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“小实验”在初中物理教学中的应用

2023-09-27谢媛姬

江西教育C 2023年9期
关键词:小实验初中物理应用

谢媛姬

摘   要:物理结论和定律大多是从实验中得出的。因此,教师要高度重视物理实验的作用,并将其高效融入物理教学中。这样,不仅能使学生清楚地认识物理知识的形成过程,还能满足学生的求知欲,提高学生的课堂参与度,使学生高效掌握物理基础知识,提高物理教学效率。本文以初中物理教学为研究主题,阐述了“小实验”在初中物理教学中的作用,并对其具体运用进行了详细的分析,希望能通过“小实验”驱动学生的物理深度学习。

关键词:“小实验”   初中物理    应用

物理学是一门通过科学观察、实验探究、推理计算等形成系统性的研究方法和理论体系的学科,实验探究是学生学习与探究物理知识的关键途径。初中阶段是学生初次接触物理知识的阶段,这一阶段的物理知识较为简单,大多数结论都能通过形象直观的物理实验归纳总结出来。因此,在初中物理教学中,教师可以根据物理知识的特征,结合学生的认知发展规律,设计科学的物理“小实验”,引导学生在实验中观察物理现象、探究物理知识形成的过程、理解物理定律。这种教学方式不仅可以提升学生的实践技能和团队协作能力,还可以提升学生的专注力和观察力,调动学生学习的积极性,激发学生积极探究物理知识的热情。

一、“小实验”在初中物理教学中的作用

(一)激发学生物理学习的兴趣

“小实验”是指实验器材较为简易、操作过程较为简单的日常实验,具有生活性、简易性、直观性等特点,是初中物理教学的重要途径,能转变传统课堂过度重视知识理解而忽视实践探究的不良状态。在开展“小实验”的过程中,学生需要充分利用生活中的素材进行实验探究。在这个过程中,学生的主体性得到了充分的展现,有助于学生积极主动地探究物理专业知识,发展学生的物理思维能力。同时,“小实验”与现实生活联系紧密,在实验的过程中,学生能充分运用自己的现实生活经验开展实践探究,从而认识到生活的多元性以及物理知识的实用性。这不仅能激发学生探究物理问题的兴趣,还能让学生在实验过程中充分体会到物理学习的快乐,进而激发学生探究物理知识的积极性与主动性。

(二)活跃物理课堂氛围

在传统的物理课堂教学中,大多数教师都重视理论知识教学,却忽视了物理实验探究。这种教学模式不但让教师倍感疲劳,而且让学生缺失兴趣,无形中给学生造成了极大的精神压力。如果在初中物理课堂教学中融入物理“小实验”,学生与教师共同开展实验探究,不仅能迅速集中学生的课堂注意力,还能活跃课堂氛围,发散学生的思维。同时,在轻松、愉悦、充满活力的物理课堂中,学生能跟随教师的教学节奏,开展理论学习、实践探究、深度思考,与教师进行充分的沟通与互动,形成良好的师生关系,构建良性的课堂教学生态。

(三)丰富教学资源

教学资源的开发是拓宽课堂教学范围、优化教学环节的重要内容。在初中物理教学中,教师不应将教学资源的开发局限于教材内,应以教材内容为基本参考,从日常生活中挖掘具有教育意义的资源,引导学生突破教材的局限性,丰富自身的学习体验,推动学生物理认知能力的发展。“小实验”是一种与生活联系密切的学习方式,在初中物理教学中开展“小实验”,教师需要与学生一起思考如何利用生活中的素材进行实验探究。这种教学方式能充分拓宽学生物理实验的渠道,丰富教学资源。

(四)发展学生的综合能力

随着新课程改革的深入推进,促进学生德智体美劳全面发展成了教育的重要目标。物理知识具有较强的专业性,而物理“小实验”具有较强的综合性。在开展“小实验”的过程中,学生不仅要了解物理知识,还要了解生活知识,掌握一定的生活技能。因此,在初中物理教学中融入“小实验”,不仅能发展学生的物理知识、技能与思维,还能发展学生的综合能力,提高学生解决实际问题的能力。这种教学方式符合新课程标准的基本要求,能培养学生的综合能力和跨界思维能力,是促进学生全面发展的重要路径。

