【摘 要】在初中物理教學中,抽象的理論知識與客觀的實驗現(xiàn)象相互配合,共同構(gòu)成了學生物理學習的基本框架。圍繞學生的物理技能開展教學,結(jié)合物理實驗制定“實驗探究”教學法,能讓學生在直觀的物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題、鍛煉能力,為物理教學開辟新的路徑。本文對滬科版初中物理教學中,如何借助“實驗探究”法開展教學進行探析。
【關(guān)鍵詞】初中物理;實驗探究;教學策略
【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437(2021)16-0068-02
實驗探究是以實驗為核心的教學指導模式,通過教學實驗給出的直觀物理現(xiàn)象來引導學生探究、思考。與傳統(tǒng)教學模式相比,實驗探究教學法解決了“學什么”“怎么學”的核心難題,引導學生在觀察到實驗現(xiàn)象后提出問題,然后進行探究。在實驗探究教學法下,學生可以自由發(fā)揮,使教學具有更強的生命力。
1? ?實驗與預(yù)習結(jié)合,讓學生了解物理現(xiàn)象
為幫助學生掌握物理知識,教師會在物理教學前要求學生預(yù)習,提前掌握物理課程中的重點、難點知識,進一步開發(fā)學生的物理技能。在預(yù)習中,學生需要結(jié)合教學內(nèi)容解決“學什么”“怎么學”的問題,并證明物理現(xiàn)象、概念、原理。因此,系統(tǒng)、全面的預(yù)習理念非常重要。部分學生在預(yù)習中采取“走馬觀花”的敷衍態(tài)度,認為閱讀教材等同于預(yù)習,難以掌握重點知識,預(yù)習的效率難以提高。對此,教師可通過物理實驗幫助學生完成預(yù)習任務(wù),在物理現(xiàn)象中分析物理知識,訓練學生的物理技能[1]。
以滬科版初中物理八年級上冊“動與靜”的教學為例,學生需要掌握“運動”、“靜止”和“參照系”等概念。在預(yù)習環(huán)節(jié),筆者向?qū)W生展示物理實驗:兩塊木板與兩個小球,并分別進行實驗。第一組實驗中,小球在木板上勻速運動,第二組實驗中,小球和木板進行相同速度、相同方向的運動。筆者要求學生在觀察實驗現(xiàn)象之后,說明兩個小球的運動狀態(tài)。結(jié)合實驗現(xiàn)象,學生回答了相關(guān)問題:在第一組實驗中,小球處于運動狀態(tài),木板是靜止的。但在描述第二組實驗時,學生的觀點出現(xiàn)了分歧:部分學生認為,小球與木板都在運動,處于運動狀態(tài);部分學生則認為,對木板來說,小球處于靜止狀態(tài)。在嘗試“說服對方”的過程中,部分學生給出了自己的判斷依據(jù):分別以木板和外界環(huán)境為參照系,小球的運動狀態(tài)是不同的。此時,學生意識到判斷物體動靜的方法,即選定統(tǒng)一的參考目標。在得出結(jié)論后,學生進入探究“參考目標”的練習中,并得出“參照系”的基本概念。在“實驗探究”教學模式下,學生能借助物理實驗引出矛盾,圍繞矛盾提出問題,展開討論,進而進一步提升教學質(zhì)量。
2? ?實驗與教學結(jié)合,導入物理知識
在課堂教學環(huán)節(jié),學生借助教師的講解與教材中的圖片理解物理知識。對學生來說,物理是抽象的、不易理解的。當教師不斷提出問題而無法展示客觀原理時,學生的物理學習能力很難得到有效提升。而在實驗的推動下,學生能將教材中的物理知識與現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象聯(lián)系起來,然后分析物理現(xiàn)象背后的科學原理。在“實驗探究”教學法下,實驗中給出知識,探究中得出結(jié)論,二者互相配合,能使學生的物理素養(yǎng)得到進一步提升。教師借助實驗導入物理現(xiàn)象,能夠打造“無中生有”的教學課堂,讓學生在物理現(xiàn)象中探究物理知識。
