如何提高初中物理课堂实验的有效性

2021-02-01 05:34张金军
数理化解题研究 2021年17期
关键词:磁针磁体摩擦力

张金军

(江苏省兴化市沙沟中心校沙沟初中 225777)

物理对于初中生来说一门相对陌生的学科,学习兴趣有待激发,实验教学与理论教学是相辅相成、不可分割的,教师需要着重提高实验教学的有效性,科学创新教学方法,增进实验与理论之间的联系,善于启发与引导学生,设置极具探究性的实验学习环境,使其通过实验对物理知识的学习产生浓厚兴趣,助推他们积极构建完善的物理知识框架与结构体系.

一、运用趣味物理实验,引发学生学习兴趣

在初中物理课程教学中,要想提高实验教学的有效性,首要任务是引发学生的学习兴趣,只有他们对所学知识感兴趣,才会获得源源不断的动力支持,使其全身心的参与到物理知识的探究中.初中物理教师在具体的课堂教学中,可根据章节主题巧妙设计一些趣味性的物理小实验,为物理课堂注入更多生机与活力,据此激起学生的学习兴趣,使其对神奇的物理现象充满好奇之心与求知渴望,让他们体会到物理探究的乐趣,提高实验教学的有效性.

比如,在进行“静电现象”教学时,教师先演示趣味性小实验:先用一根塑料棒在自己的头发上多摩擦几下,再靠近小纸屑,学生可以看到塑料棒将小纸屑吸附起来的现象,使其自行阅读教材内容,引导他们一起总结摩擦起电的原理.接着,教师组织学生操作实验:先用丝绸摩擦两根有机玻璃棒,再相互靠近;运用同样的方法用毛皮摩擦两根橡胶棒后相互靠近,使其发现两根有机玻璃棒和两根橡胶棒均相互排斥,然后用有机玻璃棒靠近橡胶棒,他们能够看到两者相互吸引.随后组织学生讨论上述神奇现象的原因,归纳结论:摩擦能让物体产生静电,电荷有正负之分,同电相斥、异电相吸,让他们对新课的学习更有兴趣,充满探究欲望.

二、制造更多实验机会,指导学生动手操作

在初中物理教学中,实验主要分为教师演示实验与学生实验两大类,随着新课改的大力推进,倡导学生全面发展,教师在讲授物理知识过程中,应当尽可能制造更多的实验机会,指导他们动手操作,使其获得亲身体验,体会到物理知识的科学性,并锻炼实验操作技能.初中物理教师在日常教学中,需主动为学生提供大量的实验操作机会,使其独立或在小组内合作操作,且在操作中思考、交流实验现象、汇总数据、归纳结论,提升实验的有效性.

在这里,以“浮力”教学为例,教师谈话导入:不会游泳的人掉到河里将会怎样?学生结合生活常识知道会沉下去,转折:但抱着救生圈就不会下沉,像木块、船会浮在水面上,潜水艇能在水中自由浮沉,那什么是浮力?浮力是如何产生的?为什么物体会浮上水面或沉下水底?结合常见现象激发他们的求知欲.接着,教师指导学生实验:把乒乓球用力按到水底后放手,谈论个人感受和看到的现象,使其体会到浮力的存在.之后,学生操作实验:将一个乒乓球放入一个无底倒置的饮料瓶中,向饮料瓶中加水,发现乒乓球不会浮上来,使其分析原理,研究浮力产生的原因,随后继续指导他们通过自主实验的方式探究影响浮力大小的因素.

三、设计探索性质内容,强化学生科学思维

物理知识具有典型的自然性与科学性特征,在初中物理教学教学过程中,实验具有催化剂的作用,一方面能够帮助学生巩固掌握物理学的理论知识,另一方面可以培养他们的探索精神与科学思维.因此,初中物理教师在课堂教学中应从实际生活着手,设置一些具有探索性的内容或课题,指引学生根据个人认知与知识积累一起研究,使其通过提出猜想、设计实验、验证和检验猜想等流程探索物理的奥秘,强化他们的科学思维,增强实验的有效性.

