刘彬
【摘要】随着社会的进步和教育事业的改革,物理在初中学科教学中占据越来越重要的地位。其中,实验是物理教学必不可少的环节,再结合物理学科的抽象性和逻辑性,学生理解起来比较难,为此物理教育工作者一直在寻找科学合理的教学方法,来提高学生的物理学习能力。本文主要论述了微实验在初中物理复习课作业中的应用实践,提高学生的物理文化素养。
【关键词】初中物理 课后作业 实验应用
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2023)07-0070-03
实验是物理教学的重要内容,也是学习物理知识的关键。微实验和实验还是有一定差别的,微实验是比较简单的实验操作,所用到的材料都是生活中常见的,学生操作起来比较简单,能够强化学生对物理知识的理解,能够提高学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力,促进学生物理学科核心素养的形成。本文主要对微实验在初中物理课后作业中的应用进行论述。
一、微型物理实验的特征
微型物理实验具有以下几个方面的特征:
(一)自创性和生活化特征
将微型实验应用到作业中,能够深化学生对知识的理解,提高学生的复习效率。在物理教学中,实验是非常重要的环节,能够提高学生实践能力的同时,提高知识的应用率。对于微型实验来讲,它和我们的生活有着千丝万缕的关系,二者相互联系,相互促进,自创性比较明显。在作业布置上设计微实验,选择的大多是与生活贴近的、简便的实验,对学生造成的伤害几乎为零的实验,而且,材料在生活中也处处常见。
(二)便捷且成本低
在自行组装和操作微实验的时候,对于仪器的选择要选择低廉的,因为实验是不断反复和无限发展的过程,如果采用高昂的材料,不断重复实验会得不偿失,而且减少原材料的滥用,也是保护环境的体现。如气球、易拉罐、饮料瓶等都可以在微实验中应用。这些材料都是生活中最常见的,可以“信手拈来”的,学生容易获得,因此可以积极参与实验,从而达到培养学生的动手能力的目的。
(三)具有明显性和简便性
微实验既和生活相关联,材料又低廉,这使得实验操作既简单又便利,能轻松得出结论,学生也可以发挥自身的想象力和创造力自己设计实验,前提是把安全放在第一位。除此之外,微型实验还具有很强的趣味性,激发学生的学习兴趣,提高学生完成作业的效率和复习效率,进一步提高学生的探究能力和学习能力。
二、微型物理实验的应用价值
在物理教学中,合理地利用微型实验,对学生物理思维和逻辑思维的培养具有积极的推动作用。从初中教材设计上看,所有内容的学习都需要建立在实验的基础上,才能深化对问题的思考。基础的知识一般都遵循由现象到本质这样的发展过程,大部分知识都是建立在实验基础之上的,因此,实验教学非常重要。如果没有进行积极的引导,学生会对物理实验产生消极排斥的心理,没有真正发掘实验的兴趣,也没有自信心认为自己可以独立完成实验。所以教师就应该合理利用微实验来激发学生的学习兴趣,让学生从实验的过程中体会汲取知识的乐趣,帮助学生克服这个重大难题,深化学生对物理知识的理解,帮助学生树立实验自信,提高学生学习主动性和创造性。将微型实验引入到作业环节,能够增进学生之间的交流或者增进学生和家长之间的交流,学生为了完成实验作业可以合作学习,一起动手操作,还可以寻求家长的帮助。除此之外,将微型实验引导到复习课作业环节,能够提高作业完成效率和复习效率,同时帮助学生培养物理思维,提高学生作业积极性,是对作业形式的一种创新,符合新课标的教学需求。微型实验的应用在一定程度上带动了新的作业潮流,具有“与时俱进”的特点。
三、微型物理实验在初中物理复习课作業中的应用策略
(一)设计新颖课题,提高动手能力
学习方式对人思维的培养具有决定性的作用,最终成为人的生活方式。新课标要求学生“主动,合作,探究”能力的培养要注重贯彻“以学生为中心”的教学理念。如何提高微实验在初中物理复习课作业的有效性应用是教师一直在思考的问题,因此,物理教师要设计具有针对性和探究性的课题作业,吸引学生的实验兴趣,提高学生设计实验、操作实验、分析实验的能力,创新作业形式,完成高效复习。
