新课程改革背景下初中物理实验教学改进分析
2023-02-10揣琳琳
揣琳琳
(云南衡水实验中学西山学校,云南昆明 650103)
近年来,我国教育部门针对新课程改革提出了一系列发展方针,如《初中物理新课程标准》中明确指出,我国初中物理教学模式应当进行改革,以此顺应现代社会发展与进步,在改革期间应当充分考虑到教师与学生之间的互动性、理论与实践之间的配合程度、学生学习的自主性等关键因素。由此可见,未来我国初中物理实验教学改革是必然的趋势,文章基于此展开研究,希望能对相关人士提供一定的借鉴和帮助。
一、初中物理实验的重要意义
初中物理属于自然科学课程,以实验探究为基础。而实验是一种有效的教学手段,利用实验展开教学,对初中生学习能力、探究能力的培养均具有重要作用。而且,通过参与物理实验,学生还可以对课本上的物理知识有更深入的理解,形成属于自己的“知识树”,为未来物理知识及其他学科知识的学习奠定基础。初中物理教师应意识到实验教学法在自然科学研究中的重要性,并将其作为自然学科教学的重要手段之一。初中物理教学是学生接触物理知识的初级阶段,教材中的实验内容大部分是基础性内容,且难度随着知识的深入逐渐增加,有利于引起学生的学习兴趣,从而提高学生学习的积极性与自主性,提升学生的核心素养。新课程标准对初中物理教学提出了新的要求,为此物理实验教学必须进行改革与创新,以更好地服务于学生的核心素养培养。教师开展物理实验教学还可以让学生了解、掌握各种仪器设备的使用方法,培养学生的动手、观察、分析等能力,从而促进学生的全面发展。
二、新课程改革对初中物理实验教学改进的要求
《初中物理新课程标准》对初中物理实验教学的改进主要有以下要求。
第一,应当改变现有初中物理教学的倾向。传统教学中,教师忽略了学生在学习环节中的主体地位,因此教师要增强学生对于学习的兴趣、态度、技能等,培养学生良好的学习观。
第二,应当改变现有初中物理教材的现状。当前的初中物理教材过于复杂、难度较高、版本过旧,无法做到与时俱进,因此应当将初中物理教材与当代的科技发展衔接起来,加强学生对于初中物理教材的重视程度。
第三,应当改变课程结构。当前初中课程设置更加重视语文、数学、英语,对于其他科目不够重视,因此应当设置综合性课程结构,针对不同地区的学校设置不同的课程结构,进行综合性、平衡性的课程结构设计。
第四,应当改变实践环节在初中物理教学中的地位。传统教学模式以理论知识为主,学生缺乏实践动手能力和问题解决意识,初中物理实验课流于形式,并未起到应有的效果。
第五,应当培养学生的科学探究能力。科学探究能力指学生在学习中所具备的态度、技能、学习目标等关键因素,加强对学生这些素养的培养,有助于增强学习质量和教学效果。
综上,现阶段我国教育领域的政策文件中明确指出了初中物理课程改革的重要性与作用,认同了学生在学习当中的重要地位,提出了动手实践能力的重要性,教师应引起重视。
三、新课程改革背景下初中物理实验教学改进所面临的问题
(一)教师的思想观念存在误区
从目前的教学情况来看,一些初中物理教师受传统教学理念的影响,难以接受新鲜事物,在新课程改革的大背景下难以实现思想观念的改变,依然较为关注知识点的灌输,重视学生的卷面成绩,如期中、期末考试成绩等,而忽视了物理实验教学的重要性。虽然部分地区已经在中考中加入了对物理实验的考核,但并未实现完全覆盖。在这一因素的影响下,一些物理教师的思想观念仍然存在误区,更加侧重于传统的教学观念,单方面向学生传输物理知识,以海量的笔试题作为教学教材,在这种情况下,新课程改革难以落实到实处。
