核心素养视域下初中物理实验教学研究
2023-06-18王彦荣
王彦荣
在初中物理课程中,实验教学是帮助学生从了解知识到掌握知识的重要途径,通过实验教学能让学生近距离观察物理现象,通过从知识到实践的转变来加深学生对学科知识的记忆。在核心素养视域下,改进初中物理实验教学模式已经成为当前初中物理学科教学的重点。教师需要根据学生的具体情况来制订教学计划,以解决初中物理实验教学中存在的问题。
在核心素养视域下,教师要将培养核心素养的任务和初中物理实验活动进行充分融合,保证通过物理实验教学来提升学生的物理水平和核心素养。物理核心素养是指初中生在接受物理教学过程中逐渐形成的重要品质和能力,能够为学生日后的发展奠定坚实的基础。
一、核心素养视域下培养学生物理实验素养的重要性
(一)激发学生对物理实验教学的兴趣
在初中物理实验教学中,教师要想达到培养学生物理实验素养的目的,就需要激发学生对物理实验的兴趣,让学生主动对物理实验产生研究欲望。教师可以开展一系列的实操活动来激发学生的想象力和创造力。在物理实验教学中,学生要对教材中的基础理论知识达到完全掌握的程度,能够将知识从书本应用到实际活动中。初中教材中的物理知识属于基础知识,教师需要引导学生参与到实验活动中,了解各种实验设备和实验步骤,借此深入理解物理知识。学生可通过实际物理实验操作准确地了解到相关知识,达到提高物理成绩的目的。
(二)帮助学生建立全面且系统的物理知识结构
在现阶段初中物理教学过程中,部分物理教师存在过分注重基础知识教学的情况,在面对一些抽象的物理知识时没有向学生进行详细的讲解,导致学生对物理知识点的掌握水平太低,无法对知识进行深入理解。部分学生只能通过死记硬背的方式来记忆物理基础知识,导致其很容易出现知识概念混淆的情况。教师在规划相关实验教学活动的过程中,要将实验的优势充分发挥出来,如在向学生演示实验步骤的同时通过物理实验模型来深化学生的记忆。科学的教学模式和教学理念能够帮助教师和学生构建更加完整的物理知识结构图形,学生能够在学习物理知识的过程中掌握更复杂的物理知识点。[1]
二、核心素养视域下初中物理实验教学中存在的问题
(一)对实践应用不够重视,无法形成物理核心素养
想要形成物理核心素养,就需要教师在教学过程中对学生进行有效的引导,加深学生对物理课程知识点的内涵理解,让学生具备解决初中物理基础问题的能力。但现阶段初中物理实验教学的现状不容乐观,受到内在因素和外在因素的影响,部分教师在带领学生开展实验时未能将教材内容和物理实验相联系,导致学生无法理解物理实验的意义,从而使学生物理核心概念素养的形成受到阻碍,无法发挥出物理实验教学的全部价值。
(二)学生的主体地位被忽视,难以形成科学思维
作为初中物理学科核心素养中的重要组成之一,科学思维的重要性毋庸置疑。在核心素养视域下,学生需要在学习的过程中逐渐形成科学思维,认真观察各种物理变化。在物理实验课堂中,教师要尊重学生的主体地位,将学习主动权交还给学生,改变学生被动学习的现状,通过不断地探究和学习来逐渐形成科学思维。但在现阶段初中物理实验课程中,部分教师为了加快课程进度,未能尊重学生的学习主体地位,而是选择将固化的物理实验方法和流程直接传授给学生,让学生按部就班地完成布置的物理實验任务。这样的教学形式虽然能提高开展物理实验的效率,但也会影响到学生对物理实验知识的理解程度,使学生的成长和发展大打折扣。[2]
(三)物理实验方法单一、落后,实验形式缺乏创新
在核心素养视域下,想要有效提升初中物理实验教学的效果,就需要教师加强对学生科学探究能力的培养力度。首先,要让学生在物理实验过程中了解物理实验与社会生活和环境之间的联系,随后再逐渐提升课堂难度。但现阶段初中物理实验教学存在实验方法单一、落后的问题,缺少对物理实验内容的拓展,导致学生的科学探究能力发展受到限制。其次,现阶段初中物理的实验形式过于固化,缺乏创新性。在传统的物理实验中,实验过程大多是重复性的,实验的完成也就代表着学习活动的结束。实验形式的落后导致学生的思维能力无法得到进阶性的发展,甚至直接减缓了学生核心素养的发展进程。
