实验教学法在初中物理教学中的应用
2023-07-12程生银
程生银
初中阶段作为学生刚开始接触物理的阶段,这一阶段课堂教学的高质量组织对于兴趣的激发、能力的训练都有着积极的意义。初中阶段借助物理实验对于理论课堂进行验证与补充既可以培养学生的物理实验思维,同时,也能促进学生形成实事求是的实验态度。在对初中学生进行物理教学时,教师要结合学生的实际情况,及时准确地开展物理实验教学,通过物理实验教学的规范化、标准化组织,结合现状对学生提供自主探索的空间,保障物理实验教学获得良好的教学效果,也提高学生的物理学习质量。
通过开展实验教学活动,可以更好地确立学生的主体性地位,充分利用自己的主观能动性学习物理知识,同时,也可以进行深入的思考和探讨,并对问题进行剖析和解决,稳步化地提高学生的物理知识水平。
一、初中物理实验教学法的应用价值
初中阶段的学生,物理方面的知识、思维、物理素养还是比较欠缺的,学生对物理课本中抽象的物理知识和物理概念不能深入理解,如果教学中缺失了实验,会使得学生的学习变得很困难,不能为学生的物理知识的学习打好基础。实验教学是借助直观化实验器材、微课小实验或动画实验,将学生不容易理解的物理知识或没用实验过的现象以具体的形式表现出来,从而提高学生的理解能力,为物理再学习打好基础。以综合和弹性为基础的实验教学如何正确地运用它,也便于教师综合强化学生学科素养。
二、初中物理实验教学中存在的不足
(一)不合理的教学模式,学生缺乏实际操作机会
在调查研究后发现,一些初中物理教师在新的教育背景下依然套用老旧的教学模式,不在教育工作中做出任何的反思,甚至将自己关于教学内容做的课件反复使用,达到了一种固定的教学模式,十分重视书本上每年都要考的考点内容,要求学生背记公式并熟练地背诵相关的物理知识与概念。长此以往,学生会对物理这门学科失去学习兴趣,甚至将物理视为一门需要死记硬背的学科,用这样的学习模式可能会在考试中取得较高的分数,可是却失去了自主探究、自主创新的能力。同时,有些教师只是改变了教学方法,不改变教学本质的方式使得实验教学不能得到很好的应用,学生缺乏实际的操作机会,更不用说通过实验教学来提高创新思维。
(二)教学中缺少相关的实验设施
对于一些课本上基础的公式和知识点,最好的记忆方法就是通过实验,通过实做验的方式,学生能在一定程度上更加理解相应的公式来源,生动形象的实验过程才能形成深刻的记忆。但是大多数学校的物理实验器材有限,不能满足众多学生的需求,学生想要在特定的时间每个人都进行物理实验是很难实现的。这样一来,由于时间的限制和物理器材的稀缺,学生的物理实验教学往往不能进行下去。在这种情况下,大多数教师选择自己拿实验器材进行讲课并选择小范围的学生进行实验,这样一是不具有共性,二是课堂互动性差。所以需要增加学生物理教学过程中实验仪器的投入量,这样才能在时间和仪器数量都满足的条件下为学生提供良好的实验环境。
三、实验教学法在初中物理教学中的应用策略
(一)借助多媒体,激起学生的实验兴趣
多媒体教学具有图文并茂的特性,并受到广大学生的欢迎。因此,物理教师可结合这一点,在物理实验教学中融合多媒体技术,让课本知识通过大屏幕变得“立体”起来,将重难点知识化繁为简,为学生创造一个轻松愉快的实验课堂,可利用多媒体为学生播放生活事件与自然现象,进而激起学生主动实验的兴趣,然后再通过教师引导和学生亲自实验,带领学生更好地学习物理知识,以此提高实验教学的效率。
例如,在《摩擦力》实验教学中,教师为激起学生实验的兴趣,利用多媒体技术为学生播放了汽车刹车、年轻人溜冰、冰壶游戏等动态场景,引导学生思考它们之间的共性,学生看到有意思的场景,学习欲望得以激发,接着教师再利用摩擦力的实验打开学生探索的大门,进而让学生了解摩擦力的含义,知道影响摩擦力大小的因素,深刻了解物理学对社会发展和人类生活的影响,培养学生正确的学习意识,进而提升学生的科学素养。
(二)提供科学的实验设备,鼓励学生进行实验探究
