初中物理实验教学中的问题及对策研究

2024-01-01 00:00:00余功芳
课堂内外·初中教研 2024年6期
关键词:教学效率初中物理实验教学

摘" 要:物理学科不同于其他学科,它由理论教学和实验教学两部分构成。对初中物理而言,理论教学促使学生初步了解了物理知识,实验教学则改变了学生对物理学科的认识,转变了学生的学习观念。理论与实验的结合不仅可以锻炼学生的实践操作能力,还有助于培养学生的物理核心素养。基于此,文章阐述了实验教学对初中物理课程的意义,并阐述了当下物理实验教学中存在的问题,基于实验教学的具体目标提出了实验教学的具体优化策略,以供参考。

关键词:初中物理;实验教学;教学效率

物理学科的理论知识较为抽象,且融合了微观和宏观概念,这对初中生而言是一项重大挑战。在初中物理教学中,物理实验教学是至关重要的,不仅可以提高学生对抽象理论知识的理解能力,帮助学生了解物理规律,还可以培养学生的逻辑思维,提高学生的动手能力,深化学生对物理知识的认识,完成初中物理教学的革新。在以往的初中物理教学中,教师侧重知识理论教学,忽略了实验教学的重要性,学生缺乏动手实践的机会,进而导致创新思维的发展受到阻碍,影响了教学效率。为解决这一问题,加强初中物理实验教学是教育工作的重中之重。

一、实验教学对初中物理课程的意义

物理学科教学的主要目的是促使学生了解世界的物质规律和物质本质,因此物理教学从理论出发,立足实验,显现于学生的实际操作过程中。教师如果只是单纯讲解理论,将很难使学生全面了解物理知识,因此实验课对学生掌握、运用知识至关重要。物理实验不仅有助于教师深入开展理论教学,还有助于提高学生的学习兴趣,活跃课堂氛围。在传统理论的教学中,学生难以长时间集中注意力,而实验教学则可以满足学生的好奇心,加深学生对物理知识的认识;此外,物理教学的重点在于培养学生的实践能力和创新意识,并逐步完善思维。实验教学对培养学生的这些能力具有重要作用,且实验现象与生活息息相关,教师借助实验教学不仅可以培养学生的探索创新能力,还有助于增强学生的生活感知意识。

二、当前初中物理实验教学存在的问题

部分教师的教学观念相对陈旧,教师作为教育的引导者,本应注重物理本质和规律的讲解,对学生的实践能力加以培养,但当下的物理教学中,教师过于侧重知识点的讲述和题型解答,忽略了学生思维逻辑的培养,学生很难建立物理知识的架构,这也导致物理教学难以有大的进展。此外,教师的教学方法相对单一,多利用言语与学生进行交流;对抽象的知识点,教师缺乏深入讲解,虽然也进行了部分实验教学,但多是由教师演示,学生缺乏实践,这促使学生对物理知识理解得不全面,不深刻,学生的发散性思维得不到培养。还有部分学校实验教学的条件有限,实验器材质量不一,导致教师在引导学生进行实验学习时出现实验误差,久而久之,降低了实验操作的频率。

三、初中物理课堂实验教学的目标

具有明确的目标,才能真正开展有效的实验教学。开展物理实验教学主要是为了培养学生五个方面的能力:一是知识能力,即学生在学习中及时发现问题,观察实验现象,逐步收集资料进行验证,大胆推理,进行数据分析的能力;二是培养学生的操作能力,学生需要了解实验器材的作用、操作的具体过程,并初步具备物理实验素养;三和四是在实验教学中培养学生的沟通能力和整理能力,学生能够及时与他人进行数据结构的交流和分析,形成综合实践素养;五是借助实验培养学生的探索和创新能力,学生能够逐步加深对物理知识的了解,实现素质教育。

四、初中物理实验教学的优化策略

(一)转变教学理念,重视实验教学

教师作为学生的引导者,其教学理念直接影响着学生的学习效率。在物理实验教学中,教师应该及时转变教学观念,基于实验本身逐步完善实验步骤并进行演示,将实验过程直观地展现在学生面前,以激发学生的学习兴趣;教师还可以借助生活中的现象,引导学生进行探究,在培养学生实践能力的同时增强学生的生活感知意识,使学生树立正确的学习观念。

