实验教学在初中物理教学中运用探析

实验教学在初中物理教学中运用探析

摘要:实验教学在初中物理教学中具有重要价值。初中物理实验教学应合理导入生活情景,引导学生自主探究,利用分组实验培养学生的团结协作能力,鼓励学生利用生活中的材料进行物理实验,以确保物理教学的实效性,从而提高学生对物理实验的兴趣,从实验中深化对物理知识的理解,提升学生的物理实验学习能力。在这种情况下,从哲学的角度来看,在物理的教学中,必须高度重视物理实验的作用,精心组织实验,培养学生的实践能力。

关键词:物理教学;初中;实验教学

物理是一门以实验为基础的科学,理论需要实验来支撑,实验又以理论为基础。但是,现在仍有不少初中教师对学生开展物理实验教学时,仍以传统教学为主,忽视了学生学习物理的感受,学生依旧是知识的被动接受者,形式化地学习物理知识。这样的教学方式,无法激发学生的学习热情,同时也无法培养学生科学探究的能力。教师应把学生作为初中物理实验课堂教学的主体,让学生积极、主动地参与到实验操作中,这样才能通过实践操作不断提高学生学习物理的能力,激发学生学习的主动性,发散逻辑思维,提高学习效率。如今的教学研究里,探究是课程教学的主要方面,而对于物理教学而言,实验教学是探究活动顺利开展的主要手段之一。物理实验是实施素质教育的必要研究成分,它的功能应该被深刻挖掘。特别是,还需要研究在实际教学里如何显现其教育潜力。从物理教育现代化角度来看,物理实验是最佳突破点,用现代化的新方法、新手段可以在实验中得到反映和应用,因此,需要教师不断引进和研究。

1.合理导入,创设情景

初中物理教材的编排,大多是通过日常生活中的各种物理现象导入。因此,在进行物理实验教学时,也应该从日常生活入手,加强课堂与生活的联系,充分挖掘生活中蕴藏的丰富物理教学资源,引导学生在生活当中仔细观察事物的表象,进一步探究事物的本质,从而有效激发学生对物理和生活的热爱、培养学生善于观察的能力。例如,在进行《科学探究:声音的产生与传播》的教学前,教师可以创设这样的情境:我们说话为什么可以发出声音?接着,引导学生说话的时候,将手按在声带处进行感受,从而让学生体会到声音是由物体的振动产生的。老师可以进一步创设情境:站在我们对面的人为什么可以听到你说的话?太空中的宇航员能够像我们这样面对面交谈吗?这样的物理实验教学方式可以激发学生的求知欲,进而调动学生积极思考问题,为后续学生掌握和理解这节课的知识做好铺垫。再如,教师在讲解作用力与反作用力的内容前,可以进行如下导入:同学们用自己的手掌敲击桌子,手有什么感觉?学生在按照老师的要求击打桌子以后,会很快将手疼的感受反馈给教师,教师紧接着可以提出这样的问题:为什么同学们对桌子用了力以后,手会感到疼?大家一起进入接下来的学习。通过新课前导入物理小实验的方式,开拓了学生的思维,如同路标一般,指引学生能够迅速进入最佳学习状态。

