李松柏
【摘 要】新时代下,核心素养成为重要的育人目标。探究能力是核心素养的一个重要方面,学校教育应当注重培养学生的探究能力。本文从初中物理教学入手,分析了探究能力对物理教学的重要性,指出了当前初中学生探究能力培养过程中存在的问题,探讨如何通过实验教学培养学生的探究能力,旨在为中等教育的蓬勃发展添砖加瓦。
【关键词】初中物理;实验教学;探究能力
俗话说:“学好数理化,走遍天下都不怕。”物理学科在人们生产生活中的重要性可见一斑。物理现象和物理知识充斥在人们日常学习、工作的众多場景中,只是需要人们富有探究精神,能够主动在习以为常的世界中发现事物的本质。初中生精力旺盛,好奇心强,教师应当结合初中学生的身心发展情况和特点,在物理课堂上积极采用实验教学法,培养他们的探究能力。
一、探究能力对初中物理实验教学的重要性
探究能力是核心素养背景下现代人必备的能力之一,也是学校教育在学生成长过程中重点培养的能力之一。具备探究能力,学生能更加善于发现问题,追寻问题出现的原因和解决问题的方法,从被动学习转为主动钻研。初中物理是中学教育的基础学科之一,教学内容中涉及许多小实验,需要学生具备科研探究精神和实践动手能力,主动参与到实验教学中,通过物理实验发现物理现象变化,归纳知识原理,从而提高物理学习成绩。
(一)有助于培养学生发现问题的能力
提出一个问题往往比解决一个问题更重要,而在实验教学中,提出问题是学生进行实验的重要环节,只有学生产生了疑问,才会去进行思考。培养学生的探究能力有助于帮助学生发现问题、提出问题,从而引导学生针对问题进行主动思考,增强学生的学习主动性,促进学生物理学习效率的提高。尤其是在初中物理的具体实验教学中,学生才是进行实验操作的主体,教师没有足够的精力和时间挨个手把手教导学生进行实验操作,必须着重培养学生的探究能力,提高学生的主观能动性,促使学生积极参与到实验教学活动中,并能在实验中善于观察和思考,根据实验变化发现和提出问题,确定实验探究的方向,自发寻找问题出现的原因和解决途径,全身心地投入物理实验教学活动中,形成主动积极的实验教学氛围。
(二)有助于培养学生的猜想和假设能力
有效开展科学实验探究的关键在于“大胆假设,小心求证”。物理科学史上许多研究都是先在司空见惯的日常中发现问题,然后通过观察和思考提出猜想和假设,再通过无数实验去论证假说是否可靠,最终得出一条条简洁明了的科学规律。而随着时代的变迁和社会的进步,后人很可能会在更加先进的知识基础和技术设备的支持下,推翻前人得出的研究成果,提出新的假说规律。因此,在物理实验教学中,培养学生具备猜想和假设能力十分重要。通过培养学生的探究精神,可以引导学生在发现问题之后对问题的成因进行大胆的猜想和假设,并在实验猜想的指导下,自发寻找并搜集能够论证猜想正确与否的数据材料,增强学生的逻辑思维能力和创新思维。
(三)有助于培养学生动手实践和解决问题的
能力
物理学科中有许多知识都是经过前人的无数次实验逐渐总结归纳出来的客观规律和原理,想要让学生更加深入地理解物理知识,实验教学就是提高物理教学质量的有效途径。而实验教学离不开学生亲自动手操作实验仪器,记录实验数据,归纳实验规律,学生应当具有极强的主动性,既善于思考,又富有动手实践能力,能独立自主地完成整个实验过程。这就需要培养学生的探究精神,激发学生参与实验的热情,促使学生积极利用身边的教学资源,提高实验技能,增强实操能力,自主解决实验中遇到的问题,并能通过实验数据有效总结归纳实验规律。学生在实操的过程中得到直接经验,从而深入理解物理知识,提高物理学习水平。
二、当前初中物理实验教学中学生探究能力培养存在的问题
素质教育理念下,实验教学在学校课程教学中所占的比重逐渐增大,而物理学科具有很强的实践性,需要学生通过实验教学培养探究能力。然而,当前许多中学仍然是以理论教学为主,看重学生的卷面成绩,忽视实验教学的发展,不能给学生提供一个良好的实验教学环境;实验器材有限,部分学生迟迟享受不到物理实验的快乐,对实验教学的期待性和参与度降低;部分教师对实验教学缺乏研究,实验教学技能水平较低,一味急功近利,采用“灌输式”方法进行实验教学,不能很好地引导学生参与物理实验,不利于学生实践动手能力和科研探究能力的培养。
(一)理论教学为主,学校忽视实验教学
当前的初中物理教学课程设置上,实验教学课时安排较少,而且很容易被理论课程占用原有的上课时间,学校实验教室经常处于封闭状态。许多学校都是在实验考试之前临时开放实验教室,组织学生参加实验教学,教学方式以教师示范为主,学生的参与度较低。另外,学校在实验教学方面的管理制度也有所欠缺,实验教学存在安全隐患。学校很少面向学生开展实验安全培训,一般都是在实验教学开课前由代课教师简单强调实验注意事项,因此,学生对实验室管理相关规章制度缺少了解,容易在实验教学中出现错误操作,甚至引发实验事故。比如,在电流相关实验教学中,学生可能因为操作不当引发触电事故,危及学生人身安全。
