沪科版初中物理“实验探究”教学方法研究

2021-09-22 14:26郑安坤
理科爱好者(教育教学版) 2021年3期
关键词:实验探究初中物理教学策略

【摘 要】在初中物理教学中,抽象的理论知识与客观的实验现象相互配合,共同构成了学生物理学习的基本框架。围绕学生的物理技能開展教学,结合物理实验制定“实验探究”教学法,能让学生在直观的物理现象中发现问题、锻炼能力,为物理教学开辟新的路径。本文对沪科版初中物理教学中,如何借助“实验探究”法开展教学进行探析。

【关键词】初中物理;实验探究;教学策略

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437(2021)16-0068-02

实验探究是以实验为核心的教学指导模式,通过教学实验给出的直观物理现象来引导学生探究、思考。与传统教学模式相比,实验探究教学法解决了“学什么”“怎么学”的核心难题,引导学生在观察到实验现象后提出问题,然后进行探究。在实验探究教学法下,学生可以自由发挥,使教学具有更强的生命力。

1   实验与预习结合,让学生了解物理现象

为帮助学生掌握物理知识,教师会在物理教学前要求学生预习,提前掌握物理课程中的重点、难点知识,进一步开发学生的物理技能。在预习中,学生需要结合教学内容解决“学什么”“怎么学”的问题,并证明物理现象、概念、原理。因此,系统、全面的预习理念非常重要。部分学生在预习中采取“走马观花”的敷衍态度,认为阅读教材等同于预习,难以掌握重点知识,预习的效率难以提高。对此,教师可通过物理实验帮助学生完成预习任务,在物理现象中分析物理知识,训练学生的物理技能[1]。

以沪科版初中物理八年级上册“动与静”的教学为例,学生需要掌握“运动”、“静止”和“参照系”等概念。在预习环节,笔者向学生展示物理实验:两块木板与两个小球,并分别进行实验。第一组实验中,小球在木板上匀速运动,第二组实验中,小球和木板进行相同速度、相同方向的运动。笔者要求学生在观察实验现象之后,说明两个小球的运动状态。结合实验现象,学生回答了相关问题:在第一组实验中,小球处于运动状态,木板是静止的。但在描述第二组实验时,学生的观点出现了分歧:部分学生认为,小球与木板都在运动,处于运动状态;部分学生则认为,对木板来说,小球处于静止状态。在尝试“说服对方”的过程中,部分学生给出了自己的判断依据:分别以木板和外界环境为参照系,小球的运动状态是不同的。此时,学生意识到判断物体动静的方法,即选定统一的参考目标。在得出结论后,学生进入探究“参考目标”的练习中,并得出“参照系”的基本概念。在“实验探究”教学模式下,学生能借助物理实验引出矛盾,围绕矛盾提出问题,展开讨论,进而进一步提升教学质量。

2   实验与教学结合,导入物理知识

在课堂教学环节,学生借助教师的讲解与教材中的图片理解物理知识。对学生来说,物理是抽象的、不易理解的。当教师不断提出问题而无法展示客观原理时,学生的物理学习能力很难得到有效提升。而在实验的推动下,学生能将教材中的物理知识与现实生活中的物理现象联系起来,然后分析物理现象背后的科学原理。在“实验探究”教学法下,实验中给出知识,探究中得出结论,二者互相配合,能使学生的物理素养得到进一步提升。教师借助实验导入物理现象,能够打造“无中生有”的教学课堂,让学生在物理现象中探究物理知识。

以沪科版初中物理八年级上册“密度知识的应用”的教学为例,教师可借助实验向学生展示有关知识:准备体积、形状完全相等的木块和铁块,将其投入水中,木块能够漂浮在水面上,铁块则直接沉入水底。教师向学生提出问题,要求学生思考物理现象背后的科学原因,学生对有关问题作出回答。部分学生认为,木块与铁块发生了某种反应,使铝块受到了垂直于水面向上的力,从而漂浮。部分学生借助物理实验进行测量,认为质量上的差异是木块漂浮的主要原因。铝块与铁块的体积相同,则必然还有另外一个因素影响物体的质量。教师可给出“密度”这一概念,引导学生结合质量的计算公式得出结论:质量=密度×体积,铁块与铝块的体积相同,物体的密度越大,质量越大,由此可以推断,铁的密度大于木的密度。前一组学生经过试验,发现木并不能与水发生明显的反应,因而理解密度可以用来区分不同的物质。在“实验探究”教学法下,学生所掌握的物理知识来自自主探究,物理学习效率进一步提升。