2.引导学生进行自主探究

物理实践教学已经从激励学生积极学习开始,进行相应的转变,从一般性的学习理论知识到寻求不同的创新性新思维。尤其是,从验证测试到自主测试,从封闭式实验到开放式实验。阻碍学生自主探究的主要因素如下:第一,学校没有拨动足够的资金进行物理实验室的建设,无法提供足够的先进仪器,无法对实验器材进行维修和保养,教学条件受到了限制,教师没有办法让学生做实验;第二,教师自身对实验教学理解不充分,依旧将自己当成教学主体,错误地认为只要按照课本中的物理知识进行按部就班的教学就可以,导致教师很少给学生自己动手操作实验的机会。教师没有将实验教学与物理学习进行有效的结合,对于大多数的实验也只是采用演示实验的方式,甚至是不进行实验,只通过口头的讲解,让学生自行想象,大大增加了学生学习实验的难度,容易出现难以解决的物理知识盲区。教师的灌输式实验教学,久而久之会给学生产生“实验学习就是为了应付考试”的错觉,进一步降低学生对实验学习的兴趣。初中阶段的学生,正是好奇心最为旺盛的时期,学校作为学生知识学习的主阵地,教师作为学生日常学习的管理者和引导者,应转变教育管理观念,积极学习其他学校优秀教育管理经验,分配足够的资金到实验建设上,使教师有足够的条件让学生进行实验。此外,如果教师能够抓住时机,转变教学观念,将学生作为学习的主体,妥善引导,积极探索符合学生物理学习需求的实验教学方式,将学生的注意力转移到实验学习上来,发挥物理实验教学的作用,将会取得非常好的效果。物理探究性实验对于培养学生独立思考能力、提高学生实践操作能力,提高学生课堂的参与度,加深对知识的理解等有着重要作用,因而,在教学过程中教师要提供给学生更多的动手机会。例如,在进行《连接串联电路和并联电路》的教学时,教师在讲解知识点前,可先让学生分别连接好串联电路和并联电路,闭合开关后观察用电器的工作情况,然后再去掉其中一个用电器,再闭合开关,再观察剩下的用电器的情况,学生就可以很直观地得出串联电路各用电器工作相互影响,并联电路各用电器工作互不影响的结论。这样的教学方式,比教师花大把时间口头讲解,学生进行艰难的抽象理解更有效果。再如后续的课程《科学探究:串联电路和并联电路的电流》和《测量电压》也建议教师采用此类学生自主探究的方式,在学生连接好串联或者并联电路后,将电流表或者电压表接入电路中不同的位置,再闭合开关,通过记录和比较所测得的电表示数,学生可以很轻松地得出串联和并联电路电流和电压的关系。加深对相关知识点的理解与记忆。这些不同的物理探究实验都是必要的,可以考虑和进行研究,以便物理探究性实验能够更好地发挥其在教育人们的作用。

3.通过实验探究培养学生的团结协作能力

教师要积极参与教育改革,加强实验教学研究。在物理实验教学的改革下,生活化、理论化、合作化、小型化、人性化是统一的不可分割的。团结协作作为一种新颖的学习方式,是我国课程改革发展方向重要目标之一。团结协作是指在积极自主参与的条件下,通过学生间的互动、互补、互助,共同完成学习的任务。物理探究性实验采用分组实验的方式,可以培养学生团结协作的能力。如在探究滑轮组机械效率的实验中,宜采用分组实验的方式,共组的成员分工合作,一位学生进行实验操作,一位学生读数,一位学生记录数据,一位学生计算滑轮组的机械效率。这种分组实验的方式,有以下好处。第一,提高实验效率。小组成员的每位学生都参与其中,各尽所能,发挥所长,遇到问题也能够很快解决。第二,促进学生交流知识,增进感情。学生各抒己见,共享认识与收获,共同分析组员提出的不同观点,促进思维的发展,学生间的友谊也得到了进一步的加深。第三,培养学生的团队意识,增强集体荣誉感。学生之间相互勉励,共同面对实验当中遇到的困难,一起想办法解决,增强了每个人的信心与克服困难的勇气。学生学会了如何帮助他人,听取他人意见,在完成实验的过程中,渐渐融入集体当中。再如,在探究小车沿斜面下滑时速度变化情况的实验中,学生之间分工合作,分别进行实验的操作、秒表时间和路程的记录以及数据的整理和计算。小组的每位成员从实验中深化对物理知识的理解,最后共同总结出小车沿斜面下滑的过程中,速度逐渐增大的结论。通过分组进行探究性实验,学生之间取长补短、长善救失,学生自主学习的能力得到提高,智慧得到提升,情感得到共鸣。他们在共享成功的喜悦同时,也增进了团结和友谊。

