基于探究实验教学加强初中生物理科学精神培养

陈 琳

(江苏省常熟市练塘中学,江苏 苏州 215500)

在物理实验及教学过程当中,为了使学生能够掌握相应的知识,提高物理课堂教学的价值,确保学生的逻辑思维与物理核心素养都得以提升,教师要通过组织学生对实验进行条件分析、总结等多方面进行教学,使学生在实验教学过程当中围绕这些方面进行学习,发挥探究性教学的价值,在物理课堂教学的发展下培养学生的创新能力.

1 初中探究性实验教学方法

其一,控制变量法.控制变量法就是控制实验中某一变量,对其他变量进行线性变化,得到实验结论.

其二,归纳法.在初中物理探究性教学当中,教师为了验证实验的原理,应当应用归纳法进行实验教学,通过多次实验形成归纳性知识,从而验证实验原理.

其三,图像法.在初中物理课堂上,教师应用图像法进行探究性实验能够针对实验现象建立直角坐标系,根据实验数据绘制相应的图像,可以直观地反应实验现象,从而根据实验现象研究实验规律.

其四,等效替代法.在八年级的“探究平面镜成像的特点”这一实验教学当中,物理教师为了验证该实验原理,应当应用两根与其物体的大小完全相同的蜡烛实现等效替换,从而确定平面成像的物理规律.

2 探究性实验教学在初中物理教学中的价值

2.1 激发学生物理学习兴趣

在初中物理课堂教学中,其中涉及到众多的物理知识与复杂的重点内容,由于物理知识具有抽象性和理论性,会增加学生对物理学习的难度.在课堂教学当中,受到物质资源以及教学资源等因素的限制,会使物理教师在开展课堂教学时,无法针对重点知识进行实验教学.在该情况下,为了不影响学生对物理实验的学习兴趣,初中物理教师应当开展探究性实验教学活动,教师的教学目标应当立足于学生对物理学习的兴趣,提高学生课堂学习的积极性,使学生掌握物理知识,提高课堂学习效率.

2.2 提高学生实践操作能力

在新课标下,初中物理教师开展实践探究活动,有助于提高学生的实验操作能力.在传统的教学模式下,初中物理教师忽视学生的物理核心素养与动手实践操作能力,降低了学生对物理学习的积极性和主动性,致使学生在课堂学习过程当中,无法提高课堂学习效率.基于此,教师在开展实践探究教学活动时,应当针对学生的实践操作能力以及学生的物理核心素养进行实验教学,能够使学生感受实验操作的各个环节,针对实验操作的重点和难点内容,使学生掌握其相应的操作技巧,锻炼学生的动手实践操作能力.

2.3 培养学生实践创新能力

在初中物理课堂教学中,教师开展探究性实验,引导学生针对实验内容制作一些物理小实验,能够使学生在实验教学当中逐渐完善自身的设计,激发学生的创造潜力.在物理实践探究过程当中,为了使学生更好地理解物理原理,并获得实验体验,教师要充分利用学生的经验展开实践操作,了解物理规律.针对探究性的实验而言,该过程要求学生要利用开放性思维对物理实验内容进行探究,使学生在实验操作过程当中掌握新的认识,提高自身实验技巧,累积丰富的物理常识与物理知识,促进学生实践创新能力的提高.

2.4 培养学生细节观察能力

在传统的物理实验过程当中,由于物理教师开展应试教学,忽视了学生的观察能力,不仅会影响学生观察能力的培养,还会降低学生物理课堂学习的兴趣.因此,初中物理教师在开展课堂教学活动时,要充分地培养学生的观察能力,针对探究性实验进行微观教学.

3 探究性实验教学对科学精神的培养策略

3.1 创设问题情境,培养科学思维

在初中实验探究教学过程当中,教师要注重学生科学思维的培养,促进其科学思维的发展,形成严谨的学习态度,对事物产生科学的认知,以帮助学生解决物理问题.初中物理教师在开展课堂教学时,应当完善其教学手段,丰富其教学内容,促进学生对物理知识的学习,提高学生科学思维的发展.基于此,初中物理教师通过开展问题情境教学方式,可以对学生物理知识的学习进行指导,引导学生在问题情境下进行物理知识的学习,促进学生科学思维的发展,使学生的课堂学效率得以提高.

例如,教师在开展九年级“探究电磁铁的磁性”这一实验教学内容时,通过开展问题探究性实验,引导学生对该实验内容进行学习.本实验需要准备电磁铁、钉子、电源、开关、变阻器、若干导线等,通过对实验过程的仔细观察,用导线对实验器材进行串联,在控制线圈匝数不变的情况下改变电流的大小,从而使学生掌握“当线圈匝数一定时,增加电流会吸引更多的钉子”这一实验现象.通过学生的仔细观察,基于控制变量法进行实验操作,得出“通电的时候电流越大,电磁铁磁性越强”“若电流不变时,电磁铁上的线圈匝数越多,磁性越强”“电磁铁通电时候产生磁性,断开开关,则磁性消失”的实验结论.

