初中生物理实验能力提升路径
2019-02-20朱文斌
朱文斌
(江苏省镇江市索普初级中学 212011)
实验教学是物理学科的重要部分,也是落实物理课标的基本任务.通过实验教学,一方面强化学生对物理现象、物理知识的学习兴趣,另一方面从物理规律的分析、体验中强化物理素养.但长期以来,实验教学并不受到重视,而中考对学生实验能力的考查占比越来越高.藉由此,提出几点改进实验教学的建议.
一、加强实验准备,创造实验条件
从初中物理实验来看,很多实验为演示类,但也有较为复杂的实验.教师在实验教学前,要重视实验准备,特别是器材的选择、实验过程的设计、实验中不同问题的观察、记录、分析、反思与评估等.如在电学、力学较为复杂的实验教学中,要对不同型号、参数的实验器材进行比较分析,适当选择.电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线、定值电阻等都要进行科学选择,便于学生能够从中对比分析;导线也可以从不同颜色、长短进行灵活选择,便于学生分析电流走向.另外,对于同样的实验,在不同的器材元件使用中,可以从不同实验结果分析中,增强学生对实验的理解,弄清楚实验原理.
二、注重实验过程,及时发现指导
实验教学,要从实验目标、任务、内容、方法、条件等方面进行全面呈现,要让学生能够从分组实验中,自己动手操作,体验实验过程.如探究“电流、电压、电阻的关系”实验中,作为重点实验内容,教师可以对此进行细化分组,明确各项实验步骤、方法,让学生能够从实验发现问题,提出问题,解决问题.如电流与电压的关系是什么?同时,在电压增大过程中,电流如何变化?教师要引导学生运用控制变量法来探究物理现象.如对电阻的控制,观察电压、电流的变化;在阻值不变情况下,电压与电流的变化情况等.教师的激发与引导,可以促进学生对电流、电压、电阻等变量的深刻理解,从中理解和明白电路原理.另外,在问题激发上,教师还要参与学生实验,设置问题情境,如何通过改变定值电阻的电压?有什么方法?请学生进行讨论,根据学生的分析、回答进行点评,最后得出一种是改变电压,另一种是串联一个滑动变阻器.接着,从实验的安全性、可操作性等方面,来引领学生深入思考实验原理,并结合教师演示实验,让学生从电流表、电压表等数值变化中,来透彻分析电路结构与各参数的关系.最后,在实验结束后,要对实验器材进行合理规整,引导学生对所收集的实验数据进行科学记录、分析和论证,提升学生对物理实验的认知水平,培养严谨的实验态度.
三、结合实验现象,进行延伸拓展
实验过程是物理学现象的重要部分,也是启发学生实验意识,增进学生科学精神的重点环节.在实验中,对于不同物理现象的观察、记录,揭示了怎样的物理知识或规律.如在探究不同物质的吸热情况时,结合相同的器材、不同的实验对象,水和食用油,在加热过程中出现不同的实验现象.让学生从观察中发现,哪种物质升温快,升温高.结果显示,食用油升温又快又高.由此,结合实验现象,教师要进行有序延伸,拓展实验推论.如果让水获得相同的温度,需要怎么办?结果是继续加热.对于相同质量的水和油,在相同温度下哪个吸热多?学生得到“水”吸热多.同样道理,对于吸热本领而言,哪个吸热本领强,同样也是“水”.如果我们更换其他物质,对于升高相同的温度,来观察其吸热的多少,从而辨析出哪种物质吸热能力强,最终得出“比热”的概念.初中物理实验教学,除了动手实验外,我们还可以融入画图、识图知识,让学生从实验图示中运用物理知识解决问题.如热学图像、光学作图、力学受力分析、滑轮组的装配图、杠杆原理、电路图等等,这些都需要学生能够从画图、识图中掌握相应的物理能力.另外,借助于画图、识图教学,可以让学生从直观的物理分析中,培养想象力,提高对物理知识的理解.
四、强调动手操作,突出实验素养
初中物理实验教学,教师要关注学生动手操作,体验实验过程.实验中,学生通过实践,了解实验器材、实验内容,掌握实验方法,理解实验原理,增进物理素养.教师在布置物理实验时,要联系学生实际,给予学生一定的自主性.如在实验器材选取、实验做法、实验现象分析上,可以让学生自己动手完成,增强实验主观能动性.适当延伸课外实验,鼓励学生自己去观察、记录、分析和思考实验问题.如在学习大气压后,可以让学生利用饮料瓶制作实验.取一饮料瓶,倒入少许热水,迅速摇动饮料瓶后,快速倒出热水,拧紧瓶盖,观察实验现象.我们会看到饮料瓶在慢慢变瘪,且伴有噼噼啪啪的响声,这个现象说明了什么原理?可见,对于空气中的大气压,通过饮料瓶热空气降温后,瓶内气体体积收缩,而外界大气压挤压瓶体,使其变瘪,这些源于生活的物理实验及现象,既能够增强学生对物理学的学习兴趣,又能够从中加深对物理知识的印象.
五、注重实验反思,不断总结巩固
实验教学后,很多教师忽视实验后的反思与总结,或者仅对实验中的数据、结果进行讨论.事实上,在实验后,教师要从实验设计、实验操作、数据处理、实验现象分析、实验结果论证、评估等方面进行反思.对实验中的不足和问题进行梳理并改正,对学生实验中的不解或疑惑进行剖析,并进行针对性解惑.如在“测量小灯泡的电功率”实验后,该实验难度较大,对学生实验能力要求较高,需要从小灯泡的实际电功率与电压变化中归纳规律,进而加深对功率、额定功率的理解.通过实验,我们要反思五点:一是实验后学生是否掌握电流表、电压表的量程分析,不同量程需要考虑额定电压,额定电阻进行分析,再选择适宜的电流表进行测量;如果对灯泡电阻不知道,可以通过试触法来进行.二是学生是否掌握各实验器材的使用方法;三是学生实验数据是否有较大的误差;四是根据实验数据学生能否推导和得出实验结论;五是针对电路故障问题学生是否能够梳理发现和解决.
总之,初中物理实验教学内容广、知识点零碎,对学生的物理实验能力而言,教师要积极引导,给予学生更多的实验机会,从实验中学习物理、提高物理综合素养.