新课标视域下初中物理实验教学的设计与实践

季文杰

(江苏省昆山市周市中学,江苏 昆山 215300)

学生学习物理需要具备一定的逻辑和思考能力.在传统的物理教育模式下,教师投入大量的精力去深入阐述和讲解物理知识,这使他们忽视实际的物理实验,造成学生在掌握物理知识的过程中,其所掌握的知识和实践的比率不成正比,物理教育质量无法在较长的时期里取得显著的改善.此外,为了缩短上课的时长,教师经常会在教室里进行物理演示实验,让学生们去观察并记下所有的实验步骤,随着时间的推移,学生对物理实验的热情逐渐降低.在新课标下,将学生视为学习的主体,采取多样的教育手段,有助于增强学生的独立学习和创新能力,因此,对于物理实验的教学应当进行改良和创新,以满足新时代的需要.

1 增强实验教学趣味性,激发实验兴趣

与教师直接讲解相比,物理实验可增强实验教学的趣味性,可激发学生实验的兴趣.比如,在教授“凸透镜成像规律”时,如果教师仅在讲台上展示实验,让学生去研究图像尺寸与物体间距的关系,那么坐在后排的学生可能无法清晰地看到实验图像,甚至坐在前排的学生,也可能只能看到实验图像的变化,却无法清晰地看到物体间距的改变[1].所以,教师可以利用多媒体工具,通过它来呈现整个实验流程,清晰地展示出图像的尺寸和物体间的距离变化,使学生一眼就能看明白.同时,还可以鼓励学生利用鼠标来自行调整物品的位置,并在此过程中观察图像的尺寸变化.

教师需要更深入地探索如何通过改进实验设备、改善实验流程、扩展实验成果等方式来激发学生的热情.比如,在教授“内能、热传递”时,教师可以进行“焰火表演”.预先向一个透明的玻璃容器中装满清水,拿出一个装有热水的墨水瓶,滴上几滴红色的墨水,接着,把墨水瓶的瓶口用一层轻薄的塑料膜紧密地覆盖起来,然后把它放到装有清水的大型玻璃容器的底部,最后使用针刺破塑料膜,此刻,红色的热水将迅速从针孔中喷射出去,向上升起,犹如一场深海的火山爆发,景象壮丽,当它升至更高的地方,便会变成一朵蘑菇云,随后缓缓降落.这个过程极具创新性和吸引力,学生们都对其感到兴趣盎然,当教师再次向学生解释其中的物理知识时,学生会在好奇心的推动下专注听讲,深入思考,从而激发他们的学习热情.

2 有效调整课堂角色,化被动为主动

在传统的教育环境中,教师通常扮演着领头羊的角色,学生则是被迫吸收知识,只有当初中物理教师所讲授的内容能够吸引学生的关注,学生才能将教师讲解的知识吸收消化.教师的职责不仅限于传授知识,向学生传递信息,更需要构建一个能够帮助学生从现有水平提升到更高层次的平台,以实现学生真正的成长.教师应鼓励学生多实践操作,让他们真实地体验到物理的变化和魅力.鉴于部分地区的财政状况或环境条件较差,学生无法直接参与到实验中去,学校应该增加对物理实验的经济支持.同时,教师也应该将学生划分为若干个学习小组,让他们在这些小组中轮流进行实验.教师也应鼓励学生们在实验期间积累创新思维和实践经历,并在实验完成后总结出这次实验的收获与缺点,以便为未来的各类实验和日常生活提供宝贵的经验和策略.鉴于教学时间有限,学生的实践机会相对较少,教师应该设计一些学生能够在家中进行的实验,鼓励他们回家后亲自参与并仔细观察,这样他们就能在课堂之外获取新的知识[2].

可以让学生在家自行完成的实验有:对盐水与糖水的固化程度进行检验,向热水瓶中注入水时,其声响的改变,对装有各种容量的瓶子进行敲打,其声响的改变,使用一张纸制作一个装满水的杯子(当杯子翻转过来,水不会溢出).利用矿泉水瓶进行的实验,能够探讨液体压力随着深度的增加而增大.在装满水的矿泉水瓶瓶口处放置一个乒乓球,然后再翻转,乒乓球将无法掉落.这就表示空气存在着压力.评估影响压力效果的各种元素(此项实验操作简单,可以直接使用相同的力量捏身体的大块肉和小块肉,亦可使用不同的力量捏同一面积的肉,以此来判断哪一部分更为疼痛).探究影响摩擦力的因素(通过使用各种压力来按压地面,以判断哪一部分更难移动,或者使用相同的压力在各种粗糙程度不同的物体上进行移动,以判断哪一只手更容易移动).这些都是学生在家可以自行进行的实验,无需使用任何实验设备,不仅简单易行,而且能让他们领悟到“生活中处处有物理”的真理.

3 创新实验器材和方案,提升学生创造力

在进行物理实验的具体操作时,不能让学生形成依赖课本上已有的实验计划来完成实验的坏习惯,而是要激励学生勇敢尝试,这就需要教师对实验设备和实验流程进行优化和革新,以此提升学生的创新性和创造性,从而确保物理实验教学真正起到推动学生思考和技巧提升的教育效果.以“压强和浮力”为例,在日常生活中挑选出适宜的工具,如石头、沙粒、塑料瓶和玻璃瓶等,利用这些平凡且常见的物件来做实验.通过这种方式来激发学生对实验的热情,让他们在平时的生活中,养成仔细观察、深入思考和严谨检查的习惯[3].

在更新实验设备的同时,教师还需对实验主题做出调整,主动指导学生对实验计划进行完善与提升,以此提升学生的创造力.以“凸透镜成像的规律”实验为例,教师采用点燃蚊香的方式,促使光线更加突出明显,弥补普通透镜无法展示光线的缺陷.但是,也有一位学生问道:点蚊香的方式会产生大量的烟雾和刺鼻的气味,这不符合环保的标准,那么,是否存在一种更优秀、更环保的方法可以替代蚊香,使光路得以显现呢?基于此,教师可以鼓励学生动脑筋,集结学生各方面的智慧,共同改进实验方案.如果学生感到困惑,找不到解决问题的方法,教师就可以适时提醒他们:回顾一下我们之前进行的“探索光的反射规律”实验,是否存在一些实验设备或方法,可以借鉴一下呢?经过教师的提示,学生便意识到这一点.在此过程中,学生的创新能力得到显著的提升,同时,他们体验到独立策划实验的快乐,更加热衷于参与实验活动.

综上所述,新课标下物理实验教学的创新满足了当前社会对于教育进步的期待.另外,初中物理教师也需要主动去深度探索和讨论物理实验,持续增加和更新物理实验的内容,以此提升物理教育的教学效果.