例如,在开展“摩擦力”教学时,教师先演示实验:小车从斜面上滑下后在桌面上运动;拉动木块在木板上运动;筷子提米,搭配问题:小车为什么会停止运动?为什么用力拉木块才会前进?筷子提米的原因是什么?利用生动实验引起学生的学习热情,让他们在实验辅助下思考和分析问题,使其初步认识摩擦力.接着,教师带领学生认识摩擦力的分类有静摩擦、滑动摩擦与滚动摩擦,设疑:有哪些方法能够改变摩擦力的大小?使其积极思考,大胆提出假设与猜想,组织他们以小组为单位设计实验方案,重点讨论控制变量法的应用,及怎么测量摩擦力的大小.随后指导学生完成实验和验证,使其深入探索摩擦力,强化他们的科学思维.

四、营造平等和谐氛围,鼓励学生创新实验

针对初中物理实验教学,学生在学习过程中只有获得一定的成就感与满足感,他们在后续理论学习与实验探究中才会表现的更为积极踊跃,增强自主学习的渴望,使其收获更多知识与技能.由于初中生学习物理的态度相对被动,兴趣一般,在实验教学环节,教师可以营造平等和谐的课堂氛围,以鼓励性教学为主,使其思维变得更为开放与灵活,引导他们创新实验内容或形式,同时密切关注每一位教学对象在实验中的表现,及时给予点拨与指导.

举个例子,在“二力平衡”教学中,教师先组织学生在小组内讨论教材9-1中的四幅插图,指出所示物体分别处于怎样的状态?它们受到哪些力的作用?使其逐图分析一一指出,并在课本上直接画出力的示意图,引领他们总结出平衡状态、平衡力和二力平衡的概念.接着,教师设疑:二力平衡需要满足什么条件?学生在小组内一起猜想、假设与讨论:二力平衡时两个力的大小可能相等,方向可能相反等,结合他们提出的猜想设计实验,鼓励可行的方法,不合理的摒弃,使其自主设计实验方案,巡回指点方案的取舍.随后教师指导学生操作实验研究二力平衡的条件,使其认真观察记录实验条件和现象,引领他们分析、归纳得出结论.

五、适当引用信息技术,提高物理实验效率

当前,随着信息化时代的来临,信息技术成为一种常用的辅助性教学手段,各类学校的多媒体设备已基本配备齐全,这为课堂教学带来更多新的思路.在初中物理课堂教学实践中,为提高实验教学的有效性,教师应该适当引用信息技术手段,把部分不易操作或抽象实验通过视频或动画形式呈现出来,将物理知识变得生动形象、具体直观,微观现象变得宏观化,强烈冲击学生的视觉感官,辅助他们高效学习,从而提高实验教学的效率.

诸如,在实施“磁场”教学时,教师先演示实验:用磁体吸小磁针,小磁针指向发生偏转,询问:磁体对小磁针产生力的作用时没有接触,那么两者之间力的作用是如何产生的?学生知道磁体周围存在的一种看不见、摸不着的物质,借机引出“磁场”的概念,使其通过磁体对小磁针产生的作用发现磁场的存在,但是过于抽象难以理解.此时,教师可以利用多媒体设备播放磁体吸引小磁针的动画,形象展示出磁场的形状与磁分子.接着,教师演示实验:在磁体周围不同位置放上多个小磁针,学生可以看到不同位置小磁针的指向不同,说明磁场中不同位置的磁场方向不同,同样利用信息技术来呈现,把抽象的知识点转变成具体化的内容.

在初中物理课堂教学实践中,教师需高度重视实验教学的地位,结合物理知识的特色从多个方面与角度提高实验的有效性,带领学生在实验辅助下更好的理解理论知识,使其在物理探究活动中始终保持浓厚兴趣,拥有不竭动力,进而升华整体教学效果.

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