核心素养目标下的初中物理生活化实验教学研究

2023-07-27 20:48施文新
数理天地(初中版) 2023年2期
关键词:初中物理实验教学核心素养

施文新

【关键词】初中物理;核心素养;实验教学

实验教学是初中物理教学体系的重要组成部分,是巩固学生课堂所学物理学科理论知识,锻炼物理学科探究能力、动手能力等的一个重要教学环节.然而,以往物理实验教学主要采取教师示范性教学模式,学生只是采用模仿的方式按照教材中的实验流程进行机械化操作,缺乏主观能动性发挥.与此同时,这种机械化物理实验教学模式同现实生活联系不够紧密,无法很好的激发学生主动学习兴趣,也无法培养学生学习物理学科知识的实用意识,最终限制了初中生物理核心素养的顺利养成.加快创新物理实验教学模式,构建以核心素养培养为目标的全新物理教学体系值得深入探讨.

1 物理核心素养的内涵及培养目标

物理核心素养是学生在长期接受物理学科知识学习实践中所逐步形成的能够适应社会发展和终身发展的必备品质与关键能力.在物理核心素养培养目标下,可以对其培养目标进一步进行细化,具体主要涵盖物理观念、科学探究、科学思维、科学态度与责任四个维度方面的内容,它们彼此之间各不相同但是却存在很强的关联性.或者说,物理核心素养培养目标是对以往物理学科教学中三维目标的升华与进阶[1].

2 核心素养目标下的初中物理生活化实验教学的价值

2.1 有助于激发主动参与兴趣

初中物理实验知识本身具有一定繁杂性与抽象性,常规的讲授式实验授课模式容易使初中生在物理实验中难以产生主动参与的兴趣,更无法对物理教师在实验教学中所提出的各种问题进行有效探索与解答,直接限制了初中生物理学习能力和实验探究能力等的提高.特别是对那些知识抽象性比较强的物理实验知识,它们除了要求学生牢固掌握其中包含的物理学科实验知识点,同样对学生逻辑思维能力、实验探究能力、动手实操能力等具有较高要求[2].这些物理实验知识的学习特性都在很大程度上增加了学生理解的难度,同时也直接影响了他们主动参与物理实验教学活动的兴趣.如果一味地运用单一化的教师示范性操作的实验教学模式开展实验教学,那么容易使学生产生反感的心理.而如果可以紧密联系学生的生活实际,优选一些贴近学生生活实际的素材,那么可以增加物理实验知识学習的趣味性,不仅拉近了物理学科知识和现实生活之间的距离,同样也可以使学生在做实验的过程中切实感受及体会到物理知识学习的乐趣,进而可以更加积极地参与到物理实验教学实践.

2.2 有助于提高实验教学效率

初中学生存在解决物理问题的能力不足,实验水平偏低,物理知识体系构建尚不完善等问题,它们都在很大程度上增加了初中生参与物理实验的难度.按照物理教材中的内容安排来指导学生对照教材中的实验步骤与流程进行动手操作,这样的授课方式不仅枯燥,并且需要耗费教师过多课堂时间来为学生讲授相关物理实验开展的要领与注意事项等方面的知识,这样显然不利于学生主动思考,甚至会使初中生形成思维定式,不懂得在参与物理实验活动过程中灵活地运用自身的能动性思维去进行自主探究或者创新分析等.而通过强化物理实验和生活之间的联系,可以指导学生对现实生活中的有关物理现象进行关注,以及对现实生活中物理基本原理的具体应用进行体会,这样的实验教学方式不仅可以降低学生理解的难度,也可以使得整个物理实验的操作更加简单、直观.

例如 在物理实验中可以利用现实生活中的场景或者材料,不需要继续按照教材中的实验场景与材料来开展实验.而初中生在利用这些现实生活中随处可见的饮料瓶、水盆、玻璃杯等常见生活物品的时候显然更容易进行操作乃至理解其中包含的物理原理等方面抽象性物理知识,极大地加深了他们对物理学科知识的理解,也保障了整个物理实验教学可以更加高效地开展.

2.3 有助于生成实验教学资源

生活与初中物理实验教学相结合,在生动有趣的生活化物理实验氛围中对物理问题进行探究与求解,可以使初中生对物理实验中包含的物理原理以及其他方面理论性知识形成深刻认知,同时也可以通过融合生活化的素材来对初中物理实验教学的内容进行补充,最终可以生成丰富的生活化实验教学资源,这对支持物理实验高效开展有很大帮助.特别是可以针对初中生不感兴趣的物理实验教学资源,都可以在生活化素材及要素融合下进行优化处理,使各种物理实验内容都可以以一种学生能够接受的生活化物理实验教学资源形式展现出来,这样的教学方式可以更好地满足新课标下初中物理核心素养培养的新要求,尤其是有利于促进学生自学能力、实验探究能力等持续得到提升.

例如 针对现有物理教材中的物理实验教学内容,都可以在对标物理核心素养培养目标的基础上,深入挖掘现实生活中的有关素材及要素来同物理实验教学内容相结合,保证可以借助这种生活化物理实验教学资源来更好地满足初中生自主开展探究实验的需求,全面促进初中生物理核心素养顺利养成[3].