物理实验法实施的基础在于足够的实验设备,学生自己通过课下查阅资料可以对实验进行提前猜想,做出合理规划。在进行正式的实验时,学生需要集中精力,观察实验过程、操作实验设备,做好实验记录,最终分析实验结果。如果缺少实验设备,会对整个实验过程造成难以弥补的缺陷,也无法创设良好的实验环境。例如,学生在进行“电路的串联与并联”学习中,需要利用实验设备来进行实地操作,强化教学效果。如果只学习相关理论知识,会让学生形成缥缈无定的概念,无法对知识内容合理掌握。因此,教师引导学生在先进的教育环境下学习物理知识,可以提高其自身的科学素养。
(三)探索式实验教学
物理教师在开展实验教学时,要结合教学内容组织实验活动。实验教学与理论教学是物理教学的关键环节,但当前却存在着重理论、輕实验的问题。为了节约课堂教学时间、提高教学效率,部分教师选择压缩实验课堂时间。作为初中物理教师,针对实验教学这一关键的环节,参考当前更加开放、多元的物理改革方向,教师要以初中物理大纲为范围,组织实验教学活动。
由于初中阶段是学生对物理建立初步认知的阶段,因此教师在开展初中物理实验教学时,要注重对学生的引导,通过学生主动的探索,积极的思考来激发学生对物理学习的兴趣,也通过该种由浅到深、逐步训练的物理实验过程来培养学生的实验思维。
物理实验课堂教学的目的,在于以学生的实践参与加深学生对物理知识的认知。因此,教师要改变传统,以示范为主体的物理实验方式,通过课堂上对学生的探索引导培养学生自主学习的习惯。大部分的教师在课堂上对学生进行主观的指导,虽然能保证课堂教学的秩序,但学生对于教师行为的模仿,并不利于学生开放型、创新型思维的培养,因此教师在课堂上要减少主观指导,通过学生的自主探索、思考、交流、尝试、创造,使学生了解实验的步骤与方法,也通过发现问题、探究解决方案,提高学生的综合素质。在电阻测量实验教学中,教师可以根据班级情况设置实验小组,通过学生对教材实验的自主学习,根据所学知识进行测量,培养学生的动手操作能力,也在自主探索的过程中培养学生分析问题解决问题的能力,通过探索式实验教学课堂的设计,发挥学生的主观能动性,凸显学生的主体地位,也提高物理实验教学组织质量。
(四)鼓励学生进行课外实际事例的积累,拓宽自身视野
当前,各门课程的教育教学的改革都在如火如荼地开展中,物理教学也不例外,作为物理学教师,需要鼓励学生在生活中,处处留心身边的物理现象,而这些现象中蕴含物理学的基本原理,而部分学生在生活中不能及时发现一些物理现象,因此,对于这种现象,初中物理教师需要结合学生对生活的实际观察进行引导,从而能够让学生进行自主的探究。而教学活动化的趋势在初中物理学科的发展过程中表现得十分明显,那么能够看出,实验教学法在大多数的学校已经取得了阶段性的成果,但是,从总体上看,实验教学法在初中物理教学中的效果不尽如人意。
当前初中物理教师,需要在教学模式上有所突破,这就必须突出物理学科的特点,在开展课堂教学时,教师需要结合实验教学法,为学生理解物理题目提供便利。教师鼓励学生积极参加到实验教学法以及探究活动中,为学生提供更多的实践机会,鼓励学生在参与探究活动后,从活动中理解物理知识,并能够将课堂中所学的物理知识熟练地应用在解题的过程中,比如,教师在设计温度对扩散现象影响作用的实验时,学生学习温度的变化后,能够从具体的实验中,了解这一现象以及这一现象中所蕴含的基本原理,从而能够对温度的扩散原理有所了解,并对这种现象展开分析与论述,让学生结合生活中的现实情况,利用物理探究式活动,检验自己所看到的现象,这样就能够突出实验教学法在物理教学中的作用和意义。
(五)注重对小组讨论活动的应用
学生是课堂学习的主体,这是亘古不变的事实,也是完善实验教学效果的第一原则。初中物理教师要充分遵循这一原则,切实发挥出学生的学习主体作用,在组织实验教学时既要完成对基本内容的讲解,又要留出足够的“信息余白”或疑问,以便让学生获得足够的开展自主探究和小组讨论的空间,使学生能够通过通力合作的方式利用既有学习成果去思考问题、验证猜想、得出结论,进而让学生真正明白实验的价值和用处,同时也让学生获得了更多表现自己的机会。此外,这一活动的开展还能让学生充分表现出自己的思维习惯和知识短板,为教师后续教学的调整提供了可靠参考。
