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小实验在初中物理教学中的应用

2024-05-18刘大明

求知导刊 2024年6期
关键词:小实验物理教学初中物理

摘 要:初中物理教师利用小实验开展多样化的知识讲授活动,不仅可以借助生动有趣的实验现象调动学生探究学科知识的积极性,转变他们对物理课程的看法,还能提高学生的动手能力,加深其对物理概念或原理的理解。主要阐述了物理小实验的特点,分析了在初中物理教学中开展小实验的意义,并探讨了应用小实验教学的具体策略。

关键词:初中物理;小实验;物理教学

作者简介:刘大明(1982—),男,湖北省武汉大学附属外语学校。

为了活跃课程教学氛围,快速调动学生探究知识的积极性,物理教师要巧妙运用小实验开展教学活动。教师可以通过展示趣味小实验、设计实操小实验的方式,快速吸引学生的注意力,使其更加积极地观察物理现象,分析物理原理,探究物理结论,从而加深其对学科知识的理解与记忆。教师还可以借此让学生对物理学习产生更加浓厚的兴趣,并锻炼其探究能力、思维能力、操作能力、理解能力等。

一、物理小实验的特点

物理小实验所用材料简单,实操步骤简便,且实验用时较短,具有明显的生活化、简便性与可行性特点。生活化特点体现在物理小实验的内容与现实生活密切相关,并且所使用的实验材料多为日常生活中的常见物品。简便性特点体现在物理小实验的操作步骤通常较为简便,往往操作几个步骤便可获得实验结论。可行性特点体现在物理小实验对环境、材料、时间等要素的要求不是很高,学生可以利用生活材料,在适当的环境下,用较少的时间完成实验任务,这使得物理实验摆脱了场地、材料的束缚。

二、在初中物理教学中开展小实验的意义

(一)激发学生学习兴趣

物理教师结合小实验开展授课活动,能够把抽象的物理理论或概念直观地展现在学生面前,降低知识学习的难度,让学生真切地感受到探索物理知识的趣味性,从而激发学生的学习兴趣,调动其自主探知、自主实验的积极性,提升其知识学习的效率。

(二)促进学生理解知识

物理教师利用小实验展示各种生活现象、物理现象,能够让学生一边观察实验现象,一边探究物理规律和实验原理,从而使学生更加透彻地理解物理知识的含义,知道现象产生的原因及其变化原理,加深对物理知识的记忆。

(三)提高学生实验探究素养

物理教师引导学生参与多样化动手实操小实验活动,不仅可以提高他们动手实践、观察探究和理论理解的能力,还能提升他们的实验探究素养,使其真正认识到严谨实验、科学分析的重要性。

三、在初中物理教学中应用小实验教学的具体措施

(一)创设实验情境,激发学生的探知兴趣

兴趣是学生自主探知的主要动力。教师可以创设生动有趣的小实验情境,利用各种实验现象吸引学生的注意力,激发他们的好奇心,调动其主动探知的积极性。

1.创设演示实验情境

课堂导入环节非常重要,教师要有效利用这个环节端正学生的学习态度,让他们对学科知识产生强烈的探究兴趣。为了达到这样的导入效果,物理教师可以利用生动有趣的小实验创设演示情境,借助有趣的物理现象激发学生对相关知识的好奇心,让他们主动地参与到认知活动之中,形成积极的学习态度,从而提升他们的探知效果[1]。

以人教版八年级物理上册“光的色散”一课的教学为例。本课要求学生了解太阳光谱,了解色散现象,掌握色光的三原色知识。在课堂导入环节,物理教师可以针对上述知识点展示“光的色散”小实验,创设演示实验情境,利用实验现象激发学生探究知识的兴趣。首先,教师可以利用一个三棱镜和一个白屏进行色散小实验。在实验过程中,学生能够看到一束白色的太阳光在三棱镜的折射下在白屏上呈现七种颜色。然后,教师再引导学生对实验现象进行拓展分析,让他们通过研究白色光束与彩色光束之间的关系,探寻光束色彩变化的原因,初步理解“光的色散”的内涵。物理教师利用小实验开展情境教学活动,能够把枯燥的物理理论知识生动地呈现在学生面前,从而激发学生主动研究实验现象的兴趣,提升学生的学习效果。

