初中物理实验核心素养培养策略

初中物理实验核心素养培养策略

[摘要]初中物理实验教学中培养学生核心素养,满足新课程改革的要求,促进物理课程教学质量提升。文中选择物理实验教学为着手点,分析实验教学中培养学生核心素养的具体策略。

[关键词]物理实验;核心素养;培养措施

1初中物理实验教学流程分析

初中物理实验教学中,教师应该提前做好备课,备教材,备实验教学过程,备实验仪器,最重要的,是设置好阶梯式的探究性问题,一步步深入引导学生的思维,鼓励他们无惧错误大胆的猜想假设,与同伴交流设计实验过程验证猜想,与同学合作进行实验,完成实验并记录数据、实验现象,最后在教师的引导下,大家一起对数据进行归纳、整合,最后得出结论。整个探究实验教师应该大胆放手,松弛有度,给予学生自由伸展的空间,也要适时拽紧手中的绳子。

1.1设计实验方案

课堂教学完成知识点讲授后,教师引导学生自己设计探究实验,例如如何观察条形磁铁周围的磁场分布呢?可以从不同角度思考问题:比如用一只小磁针分别放在条形磁体周围不同的位置,依次在纸上记录下小磁针的指向;比如在条形磁体周围摆放许多小磁针,更直观地体现条形磁体周围磁场的分布;或者在条形磁体周围撒上薄薄一层铁屑,轻轻敲打桌面,也可以体现条形磁体周围的磁场分布。学生的理解能力、认知程度不尽相同,会说出各种不同方案,教师切不可轻易否定学生的方案,应该耐心倾听给予引导,对学生多加鼓励。利用这种多角度的探究实验设计,拓宽学生的思路,并加深各知识点之间的联系,培养学生创新思维。

1.2操作过程

实验操作过程中学生会遇到一些彼此预料不到的情况。比如实验仪器突然损坏,测量工具分度值与老师不同,或者在实验操作过程中由于操作错误导致实验结果与周围同伴相差太大。这时教师不要过多插手,对于学生的求助采取激励的方式,鼓励学生自己反思究竟哪里出问题了?这种意外的小插曲反而更让他们有一探究竟的欲望,进而达到了让学生主动思考,主动学习的目的。

1.3处理数据

在这一步骤中,往往会有一些学生因为提前预科或者预习,站在了“上帝的视角”,提前知道实验的结论,而忽视数据处理的过程,认为实验做完就行了。其实这恰恰使得这类学生丧失独立思考,分析、归纳、总结数据,发现规律的训练过程,当再次遇见需要处理的“陌生”实验情境,实验数据时,就会觉得无从下手。所以,教师要格外重视这一步骤,带领学生做好数据的整理和分析。培养学生认真严谨的科学态度。

2初中物理实验教学中培养学生核心素养的措施

2.1创设扩展问题,培养学生思维能力

在组织学生开展物理实验教学活动时,教师可以根据实验内容就某一知识点为学生进行扩展性教学。如对一些较为简单的内容,教师可以尝试打破常规,进行提升和突破,培养学生探究能力和逆向思维等能力,使整个物理教学更具探究性和实验性,帮助学生对各项能力进行提升。比如,在讲解“浮沉条件及应用”习题课时,教师可以为学生布置任务,要求学生自己进行实验设计,如,如何借助一支量筒和水对橡皮泥的密度进行估测?此实验需要熟练运用浮沉条件的知识,难度较大。这就需要教师引导大家一起思考,相互间进行交流、讨论和合作,最终得出正确操作方法和实验结果。最后如何对实验操作进行改进,使整个实验误差降低。在整个教学过程中,培养了学生的探究能力、团队合作能力,以及对事物的分析能力,发散思维得到培养和提升。在学习“大气压强”时,由于气体看不见、摸不着,气体压强往往被人们忽略。大气是否存在压强呢?教师可以通过一系列的实验帮助学生感知大气压的存在。例如最简单的覆杯实验,大气压瘪易拉罐、瓶吞鸡蛋、蜡烛吸水、模拟马德堡半球实验等等,再由特殊到一般,举出生活中利用大气压强的实例,例如针筒吸药水,塑料吸盘等,最后教师提出问题:如何利用一只弹簧测力计、直尺、塑料吸盘设计实验估算出大气压强值呢?此实验虽然误差较大,但是思路很简单,材料很容易准备,学生理解起来也很容易。

