摘要:物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,很多物理規(guī)律都需要通過實驗的方式進(jìn)行驗證,因此在初中階段的教學(xué)中教師要重視實驗教學(xué),通過實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促使學(xué)生積極主動地參與實驗活動。物理教師要從學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律和身心特點出發(fā),不斷優(yōu)化實驗教學(xué),促使學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得到培養(yǎng)和發(fā)展,文章重點就核心素養(yǎng)下的初中物理實驗教學(xué)展開論述。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);初中物理實驗教學(xué);因材施教策略
中圖分類號:G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1673-8918(2022)24-0119-04
一、 引言
在教學(xué)中,初中物理教師應(yīng)通過實驗教學(xué)、豐富實驗內(nèi)容、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念、創(chuàng)設(shè)實驗情境等方式進(jìn)行實驗教學(xué)研究。通過豐富多彩的實驗提高學(xué)生的綜合素養(yǎng),通過物理探究實驗結(jié)果,提高學(xué)生的物理實驗?zāi)芰?,以此提高學(xué)生的綜合物理能力。在此基礎(chǔ)上,初中物理教師應(yīng)重視實驗教學(xué)與研究,提高學(xué)生的基本能力。
二、 豐富實驗內(nèi)容,激發(fā)實驗興趣
初中物理探索性實驗教學(xué),是初中物理實驗不可或缺的一部分。因此,教師應(yīng)探索物理教材實驗內(nèi)容的廣度和深度,豐富實驗內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生實驗探索的興趣,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的實驗,提高學(xué)生進(jìn)行物理實驗的綜合能力,展示實驗教學(xué)的有效性。例如,在探索性實驗中,學(xué)生不僅可以在教師的指導(dǎo)下,按照一定的順序進(jìn)行,在測平均速度實驗中將實驗步驟分為五個步驟。在實驗過程中,通過豐富的探索和實驗過程,引導(dǎo)學(xué)生不斷總結(jié)經(jīng)驗,控制測量物體平均速度所需的時間和路程。了解速度測量在物理學(xué)習(xí)中的重要性,明確速度測量在生活中的應(yīng)用方向,為理解速度在生活中的應(yīng)用效果、有效豐富經(jīng)驗內(nèi)容提供堅實的基礎(chǔ)。教師還可以讓學(xué)生自己制作實驗設(shè)備,豐富實驗內(nèi)容,使學(xué)生正確理解什么是速度以及如何通過加大坡長及手和大腦之間的聯(lián)系來測量物體的平均速度。在成功實驗的基礎(chǔ)上,激發(fā)了學(xué)生對實驗研究的興趣,豐富了初中物理知識,為實驗研究奠定了基礎(chǔ)。
三、 激發(fā)學(xué)習(xí)實驗思維,培養(yǎng)實驗?zāi)芰?/p>
初中教師在研究實驗教學(xué)時,可以突破傳統(tǒng)的實驗課程,通過實驗研究觀念的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新,培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行物理實驗的能力,提高學(xué)生的基本物理能力。因此,教師可以在教學(xué)中創(chuàng)新分層研究性實驗,開展實驗教學(xué)活動,幫助不同物理學(xué)習(xí)能力的學(xué)生接觸現(xiàn)實生活和實驗內(nèi)容。通過同一學(xué)習(xí)小組的共同努力,參與實驗過程,不斷發(fā)現(xiàn)和解決問題,加快解決問題的速度,培養(yǎng)各級物理科學(xué)精神,培養(yǎng)物理實驗?zāi)芰?。