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初中物理课外小制作活动的开发与实践

2023-07-12赵红霞

家长·中 2023年5期
关键词:课外物理实验

赵红霞

在初中物理教学中,课外小制作和课外小实验可以活跃学生的物理学习思维,使学生在实践操作中吸收并消化物理知识。课外小制作活动作为物理课堂的有效拓展,是物理课堂的重要补充,不仅可以加强学生对课堂内学习知识的理解,还可以鍛炼学生的动手能力与创新能力。因此,在教学过程中,为了引导学生开发并参与课外小制作活动,教师要激起学生动手操作的兴趣,激起学生对知识的深层次理解与实践探究欲望,最终提高学生的物理核心素养;为了满足学生第二课堂的建构,使学生能够把课堂内所学的知识应用于课外小制作活动的开发与实践,在动手操作中开展有效物理学习,教师要通过课外小制作活动,使学生意识到生活中一些简单的材料或仪器等都可以用于完成物理实验。就此,本文针对开展初中物理课外小制作活动的现状进行了深入探究,总结了吸引学生参与课外小制作活动的具体策略。

一、初中物理开展课外小制作活动的现状

由于物理是一门以实验和观察为基础的学科,参与物理实验活动是学生获取知识的重要手段。为了强化学生的学习兴趣,培养学生正确的科学态度,使学生获得终身学习的能力,教师在课堂教学中加强了物理实验的占比,注重课外小制作和小实验的开展。然而,物理课外小制作和小实验的开展现状却不容乐观,具体有以下几点。

(一)教师对物理课外小制作活动的认识不够全面

教师在开展物理课程时,注重提高课堂内的教学水平,包括课堂内讲解理论知识时丰富的教学手段,以及带领学生完成课堂实验时采取的教学方式。然而,在布置物理课外作业时,教师往往让学生完成书面作业,很少组织学生在课外制作小实验或完成实验操作等,忽视了学生参与课外小制作活动的重要性。

(二)教师设计学生开展课外小制作活动时缺乏新意

在学生掌握物理知识或学习相应的物理原理之后,教师便系统性地组织学生在课外完成相应的小制作,这让学生一时摸不着头脑,不知如何通过小实验或小制作将物理原理体现出来。或者教师一味要求学生以模仿的方式,把课堂中教师完成的实验原封不动地模仿一遍,不仅无法锻炼学生的创造性思维,而且长期单一的训练模式使学生对参与课外小制作活动丧失兴趣。

(三)学生对参与完成课外小制作活动没有思路

部分学生在教师提及完成相应的小制作或小实验时,表现得非常反感。因为学生没有彻底理解课堂内的知识,无法将课堂知识拓展应用到课外小制作中。教师对学生学习情况的认知差异,导致教师在设计课外小制作活动时,忽略了学生的学习基础。

对此,教师要想组织学生参与物理课外小制作活动并且有所收获,必须明确目前物理课外小制作活动的开展现状,从现存的教学问题出发进行分析,在教学实践中不断突破教学困境,设计出学生乐于参与、主动思考、不轻言放弃的课外小制作活动,增强课外小制作活动的趣味性与实用性,以师生间的良好配合构建学生学习物理的第二课堂。

二、初中物理小制作活动的有效组织策略

(一)吸引学生主动参与,引导学生主动思考

在学生学习物理知识时,课外小制作活动属于辅助性课程形态,可以有效使学生将学习到的理论知识用于实际操作中。教师要重视小实验、小制作活动设计,努力发掘学生的学习潜力,实现学生在操作中的自主性,使学生成为物理学习的主人。为了提高学生参与课外小制作活动的兴趣,教师要确保小制作活动本身具备实用性、趣味性、生动性等特点,调动学生的参与热情,让学生在小制作活动中展开主动思考。

