优化实验教学,构建初中物理高效课堂
2022-11-19王颖
王 颖
(江苏省泗洪县界集中学 江苏 泗洪 223900)
物理知识具有抽象性,如果只是对概念死记硬背,根本无法真正掌握物理原理。而加强实验教学有助于锻炼学生的动手能力,通过实验,观察物理变化的过程与细节,让学生更直观理解物理知识。随着对初中物理教学的改革,新的教学模式与方法被运用到初中物理课堂教学中,实验教学是其中十分有效的方法。
1.初中物理课堂现状
1.1 教学理念还需不断更新。应该教育对整个教育系统还存在深刻的影响,部分教师还是无法适应教育改革的理念,采用“满堂灌式”照本宣科的教学模式。在初中物理教学中,忽视动手实验的重要性,还是布置大量的书面作业,通过“题海战术”提高学生的考试成绩,缺乏对学生的思维培养。长此以往,会扼杀学生对于物理学习的兴趣,产生厌学心理。
1.2 教学方式还需不断更新。部分初中物理教师生活化意识浅薄,教学方式单一片面,基本还是以讲解物理课本为主,缺乏必要的知识拓展。并且,还是以教师讲学为主,忽视了学生的主体位置,对于学生的疑问与思考,缺乏耐心地引导。固化的教学模式使得师生之间缺乏必要的交流,学生只是被动地接受教师“填鸭式”的知识灌输,通过记忆来应付考试,缺乏“举一反三”的思维拓展,最终导致教学质量不高。
1.3 物理教学内容还需不断深入。部分教师在进先物理知识讲解时,只是停留在理论知识层面,并没有联系生活实际,运用物理知识来解释生活现象,也就是说学生运用物理知识解决实际问题的能力缺乏。初中物理课堂实验也仅仅浮于表面、难以深入。
2.初中物理优化实验教学的意义
初中物理实验教学能够有效的帮助学生理解抽象的物理概念。初中物理的很多概念都是从实验中推导出来的。例如,在学习“牛顿三大定律”时,如果只是记忆三大定律的内容,学生并不能理解其中的科学原理。而通过“小车受到阻力时的滑行距离”这一实验,结合极限理论,就很容易理解“物体受到的阻力为零,速度就不会减小”这一概念。物理与实际生活密切联系,通过课堂实验与生活现象相结合,能够引导学生用物理知识解释生活现象。例如,在讲解凹透镜与凸透镜时,教师通过让学生使用照相机、观察远视眼睛或近视眼镜加深对相关物理概念的理解。
通过初中物理课堂实验还能够增加学生的动手能力,在物理实验中会涉及到各种仪器设备的使用,学生首先要掌握仪器的使用方法及使用注意事项,才能一步一步的完成实验。例如,在测量物质的密度时,会使用到天平、量筒等实验器材,学生必须正确掌握天平的测量方法、量筒的读数方法等,才能保证物理实验数据的准确性。
物理实验还能够强化学生的思维能力,提高学生的创新能够。实验中的每个环节都有重点难点,需要学生进行思考,并要求学生知道每一个步骤这样操作的原因与意义,并通过“举一反三”思考是否有其他实验方法能够达到同样的实验目的。通过让学生自主设计实验流程还能够提高学生的创新能力。
例如,在讲解滑动变组器时,让学生自主进行设计滑动变阻器在电路中的连接方式,并将实验数据认真记录下来,比较不同位置的滑动变阻器对电路的影响。自主实验给了学生自主探究的机会,激发了学生的学习欲望,促使他们主要思考、分析、探究,参与知识形成与发展的全过程,培养了学生的创新思维。
3.优化实验教学构建初中物理高效课堂的措施
3.1 实验教学中发挥学生的自主性。初中实验教学中要充分发挥学生的自主性,解放他们的大脑与双手。
3.1.1 让学生自己根据教学内容开发新的实验。学生作为实验的组织者,主动去思考还有哪些实验能够证明相关的物理理论,在思考与探寻的过程中让学生自主的进先物理实验。在学习机械能与内能的时候,概念较抽象,学生理解较困难,而一般的实验学生又不感兴趣。此时,应引导学生从身边的现象入手,丰富课堂资源与课堂话题。例如,联系电影中的纸牌跳起来的场景,学生自己设计将橡皮筋套住纸牌的实验,通过反复的按压,学生不仅非常感兴趣,而且更容易理解弹性热能如何转化为动能。
3.1.2 尽量让学生独立完成实验。在课堂物理实验中,教师应给予学生充足的时间,让他们独立完成实验,自已查错纠错,这对于学生思维的完整性与严密性大有裨益。学生的独立性应该体现在实验的整个过程中,例如在测试大气压强存在的实验时,首先要在易拉罐中注入少量水,然后用酒精灯对易拉罐进先加热,最后将罐口堵住。这个实验的每个环节,学生都要独立完成,如果教师不停在旁边指点,学生将会失去理解为什么只能加少量水、什么时候堵塞罐口的机会,那么自主实验的效果将会大打折扣。