以滬科版初中物理八年級上冊“密度知識的應(yīng)用”的教學為例,教師可借助實驗向?qū)W生展示有關(guān)知識:準備體積、形狀完全相等的木塊和鐵塊,將其投入水中,木塊能夠漂浮在水面上,鐵塊則直接沉入水底。教師向?qū)W生提出問題,要求學生思考物理現(xiàn)象背后的科學原因,學生對有關(guān)問題作出回答。部分學生認為,木塊與鐵塊發(fā)生了某種反應(yīng),使鋁塊受到了垂直于水面向上的力,從而漂浮。部分學生借助物理實驗進行測量,認為質(zhì)量上的差異是木塊漂浮的主要原因。鋁塊與鐵塊的體積相同,則必然還有另外一個因素影響物體的質(zhì)量。教師可給出“密度”這一概念,引導學生結(jié)合質(zhì)量的計算公式得出結(jié)論:質(zhì)量=密度×體積,鐵塊與鋁塊的體積相同,物體的密度越大,質(zhì)量越大,由此可以推斷,鐵的密度大于木的密度。前一組學生經(jīng)過試驗,發(fā)現(xiàn)木并不能與水發(fā)生明顯的反應(yīng),因而理解密度可以用來區(qū)分不同的物質(zhì)。在“實驗探究”教學法下,學生所掌握的物理知識來自自主探究,物理學習效率進一步提升。
3? ?實驗與技能培養(yǎng)結(jié)合,培養(yǎng)學生物理思維
物理教學不能以掌握理論知識為唯一要求,在落實教學指導時,教師應(yīng)主動培養(yǎng)學生的物理技能,開發(fā)學生的物理學習能力,使其形成主動實驗、自主探究的良好意識,進一步挖掘?qū)W生的物理思維。教師可對實驗教學加以利用,借助實驗培養(yǎng)學生的物理技能,使其在動手、探究的過程中掌握真理,向著物理知識的方向不斷前進。
以滬科版初中物理八年級下冊“認識浮力”的教學為例,教師直接給出“浮力”這一概念,要求學生結(jié)合實驗對浮力概念進行解釋說明,思考物體在不同物理性質(zhì)下受到的浮力會發(fā)生怎樣的變化。學生根據(jù)教師的問題設(shè)計實驗流程,借助實驗得出答案:結(jié)合鐵塊與輪船的案例,學生猜想,物體所受浮力的大小與物體與液體的接觸面積有關(guān),從而利用鐵絲、鐵片等材料進行實驗;根據(jù)“沉不下去的死?!边@個故事,學生認為,死海能夠?qū)⑷恕巴衅饋怼保且驗樗暮K芏雀?,所以,液體的密度影響浮力的大小;圍繞“塑料瓶浮在水面上、石頭沉入海底”這一問題,學生認為,密度才是影響浮力的第一要素。學生結(jié)合不同的觀點給出不同的實驗方案,并圍繞有關(guān)實驗開展探究。在這一過程中,各實驗中都出現(xiàn)了復(fù)雜的變量,學生需要獨立統(tǒng)計有關(guān)信息,總結(jié)實驗現(xiàn)象。教師應(yīng)該為學生創(chuàng)造獨立開展實驗的機會,引導學生自主探究,積極互動,以此培養(yǎng)學生的實驗技能。在設(shè)計實驗、開展實驗的過程中,學生搜集信息、合作探究等能力得
到進一步訓練,物理技能伴隨著實驗的開展得到提升。
4? ?實驗與測驗結(jié)合,總結(jié)教學難點