3.2 基于问题导学,引导学生参与

在课堂教学中,教师要围绕物理实践展开具体的实验教学,使学生积极主动地参与到实验探究过程当中.基于问题导学的形式,为学生搭建问题探究的平台,以此促进学生物理核心素养的培养.在开展教学活动前,教师要开展猜想与探究的实验教学设计,使学生理解教学内容,对实验进行充分的掌握.同时教师要尊重学生之间的个性,不能将问题设计过于困难,也不能将问题设计过于简单,否则会降低学生对物理学习的兴趣.教师开展问题导向教学时,要充分考虑问题的导向性,确保问题具有启发价值,使学生能够积极主动参与到物理实验探究过程,从而围绕问题进行实验探究,以此提高学生课堂参与积极性.

例如,教师在开展“浮力大小”的实验教学时,为了使学生都能够亲自感触到浮力,教师可以开展实验探究性活动,使学生在实验过程中感受浮力.基于此,教师开展实验教学时,为了满足学生的求知心理和探究欲望,可以提前准备相应的实验材料,如:橡皮泥、胶水桶、弹簧、金属球等,并且让学生在课堂中进行实验操作.在教师准备相应的实验器材之后,可以引导学生对“浸入液体的胶水桶与金属球是否会受到浮力作用而飘起来”进行猜想,然后围绕该学生的猜想进行大胆猜测,从而使学生积极参与到课堂实验教学过程当中,使学生对物理实验教学效率得以提升,学生的求知心理和探究欲望得以激发.

3.3 联系生活实际,提高学习效率

在初中的实验探究教学过程当中,教师需要注意课堂内容相关知识点要与生活实际当中的物理现象进行紧密的结合,指导学生积极发现生活当中具有趣味性的物理实验现象,将现实与物理知识紧密结合,从而发现生活中的物理现象,以此来使学生将抽象的物理现象与生活实际相结合,将抽象的知识具体化,提高学生的学习效率.

例如,在开展“摩擦力”的知识教学时,为了使学生充分了解到摩擦力的概念,可以将抽象的摩擦力与生活实际相结合,加强物理知识与生活实例的联系.在自行车运动过程当中,通过后车带与地面之间产生摩擦力,促使自行车向前运动,而自行车在刹车的过程当中,则是通过摩擦力原理增加摩擦力,形成刹车效果.为使学生能够理解相关的物理知识,并且将物理知识应用到实际当中,教师可以举生活中的实例与物理知识相结合.例如,货车搁置在车厢中间,可行驶一段时间之后,货物会“跑”到车厢的尾部,是由于惯性所致,货车在启动时,由于货物受到惯性的作用,保持原来的静止状态,然而车厢与货物之间的摩擦力较小,车厢在运动的过程当中,使货物与车厢形成相对运动,致使物体会“跑”到车厢的尾部.通过该生活实例,使学生了解到摩擦力与惯性的存在,了解到惯性与摩擦力之间的知识,将抽象的知识具体化,从而使学生在生活当中应用惯性知识,降低生活中事故发生的几率.

3.4 创新教学模式,树立正确态度

初中物理教师基于核心素养,开展物理实验探究教学活动,应当摒弃传统教学观念,基于学生为课堂学习的主体,针对新课程中的内容体系进行创新,从而形成创新性思维,提高课堂教学水平.在初中物理课堂教学时,教师开展探究性教学模式,应当建立尊重平等的师生关系,教师与学生达成共识,共同促进学生课堂学习水平的提高.教师开展高效的探究物理实验教学活动,针对物理实验教学内容设计并制定科学探究实验,对实验内容与实验活动进行归纳总结,以此来激发学生对物理知识学习的兴趣,培养学生创新能力和科学探究思维,从而提高学生物理核心素养.

例如,教师在教学“融化与凝固”这一教学实验时,为了使学生能够更好地理解融化与凝固的定义,教师可以随机设置以下问题:在凝固过程当中是放热现象还是吸热现象?融化与凝固前后的温度变化如何等.在学生对以上问题进行详细的思考之后,可以用华氏温度计对冰块融化形成水以及水凝固形成冰的现象进行实验操作.对此教师为了实现预期的实验效果,可重点讲解融化与凝固的特点,促进学生对物理知识的理解.教师根据实验现象对物理知识进行讲解,同时使学生树立正确的学习态度,提高学生课堂学习效率,使学生在教师的引导进行创新性学习,有效培养学生物理核心素养.

综上所述,初中物理教师在开展课堂教学活动时,应当基于学生为课堂教学的主体,鼓励学生积极参与到课堂当中,引导学生自主学习.针对学生的科学核心素养进行培养,使学生树立正确的学习观念,提高学生的创新能力,培养学生的科学逻辑思维,使学生能够将实验操作与物理知识内容相结合,针对学生的物理综合能力进行提升,提高学生物理学习兴趣,促进学生创新能力的提高.