3.1.3 让学生自主发现问题,先告诉学生物理结果再让学生去实验将会失去很多乐趣。鼓励学生自主发现问题,教师可以设置一定的情境,让学生在熟悉的环境中进先探究。例如在学习声音的现象时,先提出问题按在桌边上的尺子如何能发出更大的声音,然后让学生进先猜想,最后让学生在课桌上拿出自己的尺子进行动手实验来验证自己的猜想。通过实践,再引导学生进行思维拓展,生活中是不是还存在类似的现象。通过这种不断深入的物理课堂实验教学方式能够有效的提升学生学习的自主性。
3.2 将实验教学与生活紧密相连。将物理实验教学与生活紧密相连就是要引导学生从日常生活中发现物理现象,将这些观察到的现象与物理理论知识相结合,从而增加对相关物理知识的理解。通过对生活中物理现象的探索与思考,全面提升初中生的物理综合素养。
3.2.1 要激发学生的学习兴趣,可以通过创设课堂情境与课堂氛围来实现。例如,教师在讲解“力的相互作用”时,可以将两个弹簧测力计互挂并拉引,让学生联想拔河比赛进行理解。同时,教师还可以真实的举办一场拔河比赛让学生在体育运动中真实的感受“力的相互作用”。
3.2.2 教师要帮助学生挖掘生活中的物理素材,例如在学习关于“浮力”的物理知识时,教师可通过实验结合生活实际来讲解不同体积不同密度物质所受的浮力的区别。教师可以先在一个较大的容器中加满水,将三个体积相同密度不同的物体放入水中,让学生观察物体的漂浮情况,同时让学生联想自己游泳时戴游泳圈与不戴游泳圈所感受到的浮力的大小,并让学生思考其中的原因。同时,教师还可以鼓励学生在课后进行相关实验,通过课堂实验与生活体验相结合,让学生更容易掌握浮力的相关物理概念。
进一步加强生活与物理教学的联系,需要鼓励学生经常用物理原理去解释生活现象,例如在讲解“热现象”过程中,让学生观察生活中热水壶烧热水的现象、比较电冰箱夏季与冬季不同的物理现象等,让学生在自主的发现与思考中探寻物理原理。
3.3 通过微课教学提升课堂的趣味性。微课教学使课堂更加丰富多彩,提高课堂的开放性、可视性,增加物理实验课的直观性,提高学生对于物理知识的理解能力。一堂物理课的课堂导入对整节课的有效性具有非常重要的影响,利用微课进行课前导入,通过图像、动画、声音等激发学生的学习欲望,提高学生的学习兴趣。例如,在学习“凸透镜成影规律”的内容时,教师可以通过微课展示生活中利用凸透镜的场景,让学生在熟悉的生活场景中思考其中的物理原理。物理概念抽象难懂,不同的学生接受能力不同,而微课能够帮助教师有效实施分层教学,充分秉承因材施教的教学理念。如在学习的电路相关知识点时,教师可以录制不同的微课,简单的微课内容是讲解一般的串联与并联,而难度高的微课可以讲解复杂的电路模型,让学生自主选择适合他们的学习难度,并通过自身努力逐步实现难度的提升。微课学习的重点是激发学生的探索欲望。微课应主要展示学习中的重点难点,例如在学习二力平衡时,利用微课进先实验展示时,可以方便有效地在微课中标出哪些是实验的重点,哪些时实验的难点,从而便于学生反复观看反复理解,加深记忆。
3.4 创新探究实验,激发学生的思维深度。学生作为物理课堂上学习的主体,需要让其通过科学的方法对知识点进行探究,通过这样的方式可以让学生更好的进行自主学习,同时拓展学生的思维深度。其主要目的是为了让学生可以在不断地探究过程中更好的发现和掌握科学的学习方法,最终实现强化学生探究能力的目的。不仅如此,老师还可以采用多种新型的物理元素来将学生的探究积极性调动起来,部分学生会对各种新奇的物理器材和设备充满好奇心,从而激发了学生的实验兴趣。例如:老师在教学大气压强的相关物理知识时,可以指导学生通过自己动手来感受实验效果,老师可以尝试着将课本上课堂演示实验转变为为学生物理探究实验,结合实验内容给学生提供实验过程中所需要用到的物理实验器材。不仅如此,老师还可以引导学生多做一些能够证明大气压强真实存在的实验,并通过小组合作的模式让各个小组在实验进行的过程中将实验数据进行准确的记录,在记录的过程中学生会不断地对数据进行思考,同时还可以激发学生的实验创新能力。
