董立剛
【摘要】在學習過程中,培養(yǎng)學生的動手能力顯得非常重要,有助于豐盈學生的學習體驗,加深他們對所學知識的理解,進一步提升學習效果。文章就初中物理課堂中如何培養(yǎng)學生的動手能力進行積極的探索,旨在培養(yǎng)學生手腦并用的能力,更好地發(fā)展他們的智能,建構(gòu)更加精彩的初中物理課堂。
【關鍵詞】初中物理;課堂教學;動手能力
在初中教育階段,物理作為自然科學的一種,很多時候都要靠動手實驗來探索物理原理、規(guī)律與性質(zhì),教師在課堂教學的過程中,應為學生提供動手操作的機會,讓他們在做中學、學中思,加深對所學知識的理解,培養(yǎng)動手能力,讓物理課堂凸顯生命的律動和精彩。
一、初中物理培養(yǎng)學生動手能力的教學思路
1.講解物理原理,激發(fā)操作意識
初中物理實踐操作能力的培養(yǎng)與物理科學知識教學有著密切的關系。初中物理教師不僅要做好理論知識的講解,還要在教學過程中滲透質(zhì)疑思想與驗證思想,通過激活學生的探究欲提高其動手操作的積極性,強化其操作意識。具體教學中,教師要以教材為立足點,教學大綱要求為切入點,多展示、多講解、多演繹相關知識,通過多種手段加深學生對物理原理的理解與認知,成功激發(fā)學生對原理形成過程、原理應用效果的好奇心,為培養(yǎng)學生的動手能力做好鋪墊。
2.講解操作方法,夯實操作基礎
“操千曲而后曉聲,觀千劍而后識器。”學生只有掌握正確的操作方法,才能夠良好地完成物理實驗,并獲得理想的實驗效果。能力的培養(yǎng)始于日常教學。教師要在課堂上多講解與物理實驗操作相關的知識,比如實驗思想、一般試驗的操作步驟、物理實驗的注意事項等等,讓學生多了解物理試驗方面的知識,為其真正的實踐操作打下基礎。又比如,教師發(fā)布實驗教學學案分解操作步驟,并將具體的操作方式以文字的形式展現(xiàn)出來,讓學生了解具體的操作方法;教師上傳微課視頻以視頻的形式展現(xiàn)。
3.創(chuàng)造操作條件,提升操作技能
理論需要實踐驗證,培養(yǎng)學生的動手能力需要為學生創(chuàng)造實踐學習、操作學習的機會。教師要在物理日常教學過程中積極為學生創(chuàng)造操作條件,讓學生在實踐中驗證操作理論、操作方法,從而提升其綜合能力。比如,教師在課上教學過程中組織個人實驗教學活動、小組合作實驗教學活動、任務教學活動等等,在多種實踐活動中發(fā)展學生的操作思維,提升學生的對比觀察、綜合分析、實踐驗證能力。
二、初中物理培養(yǎng)學生動手能力的教學策略
1.做好課前準備工作,備齊動手操作資源
在初中物理教學中,要想有效培養(yǎng)學生的動手能力,教師首先就是做好課前準備工作,將動手時要用到的器材、設備準備齊全,以免他們在動手環(huán)節(jié)無法操作下去。初中物理教師在平常教學中,一方面自己需準備好實驗室內(nèi)的各種儀器與材料,另一方面要求學生提前準備好動手所用的物品,完善動手的硬件設施,以便能更好地培養(yǎng)他們的動手能力[1]。