例如,在教授《声音的产生与传播》时,教师首先可以向学生讲述声音这一概念,并提出相应的问题:“生活中的声音都有哪些?”教师还可以询问:“理论上,如果在奔跑过程中喊‘我来了’,我们听到的是什么?”借助问题引导学生进行思考,使学生知晓声音的概念和音速。教师还可以结合音叉进行实验操作,在音叉附近放置小球,敲击音叉,观察小球的变化,使学生知晓声音产生的条件;接着教师可以提出相关问题,如降低声音分贝的方法有哪些,借此加深学生对知识的理解,不断提高学生对实验教学的兴趣。教师还可以让学生进行现场操作,在操作中逐渐转变学生的学习观念,师生之间的相互合作能够调动学生的学习兴趣。

(二)改进引导方式,开阔学生思维

以往,在进行物理实验教学之前,教师多利用言语进行讲解,这种形式虽然直截了当,且能减少教学实践的时间,但忽略了学生的需求;部分学生的思维逻辑能力有限,对教师的表述理解不到位,导致学生的学习兴趣逐渐下降。同时教师在引导物理实验时,经常直接提示实验的总目标,这无形中增加了学生的学习压力,学生的思维受限,因此实验教学难以有很好的效果,这就需要教师改进实验的引导方式。

例如,在教授“科学探究凸透镜成像”时,教师可以先向学生讲述实验原理,随后向学生展示实验器材,并鼓励学生逐一讲解实验器材的作用,阐述相应的实验过程;教师还可以介绍一些错误的实验,并让学生就错误实验可能出现的结果进行分析;此外,教师还可以结合信息技术直观地展现凸透镜成像实验,使学生直观了解具体的物理实验过程,加深对物理知识的理解。教师还可以融合平面镜成像,引导学生思考,培养学生举一反三的能力;可以鼓励学生就这一实验进行其他实验的拓展思考,以此培养学生的思维能力,并鼓励学生进行操作尝试,以加深学生对成像原理的理解;可以融合生活实际讲述实验,培养学生的感知意识。

(三)打破教材局限,鼓励质疑探索

以往的实验教学中,教师过于局限在教材本身,所选择的物理实验缺乏针对性,而学生的需求各不相同,这就导致部分学生在物理实验中,无法获取自己想要的知识,久而久之,丧失了学习兴趣。有些教师在实验教学时,以自身为主体,忽略了与学生之间的交流互动,导致学生缺乏对教学活动的参与感。学生的实践能力得不到培养,也是教学效率下降的主要原因。因此教师需要打破教材的局限,鼓励学生进行探索。

例如,在教授“密度和浮力”时,教材会布置相应的实验任务“测量物体的密度”。教师可以首先基于教材讲述实验步骤,使学生对密度公式有更深入的理解。教师也可以让学生借助相应的器材进行现场实验,按照相应的步骤进行实验操作并分析现象,最终结果显示偏差较大,对此教师可以让学生思考实验的问题出现在哪,并大胆改进实验。学生提出自己的猜测:有大量液体残留在容器里,导致质量发生变化。教师可以让学生基于这一问题修正实验过程,精确实验结果。在实验中,教师还可以提出浮力和密度之间的联系,并结合小故事引导学生进行思考,完善学生的思维,鼓励学生不断进行实验探究。

(四)充分利用资源,鼓励制作器材

部分学校的实验教学资源有限,有限的教学资源是导致物理实验教学难以有较大进展的主要原因。面对这一局面,教师可以带领学生充分利用有效的资源,尝试制作实验器材,再探索相应的物理实验现象,借此加深学生对知识的理解,并初步培养学生的实验素养,逐步践行素质教育。

例如,在教授“压强”时,教师可以先借助一大一小两个试管,将小试管插入大试管,进行对比实验;还可以让学生以小组为单位,在其中一组中加入水,观察两个组别的实验现象,以此加深学生对压强这一物理概念的理解。教师还可以借助生活中的材料进行实验操作,比如一个盖上盖子的矿泉水瓶,学生很难将其压瘪,但一个敞开盖子的矿泉水瓶,学生却可以轻易压瘪。除此之外,教师还可以让学生就这一物理概念,借助自己身边的器材进行生活小实验,师生之间相互合作,共同解决问题,从而提高学生的综合素养。

