陆召丽
(宿迁市实验学校,江苏 宿迁 223800)
初中物理学科作为重要学科之一,其目的是运用物理知识分析各种问题出现的原因,从而找出解决问题的方法与措施。要求教师在进行理论知识教学的同时也要注重实验教学,让学生在理论与实践的共同作用下不断成长。
受传统教学方法的影响,大部分学校及教师过于重视理论成绩,轻视实验能力,以提高学生的学习成绩为主要教学目标,以分数衡量学生的学习情况。而教师在教学过程中则普遍采用以“填鸭式”“讲授法”等生硬教学方法为主开展教学活动,因为实验教学需要花费更多的时间,且材料的需求较大,所以教师不提倡将实验加入教学过程中。甚至有部分教师认为学生会不会动手做实验不重要,只要明白实验过程,掌握实验结果就行。在这样的教学观念影响下,会逐渐形成文化知识强,动手能力弱的教学现象。
在新课程改革背景下,部分教师一方面为了遵循课程改革标准重视学生的实验教学,一方面又不想让实验教学时间太长,浪费理论知识教学,因此,就出现了运用PPT 课件或者是微课演示实验过程开展教学活动的方式。这样的方式虽然大大地缩短了实验教学的时间,可以让教师将课堂大部分的时间用于理论知识教学,但是仍旧忽略了学生动手实践能力和理解能力的发展。教师采用这样的方式只是让学生了解了实验过程,但是学生却无法通过自己动手感知实验结果,使得学生的知识不能内化、吸收。
实验作为一种直观的教学手段,是帮助学生理解实验结果、明确实验过程的一种重要渠道。在实验前教师要仔细钻研教材中的文本内容,认真设计实验过程,细心准备实验中需要用到的材料。但是由于部分学校不重视实验课程,在实验室内投放的材料跟不上时代的发展,容易出现实验材料缺少、仪器损坏不能正常使用等现象,甚至还会出现物理、化学设备共用等现象。学校没有为学生准备良好的学习环境,因此使得学生的实验能力有所减少。
教师转变教学观念是促进实验教学发展的关键。学校及教师要引起实验教学的重视程度,不能急于求成,不能只追求成绩的高低而忽视学生综合素质的发展。教师在实际教学过程中,首先要确定实验教学指导思想,明确并强化实验教学目标,在教学过程中不断改革创新,实施新的教学方法,充分发挥学生学习主体性。作为教学活动的组织者、引导者,教师自身的观念及能力也要不断地加强与提升。教师要不断学习、钻研现如今形式及状态下的教学理念及教学手段,放宽学生思路,挖掘学生的实验潜能,提高学生实验能力,让学生始终保持积极向上、自主自愿的学习心态。其次,教师在教学过程中要精心设计课内外活动内容,将实验教学从课堂内延伸至课堂外,使得课堂内外互补,从而使学生的文化知识及实践能力都能有所提升。
教学过程中就是发现问题、分析问题、解决问题的过程。在物理实验教学中,教师要善于运用问题的方式,为学生提供良好的答疑环境,进而引导学生在疑问的促使下积极开展探究实验活动,促进学生文化知识与动手能力的共同发展。在实际教学过程中,为了强化实验教学的发展,教师要鼓励学生对教学实验的结果及现象进行大胆地预测。在以往的实验教学中,教师提前设计好实验的过程、确定好实验的结果,学生按照教师的要求一步步操作。学生在操作过程中生搬硬套,没有创新,虽然是在开展实验教学,但是学生的创新能力、探究能力以及学生的自主性并没有得到体现。因此,在新的实验教学中,教师要注意对学生创新思维能力及观察能力的培养,引导学生针对问题通过观察、猜想、类比等方式提出各种假设和猜想,并通过实验进行验证。
以《凸透镜成像规律》实验教学为例。教师首先让学生回忆平时拍照的情境并让学生看书上老式照相机的成像情况,引发学生的思索“为什么透过同一凸透镜却看到不同的情境?”让学生在教师创设的情境中进行自主探究,亲身感触凸透镜成像与凸透镜看到物体的距离有关,引发对凸透镜成像规律的猜想。然后让学生用两个焦距不同的凸透镜并排放置,同时观察课本文字,学生通过对比进行感悟,由此完成猜想。紧接着在提出猜想后,在制定具体实验方案时,教师先做演示实验,并提出问题,引导学生思考。这一环节主要是培养学生的观察能力及养成积极思维、解决实际问题的能力,同时去除实验中可能影响学生探究的干扰因素,让学生有更多的时间完成探究实验。