3   实验与技能培养结合,培养学生物理思维

物理教学不能以掌握理论知识为唯一要求,在落实教学指导时,教师应主动培养学生的物理技能,开发学生的物理学习能力,使其形成主动实验、自主探究的良好意识,进一步挖掘学生的物理思维。教师可对实验教学加以利用,借助实验培养学生的物理技能,使其在动手、探究的过程中掌握真理,向着物理知识的方向不断前进。

以沪科版初中物理八年级下册“认识浮力”的教学为例,教师直接给出“浮力”这一概念,要求学生结合实验对浮力概念进行解释说明,思考物体在不同物理性质下受到的浮力会发生怎样的变化。学生根据教师的问题设计实验流程,借助实验得出答案:结合铁块与轮船的案例,学生猜想,物体所受浮力的大小与物体与液体的接触面积有关,从而利用铁丝、铁片等材料进行实验;根据“沉不下去的死海”这个故事,学生认为,死海能够将人“托起来”,是因为它的海水密度更大,所以,液体的密度影响浮力的大小;围绕“塑料瓶浮在水面上、石头沉入海底”这一问题,学生认为,密度才是影响浮力的第一要素。学生结合不同的观点给出不同的实验方案,并围绕有关实验开展探究。在这一过程中,各实验中都出现了复杂的变量,学生需要独立统计有关信息,总结实验现象。教师应该为学生创造独立开展实验的机会,引导学生自主探究,积极互动,以此培养学生的实验技能。在设计实验、开展实验的过程中,学生搜集信息、合作探究等能力得

到进一步训练,物理技能伴随着实验的开展得到提升。

4   实验与测验结合,总结教学难点

以往的初中物理教学测验以书面考试、语言检测为主要手段,虽然保证了测验的专业性,但限制了学生的发挥空间,不利于学生展示物理智慧。教师可利用物理实验开展测验,让学生围绕测验问题给出物理实验计划,开发学生的物理学习能力,为学生创造总结教学难点的

机会[2]。

以沪科版初中物理九年级上册“连接串联电路和并联电路”的教学为例,在物理测验中,可要求学生配合实验讲解有关物理知识。将学生分为独立的小组,为每位学生准备电路板、小灯泡、导线和开关等材料,要求学生操作实验。实验要求如下:A组学生连接电路后,闭合开關,所有灯泡必须同时亮起、同时熄灭;B组学生连接电路后,操作开关,根据开关数量、闭合状态的差异,灯泡必须保持不同的照明状态。这是对并联、串联知识的测验。对B组学生,由于只发了一个开关,其实验器材本身存在供给不足的问题,学生需要在实验之前向教师提出“缺少开关”的要求,才证明学生已经掌握了并联的有关知识。在学生完成实验操作之后,教师闭合电路,然后检查小灯泡的照明状态,在实验中考查学生的技能,将物理实验与教学内容结合起来,能帮助学生深刻认识自身存在的学习问题。

5   实验与反思结合,提高教学质量

学生只有养成主动反思、主动归纳的良好学习习惯,才能在物理学习中取得进步。在以往的物理教学中,一些教师以自身引导为核心,学生只需记忆物理知识即可。但在“实验探究”模式下,学生只有成为学习的主体,主动学习,积极思考,才能进一步提高物理学习能力。结合实验引导学生反思,能够帮助学生发现自身的知识漏洞,进一步端正学生的学习态度,使其产成“温故而知新”的学习意识。

以沪科版初中物理九年级下册“科学探究:电动机为什么会转动”的教学为例,教师可借助实验带领学生回顾教学内容。先前的教学中教师向学生展示了电动机转动的根本原因,但结合物理学习经验,学生会质疑既有的物理结论:当电动机的转子存在较大的惯性时,电动机也会缓慢转动,电动机的转动是否与惯性有关?部分学生围绕电动机的材料利用“电生磁”、“磁生电”设计实验,提出电动机获得动力,不停转动,如果直接用磁铁吸附在电动机的两端,依靠引力和斥力进行实验,电动机是否能够长时间保持运转状态,成为“磁动机”呢?学生的想法看似天马行空,但这是对物理知识的大胆质疑。教师可引导学生开展物理实验,借助实验帮助学生分析现象,为学生创造学习的机会。

总之,物理实验不应该只是展示理论知识的手段。在初中物理教学中,教师可将“实验探究”教学法应用到预习、复习、反思等各环节,借助实验开展师生、生生互动,大力提高学生的技能,一步提升学生的物理学习

能力。

【参考文献】

[1]叶珊.初中物理实验课堂教学的优化方式解读——以沪科版为例[J].新课程(中),2019(2).

[2]李盛柏.沪科版初中物理“实验探究”教学之我见[J].中小学教学研究,2009(3).

【作者简介】

郑安坤(1979~),汉族,山东临沂人,本科,中学一级教师。研究方向:中学物理。

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