如:在“聲音的傳播”的實驗教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過聲音的產(chǎn)生、傳播、特性和應(yīng)用來學(xué)習(xí)和體驗“聲音如何進(jìn)行傳播”。學(xué)生被分成具有良好學(xué)習(xí)能力的小組。教師引導(dǎo)具有這種學(xué)習(xí)能力的學(xué)生進(jìn)入實驗研究,了解相關(guān)知識,實現(xiàn)實驗研究的廣度和深度。對中等學(xué)習(xí)能力的學(xué)生,教師可以通過以鞏固和理解基礎(chǔ)知識為重點的研究性實驗來指導(dǎo)這一級別的學(xué)生,從而通過實驗考試實現(xiàn)既定的學(xué)習(xí)目標(biāo)。對學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生,教師可以要求這些學(xué)生在了解學(xué)習(xí)障礙原因的基礎(chǔ)上進(jìn)行扎實的知識教學(xué)和指導(dǎo),進(jìn)入實驗學(xué)習(xí)、自主實驗學(xué)習(xí)。通過這一創(chuàng)新模式,教師通過改造教育和娛樂設(shè)施來研究實驗教學(xué)活動,使具有不同學(xué)習(xí)能力的學(xué)生能夠在這種分層管理的基礎(chǔ)上對聲音傳播的實驗研究保持良好的物理學(xué)習(xí)習(xí)慣,進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
四、 創(chuàng)設(shè)和研究實驗情境以提高物理思維
當(dāng)代信息技術(shù)飛速發(fā)展,多媒體技術(shù)在物理實驗教學(xué)中的廣泛應(yīng)用為物理實驗教學(xué)增添了色彩。在此過程中,教師可以創(chuàng)設(shè)多媒體實驗情境,讓學(xué)生觀看物理實驗過程,了解正確的實驗步驟,不斷反思物理實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因,提高學(xué)生的物理思維能力,達(dá)到研究性實驗的目的。同時,教師還可以記錄學(xué)生的實驗過程,并在實驗總結(jié)中播放,讓學(xué)生通過再現(xiàn)自己的實驗過程,發(fā)現(xiàn)并總結(jié)問題,提高物理實驗的操作能力。例如,八年級上冊第四章《光現(xiàn)象》的教學(xué)過程中,可以對光的反射、折射和色散進(jìn)行實驗研究,教師允許學(xué)生使用信息技術(shù)檢測生活中的光現(xiàn)象并進(jìn)行實驗?zāi)M。同時,教師可以利用收集到的數(shù)據(jù)和知識,從日常接觸對象中收集實驗材料,讓學(xué)生通過觀看實驗視頻來驗證自己的假設(shè),設(shè)計和實施簡單的實驗。學(xué)生的思維多種多樣,他們通過自主創(chuàng)新完成實驗,而且從實驗中得出相應(yīng)結(jié)論。因此,針對這樣的探究實驗,教師引導(dǎo)學(xué)生在實驗的過程中,有的放矢地完成實驗,并通過教師在實驗總結(jié)環(huán)節(jié)中將錄制的學(xué)生實驗的視頻播放,使學(xué)生清晰地看到自己的試驗過程,以此發(fā)現(xiàn)問題并解決問題,展示探究實驗在初中物理教學(xué)中的有效性。
五、 創(chuàng)設(shè)問題情境并保持物理思維
在創(chuàng)設(shè)問題情境時,要善于聯(lián)系生活因素,促進(jìn)其良好的整合,以激發(fā)學(xué)生的共鳴,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。對初中階段學(xué)生來說,他們的好奇心是顯而易見的,在這一點上,它對學(xué)生的個人發(fā)展特別有用,這有助于鼓勵學(xué)生探索日常生活中的物理現(xiàn)象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理問題的積極性,使學(xué)生在不斷反思的過程中加深對物理知識的理解,同時也有利于提高初中生的觀察能力和思維能力。教師在教學(xué)中可以提出生活問題,創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的思維,使他們感到生活中充滿了物理現(xiàn)象和物理知識。這樣,學(xué)生可以更加關(guān)注物理知識的學(xué)習(xí)過程,積極探索物理知識的精髓,逐步提高自己的物理學(xué)習(xí)水平。