3.5 创新课外实验,拓展学生的课余生活。课外实验是物理实验教学,实现物理高效课堂中非常重要的部分,在初中物理实验的课堂教学过程中,物理探究实验不仅能够让学生在实验过程中加深对知识点的了解,帮助学生有效的掌握知识点。于此同时,学生在参加实验活动的过程中可以在动手的过程中加深实验的印象,更加深入的了解实验中各个环节的理解。但是日常的物理实验课程教学的时间有限,在实验空间上偶尔也会存在限制,因此除了课堂之上教师还需要利用课外时间,对物理实验进行拓展同时转变传统的物理实验活动,让学生通过课外实验从多个方面感知和体验物理知识。因此物理教师可以以课堂作为主要教学场所,并适时的开展课外实验,这样一来不仅可以激发学生的学习兴趣,还能巩固课堂中所学的知识。
例如,在学习完声音相关的物理知识点时,物理老师可以让学生通过所学的知识利用用身边的材料制作“土电话”;在教学完热能现象之后,物理教师可以让学生制作冷水拔冰”;在学完光的传播途径后,物理教师可让学生制作小孔成像实验,通过丰富有趣的课外小实验,不仅可以巩固学生的课堂知识,同时也丰富了学生的课余生活。
3.6 自制教具构建高效课堂。在开展实验的过程中,物理教师可以以物理教材的内容为主要依据,将物理原理通过实验的方式呈现在学生的面前,以此加深学生对相关物理实验知识的理解。有时教材中提供的实验,在实际的演示过程中并不能达到理想的效果,此时物理教师可以通过自己动手自制教具的方式对实验进行改良和创新。例如:教材中的小孔成像实验,在教材中我们需要观察烛焰在薄膜上形成的影像,但在实际实验教学过程我们会发现由于实验用的蜡烛火焰亮度太低,从而照成实验中蜡烛的成像非常不清晰,因此教师可以通过自制教具,对此进行了改进。此处教师可以用发光的二极管组成光源来取代实验中的烛焰,这样一来不仅实验中的像非常清晰,可以让学生非常清晰的看出影响是倒立的。同时在实验中,教师可以引发学生产生以下思考:(1)为什么叫“小孔”成像?大孔会怎么样?(2)小孔的形状改变是否会引起成像形状改变?(3)小孔成像的大小是否会变?受什么因素影响?不仅如此教师还可以对教具和实验进行拓展,例如:(1)增加光圈,通过对光圈孔径由小到大的调节,可以演示“小孔成像大孔成影”现象。(2)选用2个盒盖来改变孔的形状。(3)物体和光屏可以在轨道上滑动,就可以探究像的大小与物到孔的距离和光屏到孔的距离的关系。再如:在学习电压时,如何教会学生认识电压的作用是本章节的教学难点,为了让学生更好的理解这一知识点,物理教师可以通过使用类比法对知识点进行教学,通过水压类比于电压从而使学生建立电压的概念。此时物理教师可以利用:3个塑料瓶、1个阀门、1个小叶轮、几根水管、1个抽水机,来自制实验教具;而实验的电路部分:电池、开关、小灯泡、LED光带,实验中告诉学生用水轮机带代替灯泡,阀门代替开关,抽水机比作电源。通过这个实验可以让学生更加直观的认识到电压的作用以及电流产生的原因。自制教具的引入,有效弥补现有教学仪器的不足,通常能在教学中获得良好的效果。
3.7 运用信息技术构建高效课堂。将信息技术与网络资源和教学内容进行紧密的结合,从而突破传统物理教学实验中单一、枯燥的劣势。在实验过程中现象不明显或由于实验条件有限而无法实现的实验,就可以通过信息技术模拟完成。再者在实验过程中,学生时常会遇到一些问题,此时我们可以用信息技术手段及时进行记录,便于实验后对实验过程进行反思和交流分享,发现实验中的不足之处,了解实验失败的原因。
例如,学习浮力的知识点是,通过实验模拟轮船从河里驶入海里,轮船排水体积变化。在教学中,物理老师可以用牙膏皮制作一条小船,来模拟轮船,但是由于实验过程中现象的仅仅存在轻微的差别,导致对比存在一定的困难。此时物理教师可以通过信息技术手段对实验现场进行拍照对比,让学生更清晰地看到这种变化,然后再通过对原理的分析,使学生对相关知识的认识由感性上升为理性。
结束语
初中是学习生涯的关键阶段,学生普遍面临较大的学习压力,初中物理抽象难懂,如果还是沿用传统的教学方式,将会让学生失去对物理学习的兴趣。而优化实验教学,构建初中物理高效课堂的教学策略切实可行。教师运用实验教学策略能够帮助学生将抽象的物理概念进行直观展示,让学生全面系统的掌握物理知识,并在实验的过程中提高学生的实践能力、与动手能力。在初中物理实验教学中应充分发挥学生的自主性,创新课堂教学模式,借助微课等新型媒体,增加初中物理教学的趣味性,打造高效的物理教学课堂。