(四)对物理实验的认知不足
现阶段,部分教师和学生对物理实验的认知不足,认为物理实验只是简单地对课本内容进行实验复述,实际上这种理念就是对物理实验缺少重视的表现,导致对物理实验的认知存在偏差。特别是初中学生受到应试教育的影响,学习压力较大,部分教师认为教给学生理论性知识对成绩的提升更有作用,从而忽视了物理实验带来的重要作用,使核心素养和物理实验无法得到充分融合。[3]
三、核心素养视域下初中物理实验教学策略
(一)引导学生形成正确的物理观念
引导学生形成正确的物理观念是培养学生物理核心素养的重要步骤之一。而物理观念的形成需要学生具备辨析物理概念和规则的能力,能够从物理视角对实验中出现的规律和结构进行观察分析。教师可以通过物理实验教学来增强学生对知识的检验,使学生能够深层次地理解物理概念的本质,为培养物理核心素养奠定基础。
以初中物理课程“摩擦力”为例,部分学生不理解关于摩擦力方向的物理运动规律。摩擦力的方向是由动作趋势来决定的,所以在此过程中会涉及参照物和运动等物理要素,对于初中阶段的学生来讲,这些物理知识存在一定的理解难度。教师可以利用实物来进行演示,通过演示实验来让学生了解到摩擦力的方向,进而对摩擦力概念有更加深入的理解。教师在演示实验的过程中,可能会因为操作过快导致学生无法看清具体实验过程。教师还可以通过多媒体来展示实验过程,多媒体中的暂停、回放和倍速降低都能够让学生更加仔细地观察到实验中的具体物理现象。[4]
(二)尊重学生的学习主体地位
教师需要尊重学生的主体地位,将课堂交还给学生,需要培养学生的自主学习能力,使其乐于在实验教学过程中探索物理理论。教师要想培养学生的自主探究能力就应当减少对学生的干预,做好引导者的工作即可,在必要情况下对学生进行一定的指导。相比教师做实验让学生观看的被动教学,自主探究物理实验更能培养学生的物理核心素养,更适合学生以后的发展。
教师在引导学生进行自主实验的过程中,需要做到以下两点来达到自主实验的目的:(1)需要给予学生足够的发挥空间,将实验主动权交给学生。以“浮力大小影响因素”实验为例,教师要让学生明确实验原理,然后提供一系列实验器材,要求学生自主设计实验。(2)需要鼓励学生对实验整体进行反思,借此来达到改善实验方案的目的。部分物理实验比较特殊,可能学校的环境和器材无法满足其实验需求,容易出现问题,教师可以引导学生开阔思维,如利用现有的器材来完成实验,摆脱教材对学生的限制,将实验方法进行优化。教师可以将学生分成不同小组,进行协作实验,在实验过程中借鉴他人的经验来对自身进行知识填充和技术学习。这不但能够锻炼学生的探究能力,还能够培养学生的团队协作意识。
(三)充分利用资源培养学生的创新精神
现阶段学生的创新水平发展受到限制,教師需要充分利用掌握的资源来培养学生。教师要在物理实验教学过程中有意识地拓展学生的思维,借此来达到培养学生创新精神的目的。教师要利用资源将物理实验活动的范围进行拓展,而不是局限在实验室中。如在生活中挖掘实验机会,使学生可以通过与生活相联系的物理实验教学来认识到物理的应用效果,并同时培养其创新精神。需要注意的是,教师不能给予学生太大的心理压力,要让学生在放松的情况下开展开放式实验,借此来达到掌握和应用物理知识的目的,为培养物理核心素养提供助力。
(四)结合生活实际,激发学生学习热情