六、 通過實驗測試創(chuàng)設(shè)問題情境
教師應(yīng)重視信息技術(shù)的應(yīng)用,在教學(xué)中融入趣味性因素,提高學(xué)生的感官體驗,有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。在此背景下,教師可以積極利用多媒體技術(shù)創(chuàng)造問題情境,通過視頻投影和聲音再現(xiàn)的形式,將抽象復(fù)雜的物理知識轉(zhuǎn)化為清晰直觀的物理知識。要促進(jìn)學(xué)生對物理知識的理解,使學(xué)生更冷靜地回答物理問題,達(dá)到在初中物理課堂上創(chuàng)設(shè)問題情境的目的。應(yīng)注意的是,部分教師可能會將多媒體技術(shù)的使用視為一種手段,而不是把所有教學(xué)內(nèi)容都完整地表達(dá)出來。例如,在“物態(tài)的變化”課程中,教師可以使用多媒體技術(shù)創(chuàng)造問題情境,在本課程結(jié)束時,老師可以在課堂上向?qū)W生展示瀑布、冰天雪地和蒸汽機等圖片,然后讓他們思考:為什么老師把這三張圖片放在一起?這三張照片之間有什么聯(lián)系?要求學(xué)生根據(jù)物質(zhì)進(jìn)行分類。通過提問和反思物理現(xiàn)象的變化過程,引導(dǎo)學(xué)生理解“物態(tài)變化”的相關(guān)知識,并闡明固體、液體和氣體的主要特征,使初中生在物理學(xué)習(xí)上取得快速進(jìn)步。
七、 變廢為寶,幫助學(xué)生將理論知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來
與其他課程相比,物理課程的知識點更抽象,對學(xué)生的要求更高,學(xué)生學(xué)習(xí)和理解物理的難度更大。為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)和理解物理知識,一些初中教師在實際工作中積極開展物理實驗,通過物理實驗將抽象的知識轉(zhuǎn)化為直觀的物理現(xiàn)象,減少學(xué)生的困難,使其更好地學(xué)習(xí)相關(guān)知識。然而,值得注意的是,一些實驗材料是昂貴的,雖然它能在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績,但也增加了學(xué)校的經(jīng)濟(jì)壓力。在這種情況下,廉價的實驗引起了極大的關(guān)注,廉價實驗要求教師在保證實驗效果的前提下,利用生活垃圾完成實驗,從而降低實驗成本。成本低的實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生了解物理知識與現(xiàn)實生活的關(guān)系,提高學(xué)生的成績和基本能力。在關(guān)于眼睛和眼鏡的解釋中,教師主要使用凸透鏡進(jìn)行實驗,很難獲得對眼線模擬效果有負(fù)面影響的連續(xù)量表。在實驗中,可以用透明可口可樂瓶、水和三線平行照明模擬鏡頭,并進(jìn)行微散光實驗,幫助學(xué)生了解近視的原理。廉價實驗的開展,減少了學(xué)生的學(xué)習(xí)困難,增加了學(xué)生對物理知識的深刻理解,進(jìn)而提高了初中生的核心能力。
八、 優(yōu)化分組設(shè)計,以實現(xiàn)高效分組
一般來說,實驗教學(xué)是分組進(jìn)行的,這有兩個優(yōu)點。一是有效解決了學(xué)生個人技能發(fā)展不足導(dǎo)致實驗過程緩慢的問題;二是學(xué)生合作實驗?zāi)苡行У貙嵤┬〗M討論與合作,培養(yǎng)學(xué)生的配合協(xié)調(diào)能力。然而,在當(dāng)前的物理實驗中,筆者注意到,盡管許多教師也安排學(xué)生進(jìn)行小組實驗,但他們的小組策略存在問題。其中一個重要的問題是,教師經(jīng)常利用這個機會促進(jìn)學(xué)生的自由按座位分組,雖然這樣可以保證學(xué)生群體之間的快速溝通,但學(xué)生群體之間的整體發(fā)展水平差距較大,不利于學(xué)生群體之間的競爭。在實驗課結(jié)束時,一些小組可以輕松結(jié)束實驗,而另一些小組則無法達(dá)到實驗?zāi)康?。要改變這種情況,教師必須要調(diào)整分組基礎(chǔ),并根據(jù)學(xué)生的技能發(fā)展水平對學(xué)生進(jìn)行分組。這樣,只要達(dá)到學(xué)生能力發(fā)展的適當(dāng)閾值,每個小組都可以成功完成預(yù)期的探究任務(wù)。例如,在探究“摩擦力”實驗過程中,教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的能力發(fā)展情況將學(xué)生分組,以確保每組學(xué)生的綜合能力大致相同。