比如,在開展“聲音的產(chǎn)生與傳播”教學時,教師需事先準備好一些能夠產(chǎn)生聲音的實物器材及網(wǎng)絡教學資源。課堂上,先利用多媒體設備播放一些身邊經(jīng)常聽到的聲音,如切割金屬的噪聲、小鳥鳴叫、樂器演奏等,詢問:這些發(fā)聲的物體有什么共同點?它們發(fā)出的聲音又是如何傳到人耳的?學生一邊欣賞一邊思考,使其由熟悉的生活實例步入到物理問題研究中。接著,教師利用提前準備好的器材布置任務:讓小鼓、吉他、薄紙片、樹葉、音叉、橡皮筋等發(fā)出聲音,鼓勵學生自由設計實驗與動手操作,如:兩人一組,一人將橡皮筋拉長拉緊,另一人用手撥動橡皮筋,觀察橡皮筋,帶領他們探究物體發(fā)聲時的共同特征。
在上述案例中,教師做好充足的課前準備工作,借助信息技術手段順利引出新課課題,組織學生利用常見的器材動手設計與操作實驗,讓他們親身體驗聲音是如何產(chǎn)生與傳播的,這樣有助于加深學生對所學知識的印象,提升課堂教學效益。
2.注重演示實驗操作,激起學生動手欲望
初中物理教師在具體的課堂教學中,應該注重演示實驗的設計與操作,要求學生仔細觀察整個實驗的過程,吸引他們的注意力,使其對接下來的實驗充滿欲望,增進他們探索新知的內(nèi)驅(qū)力,使其以飽滿的熱情投入到后續(xù)的學習中[2]。
在實施“光的折射”教學時,教師先演示一個“空碗出財寶”的魔術,將一枚硬幣放在碗底,位于學生剛好看不見的位置,然后緩緩加入清水,硬幣就會慢慢浮現(xiàn)出來,引出問題:大家是如何看到物體的?在同種均勻介質(zhì)中光是怎樣傳播的?學生描述剛才看到的現(xiàn)象,根據(jù)光的直線傳播做出合理猜測,簡單說明理由,設疑:如果不是同種介質(zhì),光又是怎么傳播的?與其原有認知發(fā)生沖突,產(chǎn)生動手操作的欲望。接著,教師簡單講解光的折射概念,課件中展示一些實例,如:星星閃爍、水底變淺、鋼叉叉魚、筷子水中“折斷”、海市蜃樓等,帶領學生操作光的折射現(xiàn)象實驗,認真觀察和描述現(xiàn)象,記錄數(shù)據(jù),使他們進一步認識折射光線、入射光線、法線、折射角及入射角。
如此,教師精心設置演示實驗,讓學生形成認知沖突,想要動手設計實驗探究光的折射現(xiàn)象,使其積極思考問題,產(chǎn)生一探究竟的欲望,通過動手操作探究光從空氣射入水中或其他介質(zhì)中的偏折規(guī)律。
3.不斷擴充理論知識,指導學生動手方法
在初中物理教學過程中,為更好地培養(yǎng)學生動手能力,理論知識是前提所在,教師需幫助他們不斷擴充理論知識的儲備與積累,使其在動手操作中擁有良好的基礎做支持。同時,初中物理教師還要做到言傳身教,在具體的動手操作環(huán)節(jié),應當指導學生怎么正確操作,如何應對錯誤與失誤等,使其掌握更多動手方法與技巧,讓他們慢慢地形成自主探究能力,進一步提升學習效果[3]。
以“液體的壓強”教學為例,教師在課件中出示水壩圖片,詢問:為什么水壩總是上窄下寬?學生觀看與思考。固體由于重力對支撐它的物體有壓強,那么液體也受到重力,對支撐它的物體也有壓強嗎?由舊及新的引導學生學習。接著,教師指導學生操作實驗:往上端開口、下端蒙有橡皮膜的塑料瓶中緩緩加水,觀察橡皮膜的形狀變化,說明什么?他們看到橡皮膜向下鼓起,使其得出液體對容器底部存在壓強的結(jié)論。隨后教師設疑:液體對容器側(cè)壁有壓強嗎?鼓勵學生自主設計與操作實驗,如:向側(cè)壁開孔且蒙有橡皮膜玻璃管中加水,觀察橡皮膜的形狀;向上端開口的塑料瓶中加水,且在側(cè)壁扎上小孔,觀察是否有水從小孔流出,使其同樣根據(jù)現(xiàn)象驗證猜測。