初中阶段的学生已经具备一定的判断能力,同时对新奇的事物有着很强的好奇心。因此,教师需要利用这一特点,通过对物理实验课堂的设计来激发学生的学习热情。同时初中生对物理知识的内涵无法达到理解并应用的程度,因此教师可以通过结合生活实际的方式降低物理知识难度。丰富且贴近生活的物理实验能够大大激发学生的探究欲望,使学生会主动参与到课程中。
例如,在教学八年级上册物理内容“时间和长度的测量”时,教师可以设计与实际生活相关的测量实验活动,如让学生对自己的文具、书、本进行测量,通过物理知识和实际生活融合的物理实验活动,能够有效深化学生对物理知识的理解,同时能够逐渐培养学生将物理知识运用到实际生活中的能力。
(五)设计拓展问题,培养学生的思维能力
教师在开展物理实验的过程中,需要围绕物理知识要点来提出一些有价值的拓展问题。这不但能够促进学生的思维发散,而且能将学生的学习状态呈现出来。教师可以根据反馈来提出针对性问题,让学生巩固知识点薄弱处。教师可以在课程中设计一些复杂的拓展性问题,引导学生进行思考,使整个学习过程更具有探究性。
例如,在教学“密度”时,教师可以向学生下达自主实验任务,提供给学生实验道具,让学生进行自主实验,如利用量筒和水来对一块铁块的密度进行测量。学生可以根据教材中的实验步骤进行测量。这时教师可以提出一些拓展性问题:如果测量的物体过大该怎么办?如果实验过程中没有量筒怎么办?这时就需要学生思考如何改良实验方案,借此来锻炼学生的思维发散能力。在此实验过程中,学生的自主学习能力、合作能力和分析事物的能力都能够得到有效的培养。
(六)注重培养学生的动手能力和观察能力
教师应当开展有序的物理实验,让学生能够在实践中了解物理原理,对物理现象的本质进行探究。同时,教师应当重视培养学生的动手能力,让学生能够在物理实验过程中掌握物理概念。只有这样学生才会在遇到物理问题时,灵活地利用物理知识来解决,同时这也是培养核心素养对教师提出的教学要求。
例如,在讲解“摩擦力”知识时,教师可以通过物理实验让学生近距离地观察有关“摩擦力”的物理现象。教师可以通过按压牙刷有毛的一侧,让牙刷向前运动,让学生发现摩擦力的方向和物体运动的方向是相反的。这个实验不但能够培养学生的观察力,还能让学生在实验中理解物理概念,从而达到提高物理实验课堂的质量。
(七)注重实验过程,培养学生严谨的科学态度
教师需要培养学生尊重事实的科学态度,敢于承认实验中犯的错误,并承担相应责任。教师培养学生的科学态度是希望学生能够具备理性思维模式,敢于质疑对实验中出现的疑点,通过科学的思维模式来解决每一个问题。这就要求教师妥善利用主导作用,在实验环节引导学生实施正确步骤,无论是教师还是学生对待物理实验都应当保持认真的态度。
例如,在教学“平面镜成像”这一课时,由于课程涉及光学原理,学生会在实验中遇到困难,此时教师应当对学生进行一定程度的引导,以减轻学生的学习压力。
综上所述,在核心素养视域下,培养初中生的物理核心素养是不可或缺的,物理实验是培养学生物理核心素养的重要载体。虽然现阶段物理实验的开展受到一定因素影响,但是教师可以对教学方法进行创新,通过加大物理活动开展频率和优化活动组织方法来发挥物理实验教学的作用,通过调整教育理念对初中物理课堂教学进行革新,为培养学生的物理核心素养奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]林玉丽.核心素养视域下初中物理生活化教学的研究[J].数理化解题研究,2022(26):95-97.
[2]刘芬.核心素养视域下高中物理实验教学探究:以“探究平抛运动的特点”为例[J].读写算,2022(21):136-137.
[3]陆建忠.核心素养视域下初中物理实验教学策略优化研究[J].名师在线,2022(16):79-81.
[4]王云庆.核心素养视域下初中物理实验教学的问题及对策[J].天津教育,2022(11):92-94.
(作者单位:甘肃省天水市清水县第三中学)
编辑:张俐丽