初中物理实验教学中思维障碍形成及矫正策略

作者:未知

  摘要:本文结合自己多年的教学经验,深入分析了初中物理实验教学中思维障碍的形成及矫正策略,希望能为未来初中物理教学发展提出自己的看法。
  关键词:初中物理;实验教学;思维障碍;矫正策略
  1.前言
  初中物理是初中教学的重要内容之一,对提高初中生的科学素质及思维能力具有十分重要的作用。其中,实验教学是物理教学的基础,但是,当前初中生在进行物理实验时存在着各种各样的思维障碍,严重影响到了学生物理学习的进行。如何矫正初中物理实验教学中的思维障碍成了当前的一个重要课题。
  2.固定实验设计形成的思维障碍
  2.1问题体现:学生无清晰思路
  在目前初中物理实验教学设计中,学生往往是根据固定的实验方案进行按部就班的实验过程,但是,大部分学生在面对实验方案是感觉没有思路、无从下手。
  2.2原因探析:教学模式过于传统
  这主要是因为传统教学模式给学生限制学生思维,忽略学生学习的主体性,教师通常会将实验器材、实验流程、包括整个实验的重点部分做到一一讲解, 避免学生在实验过程中,出现错误,而学生只需要被动接受、将教师讲述的过程按部就班做出即可,缺少发散思维、思考问题的过程,慢慢地给学生造成“ 按照老师说的做”的意识,在这样教学模式的长期影响下,对学生的思维造成限制,无法独立完成实验。
  2.3矫正策略:改变教学方式,引发学生自行思考
  传统实验教学模式已经适应不了现代教学要求,在教育新形势下,教师需要改变传统的教学理念和教学方式,将学生变为实验课堂中的主体,让学生独自经历、完成实验过程,从观察、实验、探讨、分析结果等等,教师只需要负责引导即可,对于学生在学习的过程中产生的疑问,教师要以引导的方式,让学生自己发散思维、进行思考、找到问题答案。在实验过程中,教师要允许学生出现错误,并且要对错误资源“正确利用”,教师可以以引导的形式进行提问:有没有觉得哪个步骤与实验原理不太一样?哪个步骤做的比较好?哪个地方需要做补充,更加仔细?实验步骤是否完善等等。
  案例:影响滑动摩擦力的主要原因
  实验器材:两只新旧程度不同的鞋子,弹簧测力计,一些其他的实验器材,学生通过独立思考,设计出合理的实验方案.以下是学生设计的不同实验方案:
  方案A:将鞋子和弹簧测力计以直线形式放置,然后以同样的速度匀速拉动鞋子,记录数据,进行比较,通过比较示数大小,示数小证明滑动摩擦力小。
  方案B:在其中一只鞋里,分别加入两个不同重量的砝码,以匀速沿直线方向拉动,对比弹簧测力计的示数,示数小证明滑动摩擦力小。
  方案C:将同样重量的两份沙土分别放入两只鞋子,利用弹簧测力计分别匀速拉动两只鞋,通过比较示数,可发现:示数小的滑动摩擦力小。
  当学生将设计方案表达完之后,教师可以引导学生进行对比,让学生独立进行对每个方案的分析,学生可以对方案提出疑问,通过讨论,学生分别表达自己的想法:
  学生甲:方案A在设计过程中,没有考虑到鞋子本身的粗糙程度和外界压力对最后实验结果的影响,所以方案B是比较合理的实验方式.
  学生乙:虽然方案B控制接触面的粗糙程度相同,但是,只能探究摩擦力大小与压力的关系,所以个人觉得方案C是最合理的。
  这时,教师可以依据学生的回答继续引申提问:方案C的确是设计比较合理的实验方案,但实验步骤比较繁杂,哪位同学可以想出在控制压力不变、步骤简单的实验方案?让学生继续进行思考。
  学生提出方案D:将两只新旧不同的鞋子呈叠加的形式放在一起,先做一次新鞋子在上面,沿直线方向以匀速拉动,得出数据,记录下来,然后做一次旧鞋子在上面的相同实验,得出数据,通过对比两次实验结果,弹簧测力计数值较大的就是滑动摩擦力大.
