实践探究，体验感悟——初中物理“实验规律”教学初探

江苏省太仓市荣文中学    桂锦燕

作者简介：桂锦燕，女，安徽，中学二级教师，本科，从事初中物理教学研究

摘要：本文依据物理概念与物理规律之间的联系，从初中物理的教学内容与新课程要求加强科学探究的实际出发，在自己长期教学实践的基础上提出了对于初中阶段的实验规律教学进行整体设计的具体操作。

关键字：实验规律；经历过程；思维引导；知而后行；物理图像

物理规律反映的是物理现象之间的相互联系，物理概念之间的因果联系，物理量之间的数量关系。由此可见，帮助学生掌握物理规律的最佳途径就是让他们经历“联系”建立的过程，即寻找、归纳的过程，在这个过程中，逐步明确建立联系的依据，以及采用的方法，进而理解物理规律的物理意义、前提条件和适用范围。初中物理教学巾绝大多数为“实验规律”，因此本人探索尝试“实验规律”教学中的策略，对初中阶段的实验规律教学进行整体的设计，将规律建立过程中的研究思路和方法作为贯穿始终的线索，将“实验规律”串珠成链，引导学生建立物理学习的整体观。具体从以下三个方面进行了尝试和探讨：(1)实验器材的选择；(2)采取该实验操作步骤的理由；(3)实验结果和现象的分析。本文是笔者多年的教学实践案例、反思、感悟。

一、实验规律与实验规律教学

物理规律主要分三类：实验规律、理论规律和理想规律。源于初中学生的思维特点，初中阶段的物理教学内容中出现的主要是实验规律。例如：光的反射定律、光的折射规律、串并联电路中电流规律、欧姆定律、焦耳定律等。

初中物理教学的上一次教学改革。重点就在于转换角色，让学生成为课堂学习的主体，从只关注实验结果及应用，开始转移至关注实验过程。但是，目前的教与学都存在生搬硬套，对部分重点实验步骤死记硬背的问题。其结果就是，即违背了科学的物理教学目标和意义，让学生重结果，轻过程，陷入题海中；同时，因为学习过程是只知其然，不知其所以然，所以面对变化的题目，学生同样无法在测试中取得好成绩。怎样才能设计出科学、有效的课堂实验规律教学呢?

结合初中物理教学内容和我的教学反思，我认识到，教学目标不仅是帮助学生掌握规律本身，还要使学生了解规律建立的过程和所采用的科学研究方法，最后应用规律解决具体的问题，即在课堂上创设情境，搭建平台，引导学生“身临其境”地经历实验规律的得出过程，体会研究物理问题的思路和方法。过去一年教学实践中，我将关注点放在了如何挖掘课堂实验规律教学的深度，寻找能在实验规律教学中将其贯穿始终的方法。

“实验规律”的得出，具体经历以下三个程序：(1)实验器材的选择；(2)采取某项实验操作步骤的理由：(3)处理实验结果、分析现象。将这条线索，与课堂教学相结合，将学生的学习环节串珠成链，成为一个完整的过程，帮助学生“身临其境”的经历物理规律的建立过程。这样做，不仅让学生感受到物理学习的整体性和连贯性，还能为他们更好地利用规律解决实际问题打好基础，避免盲目套用。例如，物理规律往往都是在一定的条件下建立或推导出来的，只能在一定的范围内使用。超越范围，缺乏前提条件，规律则不成立。这一点很容易被学生忽视，他们在解决实际问题时，盲目外推，得出错误的结论。因此，引导学生体验规律建立过程，他们关注到规律成立的前提条件和适用范围是自然而然．水到渠成的事情。

二、初中物理的探究实验与验证性实验

探究性实验与验证性实验无疑对初中学生都是必要的，它们都是重要的物理学研究方法。这二者最大的区别在于结论是否已知。

验证实验的最大特点是学生学习十分主动。这是因为在验证规律时，学生已知问题的答案，对于下一步的学习目的及方法已经清楚，所以更加有的放矢，也更容易发现新的物理问题。

探究实验要求学生都能够进行有根据的、合理的猜想，实验目的通常表述为“……是否有关?有怎样的关系?”而验证实验则是在结论已经知道的前提下进行的，实验目的表述为“……有关。……成正比(成反比)等。”

由此不难看出，其实除去多了一个猜想环节以外，在后续的实验设计、实验操作、实验数据的处理过程中，二者几乎是一样的。都需要做到以下几点：(1)明确实验过程中的不变量、自变量和因变量分别是谁；(2)如何控制不变量．如何改变自变量，如何观测因变量；(3)根据以上分析选择合适的实验器材；(4)准确、科学地使用器材进行实验操作；(5)记录、分析处理获得的实验数据和现象。

进行了以上的分析后，我将探索和实践的重点放在了二者具有共性的方面。在课堂教学设计时，有意识的凸显以上提到的这些共同的环节，强调研究问题的思路和科学研究方法。这一“凸显和强调”的过程是渗透在每一堂课、每一个规律教学中的，是逐渐的、持续不断进行的．是一个引导学生慢慢体会直至理解、掌握的过程，是水滴石穿的效果。而不能强加给学生，更不能喧宾夺主，弱化课堂教学的知识重点。

