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新课改下初中物理实验教学创新思考

2022-03-17姜良斌

数理化解题研究 2022年14期
关键词:凸透镜物体新课改

姜良斌

(福建省浦城县第三中学 353400)

物理是自然学科,实践性、逻辑性较强,初中物理实验教学为重要部分,与学生核心素养培养联系密切.新课标中明确指出,初中物理应注重实验教学,要求学生完成必做的20个实验,并鼓励初中大力开发实验资源,为学生提供更多实验机会.基于新课改的明确要求,初中物理教师应不断创新改进实验教学.

1 初中物理实验教学现状

在初中物理课程中,实验教学占比较高,是学生联系物理知识与实践的关键途径,与学生的知识应用能力、物理核心素养培养息息相关.部分初中物理教师以知识传授为课堂重点,并未开展有效的实验教学,使实验教学不满足新课改要求,具体问题如下:

1.1 教师主导课堂

在部分初中物理实验教学中,教师主导课堂现象严重,受实验教学资源限制,由教师为学生演示课程实验,学生接触实验器材、操作实验的机会较少,学生实验能力培养缺失,新课改执行不到位.

1.2 教学成果欠佳

虽然部分初中配置全套实验器材,学生可自主操作、完成物理实验,但教师设置的实验教学方案与学生实际不符,部分学生认为物理实验操作简单,没有挑战性,缺乏参与兴趣;部分学生认为物理实验操作困难,学习难度较大,易产生厌学情绪,教学成果欠佳.

1.3 教学模式僵化

部分初中教师单纯参照初中物理教材开展实验教学,照本宣科地讲解物理实验原理,指导学生按照实验指导书完成各项实验步骤,学生的物理实验学习僵化,缺乏独立思考,不能根据物理实验现象与数据,归纳总结规律特点,阻碍物理实验作用发挥,不能培养学生思维能力.

2 新课改下初中物理实验教学创新策略

通过上述分析可知,当前初中物理实验教学不满足新课改的要求,初中物理教师应创新改进.本文以沪科版初中物理教材为基础,探究初中物理实验教学创新策略,为教师提供实践改进经验,以作抛砖引玉,提升实验教学实效性,落实新课改.

2.1 创新设计物理实验

针对教师主导课堂的问题,建议初中物理教师将学生作为物理实验教学的主体,根据物理知识,创新设计物理实验,为学生创造自主操作实验的环境,落实新课改的要求,发展学生实践素养.以沪科版初中物理教材八年级下册第七章中第五节“物体的浮与沉”为例,教师仅在课前导入阶段实施演示实验,课堂探究实验由学生自主完成,合理设计物理实验中教师与学生占据的比重,尊重学生主体性,以提高物理实验有效性.

(1)演示实验,教师在大烧杯内放入适量水,分别将小石块和乒乓球置于烧杯内,学生观察到小石块沉入杯底,乒乓球漂浮于水面.结合该实验现象,教师导入“物体的浮与沉”这一主题,并提出如下问题:“生活中有多种多样的物体,这些物体在水中呈现不同的状态,有些物体会下沉、有些物体会上浮,也有物体既不下沉也不上浮,呈悬浮状态,请你们通过实验探究物体的沉浮条件.”

(2)探究实验,基于演示实验提出的问题,教师为学生提供氢气球、烧杯、盐水、注射器、小铁钉、塑料瓶盖、小玻璃瓶及鸡蛋等实验器材,要求学生以小组形式开展探究实验,在小组内讨论、设计实验方案,再根据实验方案从教师处领取实验器材,开展小组实验.以某学生小组为例,其选择塑料瓶盖、小玻璃瓶、鸡蛋、三个烧杯作为实验器材,向烧杯内倒入适量水,分别将塑料瓶盖、小玻璃瓶、鸡蛋同时放入三个烧杯中,观察三者在烧杯内的浮沉状态,发现塑料瓶盖上浮、小玻璃瓶悬浮、鸡蛋下沉,认为物体的沉浮与自身重力相关,进而归纳“物体的浮与沉”相关知识.

在上述教学案例中,教师以生活常见物品为实验器材,组织学生自主设计实验方案,操作实验器材,归纳总结实验结论,由学生主导整个物理实验课堂,实验教学趣味性与实效性较强,便于学生理解逻辑性较强的物理知识,实现从做中学,满足新课改要求.

2.2 实施分层实验教学

针对初中物理实验教学存在的教学成果欠佳问题,建议初中物理教师认识到学生个性化特点,实施分层实验教学,根据学生学习水平,开展不同层次的实验教学,指导学生达成相应层次的目标,确保学生有所提升.以沪科版初中物理教材八年级上册第四章第五节“探究凸透镜成像”为例,教师实施的分层教学如下:

(1)教学目标.教师将学生分为3个层次,分别制定不同教学目标.要求A层次学生可组织小组成员共同完成探究凸透镜成像的实验,归纳物理规律,了解焦点、焦距等概念,明确凸透镜对光的发散作用,可与小组成员讨论解决实验问题,并掌握生活中凸透镜的应用原理;要求B层次学生可与他人合作完成凸透镜实验,归纳物理规律,了解焦点、焦距等概念,了解生活中的凸透镜成像现象;要求C层次学生了解凸透镜成像的原理、焦点与焦距等概念.通过分层的目标,使所有学生形成学习动机,为达成目标而积极参与实验,进而达成新课改要求的实验操作目标.