(五)进行演示实验,鼓励学生合作

在进行实验教学时,教师也可采用演示教学,但要注重时长,预留给学生足够的时间进行实验重演。在学生进行自主实验之前,教师可以进行实验分组,让学生进行小组合作,在小组合作中交流观点,使学生在验证实验规律时,不断提高实践技能,从而达到培养学生实验素养,提升学习效率的目标。

例如,在教授“科学探究欧姆定律”时,教师可以先准备好有关电路的相关器材,并结合滑动变阻器和变组箱,让学生观察小灯泡的亮度;随后教师可以提出问题:“小灯泡的亮度与什么因素有关?”教师可以设计填空题邀请学生回答,并利用信息技术融合相应的视频进行直观展示,向学生阐述电压、电流和电阻之间的关系,还可以融合串联与并联电路进行讲解。在学生对这些知识有大致了解之后,教师可以让学生自由结组进行实验操作,不断加强对物理知识的理解,并记录相关实验数据。学生通过实验操作,能够提高学习效率,加深对知识的理解,并进行数据分析,锻炼了实验素养。

(六)提出实际问题,鼓励自主探究

对初中生而言,初中阶段是培养他们自主学习能力和探究创新能力的重要时期,因此教师应该及时结合学生在之前实验操作中的表现进行针对性的问题引导,鼓励学生自主探究,基于物理问题实现实验操作,尝试创新物理实验,结合相关的实验现象进行分析,以不断优化学生的观念。

例如,在教授“机械与人”时,教师可以先将一个大问题拆解为多个小问题,引导学生进行思考,培养学生自主探究的信心。如,可以结合生活中的自行车进行讲解:“自行车有哪些零件,作用是什么?哪些部件使用了杠杆,属于哪一类杠杆?哪些部件有摩擦作用?如何利用自行车测算相应的距离?骑自行车时能量是如何转换的?”教师可以借助这些问题,引导学生基于生活现象分析物理知识,从而加深学生对能量转换的认识。此外,教师还可以询问学生机械发展对人类社会有哪些益处,使学生具备发展意识,真正成为综合型人才,知晓知识来源于生活,建立正确的学习态度,树立正确的价值观。

(七)优化评价机制,设置实验奖励

在初中物理教学实验活动的过程中,学生缺乏一定的自主约束能力,对此教师可以及时评价学生的实验学习,这不仅有助于提高学生的知识学习效率,促使学生了解自己的短板,还有助于学生更好地提升实践与探究的能力。更重要的是,此举积极践行了新课标中“教学与评价”相统一这一理念,教师可以将评价可视化,并给予学生一定的奖励,以调动学生学习的积极性。

例如,在进行物理实验教学时,教师可以先设计相应的教学、学习评价表,该表格包括但不限于学生对基础物理知识点的理解和掌握,相关题型解答以及知识的运用,实验原理的了解以及实验步骤的叙述情况,实验过程的态度和完成情况,数据记录、结论分析是否有误等。为使学生更加直观地了解实验以及自身能力,教师可以采用积分制进行表格展示,并及时写下相关批语,使学生了解自己的不足;可以为相应的学生制订针对性的实验学习计划,并设置实验,鼓励学生在课下实践中锻炼自身的能力;可以结合信息渠道和家长进行沟通,以家校合作的形式共同提高学生的实验素养,也可以与家长及时奖励学生,培养学生的学习自信。

综上所述,初中物理实验教学不仅可以有效提高学生的成绩,还有助于学生逐渐转变固有的观念,完善思维逻辑,提高物理素养,养成科学探究的精神,逐步提升实验道德素养。初中物理教师在物理实验教学中打造良好的学习氛围,能够提高学生的参与度,并通过有趣的物理现象激发学生的学习兴趣,促使学生主动了解、掌握物理知识,更快地吸收知识点。这有助于提高物理教学效率,实现素质教育。

参考文献:

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(责任编辑:孙晓林)

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