初中物理实验教学的创新教育实践分析

薛德良

(福建省上杭县第四中学,福建 龙岩 364200)

初中是学生第一次接触物理,而初中物理学习对高中阶段的物理学习有重要作用.物理学科本身就具有较高的学习难度,如果在初中阶段学生不能打下良好的基础到了高中学习起来可能举步维艰,因此教师要重视初中物理教学[1].实验教学是提高学生学习质量的重要教学方式,实验可以帮助学生理解很多物理现象,因此如何开展高质量的物理实验教学是教师应思考的问题.通过创新教育,教师可以丰富实验教学的内容,提升学生的物理核心素养.

1 传统物理实验教学存在的问题

1.1 教学的方式较为落后

部分教师受到应试教育思想的影响,担心学生适应不了物理教学改革或者物理教学改革的成效不好,教师为求稳妥选择传统的教学方式,如在实验教学中重视学习理论知识,让学生记住实验现象以及实验步骤.或者给学生观看实验视频,让学生对照书本记忆实验步骤.这样学生只知道实验现象和实验步骤,而不能理解实验原理.在这样的教学方式下,学生极少参与到课堂讨论中[5].在枯燥沉闷的课堂氛围中学生的学习情绪也较为低沉.

在传统的教学模式中,教师习惯于直接告诉学生知识点,这就导致在实验教学中当教师提出问题之后,学生很少进行思考,而是等待教师直接讲述答案,学生的学习积极性较低,学习效率也难以提升.

1.2 学生参与实验的机会少

目前学生在实际的物理实验教学中,课堂实践的参与率较低.首先,教师过于的重视理论知识的学习给学生提供的动手实践机会少;其次是学生由于对物理学习的积极性不高,在实验教学中也表现出被动或不想参与课堂实践的表现,尤其在一些经济发展较为落后的地区,此现象较为严重.

2 创新教育在初中物理实验教学中的优势

2.1 提高学生的学习积极性

物理学习具难度较大,初中生又是第一次接触到物理学习,每当学生面临物理学习时的各种困难,渐渐的学生就会逃避物理学习[2].通过实验创新教育可以把一些重难点知识的学习难度降低,通过直观的探索和教师的层层引导让学生逐渐剖析知识难点.当学生克服了难点后,产生的满足感会成为继续学习的动力,在成功的案例下可以有效激发学生深入学习物理的积极性.

2.2 帮助学生奠定良好的学习基础

物理实验中包括了本节课所涉及的几乎所有知识点,通过创新教育学生对物理学习的积极性更高,这对于提高学生对知识点的吸收程度也有重要作用.在创新教育下,教师运用更加先进的教学理念和教学模式可以有效的提高教学质量与水平,学生在创新教育模式下对知识点的掌握更加牢固、对知识点的理解更加深入,这对于学生构建系统物理知识体系有积极影响,对帮助学生奠定良好的学习基础也有重要作用[3].

2.3 丰富学习内容

在初中物理实验教学中,通过创新教育教师的教学理念更加先进.在课堂上除了让学生观看系统的实验视频外教师可以给学生展示更多的实验知识,还可以给学生提供更多动手实验的机会[4].学生通过亲自动手可以学到很多书本上没有的知识,这对于丰富学习内容有重要的帮助作用.

3 初中物理实验教学中创新教育的策略

3.1 创设实验情境,激发学生兴趣

在开展实验教学时,教师可以不用完全按照教材上的内容进行教学.若每次都是对实验步骤、实验注意事项以及实验现象等基础知识点的简单罗列,那么学生很快就会感到枯燥,为此教师可以通过创设新的实验情境来进行实验教学,从而激发学生对实验学习的兴趣.

以沪科版八年级第六章第五节《科学探究:摩擦力》一课为例,这一课的实验主题是探究滑动摩擦力与哪些因素有关,教材中使用的实验器材是弹簧测力计、木块.而教师则可以创设实验情境让学生对滑动摩擦力进行思考,如教师可以给学生展示我国滑雪运动员在比赛中的视频,视频中滑雪运动员可以在雪地上完成各种高难度技巧,令人叹为观止.同时教师给学生播放花样滑冰和旱冰的视频.旱冰鞋上有4个滚动的轮子,滑冰者主要通过轮子和地面的摩擦前进.给学生播放完视频之后教师可以让学生想一想滑雪的雪板没有滚轮,而滑冰的鞋子有滚轮,是不是说明滑冰的过程中具有滑动摩擦力,而滑雪的过程中没有滑动摩擦力?如果滑雪的过程中也有滑动摩擦力,那么摩擦力是如何产生的呢?

教师可以通过这两个视频引出本节课所要进行的探究滑动摩擦力实验,激发学生的探究欲,从而把学生的注意力转移到实验中来.并且滑雪和滑冰作为趣味运动项目,更受初中生的欢迎.相比于教材中的木块、弹簧测力计来说,更加能够激发学生的探究兴趣.在这两个视频中旱冰是在地面上进行的、滑雪是在雪地中进行,其中既蕴含了变量条件也蕴含了影响滑动摩擦力主要元素.对比滑雪和滑冰学生可以先从滚轮上进行思考,随后,再从地面的粗糙程度上进行思考,除此外,教师还可以通过讲故事的形式与实验结合进行教学引入,提高实验教学的趣味性,激发学生的学习兴趣.

