现象奥秘的兴趣.但实际教学过程中，笔者发现学生对光现象中的一些规律（如凸透镜成像的规律）遗忘率比较高，学生有畏惧心理.反思实际教学过程，就不难发现问题，教师大多采用演示实验，学生处于“被观察”“被研究”和“被识记”的状态，学习过程缺乏主观能动性.只有学生自己经历过的，才是真正的体验观察和研究，只有自己亲自体验的，才能记忆深刻.

课例2 “探究凸透镜成像的规律”

常规教学方法大多是在介绍器材的基础上，有针对性地进行分组实验，教师明确提出让各组学生利用同规格的透镜测量凸透镜成不同性质像时的物距与像距，并按要求和一倍焦距与二倍焦距进行比较，最后总结得出结论，实际效果表明，这种教学方式能让学生较顺利地测量出实验数据，较准确地得出实验结论，学生的一切学习行为均在教师的指导与安排下被动完成，学生并没有真正充分地体验通过实验数据发现规律的“精神”层面的体验，只是简单地对知识进行识记.教师在教学过程中可以作如下的教学改进，虽然研究的时间可能稍长一些，但学生能够体验到真正的思维与方法，教学效果更佳.

2.1 自主观察，交流讨论

教师首先让学生利用凸透镜自主观察并交流凸透镜成像的可能特点.通过实践交流让学生体验到观察对象的开放性，不仅看近处的物体、室内物体，还看室外、远处的物体，不仅看静止的物体，还看运动的物体，同时还培养学生的语言表达能力，让学生对凸透镜成像特点有初步认识，形成初步猜想.

2.2 进行实验，采集数据

学生利用所发的不同规格的凸透镜并按教师要求进行数据采集.一般情况下，采用的实验器材规格相同，在此可以做细微改动，教师在实验前准备两种不同规格的凸透镜，为了增强学生的探究体验，教师只对实验作简单的要求：首先试着让学生操作，使光屏上产生放大和缩小的像，引导学生设计表格记录数据，并对测量和观察的现象进行讨论分析.

2.3 自主讨论，得出结论

根据实验数据，学生自主讨论得出初步结论.分析数据总结规律，教师并没有事先提出明确的方向，让学生按照教师设计的要求被动地分析结论，而是自主发现，这样的结论生成比较自然，发自学生的内心.

2.4 处理数据，得出结论

学生通过交流实验数据，科学处理数据得出深层次结论.科学应用数学工具处理实验数据，同时，学生刚好学习函数图像的相关知识，教师在此组织学生以两种不同的方式对实验现象与数据进行加工处理.第一种，图形法，图形能将抽象的数字具体化、形象化，学生对实验数据进行交流讨论后，教师组织部分学生用画图的方法将实验现象用图画的形式加以描述，既有物像大小关系的描述，又有距离关系的形象描述;第二种，建立直角坐标系，将物距与像距通过描点法进行描绘，画出相关图像，学生通过观察图形，再次对凸透镜成像的规律进行深层次的讨论，结果发现学生均能将凸透镜的相关规律进行充分的总结归纳.这种方式不仅让学生掌握知识，更重要的是体会到学科能力迁移的价值，认识到实验研究过程中科学处理实验、分析总结的方法，让学生的学习过程更接近于实际科學探究过程，让学生真正体会到学习的真正目的，不仅是掌握基础知识，更为重要的是以生活中现象的研究为载体，学会认识自然的科学方法.

实践表明，采取上述开展教学活动的方式，学生有感性的认知基础，易于学生理解记忆，避免通过简单机械训练的方法让学生机械记住成像规律，强化了知识生成的过程的“自主性”“多样性”.有利于学生形成“内在潜意识性”的认识.

3 家庭式探究，扩展学习空间，锻炼学生解决问题的能力

教材中大部分实验在此起到重要的作用，但通常情况下，大部分实验都是在教师的精心组织下在课堂上完成，学生大部分时间是在看实验.如何增强学生实验的参与度，体验独自研究的个体感受，应成为物理实验教学的研究着力点，教师除引导学生完成教材设计的课外实验，将部分演示实验转化为课外实践活动不失为好的处理方法.因为采取课外实践活动的方式，学生不仅不拘泥于时空的限制，更有利于将物理问题置于真实的生活情境中，更加充分自主地体验感悟.

课例3 探究“固体熔化时温度的变化规律”

教材选择蜡与海波（硫代硫酸钠）作为研究物质，教师在课堂演示实际操作过程，但由于时间及可视性等因素，实验基本是草草完成，无法达到预期效果，总是给人以“为实验而实验”的感觉，学生也无法达到预期的学习效果.针对这种情形，笔者大胆地将此类对器材精确度要求不高，危险系数低，实验时间超长的实验改进为学生家庭实验，为了便于学生自主独立进行探究性学习，可以作如下调整和安排.

3.1 教师预先设计操作性较强的实验报告

明确实验目的、学生器材、实验需测量或观察的物理量及现象，这样安排的目的，不仅让学生在自主探究时目标明确，消除部分学困生的畏难心理，还让学生初步认识实验探究的基本要求，认识科学探究与生活中游戏的区别.

3.2 学生自选实验物品和器材

教材中的海波属于化学物品，生活中不常见，为了便于学生取材，让实验更贴近生活，可以选择冰代替海波.学校实验器材都是教师事前按要求准备好，从某种程度上削弱探究的“探究”色彩，课外实验的器材，让学生自已解决，学生自主准备器材的过程，对激发学生实验的兴趣有潜移默化作用.

3.3 邀请家长参与课外实践活动

加上家长元素，有利于营造家庭学习研究的氛围，更有利于激发学生的学习主动性.活动后，家长反映孩子探究劲头足、有兴趣.

课外实践活动可以有效地扩展学生探究性学习的空间.实践活动的过程不仅增强这些实践的可视性，同时还锻炼学生解决问题的能力.教师通过布置家庭式探究性学习任务，不断激发学生的学习热情，提高学生学习效率.

过程与方法是课程教学改革的重要目标，也是将素质教育落到实处的重要途径，以上只是笔者在教学实践过程中的做法和体会，事实上教材安排的综合实践活动及常识性了解的教学内容，也还有很多值得一线教师思考和探究的内容.只有通过一线教学人员的共同努力，才能将先进的教学理念转化为实际的教学行为，才能最大化地培养学生的探究能力与创新意识，开创教育科学化的新局面.

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（收稿日期：2020-09-16）