“让学引思”的初中物理实验教学研究
2022-03-17吴显超
吴显超
一、“让学引思”的内涵分析
从本质上来看,“让学”是让学生自主学习知识,教师将空间、时间让给学生,只提供必要的资源和指引便可,以保障学生在学习活动中的主体性,规避单向灌输理论知识的现象。“引思”则是以“让学”为基础,在学生完成基本的知识学习任务之后,由教师引领学生对知识或者是实验现象的主动思考。[1]“让学”和“引思”作为现代教育实践和理论体系中相辅相成的存在,是学生达成知识学习、自主思考的有效途径,教师要从内心深处尊重学生的主观能动性,让学生亲身经历完整的知识产生过程,并结合本人的生活实践,理解所学知识并迁移应用到解决现实问题中。
二、“让学引思”在初中物理实验教学中的应用分析
首先是用于测量类实验教学。测量实验是初中物理实验的基础组成部分,具体可以分为直接、间接两类,直接测量是借助各种直接测量仪器测量物体的长度、质量,或者对电流、电压等基本物理量进行测量;间接测量是在事先获取部分物理量的前提下,利用相关的物理计算公式或者图表等,计算或者推导出需要测量的物理量。例如,质量测量便属于直接测量实验,而有关物体密度、电阻数值的测量属于典型的间接测量实验。[2]在间接实验测量教学中,教师需要结合各种物理实验现象,引导学生结合已知的条件对现象背后的实验原理进行深入分析,掌握测量实验基础步骤和实验数据处理方法。又如,在教师带领学生进行质量测量实验教学的过程中,可以先用体重秤测量学生体重,再向学生提问一元硬币质量的测量方式以及可能会用到的工具,学生在教师实验问题的指引下阅读教材内容,对托盘天平的基本结构及测量操作方法有了一定的了解和掌握;随后,教师便可以组织学生以小组为单位分别进行一元硬币质量测量实验,教师只在学生遭遇困难或者是实验步骤出现差错的情况下给予必要的指引,让学生在经过自主反思之后更正错误操作。最后,在全部小组完成实验后挑选一个小组进行实验演示。
其次是用于验证类实验教学。对验证类实验教学而言,“让学引思”是要求学生在遵循教师指引的前提下,结合已经形成的物理知识体系和生活实践,对物理问题做出自己的猜想,然后通过亲自实验证明自己的猜想是否正确,最终得出有关的物理结论。[3]例如,在引领学生共同探索影响浮力大小因素的实验中,教师可以借助常见的弹簧测力计和固体小球进行新知识的引入,教师可以先让学生根据已经学习的物理知识预判正常重力状态下的小球、部分浸入液体的小球及完全浸没入液体小球的重量,然后教师将学生分为不同实验小组,进行分组实验操作,记录三种情形下的数值并加以比较。在这一验证性实验教学环节中,“让学引思”教学理念的应用,使得学生完整地经历了从猜想—实验验证—猜想否定—再次实验验证的完整物理知识生成过程,对于学生科学思维、科学探究方面能力的培养作用显著。
三、“让学引思”在初中物理实验教学中应用的措施
其一是根据教学情境引入实验教学主题。要想在初中物理实验教学中发挥“让学引思”理念应有的价值,教师需要建立与实际生活紧密关联的物理情境,激发学生主动参与物理实验的兴趣,这对于学生物理学习潜能的开发和应用起着十分重要的作用,能够帮助学生在一种愉快的学习氛围中获得全新的物理知识。需要注意的是,教学情境创设的最终目的是为了确保教学活动能够按照教师既定计划落实,[4]因此教师需要在保证学生物理实验学习主动性被激活的同时,确保实验创设的情景和实际的教学内容始终保持关联,并将教学目标和实验教学情境进行深度融合,强化学生在学习过程中的情感体验,逐步引导学生在真实的生活情境中解决相关的问题。例如,教师在引导学生正确认识力这一物理概念的过程中,可以借用学生在实际生活中常见的书桌、教材以及绳子等物体,构建学生用手推动桌子一类的实验情境,使学生能够在亲身参与体验的过程中,对不同实验中的施力、受力物体作出全面分析,确保学生能够对“力的作用是相互的”这一物理概念理解得更为透彻,同时也能够将课本上相对枯燥抽象的物理知识与实际生活关联起来。
其二是以微课视频强化学生认知。随着信息化技术的不断提高,微课视频作为一种教育信息化过程中催生的“新事物”广泛应用于课堂教学中,微课视频具有教学主题精炼、时长相对合理、知识结构清晰度高等特点,能够帮助学生进行课前知识预习以及课后针对性的复习,进一步突破初中物理学科的重难点知识。在实际教学中,教师可以将实验过程中各种仪器的使用方法以及操作注意事项制作成微课学习视频,发布到班级的微信群或者是校内的学习平台上,确保学生能够在进行实验仪器操作前,对实验器材操作步骤有初步的认知以及了解。对于抽象性相对较强且实验操作难度较大的物理实验,教师则可以用微课教学视频将整个物理实验划分为相关基础物理知识介绍、仪器设备操作步骤讲述、实验操作过程中各种注意事项讲解等多个环节,帮助学生在对实验基础操作和注意事项形成充分认知的前提下,再在教师的指引下进行实验探究。例如,教师带领学生对串联和并联电路中电流规律进行实验探究的过程中,电路和电流表的正确连接是教学重难点,教师可以提前将相关物理学知识录制成微课视频让学生进行预习,然后在视频中详细介绍实验所用电源、开关、小灯泡等实验器材的特点和操作,并阐述操作中的安全注意事项。
其三是由教师的实验示范激活学生的实验思维。演示实验是初中物理实验教学的重要基础内容,也是启发学生物理思维的有效途径。教师在向学生演示实验的时候,要确保班级里绝大部分学生在自己所处的位置上都能对实验过程中的物理现象及变化进行全面观察、分析。对于一些用眼直接观察较为困难或数值变化较小且变化不易察觉的实验现象,现代化的投影设备或者是软件模拟实验都是有效的辅助演示手段。[5]教师在进行物理演示实验的过程中,需要结合实验过程以及现象变化,提出带有思维启发性的问题,推动学生对观察到的物理实验现象进行思考,进而进行知识的分析、推理、归纳、概括。
“让学引思”作为一种充分尊重学生学习主体地位,激发学生发挥主观能动性进行知识学习和实验探究的现代化教育理念和方法,非常值得物理教师学习和掌握。在初中阶段的物理实验教学中,这种方法可以帮助学生在测量、验证性的实验环节中,结合已掌握的基础知识,经历物理知识形成的完整过程,完善已有的物理知识结构体系,逐步培养学生的学科核心素养和综合能力。