九、 探究性實驗教學(xué)強調(diào)引導(dǎo)和啟發(fā),強調(diào)學(xué)生的情境性
探究性實驗在初中物理教學(xué)中占有十分重要的地位。事實上,它是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基本支柱,在學(xué)習(xí)實驗中,學(xué)生不僅要分組練習(xí),還要在考試過程中進(jìn)行實驗,形成深刻的體驗和感悟,在學(xué)習(xí)體驗中,要能夠突出學(xué)生的主體地位,鍛煉學(xué)生的不畏難心理,勇于探索的科研態(tài)度,善于分析、思考、實事求是,從而提升初中生的發(fā)明創(chuàng)造力。當(dāng)然,實驗教學(xué)發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用,更發(fā)揮了初中生的主體作用。新課程改革的基本理念是“以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)”,這是因為學(xué)生的問題學(xué)習(xí)需要有效的組織和教師的指導(dǎo)。在課堂教學(xué)中,教師如何根據(jù)教學(xué)目標(biāo)組織和管理課堂,這直接關(guān)系到學(xué)生在課堂掌握知識的效率。從這個意義上講,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用是有效課堂教學(xué)的重要保證,例如,在教學(xué)的杠桿作用下,教師組織學(xué)生的實驗,要求學(xué)生多次填寫實驗數(shù)據(jù),然后讓學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù),找出規(guī)律,大多數(shù)學(xué)生發(fā)現(xiàn)很難找到定量關(guān)系,有時會得出錯誤的結(jié)論。例如,一組學(xué)生通過實驗獲得以下實驗數(shù)據(jù):動力F1=5N,動力臂L1=4cm,阻力F2=4N,阻力臂L2=5cm。因此,這組學(xué)生錯誤地得出結(jié)論:動力F1+動力臂L1=阻力F2+阻力臂L2。究其原因,是學(xué)生沒有多次實驗,多獲得幾組實驗數(shù)據(jù),以避免偶然性。教師通過及時組織和指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗,可以有效地避免這些錯誤,提高課堂教學(xué)效率。只有充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,才能保證學(xué)生自主探究的有效性,提高課堂教學(xué)效率。
十、 注重課堂演示實驗
課堂演示實驗在初中物理教學(xué)中也占有重要地位,它關(guān)系到學(xué)生的理解、提高和創(chuàng)新,關(guān)系到學(xué)生物理知識和技能發(fā)展。具體來說,通過示范性實驗創(chuàng)設(shè)物理情境和引入學(xué)科,可以有效地引導(dǎo)和激發(fā)學(xué)生對物理的興趣,同時演示實驗還有助于理解物理概念。例如,當(dāng)學(xué)習(xí)探索磁場的基本性質(zhì)時,學(xué)生很難理解它們,因為磁場是抽象的。教師可以將磁鐵放在小針附近,讓學(xué)生觀察小針的偏轉(zhuǎn)情況,從而告訴學(xué)生磁場會對放置在其內(nèi)的磁鐵產(chǎn)生力的作用。我們可以通過研究小磁針來研究磁場,因此,把不易觀察和理解的抽象現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為易于觀察和理解的現(xiàn)象,這也是科學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。
十一、 聯(lián)系實際激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