以“压强和浮力”教学为例,学习本章内容之后,教师要求学生整合有关压强的知识,在课外完成一个小制作。首先,学生找到一个饮料瓶或矿泉水瓶,将其商标撕掉,便于观察实验现象。其次,将水瓶中装满一半的水,利用橡皮塞堵住瓶口,再把瓶子倒过来,用气门针扎入瓶子底部,向里面打气。然后,要求学生注意观察现象。因为瓶内的气压会因为不断注入空气而逐渐升高。学生在观察到橡皮塞瞬间推出去的现象后,可以对气压有一个更为实质性的了解,使其不再单纯存在于概念中。最后,根据学生在课外小制作中观察到的物理实验现象,教师还提出如下问题:为什么提前在塑料瓶中装入一半的水?是否可以用沙子等其他物品来代替水?引导学生根据本章所学的知识点进行思考,提高学生的质疑能力与批判性思维,进而提高学生在课外小制作中的思考与探究能力,使课外制作活动变得丰富,达成学生对物理知识的深入解读。

(二)应用生活素材,灵活设计小制作活动

在开展物理教学时,教师要充分考虑学生的认知特征与学习规律。学生从初中才开始接触物理知识,对物理有着浓厚的兴趣。因此,教师在课堂教学中可以通过学生生活中常见的素材完成简易操作的小实验与小制作,让学生在看到教师简单操作的过程中感受物理学习的乐趣,并产生自主参与课外小制作活动的积极性。与此同时,利用学生生活中常见的素材开发并设计课外小制作活动,有效挖掘学生的创造性潜能,使学生在把理论知识转变为具体现象时获得一定的科学探究与实践操作能力。

以“透镜”教学为例,教师在授课前可以准备放大镜和火柴,将其放在室外备用。在上课后,教师把学生带到室外,让学生观察教师所做的简易实验。学生可以看到放大镜放在太阳光底下,而在太阳照射后光线形成焦点的部分放置了几根火柴。教师询问学生:“放大镜和火柴都是我们生活中常见的物品,你觉得它们相遇会有什么火花呢?接下来,我们可能看到什么现象?”不少学生回答:“火柴燃烧!”但是问及学生原因时,学生却回答不出。继续观察发现,经过五分钟左右时间,火柴果然燃烧了。在这一小实验中,教师把课本中凸透镜聚光的原理呈现在学生面前,使其实现由抽象概念到具象表现的转变,为学生探索实验原理奠定了基础。同时,简单的物理实验让学生产生了做物理实验的兴趣。借此,教师可以设计以透镜为主题的课外小制作活动任务,让学生在翻阅课本、查找资料的前提下利用身边常见的物品,设计凸透镜聚光原理的小制作,以学生的实践探究再次验证物理知识的真实性。

(三)运用物理小制作活动,突破并解决物理问题

初中学生的好奇心和求知欲很强。从目前学生的学习能力来看,当学生具备丰富的理论知识之后,更需要具备到实践中应用的锻炼机会。为了发展学生的实践能力,教师可以利用课外的物理小制作活动,突破并解决物理问题,增强物理小制作活动本身的实用性,使学生体会到自己所参与制作的实验或应用的物理原理可以解决问题,从而有效提高学生的学习积极性,使学生具备一定的社会责任感。教师可以在课堂中抛出疑问,让学生在学习物理知识的过程中知道知识可以应用的领域,增强学生的学习信念感。而在教师抛出疑问后,学生会主动探索物理知识的用途。据此,教师设计的物理小制作活动,让学生在完成物理小制作活动之后意识到物理知识的实用性,从而增强学生深入研究物理的欲望。

以“力”相关知识教学为例,教师结合学生的学习进度引出物理中的建筑学概念—张拉整体结构,向学生展示韩国奥运会体操馆、德国科隆比赛馆等经典的张拉整体结构式建筑,从拉索和压杆的形象化展示入手,让学生了解悬浮架的受力状态。除了大型建筑,我们通过动手操作也可以做出张拉整体结构的实验,如,教师可以在课堂中展示用三根棉线、几根雪糕棍和胶水做成的悬浮架。虽然雪糕棍之间只有棉线相连,但是其稳定性很好,这让学生不禁好奇。教师便可组织学生在课下以模仿的方式准备好相应的材料,完成课外小制作。不过,教师需要将课外小制作进行一定的拓展,让学生在完成实验操作后查询张拉整体结构的物理原理,实现力学知识的串联和迁移,使学生意识到其在不同领域的重要性。

