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初中物理实验教学有效性的实践探究

2019-09-10蒋旭冬

安徽教育科研 2019年21期
关键词:学科物理实验教学

蒋旭冬

摘要:在初中物理实验教学中,教师要转变观念,以学生的创新精神和实践能力为目标,基于学科特征、教学内容和现实需求等因素来设计实验过程,培养学生的科学和理性精神,提升学生的学科素养。

关键词:初中物理实验教学有效性实践探索

引言

众所周知,物理学科是一门建立在实验基础上的学科,实验是物理学科延伸、发展和探索的驱动器。意大利科学家伽利略说:“一切推理都必须从实验和观察中得来。”就初中物理教学而言,学生不仅要了解物理现象,掌握物理规律,学习物理知识,更要探索这些物理公式、物理现象和物理法则背后的奥秘,并且通过实验来验证物理原理,从而提升自己的科学素养。然而,当下初中物理实验显得低效也是一个事实,实验课时少、过程不规范甚至贴标签现象都存在。笔者在教学中就物理实验课教学进行了创造性的探索实践,取得了理想的效果,现总结如下,供参考借鉴。

一、以学科为基点,领会新课程实验教学要求

当下,新课程改革已步入深水区,其提出的自主、探究和合作学习的理念已深入教师心中,并在课堂实践中已成常态。尤其是对于探究性学习而言,学生正是通过具体的学科研究和实验操作,才真正领会探究过程的辛苦,同时也享受到探究过程的乐趣。物理学科是在实验过程中产生的,当然需要回到实验中去验证物理规律和原理,这既是物理学科的本质特征,更是培养学生思维品质的核心方式。学生在物理实验中通过观察、分析、比较、测量、验证等手法,对物理实验过程中的步骤、数据和结论进行重新验证,从而在实验中通过自己的亲身实践来掌握物理知识,这比传统课堂中死记硬背物理公式要更加科学,更加有效,因为学生亲身参与了知识的生成和发展的过程。建构主义也认为,学生正是在自己的认知和实践中建构起知识的理解和意义的。因此,在初中物理教学中,教师要选好实验、设计好实验、开展好实验,严格以课程标准中规定的实验要求来规范每一项物理实验操作。

核心素养视野下,初中物理教师要与时俱进,树立新的物理学科观和实验观,深刻领悟物理学科本质,并以新的课标为准绳,切实开展好物理实验课的教学,将新课标中关于实验的要求贯彻到课堂教学中来。

二、以现实为原点,了解物理实验教学的重要性

物理学科教学需要以实验为基础,这既是物理学科得以发展的动能,更是科学精神和科学思维在学科层面的彰显,是最大的学科现实。实验教学是物理学科不可替代的一种方法,因此在初中物理教学中,教师一定要基于实验教学现实原点,了解物理实验教学的现状,从而发挥主观能动性,和学生一道创造性地开展卓有成效的实验。教师要实事求是,做好一切必要的演示性实验、课堂小实验、实验室标准实验和学生课外的自主探究性实验等,从而培养学生的创新精神和探究思维,提升学生的科学素养。

反观当下,初中物理的实验教学往往成为课堂教学的“副产品”,很多实验只是走过场,没有让学生充分参与,更没有让学生有足够的时间在实验过程中自主探究、思考和验证。实验的效果差强人意,没有起到實验本身应有的作用。其根本原因就是,教师认为只要学生熟记前人已经得出的物理知识或结论即可,再进行灵活解题,无须再对物理知识进行重复实验。因此,很多教师考虑到课时、教学任务等现实,将实验教学大幅度缩水,做实验变成了讲解实验和记实验步骤。其实,物理学科的科学思维正是学生在实验的过程中产生的,有时就是在实验中学生的灵光乍现,如果学生只是记实验知识、结论或步骤,极有可能导致学生知其然,但不知其所以然,进而对所学物理知识无法运用,无法迁移拓展,只能视之为知识符号,学生在做“变脸不变本质”的题目时依然手足无措。核心素养视野下初中物理教师要通过实验,让物理知识和原理重现其演变过程,学生重温物理结论、公式形成的所以然,从而真正地在物理实验中将知识变成手段,培养思维能力,发展物理学科素养。

