以问题设计优化初中物理实验教学
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【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2013）06B-0043-01
实验教学是培养学生技能的重要手段，也是提高初中物理教学效果的重要保障。因此，如何控制实验的盲目性、提高学生主动参与实验是实验教学中倍受关注的问题。下面笔者结合教学实践谈谈在实验教学中如何优化问题设计增强实验教学效果。
一、建立问题式实验教学
以往，演示实验是教师按教材要求通过演示、讲解使学生明白物理现象和掌握物理概念与规律。学生实验大多是按照教材或教师设计好的思路按部就班地操作，虽然表面上理解了概念、规律，但应用时往往束手无策，谈不上思维的训练和能力的培养。而探究性实验趋于形式化，学生自主探索过程往往变为被动演示过程，更谈不上新的发现或创造了。
当前问题式教学已成为一种科学教学模式，以发现问题和提出问题开始，以解决问题为目标，并围绕问题的解决及新问题的产生而展开。建立问题式物理实验教学，把物理观点转化为问题，有效设计具有内在逻辑关系的问题，促使学生思考、体悟知识的发生发展过程，逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力。
二、优化实验教学的问题设计
物理教学始终贯穿实验这条主线，实验教学应该沿着问题这个线索去把握好“演示实验”“分组实验”和“探究实验”三个环节。问题设计必须符合学生的知识背景、思想现状，既要遵循学生的认知规律，也要利于学生建立思维模型，养成良好的学习习惯与科学品质。
1.发现式问题设计
演示实验是由教师操作示范的实验。它不仅要求在学生面前清晰地展示要研究的物理现象，更重要的是引导学生观察、发现、思考，以加深对物理概念和规律的理解与掌握。
（1）猜想式提问。让学生大胆猜想，在感性的基础上感受知识的发展，为上升到理性认识搭建平台。例如，把一根粉笔竖放在白纸上，设问：“抽出白纸时，粉笔会怎么样呢？”根据经验大部分学生猜会倒下，于是笔者迅速抽出白纸，结果令学生“大失所望”，有的甚至急于自己动手做实验。提出猜想：“实验成功的关键是什么？”由此引入惯性定律。
（2）根据现象直接提问。直接提问的目的是养成善于发现问题并敢问、会问的习惯。如，观察放入水杯中的筷子，你发现了什么？为什么筷子会变弯呢？
（3）类比式提问。目的是让学生对不同现象会找相同点，对相同现象分析不同点，培养善于类比归纳总结的学习习惯。如，在关于密度的演示试验中，先提问：若取相同体积的“疏松的棉花”和“压紧的棉花”，哪个质量大？再提问：相同体积的铁和铝，哪个质量大呢？最后：如何给这种现象下一个科学的定义呢？
（4）逆向提问，培养逆向思维能力。如，由电能生磁想到磁是否也能生电呢？做功可改变内能是否可以利用内能做功呢？
（5）发散思维提问。由此及彼的发散思维，促进知识迁移应用，训练思维的灵活性。
2.参与式问题设计
分组实验是指学生在教师指导下分组合作，动手实践，验证物理规律、把握科学的实验方法，问题设计要体现主动参与与反思。
（1）对实验用具的提问。很多验证性实验需要学生主动参与并设计实验，根据自身对知识的理解让学生考虑准备何种实验器材，鼓励学生自制实验用具，激发学习兴趣。比如，学生受“重的物体下降得快”的直觉认知影响深刻，在“自由落体运动”一节如何打破这个“常识”成为教学的难点。笔者是这样提问的：如何利用身边的物体验证轻、重两种物体几乎同时落地呢？这样不但激发了学生的实验热情，而且让学生在主动尝试中发现理想学具，提升学生的成就感。
（2）实验前的问题设计。实验不能盲目地进行，而是要先让学生预习，然后设问：本次实验目的是什么？涉及什么原理？操作过程有哪些注意事项？能否清晰表述实验的途径、方法、步骤与预期效果？
（3）实验结果的问题设计。针对实验结果让学生思考：能否用自己的语言对实验进行概述？实验结果是否和预设一样？实验误差产生的原因可能是什么？如何优化实验过程减少实验误差？
3.探究式问题设计
探究性实验是学生结合具体问题，根据猜想和假设相互协作地进行自主实验探究或验证。问题设计讲究探索性，不管是探究“怎样才能使物体发声”，还是“平面镜成像有什么规律”，都可以设问：需要准备哪些实验用具？具备哪些实验知识？实验有哪些结果？有什么新的发现或想法？强调真实的实验情境，学生主动合作，揭示知识内在联系，从而学会思考，学会认知加工，学会自我监控，最终达到学会学习的目的。
总之，在初中物理实验教学中合理地设计问题，可以激发学生的思维活动，主动投身到实验活动中，提升教师的专业素养和提高学生的实验操作能力，培养学生的科学探究品质。（责编 林 剑）