針對上述案例,教師利用舊知識帶領學生學習新的理論知識,使其結(jié)合學習經(jīng)驗與認知設計實驗與動手操作,初步認識液體壓強的特點,體驗科學探究的過程和方法,更好地提升學生思維的深刻性。
4.課堂展示實驗錯誤,鍛煉動手糾錯能力
物理教學中一味使用填鴨式的、灌輸式的教學方法培養(yǎng)學生的操作能力,只會讓學生形成被動學習、依賴學習的不良學習心理,影響其自主動手能力的發(fā)展。物理課程教學中,教師要給學生主動學習、主動質(zhì)疑、主動操作的機會,有意識地培養(yǎng)學生自主探索的意識,使其對物理實驗學習有更清晰的定位。對此,教師可在實驗教學中故意犯錯,通過暴露錯誤消除學生的“權威”意識,激發(fā)學生的質(zhì)疑心理,從而鍛煉學生的質(zhì)疑糾錯、動手糾錯能力,使學生實現(xiàn)從被動做到主動做的跨越。
例如,在教學“摩擦力”過程中,教師在探究影響滑動摩擦力大小的因素實驗中故意犯錯:驗證滑動摩擦力的大小與接觸面粗糙程度的關系時,教師選擇一塊光滑的接觸面與一塊粗糙的接觸面,將兩塊分別系著50克鉤碼、100克鉤碼的長方體木塊放在兩個接觸面上,觀察彈簧測力計的讀數(shù)。教師的操作明顯不滿足物理實驗控制變量的要求,出現(xiàn)了明顯的錯誤。這時,有的學生在“權威”思維的作用下沒有發(fā)現(xiàn)教師的錯誤,有的學生則通過對比教材、教輔書中相關試驗的操作方法,發(fā)現(xiàn)了書中實驗與教師實際實驗的不同。面對這種情況,教師要采取積極的、鼓勵的態(tài)度引導學生主動說出質(zhì)疑:我的實驗數(shù)據(jù)與預期不相符,你能幫老師想想實驗錯在哪了么?這樣,順理成章地讓學生提出質(zhì)疑,并鼓勵學生上講臺改正教師的錯誤操作,讓學生在重新實驗的過程中體驗科學質(zhì)疑的成就感,同時提升學生的動手糾錯能力。
針對上述案例,教師在物理實驗操作中故意犯錯,在學生猶豫時主動為學生提供動手糾錯的操作機會,讓學生在口頭糾錯、動手糾錯的過程中提升自身的動手能力。
5.著重訓練觀察能力,提升學生動手能力
在初中物理教學中,培養(yǎng)學生的動手能力,鍛煉觀察能力也是相當重要的,部分實驗在標準設備不足的情況下,怎么可以讓他們觀察完教師的操作以后,找到合適的替代物進行操作是關鍵所在,也是提升學生動手能力的有效途徑。對此,初中物理教師在課堂教學中,需著重訓練學生的觀察能力,使其將觀察中的收獲運用至動手操作中,提升他們的動手能力。
例如,在教學“牛頓第一定律”過程中,當驗證牛頓第一定律時,要用到光滑木板、小車、鋼球等實驗器材,從某些方面來說有一定的安全隱患,而且用來進行實驗的小車極易受到損壞,毛巾則要更換。在這種情況下,學生就要仔細觀察,教師指導他們驗證牛頓第一定律實驗時要采用小組模式,每組人數(shù)不能超過5個,便于所有成員的觀察。接著,學生在小組內(nèi)閱讀教材內(nèi)容,思考實驗設計與操作要求,根據(jù)課本知識動手操作實驗,讓小球從斜面下滑至毛巾上,認真觀察整個過程,思考誰在運動?誰受到阻力作用?誰在施加阻力等,需要改變的因素是什么?怎么改變它的大小?需要控制不變的因素是什么?怎么控制?如何判斷小球運動快慢的變化?使他們在反復動手實驗中進行驗證。
針對上述案例,教師著重訓練學生的觀察能力,使其了解牛頓第一定律的內(nèi)容,初步理解力和運動的關系,讓他們探究阻力對物體運動所產(chǎn)生的影響,同時提升自身的動手能力。