(二)教师实验教学水平不够,影响教学成效
许多物理教师如今都逐渐认识到实验教学在初中物理教学中的重要性,但部分物理教师缺乏实验教学技能,实验教学环节设计生硬,仍旧采用“灌输式”方法,在教师示范实验过程之后,就要求学生模仿实验步骤,一旦学生完成实验,教师就根据课本教授物理理论知识,实验教学非常匆忙,像是为了实验而实验。教师没有根据实验过程有效引导学生对实验原理进行追问探究,而是一股脑儿将结论“喂给”学生,迫切希望学生掌握物理知识,使得学生在物理实验教学中失去主动地位,被动接受教师的实验指导,不利于锻炼学生的独立思考能力和科研探究能力。
(三)实验器材有限,学生实验参与度不均衡
由于学校忽视实验教学,用于购置实验器材的经费有限,实验器材数量有限,而且部分实验设备比较落后,不能充分满足实验教学的需要。在这种情况下,物理实验教学只能通过划分小组或是教师示范的方式,尽可能让所有学生都能了解物理实验原理。将学生划分成小组,让学生自由进行实验探究,这有利于提高学生的实验参与度,促使学生个性得到自由发展。但是,由于教师精力有限,很难顾及每个学生,小组中会有一些学生沉迷于实验,“霸占”实验器材,抢占其他学生进行实验的机会,以至于部分学生实验教学进展飞快,部分学生实验进度始终是零,形成实验教学不均衡的局面。教师示范实验可以让每个学生都能观摩到实验原理,但学生缺少亲身参与,对物理实验的学习兴趣和期待会大幅降低,仍旧不利于培养学生的实践探究能力。
三、初中物理实验教学中学生探究能力的培养路径
物理学科兼具理论性和实践性,实验教学是提高物理教学质量的一个重要环节。通过实验教学,学生可以亲自动手完成实验,直观感受物理学习的乐趣,从而激发学习兴趣和学习积极性,培养学生自主思考的探究能力。实验教学也能辅助理论教学,让学生在实验中深入理解物理知识,提高物理成绩。在初中物理中应用实验教学,对初中物理教育教学有着重要作用,学校和教师应当积极更新教育理念,重视实验教学,营造良好的实验教学环境,促进学生全面发展。
(一)学校重视实验教学,提供良好的实验教学环境
学校是开展教育教学工作的主要场所,应当完善基础设施建设,为广大师生的教學工作提供一个良好的环境。在当前许多学校仍然侧重理论教学的情况下,学校应当转变观念,充分认识到实验教学的重要性,保障实验教学在课程设置中的地位,完善实验室管理制度,开放实验教室,组织师生参加实验室安全培训,为师生提供更多的实验教学机会,同时保证实验教学能够安全、顺利地进行,在学校内部形成鼓励思考探究的风气,培养学生的动手实践能力和科研探究精神。
(二)尊重学生的主体地位,培养学生的独立探究精神
素质教育体系下,学生是课堂教学的主体,教师需要改变以往的教学方法,扮演好引导者的角色,给予学生更加自由的成长空间,培养学生的独立探究精神。实验教学尤其需要学生亲自参与并沉浸其中,在实验中发现物理世界的神奇,不断思考实验背后的物理原理,充分发挥学生的独立思考能力。除了学生自主参与实验,教师在实验教学中还可以采用对比教学法,让学生自行观察对比实验中的不同变化,然后引导学生探究物理变化的原因,让学生能够通过物理现象更加直观地感受到物理在生产生活中的存在,培养学生独立思考和探究归纳的能力,让学生成为勤学好问、善于思考、行动力强、能独立解决问题的人。
(三)精心设计实验教学环节,激发学生学习兴趣
当前,由于实验器材缺乏和部分教师实验教学能力较低,因此,一些初中物理学科实验教学效果不佳,学生对实验教学的学习兴趣和参与度都较低。对此,学校一方面应当添置先进的、足额的实验器材,给予学生更加公平的动手实验的机会,让每个学生都能在实验教学课堂上亲自完成实验,亲身体验实验成功的喜悦,激发学生学习物理的兴趣。另一方面,对于某些比较昂贵的实验设备,学校无法购进足量的实验教学器材,这就需要教师在实验教学中精心设计教学环节,采用轮流制或现场观摩的方法,尽力让每个学生都有机会接触实验器材,感受实验变化,增强学生对物理的热爱,培养学生的科研探究能力。
四、结束语
当今时代需要的不是只会死读书的人,而是善于发现问题并能够通过独立思考自主解决问题的人,这就需要学校注重培养学生的实验探究能力,拓展学生思考的广度和深度,培育具备核心素养的人才。初中物理学科兼具实践性和理论性,通过实验教学可以增强学生在课堂活动中的参与度,锻炼学生的实践动手能力和团队协作精神,从而培养学生的科研创新精神和实验探究能力,为学生的未来发展打下良好基础。
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