探究性实验教学在初中物理教学中的作用分析
2023-05-21尹金友
尹金友
随着教育事业的不断进步与发展,新课改对初中物理教学提出了更高的要求,对此,初中物理教师必须更加注重初中物理实验教学,充分发挥初中物理实验教学的作用。在实际的初中物理教学过程中,初中物理学科与其他学科相比是一门逻辑性较强的学科。对于刚刚接触初中物理学科的初中生来说,在物理方面的思维能力还比较欠缺,常常导致一些物理实验教学无法顺利地开展。在初中物理教学的过程当中,采用探究式实验教学可以促进学生更加积极主动地进行物理实验,加深学生对于物理实验的认知,有效提升学生的学习效率,培养学生学习物理学的能力,进一步促进学生物理核心素养的发展。因此,初中物理教师要根据物理实验教学中存在的问题,开展更为针对性的探究性实验教学。
一、初中物理教学中存在的问题
(一)物理实验教学的理念比较落后
在实际的初中物理实验教学当中,还存在物理教师的实验教学观念落后的问题。落后的物理实验教学观念认为只需要将实验内容以及步骤向学生讲述清楚,做好物理实验的示范就可以了,没必要完全让学生参与到实验的活动当中,或者认为学生不具备较强的动手实验能力,不适合进行物理实验。在这样的教学活动当中,学生只能被动地接受物理知识,无法在实验教学中充分发挥其自身的主观能动性,在物理方面的学习能力和探究能力也无法得到锻炼。初中物理教师要认识到初中物理知识与学生的生活息息相关,不仅需要学生掌握理论知识,还需要学生能够运用物理理论知识来解决生活中的实际问题,这样才能让学生通过物理实验更加深刻地认识物理概念和物理原理。
(二)学生没有认识到实验教学的重要性
初中阶段的学生心发展还不健全,其对物理的思维能力还没有完全形成。这就导致学生对于部分物理实验的认知还不全面,在进行物理实验的时候认识不到其重要性,甚至在动手实验过程中不认真、不配合老师。学生在物理实验中,学习态度不端正,在进行实验时过于玩闹,导致实验结果出现较大误差或者出现错误的实验结果,不能论证相应的物理理论。这大大降低了物理实验的实际教学效果,达不到探究性的目的,发挥不了探究性物理实验的实际作用。有些学生甚至在物理实验教学中对基本的实验步骤和实验内容都不了解,这就浪费了大量的教学时间,物理课堂教学的效率也大大降低,无法帮助学生提升物理学习能力。
(三)实验设备较为落后
当前初中物理教材中的实验课题还是比较多的,需要较多的实验器材和一些先进的实验设备才能完成物理教材中所有的实验课程。但很多初中学校不重视物理实验教学,现有的实验设备比较落后,无法满足正常的实验要求,并且对于这些落后的设备也没有进行相应的检修和更新。对于一些较为先进的实验设备,学校没有给予更多的资金支持,导致出现部分物理实验设备缺失的问题。并且随着物理教材的不断更新,相应的物理教学实验设备也需要更新,但学校缺乏对实验设备的统一管理,在器材需要更新时,往往出现了较强的滞后性。并且在日常实验过程中,一般都是由学生做完实验后,在教师的指导下进行实验设备的清洗和放置,学校没有相应的专业管理实验设备的人员,导致实验设备经常出现损坏,没有及时修整的情况。
二、探究性实验教学在初中物理教学中的作用
(一)充分发挥学生的主体地位
探究性实验教学这种教学方法要求学生必须要亲身参与到具体的实验活动当中,对教师所提出的探究问题进行自主的探讨分析,找出解决问题的方法,并在此过程当中掌握相应的物理理论知识,提升自身学习物理的能力,因此在探究性实验教学的过程当中,充分突出了学生在教学活动中的主体地位。學生在动手实验的过程中,可以对不懂或者有疑问的问题向教师进行请教,教师能够更加及时地解决学生的疑问。除此之外,学生在实验中还能和其他学生进行物理知识交流,学习他人的物理学习方法,提升自身的物理学习能力。除此之外,探究物理实验时,用相同的实验方法也可能得出不同的实验结果,这种实验方式更加能引起学生的探究兴趣,让学生更加全面、深刻地理解物理知识。
以沪粤版八年级上册第二章《声音与环境》的教学为例。物理教师组织进行“响度与振幅、距离关系”的物理实验。学生在进行物理实验时,由于每组所用的琴弦粗细不相同或者松紧度不相同,测试出了不同的响度,学生对此产生了疑问。教师就可以让其进行进一步的实验探究,提问“响度的不同和物体哪些方面的变化相关联?”让学生进行更加深入的探究。并且学生由于每组实验结果不同,会对实验产生更大的兴趣,教师可以组织每组实验的学生进行相互交流讨论,找出实验中的相同点和不同点,更加全面地认识其中的物理道理。
(二)提高课堂教学的效率
探究性实验教学对于初中物理课堂教学来说最重要的作用就是能够有效地提升初中物理课堂的教学效率。对于物理教师来说,将较为抽象枯燥的物理理论知识传授给学生,进行探究性物理实验是一种更为直观、简单的方式,学生可以通过实验切身感受物理现象的发生,并寻找其中的规律,总结或验证出物理理论知识,并将其运用到实际生活当中。探究物理实验能够将部分物理理论知识形象化,由于学生经历探究的全过程,实验现象明显,理解更加深刻,能够让学生在较短时间内掌握基本的物理理论知识。
