优化物理实验教学 构建高效课堂
2022-03-26林鸿彬
林鸿彬
在新课程改革的背景下,教师要想构建高质量的物理课堂,必然要重视物理实验的作用,让学生在动手操作实验的过程中学习物理知识。物理这门学科的最大特点就在于它的抽象性,教师为了让学生更好地理解物理知识,必然也要让学生借助动手操作来形象化地理解物理知识。因此,初中物理教师在打造高效物理课堂的时候必然要重视物理实验,通过更新实验形式、创新实验方法等措施激发学生对物理探究的兴趣,从而提高学生学习物理的质量和效率,为提升学生的物理综合素养奠定基础。
一、物理实验教学现状分析
(一)物理实验目标不清晰
大部分物理教师在设计实验课堂的时候往往并没有设计具体的流程和目标,这意味教师并不明确组织实验的目的到底是什么。在这样的教学思路下,实验教学失去了原本的价值。部分教师将开展课堂物理实验当成更新物理教学方式的一个重要的手段,也就是说他们仅仅借助物理实验丰富了课堂形式,但是教师并没有将物理实验与整堂物理课做一个良好的衔接设计,没有让知识讲授与实验活动融为一体,这便导致教师所设计的课堂实验没有发挥应有的作用,学生并没有借助物理实验提升物理学习的质量和效率。
(二)物理实验频次不合理
大部分教师在设计物理实验的时候并没有做出一个科学的设计,这就导致物理实验的频次安排不合理。有效的實验应该发生在课堂过程中,即当教师在讲解相关的知识时,为了让学生更好地理解这些知识,教师便适时安排相关的实验,让学生借助实验来充分地理解知识。但是现实情况往往是教师安排的实验较少,而且大部分的实验流于形式,学生并没有从实验中获得相关的知识。总之,初中物理教师应该用一种系统统筹的观点设计实验课堂,让实验的频次趋于合理化,从而让学生真正地能够从实验中有所收获。
(三)物理实验组织不科学
在传统的实验课堂中,教师并没有系统化地设计实验课。这不仅体现在教师的时间安排不合理、频次安排不合理,还体现在教师并没有系统设计物理实验的形式。大部分实验大多是教师在讲台上做一个简单的示范后学生便开展自主实验,这样的实验形式虽然具有较大的自主性,但是教师并不能清楚地了解学生的实验情况,也不能明确地知晓学生的获得情况。总之,在传统的物理实验课堂中,教师并不能保证实验的质量,由此可见,这样的课堂无法保证质量。所以,教师要善于组织科学的实验课堂,保证学生真正地能够有所收获。
二、物理课堂开展实验的优化措施
(一)规范实验教学的时间
教师在设计实验课堂的时候应该有一个系统的设计,应该明确本学期有哪些实验、这些实验要在什么时间开展。只有这样,教师才能让物理实验教学更加具有科学性,也才能对学生的实验素养进行科学的训练。总之,教师要规范实验教学的时间。
比如,八年级物理课本共有八个“科学探究”板块,这便意味着教师可以组织八次实验课,在确定好任务量以后,教师便根据本学期的课时安排设计实验课的时间。教师可以将实验课与正常的物理课堂做一个有效的结合,即将物理实验穿插在整个学期,以此保证物理实验的质量。这本书的第一个科学探究活动为速度的变化,它出现在第二章《运动的世界》中。因此,教师可以将这个实践活动安排在学完第二章以后,将实验课的目标设定为帮助学生进一步理解本章中出现的关于运动的名词以及相关概念。本书的第二个科学探究活动为声音的产生与传播,这个探究活动出现在第三章《声的世界》中第一课。因此,教师可以根据探究活动在课本中的位置将实验课放在正式讲解第三章《声的世界》之前。目的是为学生学习第三章做铺垫,为学生进行深入的学习奠定一个基础。总之,教师在设计实验研究的时间时不仅要考虑物理课的课时,还要考虑实验在课本中出现的位置,以此充分发挥实验的作用,让学生能够借助实验更好地理解课本知识,从而更好地发挥实验的作用。所以,教师要有一个系统化的视野,合理地安排物理实验的时间。
(二)明确实验教学的目标
物理实验作为教师教学内容的一部分应该具有明确的设计目标,即教师要能够知道组织本次实验的目的是什么,开展本次实验能够提升学生的什么素养与能力。只有教师明确这些内容以后,教师所设计的实验课堂才能真正发挥作用,才能提升物理课堂的实效性。
比如,教师在组织每一次实验之前都应该设定一个实验目标,并在实验课结束以后考查学生的学习成果,保证学生能够有所收获。比如,第四章《多彩的光》的科学探究活动为《凸透镜成像》,教师应该在组织学生开展实验之前设计一份实验计划书,严格明确实验的目的。而且,教师所设计的实验目标应该让学生知晓,从而能够让学生有针对性地进行实验活动。教师在学生开展实验之前向学生提出目的要求:“本次实验的主题是‘凸透镜成像’,主要目标是‘探究凸透镜成像的特点,以及凸透镜成像的规律’。”学生在教师的指示下能够明确本节课的目标,所以,他们在实验的过程始终是具有目的性的,这有利于提升学生的实验质量。当师生明确目标以后,教师便告知学生具体的实验流程,让学生开展自主实验。当学生的实验结束以后,教师便借助课堂讨论的方式来考查学生的目标达成情况。教师向学生提出问题:“当物体位于凸透镜的2倍焦距之外时,成缩小、倒立的 像;当物体位于凸透镜的1倍焦距与2倍焦距之间时,成放大、___的实像;当物体位于凸透镜的 时,成等大、倒立的实像。”在学生回答问题的过程中,教师能够了解学生对实验的理解和掌握情况,并针对具体的问题进行补充讲解,这样有助于保证实验课堂的质量。总之,教师要在实验之初设定清晰的目标,并要检查学生的目标达成情况。
