浅析初中物理探究实验导学案设计

余 娇，沈光先

贵州师范大学物理与电子科学学院，贵阳 550001

物理实验教学是培养学生创新思维与实践动手能力的主要途径。物理实验教学不仅是学习物理知识的基础，也是培养学生物理学科素养的渠道之一。然而，由于课堂时间有限、学生知识储备少、动手能力弱等问题，让探究实验教学没有真正发挥作用。基于导学案和物理探究实验的特性与优势，本文将导学案运用于初中物理探究实验教学中，希望利用导学案辅助物理探究实验教学，提高物理实验教学的课堂效率，同时实现学生自我构建物理知识体系，培养学生的动手能力以及科学思维。

1 导学案的概念及探究实验导学案的优点

导学案是教师根据教学内容，分析学生的认知规律、知识水平，以学生为本，以课标要求为出发点和归宿，编写学习目标、学习内容、学习方法、练习等的一种帮助学生自主学习的活动方案。导学案设计和使用的出发点以及归宿都在学生的学上，导学案能帮助学生掌握学习内容、提高效率，最终达到培养学生“思”“做”的学习能力［1］。

将导学案设计运用于物理探究实验中，有其独有的优势：

（1）构建实验框架，提高实验课堂效率。学生通过探究实验导学案明确探究学习的目标与重难点，梳理所需基础知识，在脑海中提前构建探究实验。导学案为学生提供探究的思路，从而提高探究实验的课堂效率。

（2）搭建学习支架，培养发散思维，提高自主探究的学习能力。课前通过预复习案，明确新旧知识的联系；课中结合合作探究案，任务驱动与小组合作来实现知识与能力共同提升；课后利用拓展巩固案，实现知识的生活迁移以及发散思维的培养［2］。

（3）反思反馈，补充学习欠缺。学习反思单是有限课堂实验学习的必要补充［3］。将不理解的知识与实验现象用书面形式反馈给老师，便于老师对该点的知识讲解。对学生而言，及时对自己的学习成果进行反思，有助于树立学习自信心，正确认识自己的不足，在学习中及时调整。

2 初中物理探究实验导学案的设计原则

2.1 问题性与指导性相结合的原则

从学生学习情况以及知识储备的实际情况出发，以探究目的为出发点与落脚点，设置问题切入，问题中包含探究方法或者方向的引导。内容上要避免太过程序化，限制学生进行质疑或提出问题，如“从上述的生活现象中你发现什么”，而不是“某种现象是怎么出现的”，让学生从知识的接受者转变为知识的思考者，调动探究积极性。

2.2 知识学习与能力提升相结合的原则

在物理探究实验导学案中，细化预习案相关物理知识内容，为学生的实验探究提高理论知识依据。合作探究案部分细化探究目标，设置思路参考并体现一定的学法指导，让学生在探究过程中能进行知识概念、物理规律的建立，同时得到能力的提升。

2.3 学生主体性与教师主导性相结合的原则

明确学生是探究实验学习的主体以及教师的主导作用，学生通过导学案辅助能针对所给出的物理问题或生活现象提出问题，并进行合理猜想，通过合作对自己的猜想进行验证、总结。教师在导学案的设计和使用过程中，给予学生学法指导，引导学生合理假设、规范操作，引导小组合作，有序讨论。

2.4 自我反思原则

在导学案的左侧或者右侧留下相应的空白栏，供学生在自主探究的过程中及时记录发现的现象或者问题，培养学生的自学意识［1］。在学生完成探究任务和课后巩固后还应设置自我反思栏，让学生进行学习的记录与反思。

综上所述，初中物理探究实验导学案的设计原则主要着重于培养学生的科学探究能力，改变学生的学法和教师的教法。

3 探究实验课堂导学案环节设计——以“探究平面镜成像的特点”为例

探究实验导学案的基本环节主要包括探究目的、探究重难点、课前预复习案、课堂合作探究、课后拓展巩固以及反思评价等。各环节的目的和内容如表1所示。

表1 探究实验导学案设计

下面以“探究平面镜成像的特点”的导学案设计为例，具体说明探究实验导学案的设计环节。

3.1 探究目的

围绕教学的三维目标，在导学案的一开始就直接将本实验的探究目的以及要达到的目标逐条列出。如在“探究平面镜成像的特点”导学案中探究目的设定为：（1）通过实验探究总结实像与虚像概念，总结平面镜成像的特点；（2）经历“平面镜成像的特点”的实验探究，记录与分析实验现象和数据，培养学生实事求是的科学态度；（3）在探究“平面镜成像的特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”的喜悦。