6.善于發(fā)現(xiàn)教學契機,制造更多動手機會
學生是動手操作的主體,也是學習的主人,培養(yǎng)動手能力自然離不開大量的操作練習與實踐,只有通過反復訓練,才能夠達到“熟能生巧”的效果,幫助他們積累更多的操作經(jīng)驗,使其掌握更多動手技巧。這就要求初中物理教師在日常教學中,應該善于發(fā)現(xiàn)教學契機,精心剖析教學內(nèi)容,為學生制造更多親自動手探究物理奧秘的機會,促使他們切實感受到物理探索的樂趣所在。
在“彈力”教學中,教師先指導學生動手做一做:用手拉橡皮筋,用橡皮泥做各種玩具,彎塑料尺,將紙張揉成團,引出問題:放手后這些物體有什么相同點與不同點?通過小實驗激起他們的學習興趣,利用疑問進一步激起探索這類物理現(xiàn)象的欲望。接著,教師詢問:橡皮筋、彈簧、直尺、橡皮泥、氣球等物體發(fā)生形變后結(jié)果有什么不同?學生在觀察、用手觸摸等活動中感知這些物體的特性,使其根據(jù)這些物體的特性進行概括與分類,引導他們總結(jié)出彈性與塑性的定義。之后,教師讓學生用力拉橡皮筋,按壓鋼尺、海綿、氣球、彈簧等物體,使其親身感知彈力的存在,同時結(jié)合生活中的一些實例歸納出彈力的概念,引領他們從生活走向物理學習。
對于上述案例,教師在課堂教學中為學生制造與提供更多親自動手的機會,使其理解什么是彈力,彈力產(chǎn)生的條件,培養(yǎng)他們的科學探究能力、動手能力及分析與解決問題能力。
7.布置生活實踐作業(yè),培養(yǎng)動手操作習慣
培養(yǎng)學生的動手能力需要持之以恒。教師不僅要在課堂中進行動手能力的培養(yǎng)教學,更要抓住生活中動手能力培養(yǎng)的機會,將物理教學滲透到學生學習、生活的各個方面,從而強化其動手意識,培養(yǎng)其操作習慣。
在“物體的沉浮條件及其應用”教學中,教師布置生活實踐作業(yè):假如由你來設計一個可以載人的帶吊籃的氣球,你打算怎樣制作?乘客乘坐了你的熱氣球升空,為了使乘客能降回地面,你打算采用什么辦法?作業(yè)驅(qū)動下,學生觀察生活中見到的氣球,如飄浮在空中可以載人的熱氣球,兒童玩的氣球玩具,普通的氣球等等,嘗試用“物體的沉浮條件”解釋不同氣球在空氣中的上浮與下沉原理。這樣,學生根據(jù)已掌握的知識使用氦氣制作不同尺寸的熱氣球,嘗試使用熱氣球載書包、枕頭、椅子等不同重物,探索可以載人的熱氣球的制作標準。
對于上述案例,教師在完成基礎理論知識的教學后布置生活實踐作業(yè),讓學生在作業(yè)的驅(qū)動下觀察、分析生活中的物理現(xiàn)象,形成“生活即物理”的學習意識,養(yǎng)成時時探索、時時動手的操作習慣。
三、小結(jié)
總之,在初中物理課堂教學中,教師需意識到培養(yǎng)學生動手能力的重要性與價值,把握好物理教學的規(guī)律及知識特征,從多個方面與不同視角切入,使其擁有更多親自動手探究物理科學的機會,逐步提高他們的動手能力,提升物理課堂教學效益。
【參考文獻】
[1]馬自榮.淺談初中物理實驗教學中學生動手能力的培養(yǎng)[J].中國校外教育,2020(20).
[2]馮大元.基于核心素養(yǎng)導向的初中物理教學策略探討[J].考試周刊,2020(83).
[3]張春勇.初中物理實驗教學中學生動手能力的培養(yǎng)策略[J].數(shù)理化解題研究,2020(32).