在经过展示和学生讨论确定了实验方案后,教师再将学生分为两大组,分别做10cm 和15cm 的透镜实验。在实验收集数据后,教师再将学生分为两人一组的小组模式,通过观察实验现象,记录数据,分析得出凸透镜成像的情况。最后再由教师进行总结。初中学生正处于发育、成长阶段,他们思维活跃,求知欲旺盛,具有强烈的操作兴趣,处于形象思维向抽象思维过渡的阶段。教师在教学过程中通过创设问题情境,充分调动学生的积极性,引导学生完成猜想—探究—创新的学习过程,由学生自己发现、分析、论证,最后再由教师进行归纳总结,整个教学过程中突出学生的主体作用,帮助学生形成了研究问题的良好思维习惯。
在传统的物理教学实验教学中,新课程改革要求教师在教学过程中充分尊重学生主体性的发展,要创设以学生为中心的教学活动。在实际的教学过程中,为了发挥学生的学习主体性,提高学生的实践能力,教师可以采用小组合作的形式改善课堂教学环境及内容。在小组合作过程中教师要引导学生大胆表述、交流自己的想法,通过与小组成员间的互相学习发现自己的问题,拓宽自己的思路,促进小组内成员的和谐交流。不仅如此,通过小组合作学习还能在保证学生主观能动性充分发挥的前提下,促进学生动手操作能力及创新能力的提升。
以《测量物质的密度》实验教学为例。物质的密度是初中阶段的一个重要实验,对培养学生的实验能力有重要作用。教师首先向学生展示本校花样跳绳队获得的一枚金牌,引导学生思考鉴别金牌真假的方法,从生活走向物理,引入本节课要解决的问题,激起学生学习的兴趣。然后教师引导学生根据公式p=m/v,分别用天平和量筒测量。引导小组讨论并实际操作“怎样用量筒测量不规则形状物体的体积?”在实验完成后教师再引导学生思考“为什么先测质量,后测体积?”让同学们从减小误差方面进行思考。学生按自己组内设计经过调整后的实验步骤进行实验并记录数据。小组展示各数据,并分析数据通过对金牌密度的测量对比密度表分析,让学生掌握测量密度的方法。本节课充分利用小组合作的形式进行实验探究,培养学生团结合作和实验探究能力。在课堂教学过程中充分发挥了学生的主体作用,使得学生的实践能力不断提高。
课堂是教学的主要场所,但并不是学生学习的唯一场所。课堂教学受到时间、空间等诸多客观条件因素的限制,不能满足学生的学习需求,给物理课堂教学带来了许多的局限性。因此,教师可以将实验教学延伸至课外,将课内外实验有机结合,促进学生实验能力的发展。物理课外实验具有很强的趣味性与实践性,不同于课堂教学中的实验,没有教师的指导也没有同学的合作,从实验步骤的设计、实验过程的操作到实验结果的产生全部都是由学生独立完成。在课外实验中,学生根据教师布置的任务内容,或者是自己确定的实验主题,用一些比较简单的器材或者是自制的仪器,进行独立的操作,不仅可以丰富业余生活,在整个过程中还充分发挥了学生的主体性,激发了学生探究精神、创新能力与动手能力的培养。
例如,在学习了《影响滑动摩擦力的大小因素》后,依据“压力越大,摩擦力越大”的原理学生运用废塑料药盒、10cm 的医用输液管、50cm 细棉线制作了一个小玩具。通过将药盒上下对穿小孔,内置比瓶稍高的输液管,用细棉线穿起来,然后两手捏住线两头竖立,放松棉线药盒就会快速下滑,而拉紧棉线药盒就会停止下滑。
例如,用简简单单的钢锯条与磁铁做的物理实验。教师将磁铁吸引在锯条的中间,将锯条从平放逐渐到竖放,磁铁的重力不变,从锯条的形变程度上可以看出磁铁对锯条的压力在变,这就是重力和压力的区别。然后将锯条伸出桌边不同的长度,用相同的力度拨动锯条发声,听音调的区别,这就是音调与频率的关系。而通过将锯条伸出桌边相同的长度,用不同的力度拨动锯条,听响度的区别,这就可以证明响度与振幅的关系。不仅如此,教师还可以通过这两个小道具进行动能和势能的转化和制作条形磁铁等小实验。