  教师进行总结:将两只鞋子叠加,控制压力不变的前提下,以直线匀速拉动,不但操作简单,而且数据准确。
  教師在与学生进行分析讨论的过程中,要以协助的形式,帮助学生选择比较可行的方案,对于方案中的不足,可以提供建议,让学生可以慢慢形成设计实验方案的思路。
  3.实验过程中,学生大脑“不做功”
  3.1问题体现:学生在做实验时,只看实验过程、实验结果
  整个实验过程中,学生注重实验过程和实验结果,大脑基本处于“不做功”状态,主要体现为学生在思考问题时,只考虑到问题表面,且思维非常局限。
  3.2原因探析:偏离初始实验目的,媒体展示无法达成教学目的
  初中物理实验的教学目的是让学生通过经历实验过程,观察实验过程的变化,发散思维得出实验结果, 让学生在实验体验中参透实验原理,培养学生的创新能力、探究知识的能力以及通过事物表相看本质的能力然。而就目前我国初中物理实验的现状来看,教师通常忽略实验教学的根本目的,对实验现象做出标准预设,将其描述给学生,在实验过程中,教师通过运用大量的检验习题,加强对学生头脑的练习,这样的实验过程对于提高考试分数非常有效。此外,由于多媒体的便捷性,很多教师甚至不会对实验进行过多讲解了,利用多媒体播放完实验过程,学生照做即可。由于按部就班的实验过程不需要学生自习观察、独立思考、总结、分析,所以学生一般也就是应付了事,以完成实验为学习目的,大大降低初中物理实验教学的效果。
  3.3矫正策略:学生动手实验,提问引发学生思考
  实验教学需要注重让学生体验实验过程,学生需要动手亲自完成实验,才能够真正达到实验教学目的。在实验教学中,教师可以先将实验中需要注意观察的细节总结出来,在上课时讲述给学生,确保学生在过程中能够做到仔细观察。对于比较繁琐的实验,教师可以将实验分成几个部分,让学生逐步观察。在学生进行实验观察的过程中,教师可以提出引导性问题,以此集中学生的注意力,进行深度思考。   例如,教师在给学生讲“速度”内容时,可以通过对比纸锥下落速度引出本课主题的概念。在上课之前,教师可以先准备大小不一样、下落速度不同的多個纸锥,进行标记。在上课时,教师可以先提出问题: 同学们,你们认为哪个纸锥在下落时速度最快?学生有的认为大纸锥下落速度快,有的认为小纸锥的下落速度快,还有同学认为速度是一样的。因为答案不统一,教师可以让学生带着疑问进行实验。在做实验时,为了对比出明显效果,需要多次进行对比实验。首先,先选取两个下落速度不一样的纸锥进行实验,结果是:虽然不是同时落地,但是时间相差基本不大。接下来,为了可以让课堂氛围更活跃,让学生参与其中,让全班最高的同学到前面,再重复一次实验,结果非常明显,先后差别比较大。教师可以向学生提问:你们觉得影响纸锥落地速度的原因是什么?让学生说出自己的想法,然后教师进行总结.通过演示实验现象,验证学生想象,让学生的思维通过直观视觉感受受到冲击,期间教师不断提问,引发学生不断思考。
  4.应付实验形成思维障碍
  4.1问题体现:只要求结果,不注重思考
  实验课程对实验结果的要求是:学生通过独立完成实验得出实验结果。然而,现今初中物理实验教学中经常出现一种现象,学生只顾追究实验结果,而其中产生的实验现象直接忽略,甚至为了追求实验结果,篡改数据。
  4.2原因探析:为得出理论而实验,不注重思考
  初中物理实验多注重学生实际操作和对实验的探究,其中探究性实验,通常将实验结论告诉学生,让学生在实验过程中去验证,得出结论,这样的实验方式无法让学生的思维得到训练。
  4.3矫正策略:利用实验中出现的误差,引导学生正确思考
  在实验过程中,教师需要改变教学策略,不要单纯注重实验结果,实验前要告诉学生,得出的结论是否正确并不重要,重要的是要脚踏实地的经历实验过程,总结出在实验中你明白什么,对哪些知识点了解不足,正确引导学生进行实验。
  5.不注重评估交流形成思维障碍
  5.1问题体现:没有思维活动的汇报形式
  在实验过程中,教师通常只在意学生是否完成实验过程,忽略学生在实验过程中的体验,每节课通常是以学生做完实验,教师做象征性的总结,学生象征性的配合回答结束,整个过程中没有思维上的交流。
  5.2原因探析:点评环节没有得到充分重视
  为培养学生对于科学的态度和科学精神,实验教程要求中特意指定:在学生进行实验之后,教师对学生实验过程进行点评。但是,因为考试环节中,实验的设计是主要内容,在应试教育的影响下,教师基本上已经忽略点评环节。
  5.3矫正策略:重视交流过程,形成思维碰撞
  教师要注重实验过后的评估环节,明确初中物理实验教学的目的,改变课堂教学氛围和形式,为学生营造出互动、轻松的实验氛围,让学生通过与其他同学分享、探讨,对实验过程进行优化。以《平面镜成像规律》实验为例,在学生完成实验之后,教师可以让学生进行讨论,在激烈的讨论中,学生对自己在实验中出现的问题、做完实验后的感想进 行表达。通过与其他同学进行充分交流有所感悟,才是真正的完成实验教学的最终目的。
  6.结束语
  总之,让学生独立进行实验设计、实验过程、得出实验结论,通过与其他同学探讨解决在实验中出现的问题,不仅可以让学生对相关的物理理论知识做到更深理解,同时可以让学生的思维得到锻炼,提高思考问题的能力和解决问题的能力。对此,教师要为学生的实验课程做好合理设计,在实验过程中起到引导和组织的作用,协助学生完成物理实验过程,达到物理实验教学的最终目的。
  参考文献:
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