3.2 探究重难点

根据所授课班级学生的具体学习情况确定探究实验的重难点。在“探究平面镜成像的特点”导学案中，对于层次较好的班级，重点为“自主探究平面镜成像的特点”，难点为“用规范的物理知识解释实像与虚像的形成原因”；而对于层次一般的班级，重点为“合作探究平面镜成像的特点”，难点为“通过探究明白平面镜成的像为虚像”。

3.3 课前预复习案

紧扣探究实验的相关知识，联系新旧知识，为探究实验活动做基础知识准备。侧重于问题引导，减少填空类题目的设定。在“探究平面镜成像的特点”导学案中可设置以下问题：

（1）光沿直线传播的条件是什么？

（2）光的反射规律的内容以及光路图像？

（3）什么是实像？什么是虚像？

（4）可以用_______代替光屏，为什么？

3.4 课堂合作探究

物理实验探究的主要目的是培养学生的创新思维和动手操作的能力，所以课堂合作探究是探究实验教学的主要部分，也是导学案中对学生思维培养和能力锻炼的主要部分。主要分为以下几个部分：

（1）实验引入：物理探究实验首先是发现并提出问题，然后根据已有的知识经验作出合理的猜测与假设。在课堂导学案部分首先应提供生活事实材料（生活视频、文字资料、物理小实验等）引导学生发现并提出问题，或者通过问题引导学生发现生活中的物理［4］。例如，在“探究平面镜成像的特点”导学案中，通过生活中的“照镜子”提供几个思考题。

情境启示:人们常说，生活就像一面镜子，你对它笑，它就对你笑，你对它哭，它就对你哭。

问题：

①镜子中的“你”真的存在吗？

②你的脸和镜子中“你”的脸大小相等吗？

③你眨右眼时，镜中的“你”也眨右眼吗？

④逐渐改变你到镜子的距离，“你”脸上的五官“大小”有没有变化？

（2）实验设计与实施：在导学案的设置中提供相应的实验器材供学生选择，并提出引导性问题让学生明白所选器材的目的及作用，根据实验原理和器材设计探究实验的实验步骤和具体操作方案。

例如，在“探究平面镜成像的特点”导学案中提供的器材有：玻璃板、平面镜、白纸、长木板、蜡烛（四支，两两相同）、刻度尺（直尺和三角板）。

提出的问题：

①如何确定镜中像的位置、大小？

②验证你的猜想需要哪些实验器材？它们各自在本探究实验中的作用？

（3）数据记录、分析与总结：探究实验的实施并不是每个或每组学生都能得出理想的结论，因此，在导学案中还应注重设计本部分。本部分包含实验数据的分析处理、方案改进等，是发现新问题进一步探究学习的关键。充分利用最近发展区的教学原理，为下节课的学习做好铺垫。如在“探究平面镜成像的特点”导学案中，在数据分析后附加思考题：

①蜡烛大小关系在长时间的实验中观察到的现象逐渐与结论不符，该怎样改进该实验？

②实验过程中出现的重影是怎么回事？玻璃板是薄点好还是厚点好？

③从实验结论得出像与物的大小相等，但在远离“镜子”的过程中，看到的像却变“小”了？

3.5 课后拓展巩固

课后巩固习题在设置上要体现梯度性，题量适中，切忌题目的堆砌。题目的设置上注重物理知识的实际运用与巩固知识相结合。例如，在“探究平面镜成像的特点”导学案中选择下面两个题目［5］，不仅培养了学生的爱国情怀和民族自豪感，同时体现了物理知识回归生活的理念。

题1汉代初期有一本古书叫《淮南万毕术》，书中说：“取大镜高悬，置水盆于其下，则见四邻矣”。图1就是按古书上的这个记载画的图。水盆中装的是_______，它相当于_______；军事上________装置与它的道理相类似。

图1 题1示意图

题2检查视力的时候，视力表放在被测者头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里的像（图2）。视力表在镜中的像与被测者相距多远？与不用平面镜的方法相比，这样安排有什么好处？

图2 题2示意图

3.6 自我反思与评价

采用结构式与开放式相结合的评价模式，从学生自我反思、生生互评、师生评价等方面对实验探究过程以及探究结果进行评价。在导学案中应设置供学生参考的评价量表。例如，在“探究平面镜成像的特点”导学案中设置结构式的组员互评（表2），开放式地引导学生进行自我反思。

表2 评价量表（组员互评）

4 小结

初中物理探究实验导学案的设计与实施是教育改革在实践中的具体体现，其本质是提升学生的物理核心素养。在初中物理探究实验中运用导学案，能提高物理探究实验课堂的教学效率，同时利用导学案引导性、开放性的特点培养学生的自主探究学习能力、合作交流能力以及创新能力等。但必须注意探究实验导学案的设计必须根据学生的能力以及知识水平进行具体分析，以此来发挥导学案的“有效”与“引导”。