三、构建“身临其境”课堂的初步实践

(一)实验操作——知而后行

进行实验操作时，如果直接告诉学生“应该怎样做?”结果是孩子们“只知其然”，能操作，做得也很快，实验课的效率很高。但课程过后，真正留在学生脑子里的东西很少，而且很浅，容易遗忘和混淆。所以，真正想要做到“授之以渔”，就要让学生“知其所以然”。知而后行，虽然实验前花费的时问可能会长一些，但实验效率会提高。而且实验中遇到问题的话，他们自行解决的能力也会有所提升。

【教学实践示例1】

“浮力大小与物体排开液体体积的关系”的实验中，为了做实验铺垫．设置了学生动手测量铁块的浮力这一环节。学生做了实验，占用了时间，于是实验前的讨论时间就被缩短了。结果足讨论的效果打了折扣。我发现，没有确保孩子们都明确了为什么要这样做?为什么物体浸没在液体中时，不能碰容器?多数孩子只是模仿着操作，热热闹闹的做了，头脑中却没留下什么有用的东西。

于是第二个班级的课，我留出时问和空间，让学生充分讨论和展示，充分暴露出自己的想法，特别是错误的想法，这样我们才能对症下药，有针对性的解决他们头脑中存在的问题。

【教学实践示例2】

“凸透镜成像规律”的实验中，有一个要点是“烛焰、凸透镜和光肼的中心在同一水平直线上。”对于这一点，我的处理方式是，让孩子们亲自动手尝试一下，将它们放置在光具座上后，放意使它们中心不在同一高度，并且，将偏高和偏低都尝试一下，观察像会在哪取?由此自然明白这句话的意义了。

【教学实践示例3】

“滑动摩擦力大小与哪些因素有关?”最关键的操作步骤有两个：长木板要水平放置在桌面上；弹簧测力计沿水平方向拉动木块做匀速直线运动。多数学生在完成实验后，可以死记硬背住这两条操作要点。但却不明白为什么。所以在面对以下问题的时候，就无从下手了。

(二)处理结果——图与图像

初中的孩子，还是以形象思维为主，将实验与理论推导相结合，将图与实验结果相结合，将数据与图像相结合，有利于学生更好地理解和掌握物理规律。

【教学实践示例4】

“凸透镜成像规律”的教学，也都采取了实验探究与作图推导(如图)相结合的教学策略。这样的多方法结合，帮助学生明确建立依据以及采用的方法，更可以使学生比较全面地经历物理规律的建立过程，加深对其物理意义的理解。

因为前面“平面镜成像”内容的教学过程中，有了让学生作图的先例，所以到了这节课，学生作图很顺利，而且在我没有要求的情况下，孩子们纷纷主动做出了物体在不同位置的光路图。这一点很出乎我的预料。

四、反馈结果和有待深入研究的问题

经过一年的实践尝试，我发现自己所教班级学生的动手能力和讨论能力提高得很快。部分新课学习内容几乎由学生自主完成，极大地提高了课堂教学效率。例如：在初三学习“探究串、并联电路电流规律”这一节内容时，我先延续一贯的问题：“测量仪器使用之前应该先观察什么?”“如何连接电路?测量哪些点?接入的时候应该注意什么?”当孩子们充分讨论后，教师再补充，最后大家一起归纳实验步骤、设计表格。

一段时间后，我们遇到了“串、并联电压规律”的学习。这次的课堂，我只提出了一个问题：“你还记得电流规律的实验吗?”接下来的学习就完全变成学生自主自发学习的一个过程。大家纷纷主动站上讲台，边演示、边讲解，相互补充、相互纠正。最后归纳、整理出本节课的要点。

同时课堂氛围也很活跃，并且直到初三，孩子们仍然保持着对物理学习的极大兴趣、热情和自信。课代表每次物理课前都会来办公室，“老师，今天要拿什么道具?今天做什么实验?”在他们眼中，这些物理实验器材成为神奇的道具，他们期待着新的“演出”。

以上的讨论，是针对“实验规律教学”的一些初步的探索和感悟。即使我们在教学设计中努力构建平台，引导学生经历规律形成的实验过程，尽量让学生体会发现、操作、收获的乐趣，但还存在一些无法避免的干扰因素，如部分学生会提前学习物理课程，因此更急于应用结论解决问题，而对于过程缺乏兴趣等。针对这些问题，还需要思考应对的策略。在这次的尝试和思考中，我发现理沦规律和理想规律也可以尝试引导学生“身临其境”，感受科学思辨的魅力。

参考文献：

[1]物理习题教学中“仿真物理实验室”的应用[J].王浩,吴伟.  物理通报. 2015(03)

[2加强实验教学提高教学实效[J].嵇成国.  江苏教育. 2015(23)