2.创设动态案例情境

为了凸显知识与生活之间的联系,消除学生对物理学习的抵触情绪,物理教师可以结合真实生活情境开展小实验教学活动。教师可先利用多媒体设备展示一些常见的生活现象,再指导学生用物理小实验呈现相似的生活情境,以此来激发学生对相关物理知识的好奇心,调动其探究学科知识的积极性[2]。

以人教版八年级物理下册“压强”一课的教学为例。首先,在深入讲解压强理论之前,物理教师可以利用多媒体设备展示现实生活中与压强相关的案例视频,借助生动直观的画面吸引学生的注意力,激发其对压强知识的探究兴趣。然后,教师可带领学生开展“瓶吞鸡蛋”物理小实验:先让学生把一个煮熟的鸡蛋剥壳并放在一个比鸡蛋略小的玻璃瓶瓶口上,此时的鸡蛋并不能完好无损地进入玻璃瓶中;而后让学生把热水倒入玻璃瓶中,等瓶子变热后把水倒出,并及时把剥壳的鸡蛋放在瓶口上,快速盖住瓶口,此时的鸡蛋会被逐渐吸入玻璃瓶中。最后,教师再针对实验现象进行深入讲解,让学生进一步理解压强的概念,了解影响压强作用效果的因素。这样的小实验教学能够有效激发学生的知识探究兴趣,加深学生对相关知识的理解。

(二)丰富实验形式,提高学生实操能力

物理教师在教学中可以设计由学生独立完成或合作完成的小实验,使其能通過参与实验探究活动,提高动手操作能力,同时加深对相关物理知识的理解。

1.开展独立实验活动

物理小实验的主要特点是方便简单且可行性强,为了让学生更好地理解学科理论知识,提高他们的实操能力,物理教师可以结合课程内容引导他们开展独立实验活动。教师可先根据单元知识提出简单的物理问题,然后让学生围绕问题自行设计实验方案,鼓励他们运用现有的材料进行独立实验操作。在实验过程中,教师需要引导学生仔细观察实验现象,深入分析现象背后的原理,探究其中蕴含的物理规律,从而使他们更加透彻地理解相关知识[3]。

以人教版八年级物理上册“声音的产生与传播”一课的教学为例。本课要求学生通过物理实验了解声音是如何产生的以及声音传播的条件。在教学中,教师可以组织学生开展独立实验活动,探究相关知识。教师要提前准备好橡皮筋、小纸盒、乒乓球、细线、音叉、小鼓、黄豆、水等物品。而后,教师可提出“声音是如何产生的?”“声音在空气中是如何传播的?”两个问题,并让班级学生自行设计物理实验方案,选择相应的实验物品进行独立实验操作。例如,有的学生会选择橡皮筋和小纸盒进行实验,先把橡皮筋绑在小纸盒上,然后拨动橡皮筋,让橡皮筋发出声音,并观察橡皮筋的变化情况,以此来探究声音是如何产生的。在这样的实验探究中,学生能加深对相关知识的理解。教师组织学生开展自选式独立小实验活动,既可以带给学生更好的实验体验,调动学生的实验积极性,又能提高他们的动手操作能力和实验探究能力。

2.开展合作实验活动

为了提高学生思维的灵活性,提升他们的实验探究效率,物理教师还可以开展合作类小实验探究活动。针对此类活动,教师要为学生创造更加自由、开放的学习空间,让他们自行研究实验步骤,在合作实验、互动交流的过程中总结出实验结论。另外,教师还可以引导各学习小组对实验现象进行探究,鼓励他们大胆表达自己的看法,从而提高他们合作学习的效率。