2.2培养观察能力,实验中理解物理概念

初中物理教学中对物理概念的认识不是一蹴而就的,也不是教师一节课的讲述就能理解的,这需要学生不断的观察、探索、思考、学习和总结。为了帮助学生更好地理解物理概念,在教学中需要教师根据教学内容为学生有序地开展物理实验教学。这也是物理教学的本质和最终目的,是培养学生物理核心素养的必经之路。通过实验,让学生仔细观察,获取自己需要的内容,自己总结,从而感悟出概念的本质。因此,在实验过程中,要锻炼学生的操作能力,学生只有在自己亲自动了手指摆弄过实验仪器,在动手的过程中发现问题—解决问题—再发现问题如此循环往复,才能更深刻地感受、认识,进而理解、掌握物理概念,在此过程中,既锻炼了学生解决问题的能力、合作交流的能力,也帮助学生理清思路,完善知识结构,灵活运用所学知识、思考问题,思维主线更富有逻辑性,最终借助所学知识解释生活现象,应用到生活实际中。初中的学生认知水平主要处于形式运算阶段,他认识理解事物主要靠观察,在观察中,他们理解事物的抽象能力在不断地发展。物理概念具有一定的抽象性,而初中生理解抽象知识的能力处于萌芽期,因此许多学生觉得物理概念很难懂、很枯燥,学起来没啥意思。探究性实验教学可以将机械、生硬的物理语言变得富有生机、有趣,让学生在惊奇、原来如此的情感体验中快乐地学习物理,参与实验教学。比如,在学习“摩擦力”相关知识点时,由于知识的抽象性,学生学习时难度较大,很难理解,这时教师可以借助实验的形式帮助学生进行观察。教师先组织学生一起用手使劲按压桌面并向前推动,再向后拖动,学生会感觉到手受到的巨大阻力,这个力就是摩擦力。通过直接的感受、体验,让学生明白摩擦力的作用效果。这时,教师手上绑一个扫床刷子,使劲按压刷子有毛的一面,观察刷子向前运动时,刷毛的方向,由此直观看出摩擦力的方向与物体的运动方向相反。此时,教师再深入发问,摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反吗?接下来在脚上绑两只大的坚硬刷子,模拟走路的情境,直观看出刷毛方向与物体运动方向相同,而与物体相对运动方向相反,逐渐深入的问题和实验,带领学生一步步深入思考、探索,在观察和思考的过程中,帮助学生掌握相关的物理概念,还能提升自身思维能力和创造力,提升物理学习效率。

2.3注重实验过程,培养学生严谨科学态度

在物理四大核心素养中,其中科学精神是希望通过教师的指引,学生在学习时能够勇于探究,积极思考、理性思维,敢于批判和质疑。这就要求教师在教学过程中以身作则,为学生做好示范,勇于质疑,敢于动手,尊重科学,从科学理性的角度认识和处理问题。在实验过程中培养并要求学生对每一个实验环节、操作步骤都能够做到认真、严肃、科学、合理。例如,在进行“串、并联电路中电流的特点”实验中,实验的设计并不困难,但是在实际操作中,可能会因为各种原因导致学生遇到很多困难。例如连接电路时不仔细,造成电源短路、电流表短路或接线柱接触不良,还有电路完好,但是闭合开关小灯泡不发光等等。此时教师不要随意插手,让学生根据所学内容自主思考,排查问题。对实验现象仔细观察、认真记录,在整个实验中保持实事求是、不弄虚作假的实验态度培养学生科学、严谨的学习态度和方法,这同时也是物理核心素养的基本要求。例如,在学习“运动的描述”中,教师可以组织学生一起进行小实验来理解参照物的定义:教师将板擦放在讲桌上,又在板擦上放一根粉笔,首先教师将板擦及板擦上的粉笔一起从讲台的左边移动到右边,然后教师将板擦和板擦上的粉笔向上举起一定高度,紧接着教师根据刚才物体移动过程进行提问:在这两个运动过程中,板擦相对与桌面的位置有没有发生改变?这两种情况下,粉笔相对于板擦的位置有没有发生改变?两种情况下,粉笔相对于桌面的位置有没有发生改变?教师要求学生利用手边的书和笔,自己动手实验,探究教师所提出的几个问题。如此,快速调动学生学习积极性,使课堂教学氛围活跃起来,而且学生通过自己动手实验,对于参照物的理解更加准确、深刻,提高学生对物理知识的掌握能力和解决实际问题的能力。

3结语

总之,初中物理实验教学中培养学生核心素养,要综合考虑实际情况,结合教学内容调整教学方法,大幅度提升物理课堂教学质量,希望通过文中论述,为类似研究提供借鉴,全面落实新课程改革的要求。

【参考文献】

[1]惠贵清.初中物理实验教学中培养学生核心素养的策略探究[J].新课程研究,2020(08):22-23.

[2]杨长林.浅谈初中物理教学中培养学生核心素养的途径[J].学周刊,2020(01):71.

[3]赵斌.浅议初中物理实验教学中培养学生科学素养的策略[J].当代教研论丛,2019(12):81.

作者:连漪 单位:新疆农业大学附属中学