(五)锻炼学生的实践操作能力

从“小实验”的实践性、综合性、生活性等特点来看,其本身具有灵活性,对培养学生的深度思考能力与实践操作能力具有重要的作用。在物理教学中开展科学的“小实验”,能提高學生的反应能力,促使学生对物理知识进行迁移运用,进而帮助学生建构科学的物理知识体系,对提升学生的逻辑思维能力有显著的作用。

(六)促进学生高效掌握物理规律

在初中阶段的物理学习中,学生学习的关键不仅是理解一个个零散的知识点,更为重要的是梳理知识点,并将其按照一定的脉络进行联结,从而形成相对科学的知识结构。只有这样,学生才能充分认识物理知识的基本结构,进而从根本上提高物理知识水平、逻辑思维能力和实践技能,培养物理学科核心素养。物理“小实验”能将抽象的物理定律进行直观化、形象化、生活化的展示,不但能消除学生对物理问题的疏离感和距离感,充分调动学生参与物理实验的积极性,而且能让学生在实践体验的过程中,将新知识与已学知识进行关联,并进行综合运用,进而高效掌握物理规律。

二、在初中物理教学中开展“小实验”的策略

(一)确立科学的实验目标

开展“小实验”的第一步是确立科学的实验目标。科学的实验目标是开展实验探究的前提,是充分体现物理实验价值的重要保证。在确立实验目标的过程中,教师要从“知识与能力”“过程与方法”“情感态度与价值观”三维目标入手,结合物理学科核心素养的基本要求,充分发展学生的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。

以“用刻度尺测量长度”的初中物理实验设计为例,本实验的重要目标是使学生掌握刻度尺的正确用法、基本认识记录单位的定义,以及准确运用这些记录单位。因此,在设计物理“小实验”的过程中,笔者确立了具体的实验目标:第一,知识与能力维度的目标是掌握刻度尺的正确用法;第二,过程与方法维度的目标是观察刻度尺的“零刻度线、量程和分度值”,了解使用刻度尺的规则;第三,情感态度与价值观维度的目标是认识刻度尺在生活中的应用,以及物理知识与生活的关联。在确立了科学的多维目标之后,笔者以这些目标为基础,设计了具有针对性的“小实验”,并让学生独立操作。这样,不仅能使学生高效掌握刻度尺的正确用法,还能使学生养成良好的物理实验习惯,发展学生的物理综合能力。

(二)将“小实验”融入预习环节

课前预习环节不仅是课堂教学活动的重要组成部分,还是保证课堂教学效率的重要因素。高效的預习环节是推动课堂教学效率和教学质量全面提升的重要途径。在传统的物理课堂中,教师通常以教材内容为载体,通过组织学生阅读文本或做练习题等方式开展课前预习活动,让学生了解课堂上将要学习的定义、知识与技能。这种预习方式对独立学习能力弱的学生来说,实际效果并不是十分明显。而“小实验”具有直观性,能将抽象的物理知识与方法进行直观的展现,提高学生预习的效率。例如,在引导学生预习“热胀冷缩”这一知识时,笔者给学生布置了预习任务:观察生活中的热胀冷缩现象,并试着开展一个相关的“小实验”。比如,有的学生观察到热的馒头大且软,而冷的馒头小且硬;夏季车胎气压不够是为了防止热胀情况的发生。这些都是生活中热胀冷缩的现象,能为学生的课堂学习做好充分的准备,使学生全身心地投入课堂学习。

(三)设计差异化的“小实验”

