核心素养下探析初中物理实验教学优化模式
2022-05-16唐应辉
唐应辉
摘要:在初中物理教学过程中,将核心素养教育应用于初中物理实验教学,逐步去重视实验探究,加强相关的教学设计,能够起到良好的教育和教学作用。通过紧密衔接生活,创新实验方式;积极利用网络资源,开展在线实验教学;引导学生观察实验,培育创新思维。要在教学时帮助学生形成物理基本观念、在实验中掌握科学的探究方法、在思考中形成良好的科学思维、树立正确的科学态度。
关键词:核心素养;实验教学;优化
物理核心素养指出,学生通过实验探究,形成提出物理问题、猜想和假设,获取和处理信息、基于证据得出结论和作出解释的能力。实验是自然科学中必不可少的部分,“实践是检验真理的唯一标准”。随着新课程改革的不断深入和发展,中学物理实验教学的传统方法得到了改进,教师应注重提高物理实验教学的有效性,促进学生的全面发展。将核心素养教育应用于初中物理实验教学,培养学生的探究意识、实践能力和创新能力,从而提高中学物理实验教学的实效性。在初中物理教学过程中,逐步去重视实验探究,加强相关的教学设计,能够起到良好的教育和教学作用。在实验开展的过程中,为了更好地凸显物理实验教学的作用,教师在教学时帮助学生形成物理基本观念、在实验中掌握科学的探究方法、在思考中形成良好的科学思维、树立正确的科学态度。
一、紧密衔接生活,创新实验方式
初中物理学科作为一门通识性基础课程,既来源于生活又是对于生活的浓缩。生活化的物理实验教学是提升学生物理学科核心素养的重要方式,也是学生通过观察生活,发现问题的重要渠道。老师在讲解复杂理论的实验教学时,可以让学生结合实际生活观察实验现象,将实验与生活相结合,探寻实际生活中可以代替实验器材的物品,创新物理实验流程,将知识与生活相结合,进而提升学生的学习兴趣,让学生可以提升观察的能力和创新的能力,进而激发学生的学习能力。生活化现象可以让学生在学习物理过程中更直观理解抽象的物理概念,更可以让学生在实验中熟悉操作,拉近与实验的距离,同时将生活中常见的物理现象与实验相结合,学生会在兴趣盎然中积极主动学习探究。
比如在声音的传播实验时,学生就可以运用一次性纸杯纸来进行。或者为了理解温度计热胀冷缩的原理,可以引导学生利用透明玻璃瓶中加入墨水再放入冷水与热水中进行对比观察。通过这些常见物品的改装与利用,学生不但提高了实验的参与积极性,而且学生可以很容易理解实验原理,同时他们在平时的生活中也会更加关注生活。
二、积极利用网络资源,开展在线实验教学
任何物理实验都具有科学性、对照性、单一变量、平行重复、可操作性、严整性等原则。基于某些实验的复杂性和安全性的考量,教师可以充分利用网络教学资源开展物理实验教学。网络上的物理实验视频比较丰富,但是视频的质量参差不齐,教师进行网络资源搜集时应该有意识地进行选择。因此,开展在线实验教学时,教师同样需遵循这些原则,以促进学生学科核心素养的发展。当前,在线物理实验课大多仅以多媒体演示实验的形式呈现,教学过程更侧重理论分析,学生仅通过观察,难以提升科学探究能力和动手实践能力,这与课程标准的要求是相悖的,因而本文中提及的在线物理实验还包括以学生为主体的设计实验,让学生能够亲自动手进行实验操作。当前在线教学所需要的工具包括以互联网为基础的计算机、智能手机、平板等设备,师生实现教与学常用的直播平台有腾讯空中课堂、腾讯会议、超星学习通等,同时还包括微信、QQ、钉钉等社交媒体软件。
如,基于AR技术的物理教学辅助软件——“物理实验室”和“NOBOOK虚拟实验室”,二者均为无需器材即能进行高精度中小学物理实验的开放型应用,其中专业引擎能够精准计算模拟结果,且操作简便。在“NOBOOK虚拟实验室”中,支持PC端和移动端使用,其中包括声学、光学、力学、电学等八大模块,内容更丰富,设备适配性更高,但其中某些功能需要开通VIP才能解锁,为使广大师生能够应用到所需资源,则需加强校企合作。
三、引导学生观察实验,培育创新思维
初中物理的理论繁多,对学生的物理逻辑思维要求较高。物理思维属于物理教学工作的核心,建模是学生物理学习的重要途径。教师就可以在物理学和核心素养的环境之下,着手研究初中物理实验教学。在实验教学的过程中教师需求强调从基础出发,以学生为主体,同时注重相应的学习体验,促进学生独立自主意识的养成,以此培育学生的科学创新思维,逐步培育其学科核心素养。学生在实验中更加深入的学习和理解物理知识之后,对物理现象有更感性的认知,能够了解物理知识的构成要素,发现物理学科的本质。物理教师在教学过程中应当积极引导学生进行思考,利用物理实验教学提高学生的自主解决问题的能力,培养学生进行物理探究的兴趣,从而促进学生创新思维的形成。
如,初中物理教学中,学生学习杠杆原理时,教师可以选取生活中的实际案例将杠杆模型引入其中,当检修汽车的发动机时,经常会使用杠杆原理抬起引擎盖,可以先引导学生将生活中引擎盖进行建模,并在此基础上给学生提出一系列问题,引导学生发挥想象,如“你认为引擎蓋是哪一种杠杆?”,“抬起引擎盖时的重力G力臂是怎样变化的?”,“从哪个方向开始施力时,我们能够省力?”。通过建模以后,抬起引擎盖时的杠杠模型则构建完成,便于学生在抬起过程中查找施力时的省力方向,让学生了解到生活中表面复杂的杠杆原理的本质。学生通过观察和计算发现:动力臂与动力的积等于阻力臂与阻力的积。从而得到了杠杆的平衡条件公式。教师在此过程中,提出了三个问题,起到了引出实验教学、推动实验进程、以及引导学生得出实验结论的作用。学生在解决问题过程中能够构建物理实验的逻辑顺序,同时对原理进行发散性的思考,这有利于学生促进创新能力的习得。
参考文献:
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