比如,针对“凸透镜成像规律”这一项实验,教师在组织学生完成课本常规实验之后,可以提出一个具体的问题供学生思考,如:“家里防盗门上的‘猫眼就是凸透镜,如果我们将‘猫眼遮住一半,那么所看到的影像会有什么变化?”而后便可鼓励学生以分组的形式,利用刚才实验的设备自行讨论、设计实验方案,根据本组的假设和方案来进行操作,最后形成实验报告统一上交。
(六)借力微课视频,细化物理实验
随着信息社会的进步和发展,新媒体和信息化逐渐走进了课堂,为提高教学质量和效率做出了很大贡献,物理教师在进行实验教学时,可以将传统的讲授法、演示法与信息技术结合起来,使学生了解得更仔细全面。比如,在实验课堂演示实验的过程中,一些离物理教师比较远的学生,很难捕捉到实验的细节,而且受实验器材以及其他客观因素的影响,实验过程中可能会出现结果不准确的现象,影响学生的学习体验。因此,为解决以上问题,物理教师可以利用微课教学,将物理实验在线上呈现出来,物理教师可以利用微课,让学生认识实验器材,明确实验器材的名称和用途,为学生开展实验做好铺垫;此外,物理教师也可以利用微课,展示实验的具体过程,在抽丝剥茧中,使学生对实验过程了解得更为详细和完整;最后,物理教师也可以利用微课,布置物理实验的题目,物理教师可以把实验操作过程以微课的形式发送到学习交流群中,学生在课余时间,利用微课进行自学,了解实验的过程以及注意点,甚至可以仿照微课内容进行实验操作,提高学生的动手实践能力。
比如,在初中物理实验教学的过程中,除了简单的力学实验、光学实验可以借助微课展示之外,还可以向学生拓展一些其他物理实验,如建筑工人如何将重物抬到半空、冬奥会时利用什么原理进行人工造雪、电路发生故障时如何保护自身安全等。利用微课教学,有效地解决了实验器材不足、实验场地受限制等问题,让学生在保证自身安全的前提下,接触更多有意义、有价值的物理实验。
(七)重视实验探究
教科书中的许多物理知识,是科学家们已经研究出的,是通过科学的实验得到的,但对于学生来说他们不能被动地接受,把自己当作知识的容器,而是需要自己亲眼所见或亲自动手做一做,对所学知识主动思考,亲自体会探索的过程,才会和所学知识产生“共鸣”,才会欣然接受,所以在初中物理知识学习中,要重视实验探究,让学生再次经历“再发现”或“重新发现”的过程,只有这样才能让学生掌握所学物理知识,只有这样才能不断激发学生学习物理的兴趣。
(八)重视实验总结
实验总结可以教师巩固实验教学成效,促进学生对物理现象和规律的认识和理解掌握,无论是在学生分组实验教学中,还是在课堂演示实验教学中都是教学的重要环节。实验采用思维导图方式总结会更好,因为它的思维具体化和图形记忆,与实验结论有很大的契合度。如果运用思维导图进行实验总结,它可以使相关知识系统地联系起来,通过对实验目的、实验原理、实验设计、实验器材、实验操作、结果与知识点的关系的总结,从而使实验中的知识结构更加完整,通过思维导图方式总结来分析自己实验中的缺陷和不足,可以让我们不断改进实验过程,提升对所学知识理解的深度和广度,也可以对学生实际学习情况进行精准定位。
四、结语
物理教师要把握物理课堂组织实践的重要性,落实理论与实践相结合的课程改革要求,通过物理实验中以学生为根本,以能力训练为方向变革教学组织形式,提高教学质量。物理实验作为学生接触物理、感受物理、直观体验物理的关键教学阶段,在课堂中为了使学生对物理实验形成正确的认识,教师要立足课堂、立足学科特征、立足教学背景,对实验教学方法进行优化,通过探索式实验、自主设计实验、总结分析实验,形成系统化的实验教学模式,在实验中,立足教材设计课堂,在课堂中强调学生實践参与,通过学生主体参与、教师有效引导培养学生的物理思维,在尝试、探索、反思中提高学生的物理实验能力,以现代化的物理实验课堂构建提高教学的有效性。