物理学是一门研究自然科学领域物质的基本结构、相互作用和运用规律的基础学科,物理知识具有很强的抽象性。对于从形象思维向抽象思维过渡的初中学生而言,学习物理知识的难度较大,并且不同学生的学习进度、学习效果与知识水平会呈现出差异化的特征。对此,在初中物理课堂中融入“小实验”,教师要根据学生的具体学习情况与认知发展规律,将学生进行科学的分组,引导学生根据小组的特点,设计差异化的“小实验”。这种具有针对性与差异化的“小实验”,一方面可以适应学生的学习习惯与学习能力,使学生能实现针对性的提高;另一方面可以使所有学生都参与到实验中,从而提高学生的课堂参与度,增强学生物理学习的自信心。

(四)设计生活化的“小实验”

在传统的物理课堂中,很多教师在设计物理实验时,往往会依据教材中的实验步骤,设计与教材内容完全相符的实验过程。但是在实际教学中,由于客观条件的限制,很多物理实验难以真正落实,实验现象也会与教材内容存在差异。并且,由于部分物理实验存在一定的危险性,难以在课堂中开展。从物理知识的本质来看,很多物理知识都是对生活中各类现象的归纳、总结和反思,本身具有较强的生活化特点。因此,在物理课堂教学中,教师要以生活为”场域“,以物理知识为基本内容,设计具有生活化的“小实验”。这样,不仅可以培养学生解决物理问题的能力,还可以使学生将课本上的专业知识应用到生活中,进而提高学生迁移与运用物理知识的能力。

例如,在教学“力的相互作用”这一知识点时,笔者设计了“水中小船”的生活“小实验”,并给学生设计了驱动性问题:“当小船的载重量是多少时会沉没?有什么规律吗?”在确立了实验内容之后,笔者将学生分成多个小组,并进行分工合作。有的小组负责制作小船;有的小组负责收集净重不同的小物件;有的小组记录实验现象等。这种生活化的“小实验”能让学生通过简单的实验过程与实验现象认识抽象的物理知识,提升学习的效率。

(五)将“小实验”融入课后练习环节

课后练习是物理教学的重要环节,是帮助学生巩固知识、拓宽思维渠道、发展创新能力的关键环节。但是有的课后练习题难度较高,很多学生难以理解题目的意思。因此,在课后练习环节中,教师可以引导学生开展“小实验”,将抽象而复杂的练习题具象化,强化学生对物理知识的记忆,延伸学生的物理学习。

例如,有一道考查惯性定律的练习题:用绳子拴住一个小球,在光滑的水平面上做圆周运动,当绳子突然断裂时,小球将怎样运动?绝大多数学生在做这道题时,都会简单地认为小球将保持原来的圆周运动。为了引导学生有效突破思维的桎梏,笔者设计了一个“小实验”,让学生“眼见为实”,引导学生借助一根绳子和一个小球,根据题目的描述,开展“小实验”。在实验中,学生能直观观察到惯性的作用,并得出“小球将保持绳断时的速度做匀速直线运动”的答案。这种基于实际练习题的“小实验”不仅可以深化学生对知识的理解,还可以丰富学生的学习体验,发展学生的思维能力。

三、结语

“小实验”是物理教学的重要手段,不但能提高教师教学的效率和学生的学习效率,而且能丰富学生的物理学习体验,激发学生学习物理知识的兴趣。在物理教学中,教师要根据教学内容和学生的学习情况,设计符合学生认知特点的“小实验”,培养学生的实验操作技能、观察能力及逻辑思维能力,发展学生的物理学科核心素养。

参考文献:

[1]王雪刚.小实验在初中物理教学中的作用及应用分析[J].数理天地(初中版),2023(8):83-85.

[2]刘萍.初中物理教学课外小实验的价值探究[J].数理天地(初中版),2023(6):71-73.

[3]郑媛.初中物理教学小实验的重要性研究[J].广西物理,2022,43(4):91-93.

[4]姚聪镇.“小实验”在初中物理教学中的创新应用[J].新教育,2022(14):36-38.

[5]何桂菊.初中物理教学中“物理小实验”的应用与实践[J].智力,2021(19):113-114.

(作者单位:江西省永新县永安中学)

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