以沪粤版教材九年级上册第十四章《探究欧姆定律》这部分的教学为例。这节课需要学生能够认识到通过导体的电流与电压和电阻之间的关系。这部分教学内容相对来说比较抽象,教师据此设计探究性物理实验,学生的理解会更加直观化、更加深刻。在实验中学生利用滑动变阻器改变电压,就可以得到电流与电压之间的关系。学生通过对电流表、电压表上数据的观测和记录,就可以掌握电流与电阻关系的规律,并且还学会了通过使用滑动变阻器改变电路中的电压和电流。由于学生亲自参与了实验,对于这部分知识内容的理解会更加深刻,运用起来也较为灵活,在进行欧姆定律题目的训练时,也能够拓展其解题思路,这大大提高了物理课堂教学的效率。
(三)激发学生的学习兴趣
初中阶段的学生刚刚接触到物理知识的学习,会认为其比较抽象,理解起来有较大的困难,也因此有很多同学在物理学习的过程当中产生了畏难情绪,不愿意进行物理实验。因而教师要运用探究性实验活动,激发学生学习物理的兴趣。首先,初中物理教师要认识到初中学生具有较强好奇心这种心理特点,可以提出学生较为感兴趣的话题或内容,让学生对其中的问题进行探究,并在学生进行探究性实验的时候进行方法指导和实验规范指导,关注每一个学生在探究性物理实验中遇到的问题,并直到他们解决问题,进行更为规范化的物理实验,在实验得出结果后,物理教师也要对学生进行表扬和肯定,使学生通过探究性物理实验获得学习的成就感,从而进一步激发学生进行物理知识学习的兴趣。
以沪粤版八年级物理下册《凸透镜成像的规律》这部分教学为例。对于初中阶段的学生来讲,物理规律的学习是较为抽象的。并且在实验的过程当中,如果组装实验器材时不规范,选用物理实验材料时不仔细,就会遇到较大的实验困难,得出的实验结果与原理相差较多。据此,初中物理教师可以通过探究性实验,首先提出学生在实验的过程当中会遇到什么样的问题,并和学生交流如何去解决这样的问题,让学生在进行动手实验时更加规范、仔细,从而帮助学生克服实验困难,让学生掌握一定的物理实验方法,极大地提高学生进行物理实验的兴趣。
(四)提高学生的实验操作能力
随着教育领域的不断改革,越来越多的教师认识到实践操作能力对于学生的重要性,我们物理教师也应认识到提高学生的实践操作能力对于提升物理教学效果的重要性。如若学生的实践操作能力较低,就可能导致物理课堂教学达不到预期的教学效果,不能顺利完成既定的教学目标,也不利于学生各方面能力的提升。学生通过探究性实验教学,能够提升自身的实践操作能力,因为探究性实验教学需要学生在进行物理实验操作中了解实验操作的流程和技巧,掌握实验操作的方法。
以沪粤版九年级上册《探究焦耳定律》这部分的教学为例。物理教师在进行探究性物理实验时,要帮助学生规范实验操作流程,让学生掌握一定的实验技巧。首先教师要明确这一实验是为了探究电热与电流、电阻和时间之间的关系,学生可以利用调节电流、电压和延长或缩短实验时间,在同样的环境下检测电热,如在相同电流电压下,观测不同时间的电热数据,来观察电热与时间的关系,学生也通过实验流程掌握了相应的实验方法,提高了学生的实验操作能力。
(五)培养学生的观察能力
想要学生在物理教学中发现物理实验的奥秘所在,就需要培养学生在实验过程当中的观察能力。首先初中物理实验是离不开观察的,只有仔細观察物理现象或分析实验结果,才能总结归纳出一定的物理规律。因此在进行探究性实验时,初中物理教师要指导学生更加认真仔细地观察物理现象,让学生感受到物理实验的美妙,并更加准确、深刻地掌握物理理论知识。
(六)发展学生的创新能力
初中阶段的学生具有丰富的想象力和好奇心,这为培养初中学生的创新能力提供了良好的条件。相比于以往传统初中物理教学忽略对学生创新能力的培养导致学生缺乏自主创新能力,在现阶段的物理教学中,应通过探究性实验的教学有效提高学生的创新能力。我们初中物理教师可以通过让学生进行探究性实验,帮助学生提出更多关于改进实验方式或者创新实验方法的想法,最终有效提升学生的自主创新能力。
以沪粤版九年级上册第十三章《探究简单电路》的实验教学为例。教师在进行“探究串并联电路中的电压”这部分的探究性实验时,可以鼓励学生思考除了教材中的实验方法,还有哪些实验方法,引导学生思考并提出新的问题,如学生通过探究串并联中的电压提出了“相同电压下,串并联电路的耗电量是相同的吗?”这一问题,教师可以组织学生对其进行探究,鼓励学生进行课本外的创新性实验。
综上所述,探究性实验教学对于初中物理整体教学来说作用是十分显著的。因此,在初中物理的实践教学过程中,教师应充分结合学生的基本认知能力和性格特征以及物理基础学习能力,充分发挥探究性实验教学在初中物理教学中的积极作用,从而有效地提升物理课堂教学效率,提高物理教学的质量,从而提升学生的学习能力和创新能力,促进学生物理核心素养的发展。同时,教师还要在实验教学中不断进行教学反思,创新物理实验教学的方法,进一步提升学生对于物理学习的兴趣。