(二)实验教学模式单一
从目前的教学情况来看,初中物理教学仍然以演示实验为主,教学过程中,教师占据主导地位,学生只是作为旁观者观看教师的演示。在后续的动手环节中,学生也只是按照教师讲解的实验流程来操作,致使实验环节没有起到应有的教学效果,在这种背景下,学生逐渐形成了固化思维,没有真正掌握物理思维、提高动手能力,以至于无法适应社会需求。
(三)缺乏教学资源
虽然大部分初中学校都开设了物理实验课程,但是限于一些客观因素的制约,很多中学的实验仪器及设备不够完善,学生们只能多人组成小组来实验,在这种背景下,物理实验课程所取得的效果自然会有所减弱,有一部分学生缺乏实验动手机会。
(四)实验缺乏探索过程
受到教学时长以及传统教学思想的影响,在物理实验教学中,教师没有放开“手脚”,学生受到的约束过多,难以施展拳脚。在实验过程中,教师会详细讲解实验的每个步骤,并加以示范,让学生模仿教师的操作进行实验,这种教学方法虽然成功率高,但缺乏让学生自主探索的过程,学生只能“照葫芦画瓢”,缺乏自主探究精神,同时对教师产生依赖心理,无法独立完成实验。究其原因,主要在于教师害怕学生失败次数过多,影响学生自信心,耽误教学进度。而且,由于实验教学的器材、设备、材料等比较昂贵,教师也担心因学生操作不当而造成实验材料浪费、实验设备损毁等,甚至引发安全事故。因此,一些教师对实验教学的每一步都进行严格控制,这极大地影响了学生自主性的发挥。
四、新课程改革背景下初中物理实验教学改进的对策
(一)改变教师的教学观与校方做法
实验教学虽然属于教学环节的一部分,但是由于教职人员不重视、缺乏资金等,实验教学效果与预期存在严重偏差,甚至由于教师的敷衍了事,一些学生产生了固化思维,影响了学生在未来学习中的探索精神与创新精神,无法提高解决难题的动手能力与思维能力。这是由于教师的教学观存在缺陷,对于教师而言,物理实验中存在着一系列的难题,比如学生不慎打破器皿、弄坏设备等,学生在实验过程中也容易面临一些安全问题,如失火、有毒气体泄露等,这些都会造成严重的后果。再有,学校资金缺乏、无法建设完善的实验场所、无法购买相应的实验设备等,都影响着物理实验效果。
对此,教育部门需要提高对物理实验教学的重视程度,树立正确的实验意识以及科学探究观念,在提高学生实验安全性的基础上,开展一系列的物理实验教学工作。从目前的实验教学情况来看,学校的物理实验教学课程都是每半个学期才会开展一次,在这有限的时间内,教师和学生都无法充分享受物理实验教学所带来的乐趣,因此,学校及教师需要转变教学观念,尽量开放物理实验教学时间,并将该课程作为考试的一个重要环节,对此校方需要加大资金投入,置办完善的实验教学设备及安全设备,以便于学生有效进行物理实验。
(二)改变教学模式
初中物理教师需要转变教学思路,坚持以实验为主的教学观念,提高学生的物理素养。在演示实验课堂上,教师需要在演示的基础上,有效引导学生参与到本次物理实验当中,使学生通过观察、思考、讨论等方式来引发思考,充分突出学生在实验过程中的主导地位。
【案例】“冰的融化”
冰作为一种固体或者晶体,是基础物理学中的关键知识点,教师应引导学生关注冰在消融期间出现的变化,如融化速度、温度变化等,都需要进行近距离的观察,并且让学生记录多种环境因素,比如实验室的室内温度、湿度以及冰块的体积等。等学生完成观察任务和讨论任务后,教师负责向学生进行提问。
问题1:冰在融化过程中是否会影响周围温度的变化?
问题2:在冰的融化过程中,如果在试管内增加热水,冰是否会吸收热水的热量?