3.2 开发创新性的物理实验

在以往的实验教学中,教师总是采用教材中给出的器材设计实验,教材中给出的器材具有规范性但同时又较为单一.部分学生一旦换一个情境就难以理解实验原理.为此教师可以通过创新实验让学生对知识的内涵进行深入的分析理解,这样既可以帮助学生灵活的掌握知识,又可以提高学生对知识应用的能力.

如在《物体的浮与沉》这一章节中,教材利用盛水的容器以及玻璃瓶来探究物体的浮沉条件,先是把拧紧了盖子的玻璃瓶放在盛满水的容器中观察.接着把玻璃瓶装满水后拧紧盖子放在盛满水的容器中观察.基于这个实验进行创新设计.教师找到一个充气玩偶,充气玩偶中只有空气并把玩偶放在平静的湖面上观察(在玩偶飘走时拉回来以保证环保).随后教师在充气玩偶里面灌满水,再打气并放在平静的湖面上观察.教师可以把这个实验拍摄成视频给学生展示,在视频中教师使用的器材更加贴近学生的生活,这样可以让学生从生活的角度对物理实验进行观察.同时利用生活现象、生活器材、生活场景拉近学生与物理实验之间的联系.根据视频让学生填写观察结果,从而分析充气玩偶的受力情况.

在教材中还有“迷你实验室”板块,在迷你实验室中把糖浆、水、油放入玻璃杯中,由于密度不同,液体会分为三层.随后再把瓶塞、鸡蛋放入杯中观察它们在哪一层.基于这个实验教师还可以进行创新设计.把其中的液体换成稀奶油、蛋清以及蜂蜜,首先观察这三种液体是否会融为一体,随后教师再选择一小块苹果放入其中看是否会浮起来,并能浮在哪一层.在实验后教师还可以教学生利用稀奶油和蛋清制作一些甜品美食.在这样的创新实验不仅拓展学生的生活常识,还可以调动学生的实验学习兴趣.

3.3 提升学生的创新能力

在素质教育下培养学生的创新能力也是创新教育的重要任务.教师可以通过培养学生自主设计实验的能力、自主创新实验能力等方面培养学生的创新能力.在创新教育中,教师要落实学生的主体地位,充分发挥学生的主观能动性.

如在《声音的特性》这一章节的教学中,教材中使用的实验器具是齿轮,并分别用纸片接触转速相同但齿数不同的齿轮,从而得出实验结论.在设计实验前教师要先让学生对实验的原理进行思考,教材中为什么要使用齿轮?齿轮主要表示的是声音的哪一个特性?学生在思考后回答到通过齿轮主要可以展现纸片的振动情况.在分析了实验原理后教师就让学生自主思考,除了教材中的实验材料还有哪些器材可以形象的反映物体的震动?如何设计实验来获得实验现象呢?随后教师可以先让学生写一份实验设计报告,在报告中详细写出实验设计原理、实验器材以及具体的实验步骤.有些学生写可以用转动的风扇来代替齿轮,还有些学生写可以用水流的振动情况来代替齿轮.在学生设计了实验后,教师可以让学生在保证安全的情况下自主进行实验探究并拍摄视频.视频要详细展示实验过程,学生要把实验现象以及实验结论详细的写在实验设计报告上,教师可以让学生在第2堂课自主介绍实验设计原理、实验步骤以及实验现象.通过让学生自主设计实验的方式,不仅能激发学生的创新思维还能够提高学生的创造能力.

3.4 使用新型教学设备

教学设备对提高实验教学水平有重要帮助.其中传统实验教学与创新实验教育中最显著的差异就包括教学设备.在传统的教学中教师使用的教学设备是黑板,教师一边讲述实验步骤一边将重要知识点写在黑板上,在这种教学中学生可以清晰的了解主要知识,但需要花费的时间较多并且学生学习到的知识点也十分有限.为了丰富实验教学内容、降低实验教学难度、提高实验教学质量,教师可以采用先进的教学设备,如交互式电子白板、几何画板等.教师可以利用交互式电子白板实时构建实验情境,还可以把实验步骤进行详细的分解.也可通过几何画板编制相关的动画过程.

如在《科学探究:速度的变化》教学中,就可以利用几何画板构建速度动画从而进行分析.教师先设计了两个动画人物形象,分别进行800米赛跑.在跑步过程中人物A和人物B的速度在中程分别有一定程度的降低,教师可以先给学生展示人物跑步的动画视频,让学生对视频进行观察指出这两个人物分别在跑到多少米时速度有所下降,并且要根据数据分析得出结论.通过这种形式,教师可以让学生更加清晰地收集到速度变化的实验证据,并展开高效的实验教学.

综上所述,在创新教育中,初中物理教师要创新教学理念,创新实验教学内容,创新实验教学设备.这样不仅可以在培养学生创新意识、创造能力的同时,提高物理实验教学水平和效率,而且还能促进初中物理实验教学快速转型发展.