初中物理实验和生活有着千丝万缕的关系,主要包括对光学、声学、热学、电力学、力学等的研究,生活中非常常见,课本中也有很多实验展示和课后习题来帮助学生理解,这就是很好的复习材料,如纸锅烧水、制作潜望镜、橡皮筋测力计等。将这些简单的家庭实验通过作业的形式布置下去,深化学生对所学知识的理解,提高学生学习物理的兴趣。适当安排微实验,也能提高学生的动手操作能力。
在生活中有很多现象都涵盖物理理论,如,水的沸腾(如何知道一壶水已经烧到100℃了);中午阳光照射下毛巾干得很快是运用了什么物理原理;如何起钉子等,要引导学生养成一双“善于发现生活”的眼睛,引发学生的物理思考,让学生感受到物理知识带来的魅力。以上介绍到的所有实验学生都可以在家自行操作。
对于初中生来讲,设计动手作业一直是一个难点问题。因为学生的逻辑思维能力还存在很大的欠缺,思想还存在很多偏差,虽然在很多知识上有自己独到的见解,但是缺乏实验依据。为此,教师可以以此为突破口,让学生自己想出来实验结论,自己设计实验来验证结论是真理还是谬论。如,探究“白气”是如何形成的,需要借助的实验器材有蜡烛、煤气、风扇、电吹风等,学生可以从网上搜索实验步骤,开发简易实验,得出实验结论,探究温度、面积、空气流动三者之间的关系。通过这种“微型实验课题创设”的作业布置形式,提高学生的动手操作能力,让学生在实验的过程中找到学习物理的兴趣,提高学生独立思考问题、分析问题和解决问题的能力。
(二)利用信息技术,强化作业监督
随着社会的进步和信息技术的發展,更多网络资源和网络学习方式出现在大众视野,创新了学生的学习方式,使学习方式朝着多样化的方向发展,为了提高微实验在初中物理复习课作业中的应用效率,教师应当让学生利用信息技术的优势,来完善对实验作业的监督管理体系。例如在对《弹力》的复习中,学生对教材中“桌面上的水杯受到的是来自桌面等支持力,支持力是弹力,桌面受到水杯的压力,压力也是弹力”这一概念的内容不是很理解,认为桌面和水杯都没有发生一个所谓的弹力形态变动,所以学生觉得压力和支持力不是弹力,为了解决学生的这一难题,教师可以通过课后实验作业的形式,让学生打破这个疑惑,教师可以给学生布置两个实验作业,按照相关内容,完成作业,并以视频的方式记录下来,方便教师查阅和检验。具体内容如下:
活动一:让学生准备两个颜色不同的气球(红色和黄色),红色地球在上,通过叠放的方式呈现,用力向下摁气球,给气球一个作用的力,学生观察两个气球受到这个力发生了什么样的现象,并做好实验记录。学生发现两个气球都发生了形变,在恢复原状的过程中,红色气球发生了向上的弹力,黄色气球发生了向上的支持力。(如右图所示)
活动二:根据教材上的演示进行实验:将椭圆形玻璃瓶里面装上红色的水(红色的水方便观察),把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶中。然后沿着不同的方向用力捏玻璃瓶,观察实验现象,做好实验记录。学生通过挤压发现水位上升了,这正是弹性形变的现象。
通过上述教师安排的两个实验作业,如果学生还有不懂不理解的情况,可以让学生观看微课,来强化学生的理解,以此来提高复习效率,创新作业形式。
(三)设计探究作业,鼓励合作完成
首先,对“微型实验作业”提出规范化的合理要求,“麻雀虽小,但是五脏俱全”,在课题作业设计完成之后,要先梳理实验步骤,准备实验器材,做好实验记录,最后得出物理结论。在实验器材的安排上,尽量选用比较廉价的物品,也可以“因地制宜”,自己动手创设,尽量遵循“就地取材”原则。例如,在学习“光的色彩”相关内容后,教师可以为学生设计“人造彩虹”实验复习作业,主要有以下两种实验方法:第一种,也是最简单的一种,就是在充足的阳光照射下,利用喷雾器制造水珠折射太阳光,可以形成彩虹;另一种是制作“冰三棱镜”来分解色光,用到的实验器材是纸盒、冷冻柜等。以此来发散学生的思维,提高学生的动手操作能力,当然,还要养成做实验记录的好习惯,这张实验记录是学生作业的重要展现形式,能够让教师掌握学生的复习效率和作业完成率。