(三)创新实验教学的形式
传统的实验方式大多是教师首先为学生进行实验的示范,然后让学生进行自主实验,这样的实验方式虽然有很大的自主性,能够激活学生的创新思维,但是,这仅是针对自律性较高、对物理实验有强烈兴趣的同学而言;对于大部分学生而言,过于自主性而缺乏监督的实验课堂很难保证学生的实验质量。因此,初中物理教师要善于创新实验教学的形式。
比如,教师可以组织小组实验课堂,要求小组在实验的过程中做好实验记录,并以小组汇报的方式展示自己小组的实验结果。在这样的实践课堂中,学生不仅具有较大的自主性,还能够在小组成员的监督以及任务的要求下高效率地完成實验。以八年级全册第六章《熟悉而陌生的力》的教学为例,这一章的科学探究活动为《滑动摩擦力与哪些因素有关》。教师首先安排实验小组,并让学生在阅读实验要求的前提下撰写实验计划书,并做好小组分工。然后小组成员便开展实验活动,当小组实验结束以后,每个小组总结实验材料与实验结果,撰写实验报告书,以此完成整个实验。教师在倾听小组成员的汇报时为小组的表现进行打分,并适时向学生提出相关的问题,借此考查小组成员对实验的理解情况。A小组在汇报的时候首先介绍了小组分工,然后为其他学生介绍了小组的实验计划,实验过程中获得的数据,以及最后得出的实验结果,并以结论的方式分享给全班学生。然后教师向A组提出一些思考题,从而帮助他们能够在思考的过程中提升自身对于实验的认知。总之,这样的方式比较新颖有趣,小组内部成员相互合作,共同完成实验任务。
(四)开展相关的实验比赛
比赛的方式往往能够激发学生强烈的兴趣,因此,教师在日常的教学过程中要善于设计有趣的比赛,从而让学生在比赛中学习知识,在比赛中激发学生的学习兴趣。教师在整学年的实验学习完成以后,可以组织学生就本学期所学开展实验,让学生在实验的过程回顾与复习本学年所学习的知识。
比如,教师首先将本学年的8个科学探究题目进行归纳整理,这8个实验题目分别是《速度的变化》《声音的产生与传播》《凸透镜成像》《物质的密度》《摩擦力》《牛顿第一定律》《液体的压强》《杠杆的平衡条件》等。然后教师将实验题目告知学生,让学生进行提前的复习与准备,以保证学生能够复习到每一个实验,做好充足的学习准备。在比赛的当天,教师采用小组合作的方式开展比赛活动,教师按小组数量准备等量的抽签的数量,然后安排每个小组进行抽签。如果一组抽到的是《液体的压强》这个实验,那么他们组的比赛内容就是完成这个实验。并且,教师要规定必要的参赛要求,即每个小组都应该有实验计划书、实验记录表、实验总结书等内容,并在每个小组都做完实验之后,小组代表进行实验陈述,说出自己小组的实验过程以及实验结果。教师和其他评委综合考量每个小组的实验结果和实验流程之后为每个学生打分。总之,借助比赛的方式,学生的积极性能够得到有效的提升,学生的参与性较高。
(五)提升实验教学的趣味
对于初中生而言,趣味性对提升他们的学习效果往往是最有帮助的。基于此,教师要善于设计趣味的物理实验课堂,让学生能够获得强烈的参与感,从而提升学生的学习质量。
实验是学习自然学科必须要有的步骤,要求学生具备一定的科学探究能力和探究兴趣。所以说,开展实验课的最初目的就是要让学生拥有强烈的动手兴趣。因此,教师可以充分借助互联网中的资源,让学生借助观看一些趣味实验视频和趣味科普视频的方式产生动手操作,开展物理实验的兴趣。比如,在实验课堂中,教师可以为学生播放《走进科学》《科学大真相》等纪录片,这些纪录片中的实验都与我们的生活息息相关,都是源于探究者对生活的好奇心。因此,学生观看这些纪录片,不仅能够激发他们对于实验操作的强烈兴趣,还能够让学生意识到物理与日常生活具有密切的联系,让他们意识到要从日常生活中发现知识的奥秘,将生活与知识建立一种密切的联系。总之,教师要注重变换实验课的形式,让学生积极地参与到实验过程中来,并借助多样的方式激发学生的好奇心和求助欲,从而不断提升学生的实验素养,提升学生的物理水平。
总之,物理实验能够以一种形象化的方式帮助学生理解抽象复杂的物理知识;并且,新颖有趣的物理实验能够调动学生强烈的学习兴趣。所以,初中物理教师首先要认识到实验的作用,并且借助科学的设计和规划安排初中的物理实验教学,让学生能够在实验中真正有所收获,真正地提升自身的物理核心素养。