(四)组织学生合作,实现第二课堂的拓展

物理课外小制作活动意在拓展课堂教学,是把课外作为学生的第二课堂,让学生将所学物理知识应用于物理小制作中,使其在反复操作的过程中获取成功的体验。不过,由于某些物理实验操作具备一定的难度,且多次试错过程容易挫伤学生的学习信心。因此,教师可以组织学生采取合作的方式完成物理小制作。合作完成小制作可以实现学生之间的经验共享,使学生在挖掘实验所用材料时视野更加广泛,不会被课本、教师所局限。在实际操作中,有专门的学生负责整理实验过程或记录实验现象,使学生在总结小课外小制作活动的成功或失败经验时更加自如。与此同时,学生之间的经验分享,可以推动学生对物理知识的深入解读,让学生养成多角度思考物理问题的习惯,形成严谨科学的物理态度。

以“摩擦力”教学为例,教师组织学生在小组内讨论与摩擦力相关的事物,分析如何利用摩擦力完成物理小制作,要求学生在课外设计两个及以上的实验活动,将实验过程、实验现象和实验原理写清楚。有一组学生讨论过后设计两个小制作,一个为圆形车轮和多边形车轮的对比实验,另一个为鸡蛋叠罗汉的实验。在实际操作中,前一个小制作实验现象容易观察且容易得出摩擦力的概念,而制作小车的过程耗费近一个小时;鸡蛋叠罗汉的小制作所需材料简单,但是在放置鸡蛋时容易滑脱,需要几名学生的配合。在完成物理小制作后,小组成员拍照庆祝,并将其张贴在实验活动记录中。随着学生把实验活动记录上交给教师,教师认真审查后要给予学生表扬,如学生认真负责的态度、不轻言放弃的精神等,并且将优秀的学生创意制作张贴在班级文化墙和校园文化栏中,增加学生参与物理制作的动力。

(五)及时反思教学,明确课外小制作活动的不足

反思是物理教学过程中尤为重要的一环,不仅可以帮助教师归纳成功的教学经验,而且可以总结失败的教训,使教师在反思教学行为后有改正的机会。就组织物理课外小制作活动来说,教师在丰富和完善自身教学理念的同时,要了解自己提出的制作课外小制作是否可以引起学生的关注、是否与课程内容有较高的相关性、是否完成了第二课堂的拓展。学生在课外制作的过程中会遇到不同的问题,但不是每个学生都能够将学习问题反馈给教师。因此,教师要明确学生遇到问题时采取的处理方法是否正确,在学生不能及时反馈教学问题时应该采取怎样的方法及时了解学生在学习和制作中的难点等。上述问题需要教师在教学反思中进行深入思考,不断提高自身教学的水平,关注学生在课外小制作活动中的表现,不断优化教学中的不足,为学生寻找到更加适合的课外小制作活动方式。

教学反思不仅是教师针对自身教学行为和学生学习反馈来展开的,也是学生对自身学习情况的反思。到了初中阶段,学生的反思能力已经得到了进一步的提升。为了促使学生养成反思的习惯,教师在学生完成课外制小制作后,要引导学生对自己操作过程进行反思,如课外小制作中是否充分了解相关物理原理、是否利用身边现有的学习素材、经历几次失败经历后积累了哪些教训等,这些反思点都将促使学生对完成小制作的过程有更为全面的审视,提高学生自我检查、自我反思、自我约束、自我提升的能力。

三、结语

综上所述,在初中物理教学中,适当设计一些课外小制作活动,让学生尝试将学习的物理知识运用到實践操作中,可以有效提高学生的动手操作能力和综合素养。为此,教师在设计课外小制作活动时,要提高其趣味性与实用性,让学生可以主动参与到小制作活动中,让学生在操作中对小制作活动中物理原理的进行思考。同时,教师要善于应用生活素材,减轻学生参与小制作活动时搜寻素材的压力,让学生体会到物理知识的应用性;以小组合作的形式降低学生参与课外活动的难度,提高学生在活动中的参与度;加强反思,使教师在反思中总结每次组织课外小制作活动成功与失败的经验,为之后的教学做足准备。使学生在反思中对知识进行查漏补缺,提高自身学习能力,多措并举,确保初中物理课外小制作活动的顺利开展。

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