以人教版八年级物理下册“杠杆”一课的教学为例。在教学中,教师可以组织小組合作小实验探究活动。教师可先把学生分成多个四人探究小组,并为各组提供木尺、钩码、铁架台、弹簧测力计等实验器材,然后布置“杠杆的平衡条件”实验探究任务。在实验过程中,各组学生需要将不同数量的钩码悬挂在杠杆的两端,通过改变钩码位置或数量的方式找到不同情境下杠杆的平衡点。完成实验后,学生要通过交流讨论,分析物理实验的现象和数据,从而总结出杠杆的平衡条件。教师组织这样的合作小实验活动,既可以活跃课堂氛围,又能培养学生的发散性思维、逻辑思维,提高他们合作学习的能力。

(三)设计拓展实验,提高学生综合能力

为了帮助学生巩固单元知识,提高学生的实践探究能力和学科综合素养,物理教师可以结合教材内容和各种资源设计拓展小实验,让学生在实验过程中加深对学科理论知识的理解与记忆。

1.设计生活化实验

为了有效提高学生在生活中探究知识的能力以及应用知识的能力,物理教师可以结合多方面资源为学生设计生活化物理小实验。首先,教师可利用多媒体课件展示一些常见的生活现象,并根据这些现象提出一些探究问题,提供一些简单的生活化实验材料,让学生猜测用这些材料进行物理实验会产生哪些现象。然后,教师要让学生使用这些材料进行实验操作,引导其通过观察和分析具体实验现象,得出正确的物理结论。最后,教师要引导学生思考该物理结论可应用于现实生活中的哪些方面,从而提升学生的知识应用能力[4]。

以人教版八年级物理上册“光的直线传播”一课的教学为例。在教学中,首先,教师可利用多媒体设备展示一些自然美景图片,如树林中的太阳光线、海上明月、路灯下的影子等。然后,教师可提出相关物理问题:光是如何传播的?光的传播路线是否会发生变化?接着,教师可让学生运用激光笔、玻璃杯、清水、墨水、糖、白纸等生活材料进行实验操作,探究问题的答案。比如,学生把清水倒入玻璃杯之中,用激光笔照射玻璃杯,能够推理出“光是沿直线传播的”这一结论。最后,教师可引导学生将相关结论与日常生活相结合,思考光的直线传播原理可以应用于日常生活的哪些场景中,从而提高学生的知识应用能力。

2.设计探索类实验

物理课程的主要教学目的之一是培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。为此,教师可以设计自主探索类小实验活动。在此类实验活动中,教师要让学生自行发现与单元知识相关的物理问题,鼓励他们通过小实验探究问题背后的物理规律或物理理论,使其能够根据实验结论解答物理问题,从而提高其自主探究能力,提升课程教学效果[5]。

以人教版八年级物理下册“阿基米德原理”一课的教学为例。本课教学目标是让学生了解阿基米德原理,学会用溢水杯等器材探究浮力的大小,并能够利用阿基米德原理解释简单的生活现象。在教学中,物理教师可以设计实践探究类小实验活动。教师可把一个易拉罐按入装满水的烧杯之中,引导学生根据水溢出的现象提出与浮力相关的问题。比如,学生可能会提出以下问题:溢出水的体积是否等于物体的体积?浮力的大小是否与溢出水的重力有关?之后,教师再让学生用溢水杯、水、石块、铁块等进行物理小实验,引导其通过测量与分析总结出阿基米德原理,得出上述问题的正确答案。

结语

为了进一步提升课程教学的效果,使学生深入理解相应的物理知识,初中物理教师可以开展多样化的小实验教学活动。教师可以利用简单便捷的物理小实验让学生快速理解抽象的物理知识,使其在自主操作过程中提升实验探究的能力,从而提高他们的物理学习质量。

[参考文献]

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.

穆姿芹.初中物理趣味小实验的研究与实践[J].广西物理,2022,43(3):156-158.

林伏金.小实验在初中物理教学中的有效运用[J].中学课程资源,2022,18(8):7-8.

汪彦霞.浅谈在初中物理教学中应用小实验的意义及措施[J].天天爱科学(教育前沿),2022(7):164-166.

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.

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