三、以内容为支点,合理设计演示实验

因材施教不仅是教学理论,而且可以迁移至教学内容的选择上。物理实验的内容、性质和要求不同,教师采用的手段、方法,操作的形式也可因此而做出变化。什么样的内容需要用何种形式的实验来开展,这既考验着初中物理教师的专业水平,激发影响着学生开展实验的有效性。实验内容只有配上适宜的实验形式,才能激发学生参与实验的积极性和有效性,提升学生对物理学科的兴趣,同时点燃学生的科学探究心和好奇心。“凡事预则立,不预则废。”初中物理教师课前要做足准备,深刻理解教材中的演示性实验,和学生一道进行演示、观察和分享,从而培养学生的观察能力和分析能力。

例如,在教学固体压强概念,研究增大或者减小压强的方法时,若以教材方案,由压强定义即可得:F增大,S减小,P增大;F减少,S增大,P减小。但这种叙述式方法很难让学生对压强的概念有切身体会。教师可以就地取材,以平时常见的鸡蛋来做小实验,让学生手握生鸡蛋两端使其破碎,学生可能要费很大力气,但若将鸡蛋放容器边轻轻敲一下,鸡蛋便应声破碎。通过这样的实验,学生便很直观地理解了压强的概念,原来压力作用的效果不仅和压力本身的大小有关,还和受力面积的大小有关。

四、以生活为出发点,引领学生探寻实验奥秘

理论来源于实践,又指导着实践。物理原理和生活息息相关,并深植于生活中,教师要指导学生从生活中嗅出物理“学科味”。人们常说“百闻不如一见”“纸上得到终觉浅,绝知此事要躬行”,都是这个道理。在教学实践中,教师会发现,物理成绩优异者都善于结合生活常识来感悟、顿悟和体悟物理原理,他们本身在物理学习中自带实验场景,他们对物理的学习,是透过物理符号去追问背后的物理原理,他们不仅在运用智力因素,更在运用非智力因素来丰富思维过程,并和书本知识相结合,从而活学活用,越用越活。

陶行知生活教育理论告诉我们,学生的生活是学生学习的宝藏。在初中物理实验教学中,教师要运用专业智慧,带领学生探寻生活中神秘的实验场景,让学生学会在生活中实验,在实验中学习。例如,央视《是真的吗?》栏目有这样一个实验:蒸包子时究竟是上层先熟还是下层先熟?理论上答案是上层先熟,理由是水蒸气蹿到蒸笼上方时液化而放出热量,而上层包子因为近水楼台而先熟。这似乎有一定的科学道理,但这仅是理论推导,笔者带领学生亲自实验,反复观察蒸包子过程中上、下层的微妙变化,发现事实上最先熟的依然是下层,因为蒸包子时,蒸笼上放有厚厚的湿巾布,目的是让包子不粘在蒸笼的底部,保持包子底部平整,但也正因为湿巾布的存在,下层的蒸笼变成了一个独立的空间单元,而只有最下层蒸笼满是蒸气且气压要比上层气压高时,下面的蒸气才能流到上层,此时,包子的下面才会近水楼台而先熟。同时,水蒸气在上升中能量递减,到最上层时水蒸气温度往往达不到100 ℃。由此可见,下层先熟才是生活中的常态。其实,这是生活中的实验,初中物理教师要让学生敢于质疑,亲自动手,运用实验来研究,从而迈向真理的彼岸。

结语

韩愈说过,教师的职责是“传道、授业、解惑”,在初中物理实验课中,教师要带领学生通过实验,发现真知,走向真理。教师既要传授学生道理,更要培养学生会观察、勤动手、爱思考、常探究的习惯,让学生在实验中感触物理原理,重温物理变化过程,从而练就一双会发现、善思考的慧眼,并在实验过程中播下一颗颗科学的种子。这既是有效开展初中物理实验教学的实践措施,更是培养学生科学素养的必由之路。

参考文献:

【1】罗倩,张皓晶.STEM教育理念下初中物理实验教学初探【J】.教育科学论坛,2019(05):48-50.

【2】殷志刚.提升初中物理实验教学实效研究【J】.中学教学参考,2019(07):39-40.

【3】付艳平.初中物理实验教学初探【J】.中学物理,2019(04):7-10.

责任编辑:丁 蔚

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