要在初中教学中构建完善的物理实验教学,同时也需要教师与学生可以产生良好的沟通互动,这样教师才能够实时了解学生对物理实验的掌握情况,从而优化教学方案,提高教学有效性。但在传统初中物理实验教学中的教师,只是将实验作为一种辅助工具对理论知识加以讲解。教师容易脱离传统知识,传输式教学忽略了与学生的沟通互动。这样的教学模式限制了学生学习的积极性,还会导致课堂教学变得枯燥乏味,容易促使学生产生较强烈的厌学情绪。因此教师必须要在教学活动中改变教学观念,培养与学生沟通互动的教学习惯,让学生能够在沟通互动中向教师反馈教学问题,从而教师再加以针对性讲解,降低学生的学习难度,提高教学针对性。
首先,在物理实验教学中,教师应当在师生活动中放下高高在上的地位,以更加和蔼可亲的态度面对所有学生,在教学活动中与学生能够产生相互作用、相互理解的学习氛围,这样才能够让学生在良好的教学环境加强知识的理解与掌握。与之同时,教师在公平平等的态度中面对每一个学生,应当不要吝啬表扬和鼓励学生。在学生拥有良好的学习状态,可以快速掌握实验技巧和知识时,教师应当多加鼓励赞美,让学生可以逐步产生学习信心,特别是对于物理学习相对较差的学生来说,鼓励能够帮助学生重拾学习信心。在教学活动中帮助学生找出自己学习的问题,从而增强学生的物理学习兴趣,拉进优等生和后进生之间的差异。
其次,教师应当在教学活动中注重学生的问题反馈,每一名学生在物理实验中都会采用自己个人的办法重新构建实验方式,这样的教学活动能够充分激发学生的创造创新能力,让学生在自主探索中不断加强物理知识。而每一名学生在实验的探索中将会产生多元化问题,这些问题虽然看似幼稚,但实际上却是阻碍学生发展与进步的重要障碍。教师应当对学生存在的个性化问题加以点拨和讲解,帮助学生突破学习障碍,从而让学生在实验过程中增强学习积极性,以最佳的效果呈现物理实验过程。
物理作为一门自然科学,所有物理知识全部来自科学家对物理现象的实验分析,所以只有大量实验才能够获取全新的物理知识。物理实验作为物理教学的基础,教师不仅需要在教学活动中将已经探索明晰的物理知识加以传授,还需要引导学生利用物理实验充分认识自然界中的物理现象和生活情境。这就需要教师在讲解物理理论知识时能够与实验进行结合,让学生自主设计实验完成物理知识的探索与验证。这样学生获得的物理知识就不再是单纯且抽象的理论内容,而是自主对比实验完成的知识解读,知识理解将会更加深入。
例如,在有关于摩擦起电的教学活动中,教师就可以为学生安排日常趣味实验,如“飞天八爪鱼”,利用不同的材料摩擦塑料丝和塑料棒,让塑料丝以八爪鱼的形式在空中飞起来。这样有趣的实验能够充分吸引学生的注意力,让学生主动探索实验中包含的物理现象和物理知识。随后教师为学生讲解其中知识内涵,再让学生按照该实验原理设计自主实验,制造一次物体的飞行过程。每一名学生都将结合个人日常生活经验和学习兴趣进行实验设计,充分有效激发学生的学习好奇心,让学生在积极主动的实验中完成知识探索。
随着当前多媒体技术在教育活动中的广泛应用,多媒体技术逐渐成为重要的辅助教学工具,让学生可以从更加直观的视频和图片中观察物理实验,能够为学生营造良好的学习氛围,所以教师应当灵活利用多媒体促使教学现代化改革。与之同时,部分物理实验在课堂中受到空间和实验材料的限制,无法进行课堂实验。对于这部分实验,教师也可以采用多媒体进行演示,不仅能够开阔学生的学习视野,还能够让学生更加近距离地观察实验过程,以此达到活跃课堂,增强学生创造性思维的教学目标。
在传统课堂教学中,教师往往忽略了课堂评价体系的建设,并未对学生的实验过程加以评价,从而导致学生一些不良的实验习惯和实验方法长期留存在学生的自身中。这样将会导致学生未来在实验与学习过程中会获得与教学内容不符的科学实验结果。所以教师必须要关注教学评价,在每一次实验课程完成之后,应当给予学生针对性评价,并且建设学生自评、小组互评的多元化评价形式,更加突出学生的学习主动性,让学生感知自己实验中存在的不足,不断提升学生对于物理知识的实践应用能力。
综上所述,教师要重视实验教学的重要性,在教学过程中要改变“重理论轻实践”的教学思想,采用多元化的实验教学方式,促进学生探索能力、创新能力以及动手能力的不断发展。