马媛媛
摘 要:物理实验作为初中物理学习的一大重要板块,教学过程中有许多地方仍需要完善,除了教材中相关实验的教学外,对课外实验的设计和实施都亟待研究。结合物理实验教学特点以及多年教学实践经验,从几个方面提出初中物理实验教学的想法与策略。
关键词:初中物理;实验教学;课外拓展
物理是一门实践性较强的科目,在新课程改革的背景下,初中物理教师要逐步重视物理实验的教学,引导学生建立实验操作的思维方式和对实验内容的兴趣,帮助学生树立学习物理的信心,为以后的物理学习做好铺垫。在传统的教育模式下,初中物理受考试选拔的影响只能采用教师在讲台上操作,学生在讲台下观看的教学模式。而物理实验的意义在于让学生在具体的实践操作中,对教材知识进行验证和二次学习,能够让学生更加理解其中的物理含义,但是传统的教学方式就失去了物理实验的本来意义。长久下去,学生会对物理实验产生厌烦抵触的情绪,更不用说在物理实验中汲取物理知识了。与此同时,社会也在不断发生变革,但是教材的知识与实验内容并没有太大的变化,这就导致有时候实验的侧重点与当前的社会实际产生脱节,教师只是根据课本上有的实验进行操作,不去积极寻求创新,这样对提高学生的物理水平没有帮助。鉴于此,笔者结合多年实践经验提出几点策略,努力探寻课本之外的新型实验内容,为广大教育工作者提供参考。
一、根据学生兴趣设计课外实验
兴趣作为帮助学生进步的一大导向性力量,在学生成长和发展的过程中发挥着极其重要的作用。因而在物理实验教学中,初中物理教师可以在课堂利用多种手段为学生营造相对轻松舒适的实验课堂氛围,进而激发学生自主动手操作的兴趣。在信息化的社会背景下,网络资源日趋丰富,教师要合理利用好这些资源和多媒体手段帮助学生建立起对实验的兴趣。与此同时,在完成某一章节的学习后,教师可以根据学生的兴趣对课本上没有出现的实验进行设计与安排。这样能够在很大程度上满足学生的好奇心理,也是学生对所学知识的二次验证,能够检验学生的学习成果。
例如,在学习完“电磁场”这一章节后,学生对通电螺线管的磁场分布情况较为感兴趣,但是课本上给出的知识点没有实验过程中的直接和生动,因而教师可以针对这一节安排实验。这个实验所需要的工具并不难,将导线缠绕在铁钉上作为自制螺线管,将小磁针放在螺线管的不同位置,记录小磁针静止时北极的指向,也就是该点磁场的方向。探究的过程中,改变电流的方向再重复上述操作,探究电流和磁场方向之间的关系。首先,教师可以通过多媒体手段播放视频,让学生对实验过程和物理现象有一定的了解,随后学生会对生动形象的生活视频产生兴趣,从而调动自身的积极性,在物理课堂上发散自己的思维,产生想要一探究竟的欲望和意识。紧接着教师组织学生练习这一实验,以此培养学生的动手能力,在探究的过程中得出结论,在探究的过程中总结经验。只要以兴趣为导向的教学能够帮助学生最大限度地发挥学习的主观能动性,只有学生主动参与,教师的实验才能达到理想的效果和目标。
在根据学生兴趣设计实验的前提下,教师要兼顾到教学时间和教学条件的限制。如果是非重点知识就没有必要大张旗鼓地进行实际实验,这类实验就可以利用丰富的网络资源进行演示,既节约时间,也能够降低实验成本。与此同时,要注意实验的安全性,对于高危险系数的实验尽量采取看视频的教学方式,学生亲身实验的风险太大。当学生提出一些实验要求时,或是产生新的实验愿望时,教师不要急于否定学生的思考,可以先利用网上已有平台进行模拟仿真,确定其可行性和安全性,再进行实际操作,这样在保证安全性的同时,大大丰富了教学的内容,让物理实验不再仅仅拘泥于教材,提高学生创新思考的能力,培养学生的创新能力。
二、引入生活中的实验辅助教学
原先的物理实验教学仅仅认为实验是物理课堂的辅助教学方法和手段,并没有深刻意识到物理实验教学的重要意义。但其实物理来源于生活同时高于生活,是对生活中蕴含的底层逻辑的归纳和总结,同时生活中的许多产品也是物理的体现和复刻。初中物理教师应该在物理实验教学的过程中,渗透着生活中的物理知识,让学生充分感受到物理知识在生活中处处有物理,学会探究和发现生活中的物理。在课外实验的拓展方面,就要引入生活中的实验,帮助实验教学更加高效地实现教学效果。