问题3:请阐述你在本次实验中所掌握的物理学知识。
在这一实验教学中,学生会主动参与其中并积极回答问题,尤其是最后一个问题,回答的方向是多元的,不同学生由于关注角度、知识储备的不同,往往能够总结出不同的物理学知识,同时也能够对现有的知识进行一定的拓展,这样就能够在复习理论知识的基础上进行拓展思考。学生能够根据教师提出的问题,总结出冰融化期间所体现出的物理现象。学生根据之前的知识点得出的结论是“物体吸收热量会升高温度”,但是本次教学结论与之相反,知识点之间的冲突能够引发学生的思考,加深学生的认知,有利于学生掌握新的知识。
此外,教师还可以通过分组实验来开展物理实验教学,适合分组实验教学模式的课题内容有小孔成像、覆杯实验、纸锅烧水等,不同小组的学生需要根据教师布置的教学任务来进行实验,这一过程能够培养学生的动手能力、知识拓展能力、科学探究能力。与传统的教学模式不同,在分组实验教学模式的开展过程中,教师只是作为引导者出现,整个实验过程都是由学生来自主完成,学生们可以通过互相合作、互相讨论来完成对知识点的探索和对实验过程的操作,以培养学生的探索精神和协作能力,从而有效提高学生的物理素养学科。
(三)整合教学资源
教学资源包含基础设施、试验设备、实验教材等内容,是助力于实现物理教学目标的基础资源。在教学设计上,物理教师应当充分利用与实验教学有关的资源,同时积极开发其他资源。校方在有条件的基础上,需要完善物理实验教学的基础设施,比如实验室、实验场地等,及时购置先进的试验设备,以便于教师和学生顺利开展物理实验。
当前的教学过程中,一些传统的物理实验器材与物理教学改革有所脱节,因此物理教师需要结合教学目标、教学任务等进行适当改进。例如对于“真空不能传声”这一实验课题,实验内容为:“将一个电铃放置在器材内部,并实验其能否做到底部传声。”在传统的实验教学中,由于器材的底部密封不严实,实验的效果并不理想。而在对实验器材进行改进后,器材能够加强密封性,这样就有效解决了之前存在的问题,是对原有教学资源的一种改进。
此外,教师和学生都可以运用自己的力量来完成实验器材的制作,物理学科来源于生活,许多的实验器材也都是取自于生活当中。教师和学生可以结合对物理理论的掌握,利用自己的力量制作新的实验器材。比如教师可以组织学生制作望远镜、温度计、潜望镜等实验器材,这样有助于培养学生的动手能力,增强学生的实验兴趣,提高物理实验教学效果,切实提高学生的物理学科素养。
(四)增加自主探索过程
初中物理实验教学的重要意义在于加强学生对物理知识的了解、掌握程度,并发掘学生在实验中的自主性,培养学生的探索能力。因此实验教学中的自主探索过程必不可少。
首先,教师要为学生讲解物理实验的规则、步骤、流程,让学生牢记实验中的注意事项,不可违规操作。其次,在学生自主实验的过程中,教师要密切观察学生的学习状态,引导学生将注意力集中在实验上,并在学生遇到困难时加以引导,引导学生自主发现解决问题的办法,而不是直接告诉学生结果。最后,在实验结束后,教师应带领学生对实验过程和结果进行总结、规范、反思,以加深学生的认知。
例如,在“流体压强与流速的关系”这一内容的教学过程中,物理教师要引导学生围绕教学内容进行探究实验,让学生观察实验原理,分析流体的压强与流速之间的关系。教师应在课前准备好空心小球与铅笔,将小球放在铅笔上,让学生向小球中间吹气,并逐渐改变吹气的力度,让学生观察小球的运球状态。实验过程中,如果小球的运动状态不明显,教师就要启发学生探索实验失败的原因,让学生主动寻找解决方案,直至实验成功。
五、结语
文章通过研究提出了新课程改革背景下初中物理实验教学改进的问题与对策,针对教育部门发布的发展方针,各地学校的教育教学应当进行有效改进,改变当前的教育体系,比如教学模式、教学态度、课程设置、教师能力等内容。针对新课程改革背景下初中物理实验教学改进所面临的问题,文章认为应当从改变教师教学观、改变现有教学模式、整合教学资源这三个方面来进行改进,以期能够改变初中物理实验教学体系的现状,提高学生物理素养。