以往的初中物理教學測驗以書面考試、語言檢測為主要手段,雖然保證了測驗的專業(yè)性,但限制了學生的發(fā)揮空間,不利于學生展示物理智慧。教師可利用物理實驗開展測驗,讓學生圍繞測驗問題給出物理實驗計劃,開發(fā)學生的物理學習能力,為學生創(chuàng)造總結(jié)教學難點的
機會[2]。
以滬科版初中物理九年級上冊“連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”的教學為例,在物理測驗中,可要求學生配合實驗講解有關(guān)物理知識。將學生分為獨立的小組,為每位學生準備電路板、小燈泡、導線和開關(guān)等材料,要求學生操作實驗。實驗要求如下:A組學生連接電路后,閉合開關(guān),所有燈泡必須同時亮起、同時熄滅;B組學生連接電路后,操作開關(guān),根據(jù)開關(guān)數(shù)量、閉合狀態(tài)的差異,燈泡必須保持不同的照明狀態(tài)。這是對并聯(lián)、串聯(lián)知識的測驗。對B組學生,由于只發(fā)了一個開關(guān),其實驗器材本身存在供給不足的問題,學生需要在實驗之前向教師提出“缺少開關(guān)”的要求,才證明學生已經(jīng)掌握了并聯(lián)的有關(guān)知識。在學生完成實驗操作之后,教師閉合電路,然后檢查小燈泡的照明狀態(tài),在實驗中考查學生的技能,將物理實驗與教學內(nèi)容結(jié)合起來,能幫助學生深刻認識自身存在的學習問題。
5? ?實驗與反思結(jié)合,提高教學質(zhì)量
學生只有養(yǎng)成主動反思、主動歸納的良好學習習慣,才能在物理學習中取得進步。在以往的物理教學中,一些教師以自身引導為核心,學生只需記憶物理知識即可。但在“實驗探究”模式下,學生只有成為學習的主體,主動學習,積極思考,才能進一步提高物理學習能力。結(jié)合實驗引導學生反思,能夠幫助學生發(fā)現(xiàn)自身的知識漏洞,進一步端正學生的學習態(tài)度,使其產(chǎn)成“溫故而知新”的學習意識。
以滬科版初中物理九年級下冊“科學探究:電動機為什么會轉(zhuǎn)動”的教學為例,教師可借助實驗帶領(lǐng)學生回顧教學內(nèi)容。先前的教學中教師向?qū)W生展示了電動機轉(zhuǎn)動的根本原因,但結(jié)合物理學習經(jīng)驗,學生會質(zhì)疑既有的物理結(jié)論:當電動機的轉(zhuǎn)子存在較大的慣性時,電動機也會緩慢轉(zhuǎn)動,電動機的轉(zhuǎn)動是否與慣性有關(guān)?部分學生圍繞電動機的材料利用“電生磁”、“磁生電”設(shè)計實驗,提出電動機獲得動力,不停轉(zhuǎn)動,如果直接用磁鐵吸附在電動機的兩端,依靠引力和斥力進行實驗,電動機是否能夠長時間保持運轉(zhuǎn)狀態(tài),成為“磁動機”呢?學生的想法看似天馬行空,但這是對物理知識的大膽質(zhì)疑。教師可引導學生開展物理實驗,借助實驗幫助學生分析現(xiàn)象,為學生創(chuàng)造學習的機會。
總之,物理實驗不應(yīng)該只是展示理論知識的手段。在初中物理教學中,教師可將“實驗探究”教學法應(yīng)用到預(yù)習、復(fù)習、反思等各環(huán)節(jié),借助實驗開展師生、生生互動,大力提高學生的技能,一步提升學生的物理學習
能力。
【參考文獻】
[1]葉珊.初中物理實驗課堂教學的優(yōu)化方式解讀——以滬科版為例[J].新課程(中),2019(2).
[2]李盛柏.滬科版初中物理“實驗探究”教學之我見[J].中小學教學研究,2009(3).
【作者簡介】
鄭安坤(1979~),漢族,山東臨沂人,本科,中學一級教師。研究方向:中學物理。