3 核心素养目标下的初中物理生活化实验教学的策略

3.1 基于生活化实验器材,培养物理核心素养

作为物理实验教学的基础,物理器材本身是支撑各种物理实验活动有序开展的基本元素,并且物理实验器材选用得合理与否不仅会对最终物理实验的开展效果产生影响,同样会对物理核心素养培养目标能否顺利实现以及初中生自身的物理实验参与兴趣等产生极大影响.而在生活化教学理念下,通过立足生活化视角来对物理实验器材进行改进及优化,指导学生结合物理实验教学需求来挖掘现实生活中常见的物品来满足物理实验操作需求.在这样的物理实验教学模式下,可以使得初中生更加容易直观地对物理实验中包含的实验原理等相关知识进行认识.因为这些生活化的物理实验器材本身的直观性、趣味性等特性都更加突出,更容易被学生接受与使用.

例如 日常生活中常见的纸杯、硬币、水瓶等事物都可以成为辅助学生动手做实验的宝贵素材,并且相较于教材中给出的那些规范化或者专业性比较强的实验仪器,这些生活中随处可见的事物反而更容易吸引学生的注意力,并让他们更容易动手进行操作.这样运用生活化器材的物理实验教学不仅充满趣味,同时也展现出了自主创新的实验教学理念,保证可以借助这种能动性物理实验方案设计来更好地保障物理实验教学的质量.比如,在“温度”部分知识学习期间,为了可以使初中生对温度计本身工作原理这一抽象问题进行理解,实际实验教学中可以选择利用生活中常见的一个装满水的玻璃小药瓶,在其中滴入若干滴红墨水后将橡皮盖拧紧并在上面插入一根小内径塑料管,学生通过亲自观察该物理实验操作,会发现塑料管中的液面高度及药瓶中液柱高度都有非常显著改变.比如,将制作的简易温度计分别放入盛热水和冷水的杯子中,让学生观察相应药瓶中液柱高度的改变,借此来帮助学生利用生活化器材证明热胀冷缩这一基本物理性质.

3.2 基于生活化实验情境,培养物理核心素养

物理实验教学内容与初中生所处现实生活中的许多真实现象之间具有非常紧密联系.物理教学的根本目标及任务不只是指导初中生对物理实验中涉及的实验原理和规律等方面知识的理解,更为关键的是在学科核心素养培养下来培养学生利用物理思维或者从物理学科视角来对问题进行分析,以及感受物理知识同现实生活之间的紧密联系.而为了可以使学生更好认识物理实验知识和现实生活之间紧密联系,可以采用物理实验情境创设的方式来展现物理实验教学的知识点,保证可以在更加真实的情境下来指导学生开展物理实验操作,强化物理实验知识学习同现实生活之间的联系.

例如 在实验教学中可以结合物理核心素养培养目标,优选现实生活、自然界或者社会中那些能够引发学生情感共鸣或者关注的“事”与“物”来构建生活化物理实验情境,保证所构建的物理实验情境可以使学生真实感受到物理实验知识学习的内在价值,这样更有利于激发他们自主探究兴趣,并促使他们在亲自开展实验探究活动中逐步建构完善的物理知识体系.比如,针对“凸透镜成像规律探究”这一初中阶段经典的物理探究实验,由于学生以往没有接触过多关于凸透镜方面知识,所以直接要求他们在课堂上利用凸透镜、光屏与蜡烛等实验器材开展操作的教学方式无法很好激发学生主动动手的兴趣.但是可以实验前引导学生对现实生活中的投影仪、照相机以及显微镜等这些事物进行观察,指导学生对这些物品的使用机理进行分析.这样的生活化情境创设可以使学生头脑中对凸透镜形状等形成感性认识,同时也会使得他们生成许多有价值的问题,如“眼镜片有何种功效”“显微镜的物镜和目镜的镜片各是何种类型”等.指导学生认真分析这些问题对提高物理实验开展效果有很大帮助.

3.3 基于生活化实验过程,培养物理核心素养

物理实验活动开展对学生思维能力、探究能力、动手能力以及观察能力等都有非常高的要求,为了有效培养初中生的物理核心素养,还要注意在生活化实验教学实践中对整个实验过程以及结果应用进行有效管理与控制,保证初中生可以形成正确的思维方式及习惯,逐步克服一味地运用形象思维剖析问题的弊端,促进自身逻辑思维能力、创造力等这些学科关键能力等得到全面发展.

例如 在学习“声音的特性”部分知识中,由于该部分知识具有一定抽象性,为了锻炼学生的思维能力,培养物理核心素养,实际授课中可以采用实验探究方式对声音形成的影响因素进行探究.而现实生活中声音诱发的振动现象一般较为隐蔽,不利于学生进行直观观察.在指导学生开展动手探究过程中,可以创新应用音叉与悬挂的乒乓球,让学生直观地观察音叉振动会相应地转化为乒乓球摆动所需要的动力.这种物理实验开展可以使学生更加深刻地归纳和总结发声物体振幅和声音响度之间的相关性.此外,还可以利用身边的尺子和课桌,利用课桌上伸展出不同长度的尺子进行弹拨的方式来让学生观察偏离桌子不同距离的尺子会发出不同响度的声音等,这些都可以成为培养学生物理核心素养,提高实验探究能力的重要依据.

4 结语

总之,生活化实验教学是培养初中生物理核心素养,提高物理实验教学质量的一个有效教学手段.在初中物理教学中开展生活化实验教学,可以从生活化实验器材、实验情境和实验过程三个方面出发,结合物理核心素养培养目標,科学制定生活化实验教学方案,保证可以借助生活化实验教学提高物理教学质量及效率.

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