4.培养学生利用生活中的材料进行物理实验

物理来源于生活,从生活当中提炼的物理知识,通过课堂的学习,再服务于现实生活。初中教师的课堂教学,可以根据实际情况,利用生活中的材料进行物理实验,将实验教学与生活联系起来,让学生直观地感受到物理实验与现实生活的关联,由此激发学生对物理知识的探索欲、获得良好的身心体验。在物理实验中,要明确实验目的,提高学生的注意力。观察能力是以有针对性和系统的方式来感知物体,从而获取科学操作的能力。在物理教学实践里,教师必须引导学生进行针对性的、全方面的和次要部分的观察研究,教育学生如何进行准确的描述现象的发生,激发学生的观察和提问能力,培养实用的科学态度等,以提高他们的观察能力。如在进行《流体压强与流速的关系》的教学时,将两个蜡烛点燃,相互靠近,然后让学生往烛焰中间吹气,观察烛焰的变化。从这个实验中,学生可以明显地看出烛焰是相互靠近而不是分开的。教师可引导学生进一步分析,进而得出:吹气时,烛焰相互靠近的区域流速大,压强小,而烛焰外侧流速小压强大,两侧的压力差使两支蜡烛的烛焰相互靠近的结论。在实验教学中,多采用生活材料进行实验,可以让学生感受到物理就在身边,从而拉近自身与物理的距离。再例如在讲解电荷间的相互作用时,教师可将两个气球吹大,用绳子扎紧悬挂起来,球面与球面贴在一起,用毛织品摩擦两个气球相接触的部分,放开气球后,学生直观地看到两个气球分开了,教师引导学生思考:同样用毛织品摩擦后的两个气球是否带了同种电荷?同种电荷的相互作用会产生什么样的结果?这种物理实验教学方式,可以让学生认识到,生活中唾手可得的材料也可以进行有趣的实验,引发学生利用生活中的材料进一步进行其他物理实验的欲望。由此可见,从服务课堂教学出发,教师必须积极参与教学研究改革,加强生活实践教学研究。在物理教学中,教师要认真研究课程,从生活层面上增加实验的兴趣,将实验生活化、小型化。采取合理措施改进实验过程,适当补充实践事实等手段,给学生更多的自主实践机会,鼓励学生设计自己的实验分析来解决实际问题。另外,教师还可鼓励学生课后利用生活中的材料进行物理小实验。如按照书上的提示制作水果电池。在水果上插入铜片和锌片,两条导线与金属片相接,导线末端连接一副耳机,学生可以亲耳听听耳机是否发出“嚓嚓”的电流声。学生可准备低功率的小灯泡,将其接入水果电池的电路中,观察灯泡是否会发光,若灯泡不发光,教师可引导学生思考是否是因为通过的电流太小而导致灯泡不发光,接着提醒学生多制备几个水果电池,将其串联,再让学生观察电路中的灯泡是否发光。学生的思维是从动作开始的,动作与思维相联系,思维才能够得到发展。课后进行物理实验所用的生活材料来源丰富,便捷易得,学生能一边动手实验,一边仔细分析课堂上学习到的知识,思考如何将课堂所学的知识应用到当下的物理实验当中,学生拥有一个极大的动手空间,知识也得到了更深层次的巩固。再如,利用干电池、漆包线、别针、小磁铁、小刀、剪刀、透明胶带等材料,自制简易电动机。当学生将两个别针用胶带固定在干电池两端、电磁铁固定在两个别针中间后,教师应提醒学生思考,如何使架在别针上的线圈转动,指导学生分别将线圈两端的绝缘漆削去,一端全部削去,一端削去一半,然后进行实验,观察哪种情况下线圈可以持续转动。当学生经过各种尝试和努力,会发现一端全部削去,一端削去一半的情况下线圈能够转动,由此进一步加深对电动机的换向器作用的认识。学生亲自制作的电动机转动起来的时候,自豪感和成就感也油然而生,在获得成功的同时,也加深了对物理这门学科的喜爱。将实验教学从课堂延伸到课外,除了提高学生的动手能力和分析解决问题的能力、拓宽学生的视野外,还能让学生认识到物理实验的学习并不仅限于课堂,将学生的目光由课堂带到了课外。总之,初中物理教师应重视实验教学,在教学当中加强与生活的联系,创造条件让学生进行自主探究,通过分组实验加强学生间的团结协作,同时引导学生善于利用生活中的材料进行探索实验,全面提升学生的物理实验学习能力。实验教学的不断改进,对提高教学质量、激发学生学习兴趣、强化知识结构、培养不同能力、培养科学的教学方法和学习态度、提高学生的全面能力具有重要作用。通过物理实验教学培养了学生的思维能力,提升了学生分析总结的能力、抽象推理和想象概括过程的能力,增强了学生学习分析所有物理知识和规律的能力。

参考文献

[1]张有权.基于核心素养背景下初中物理实验教学探究[J].新课程(教师版),2019(11).

作者:林雯嫣 单位:福建省漳州市第三中学