例如,在“流体压强与流速的关系”这部分教学内容中,教材中的实验与生活实际联系存在一定的差距,“飞机的升力”虽然与生活相关,但对于初中学生来说还是有些遥远,很难发挥出这个例子的实效。因此,教师可以利用生活中房屋在吹过堂风时窗帘的摆动,来引导学生认知这一物理现象。学生经常玩的折纸飞机也蕴含着这一科学原理,在进行实验时就可以结合平时的游戏进行设计,让学生在轻松的氛围中学习,能够起到事半功倍的效果。又例如,在学生学习九年级物理“探究家庭电路中电流过大的原因”的过程中,教师在课堂教学的导入环节向学生展示生活中常见的照明电路、灯泡、保险丝等,以此引起学生对物理的熟悉感和亲切感。然后教师就可以根据学生基础提出引导性问题:家庭电路中电流过大的原因有哪些?学生就会主动探究保险丝的材料对家庭电路产生了什么影响。但是这一章节的实验并不好实际操作,因而教师就可以利用好网络资源,将实验内容更加直观地摆在学生眼前,拉近物理实验与学生之间的距离,让学生近距离感受物理的魅力,通过理论与实际的结合学习,养成将科学技术应用于日常生活的意识,为以后的物理学习奠定良好的基础。
同时,在一些实验需要进行大量数据处理或是参考资料的搜寻时,都需要互联网技术的支持。在实验的过程中,学生与教师能够良好互动,教师通过实验中暴露出的问题,总结理论知识存在哪些缺漏,学生则通过实验加深对理论知识的理解,在交互的过程中实现共同进步、共同成长。
三、设计合作探究式课外实验
物理实验的过程中存在许多要动手实操的环节,仅仅依靠一个人的力量是无法完成的,需要学生在小组的帮助和配合下完成。教师可以在物理实验教学中对学生采取小组合作的教学方式,一方面能够发挥和提高学生在实验中的主觀能动性,提高学生在实验过程中独立思考、处理和解决问题的能力;另一方面也可以在这个过程中培养学生人际交往、合作共享的能力。同时,自主探究式学习也是初中生应当具备的一项基本能力,在学生对一些实验产生兴趣并提出实验需求时,教师可以结合实际情况进行实验设计,随后组织学生进行实践。自主探究要求学生尽量独立自主地完成实验,在实践的过程中与小组成员分工合作,总结成功或者失败的原因,实验命题可以自主设置。
例如,在学生学习九年级物理“探究串、并联电流、电压关系”的过程中,通过改变电路的连接状态,观察彩色灯的亮度的不同的效果,得出串、并联电路的规律。学生在实验过程中体会“控制变量”的科学研究方法,得出客观、真实的物理结论,在这个过程中掌握和学习物理知識。学生针对这一节的学习情况进行不同主题选择:“串联对电流的影响”“串联对电压的影响”“并联对电流的影响”“并联对电压的影响”等,随后进行分组。“小组合作”的实验模式作为提高学生学习能力的高效方法,一定要求大家在自愿的前提下分组,要兼顾每一位学生的情况,这就要求教师对学生的情况进行了解和掌握。合作实验的目的是让每一位学生都进步,都有收获,但是学生个体之间存在差异是不可避免的。长期的教学经验告诉我们分组的基本准则“组内异质、组间同质”。这一原则即在小组之间尽量能够做到组员之间性格、爱好、能力等有差异性和互补性,但是在组和组之间要保持一致性,缩小差距,才能更好、更公平地竞争、合作。同时,在责任分工上不要给学生贴上各种各样的标签,让学生自主选择责任和身份,合理分配角色,激发小组成员参与实验的积极性,强化小组内和小组间的交流,提升交流的质量。
在探究过程中出现的各种问题,要及时进行反馈和解决。对于重、难点的教学,一定要让学生学会提出问题。提出一个问题往往比解决问题更重要,更能考验学生对知识的掌握程度,在实际实验时,可以让学生对其中不明白的点进行提问。例如,电路如何连接?如何检验电路的连接状态?如果出现短路、断路应该怎么检测?除此之外,一方面“小组合作”的学习模式能够很大限度地发挥学生的自主学习性和创造能力,培养了学生信息检索、处理、归纳的能力;另一方面这样的学习模式也促进了小组成员之间优势互补、团结合作,让学生的个性得到了全面发展,增强了学生与同学相处和在集体中生活的能力。
总而言之,在新课程改革的背景下,物理实验属于物理教学当中的基础部分,同时也是十分重要的学习内容。所以初中物理教师在实验教学过程中需要努力打破传统的教育模式的壁垒,积极探索新的教学方式和途径,以激发学生最大的主观能动性。教师要不断创新,结合生活实际进行课外实验的挖掘和提取,根据已有条件尽可能为学生提供更多的实验机会,增强实验能力。教师不但要传授知识,也要指导学生进行创新型思考,培养学生在学业上的创新创造能力,使学生得到最充分的发展,培养出适合现代教育和国家社会要求的创新人才。
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