当教师设计了比较复杂的实验作业课题的时候,学生可以自行组队,一起完成复习作业,这样不仅能够减轻学生的学习压力,还能培养学生的发散思维和创新能力,提高学生的团队意识和创新协作。例如,为了调查“学校所在地区的污染情况”,需要有调查员、资料整理员、数据分析员、实验整合员等,需要对任务进行分工,因此单靠一个人的力量是不行的,对于这个实践课题,学生可以自己组队,教师也可以采用“组间同质和组内异质”的原则,帮助学生分配任务,以此来创新作业形式,提高学生完成作业的效率。
在实施“微实验作业”的过程中,会出现这样的情况:有时候一个作业课题暂时的完成又是另一个课题的开始,旧的问题还没有解决,新的问题又产生了。如:在制作水果电池的过程中,学生提出这样的问题:“水果电池的极性确定有什么关系?水果电池有多大的压力?为什么水果电池能够产生压力?”对于这些问题的探究可以展开一系列的实验,能够让学生从整体上把握知识,使物理知识呈体系化和系统化,这将会成为学生最优质的复习资料,让学生学到更多的知识,培养学生的物理探究能力。
学生在完成“微型实验”的过程中会遇到很多的问题,对于知识上的欠缺,教师要将知识灌输给学生,为学生提供及时的指导和帮助,根据学生的实际学习情况也可以对作业进行适当的调整,总之要符合初中生的发展,一切以学生为准则。
(四)创新作业评价,提高复习效率
学生在完成“微型实验”之后,教师的评价对学生学习能力的提升具有积极的推动作用,对学生物理学科核心素养的形成具有重要意义。传统的物理作业形式主要是练习题,教师为学生布置大量的练习题强化学生的复习训练,这样学生的物理思考受到严重限制,不利于学生学习能力的提升,会使学生变成一个“做题机器”。为了改变这一现状,才有了“微型实验在复习课作业中的应用”的作业创新。根据新课标的要求,“不应以分数作为评价学生的唯一标准”,要对学生综合评判。
首先,鼓励学生自我评价。根据调查研究现实,自我评价比教师评判更能促使学生进步。主要让学生反思:“本次的作业有没有认真完成?本次的作业有没有遇到什么难题?自己选择是突破还是放弃呢?有没有觉得比上次进步了?”学生也可以和其他同学分享自己的协作经验,取长补短,弥补自己的不足。例如,有的学生在调查高速公路交通事故的时候发现,发生事故时超速行驶的比例居然低于发生事故时正常行驶的比例,这与学生的想法相悖,为此学生可以带着这一疑问去询问教师,或者听听别人的看法,最后一起得出结论。其次,教师的评价。教师也要自我评价:“本次作业的针对性怎么样?”根据学生的作业情况不断提升自己的水平。在评价时,对不同学生的探究可以提出自己的意见和想法,让学生吸取有用的意见。我国教学观明确指出:将“重视结论轻过程”转向“重结论的同时更重过程”,强调微型实验的过程,让学生能够从实验的过程中深化对知识的理解,教师要根据学生的实验报告或者本次的实验心得体会等,对学生进行综合评判,发现学生在实验复习作业中存在的纰漏,以及复习不到位的地方,提供及时的指导和帮助。此外,还需要注意的一点是,每个学生都是独立的个体,都有自身发展的差异性,教师要尊重学生的个性差异,促进学生个性的发展。有的学生可能对实验存在天生的欠缺,教师就可以采用分层微型实验作业的形式,满足不同阶层学生的需要,为学生树立实验自信心,帮助学生高效复习。
四、结束语
综上所述,微实验在复习课课后作业中的应用对学生学习能力和复习效率的提升具有积极的促进作用。教师要为学生创新作业形式,使之朝着多样性、新颖性、针对性的方向发展,满足学生的学习需求,为学生带来不一样的作业体验,这一点也符合新课标对作业形式的创新性要求,充分发挥微实验在教学活动中的作用,为学生今后的物理学习奠定坚实的基础。
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