(2)实验过程.教师为学生提供蜡烛、光屏、凸透镜、光具座等实验器材,要求学生通过小组探究实验,测量凸透镜的焦距,总结凸透镜成像规律.在实验过程中,A层次学生担任组长与副组长,负责统筹实验,划分实验责任,指导其他层次学生操作实验;B层次学生与C层次学生负责操作实验、观察并记录实验现象与数据.在小组讨论中,由B层次学生与C层次学生表达、分析实验现象,A层次学生归纳并讲解,使学生了解凸透镜成像规律.在各小组展示实验成果时,由C层次学生展示讲解,A层次学生补充,教师再查缺补漏.通过实验过程中三个层次学生的协调配合,使学生各司其职、形成合力,共同完成探究实验,了解凸透镜成像规律,所有学生均可在实验中获得成就感,既可激发学生学习兴趣,也能达成教学目标,实现有效创新的物理实验教学.

2.3 创设物理实验情境

针对初中物理实验教学存在的教学模式僵化问题,建议初中物理教师引入情境教学手段,根据物理实验教学内容,创设物理实验情境,使学生的物理实验学习更为灵活,切实落实新课改,发展学生核心素养.例如,在沪科版初中物理教材八年级下册第六章第一节“科学探究牛顿第一定律”教学中,某物理教师创设问题情境,组织学生根据教师提出的问题,逐一开展物理实验,并组织学生小组间相互提问,提高教学的灵活性与未知性,培养学生质疑思维.

(1)课前导入情境:教师利用多媒体播放物体运动场景,如足球越滚越慢、火车到站缓慢停止等,得出如下结论“物体运动需不断地施加力来维持,如果撤销施加的力,物体不会继续运动.”组织学生分为2队,站在正方和反方辩论该结论是否成立,2组学生分别列举大量生活实例验证自身所持理论.在此基础上,教师组织学生通过物理实验,以科学的物理知识,验证该理论是否成立.为学生提供小车、毛巾、标记用小旗、长木板等材料,组织学生设计小车在长木板的运动,通过运动条件的改变,验证上述理论.

(2)教师问题情境:在学生完成实验后,教师要求学生根据实验现象与小组总结的实验结论,回答如下问题:其一,小车最后为何会停止?其二,摩擦力受什么因素影响?其三,在压力不变时,哪种因素会使摩擦力出现变化?其四,如何判断在小车运动状态改变时,不同摩擦力的影响程度?即评估摩擦力改变小车运动状态的指标;其五,如何不同实验条件下的小车获得同样的初速度.通过一系列问题,引发学生的深度思考与全面讨论,使学生对牛顿第一定律的认识更具深度与广度.

(3)学生问题情境:在学生探究完成后,各小组相互提问,问题如下:其一,为何小车在毛巾上运动的时间最短?其二,请阐述摩擦力对小车运动的影响机制;其三,如摩擦力为0,你认为小车会如何运动?通过学生的相互提问,可使学生解决小组实验时遗留的困惑,培养学生勇于质疑、团结协作的精神,实现新课改的素质教育目标.

在上述教学案例中,教师通过问题情境的创设,引导学生开展灵活的实验学习,围绕实验内容与物理规律,提出相关问题,通过讨论与探究明确问题答案,加深学生的知识印象,便于学生梳理物理实验原理与物理规律,进而培养学生综合素养.

2.4 采用多样化的物理教学方式

初中物理教师应注重兴趣的培养,物理教材中的内容比较固定,而且教材中的知识比较理论化和抽象化,要想让学生更加积极地学习物理,需要灵活使用多种教学模式.教师可以将物理教学与实践活动相结合,让学生在实践的过程中了解物理知识和运用物理知识.例如,在“电是什么”教学中,教师可以列举一些生活中的例子,用生活中的事例和经常出现的现象引导学生,激起学生的好奇心.为了让学生了解“电”的概念,教师可以使用一些小道具,如塑料梳子、塑料尺、碎纸等物体,在课前导入环节,带着学生做一个活动,让学生用塑料梳子梳头发,观察梳子和头发之间发生了什么变化.接着,让学生拿出塑料格尺,将直尺和毛皮相互摩擦,让塑料格尺接近碎纸,观察格尺和碎纸之间发生了什么变化.学生会发现头发和碎纸都被粘起来了,这个时候,教师可以用提问的方式激发学生的好奇心和求知欲,让学生思考为什么会出现这种现象.在课堂中使用道具,并让学生亲自参与实践,能够充分调动学生的积极性,教师可以在课前导入环节采用这种教学方式,让学生感受到物理学习的乐趣,了解物理原理在生活中的体现,用实践活动的方法提高物理课堂的教学效率.

综上所述,初中物理实验教学存在教师主导课堂、教学成果欠佳、教学模式僵化问题,难以落实新课改的要求.通过本文的分析,建议初中物理教师创新设计物理实验,为学生提供自主探究环境;实施分层实验教学,使所有学生参与实验、获得提升;创设物理实验情境,提高实验教学灵活性,实现素质教育.

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