應(yīng)該從學(xué)生所知道的內(nèi)容開始學(xué)習(xí),學(xué)生在實際學(xué)習(xí)中也應(yīng)遵循這種學(xué)習(xí)方法。初中物理教師應(yīng)在課程中充分利用這一有利機會,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使其積極參與物理學(xué)習(xí)和實驗。在新的教學(xué)方法下,教師必須不斷發(fā)展自己的思維,幫助學(xué)生提高能力。例如,在三棱鏡分解太陽光的實驗中,老師可以引導(dǎo)學(xué)生了解實驗的背景和過程,使得學(xué)生對日常生活中的陽光有極大的興趣,進(jìn)而促使他們思考如何做好實驗。同時,在實驗結(jié)束時,教師可以讓學(xué)生談?wù)撍麄冊趯嶒炛杏龅降睦щy以及他們成功后的感想。這種有趣的教學(xué)方法,對學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)物理是很重要的。
十二、 充分互動,讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)主動權(quán)
在實際的初中物理實驗教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)充分調(diào)動教師與學(xué)生的互動關(guān)系,不同的物理方法能使學(xué)生更好地理解物理知識和實驗的本質(zhì)。當(dāng)然,教師應(yīng)該注意引導(dǎo)學(xué)生互動,幫助他們形成思維和物理思維。通過這種互動,學(xué)生將發(fā)展自己的主動學(xué)習(xí)能力,發(fā)展自己的基本自主學(xué)習(xí)能力,創(chuàng)造自己的物理學(xué)習(xí)主觀能動性。例如,在碘升華實驗中,學(xué)生可以討論現(xiàn)實生活中,舞臺用干冰升華制造出煙霧繚繞的效果兩者之間的相同點和不同點。學(xué)生之間的討論能使學(xué)生在具體的實驗中發(fā)展學(xué)習(xí)主動性和充分的思考能力,激發(fā)學(xué)生積極探索和充分互動的精神。
十三、 改進(jìn)實驗評估
學(xué)校應(yīng)根據(jù)教師教育的實際情況制定培訓(xùn)計劃,特別是改變傳統(tǒng)的教師教育觀念,跟上新課程實驗改革步伐,重視物理實驗教學(xué),促進(jìn)物理實驗的研究與發(fā)展。在實驗教學(xué)中,教師應(yīng)要求學(xué)生考慮實驗原理、實驗?zāi)繕?biāo)、實驗步驟和適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施,以幫助學(xué)生收集實驗數(shù)據(jù),重視學(xué)生的語言表達(dá)能力,培養(yǎng)學(xué)生的實際應(yīng)用能力以及創(chuàng)造性思維。同時,物理教師可以為學(xué)生提供進(jìn)行課堂實驗、觀察和分析實驗結(jié)果以及解釋物理知識原理的機會,該方法不僅能使學(xué)生掌握實驗過程,而且能直觀地理解實驗結(jié)果。教師應(yīng)優(yōu)化實驗評價體系,從評價內(nèi)容的多維性、評價主體的多樣性等方面反映實驗教學(xué)。總之,教師應(yīng)尊重學(xué)生的地位,充分尊重學(xué)生在實驗教學(xué)中的主導(dǎo)作用,提高學(xué)生參與物理實驗教學(xué)的積極性,為學(xué)生提供機會和平臺,促進(jìn)學(xué)生個性和生活技能的發(fā)展。
十四、 結(jié)語
綜上所述,文章從諸多基本素質(zhì)的角度簡要論述了初中物理實驗的教學(xué)策略,注重實驗思想和方法的滲透,為實踐提供機會;實驗學(xué)習(xí)課程旨在提供指導(dǎo)和啟發(fā),突出學(xué)生的地位,充分利用課堂演示實驗促進(jìn)課堂教學(xué)。事實上,從核心素養(yǎng)的角度來看,初中物理實驗教學(xué)無疑是一線教師在實踐中不斷探索和總結(jié)的一個深而廣的課題。
參考文獻(xiàn):
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作者簡介:蔣挺華(1969~),男,漢族,福建永泰人,福建省永泰縣城關(guān)中學(xué),研究方向:物理學(xué)。