丁正和
摘 要:實驗是物理學的特征,更是探索物理以及促進其不斷發(fā)展的重要手段。本文基于初中物理課程內容,結合學科核心素養(yǎng)對如何優(yōu)化設計物理課程教學中的探究實驗做簡要分析。
關鍵詞:初中物理;實驗探究;課堂教學
物理學中許多概念與規(guī)律都是在實驗的基礎上得來的,這也決定了物理作為學科,其必須要圍繞觀察和探究實驗現象進行,這不僅可以培養(yǎng)學生科學的邏輯思維,還能夠鍛煉學生的實際動手操作能力,落實學科核心素養(yǎng)指導下的課程教學理念。
一、設計課前導向任務
優(yōu)化的第一步應該是實現教學時間分配的合理化,由于每節(jié)課中實驗設計的教學側重點不同,導致有些實驗探究內容側重于學生對探究問題的提出,有些則是側重于學生進行實驗的過程,還有學生對實驗數據的分析等等。根據不同的教學側重點,課堂教學時間就需要向特定環(huán)節(jié)進行傾斜,最終出現占用其他教學環(huán)節(jié)時間的情況,因此開發(fā)課前任務的導向是優(yōu)化實驗探究教學的必要。首先,教師要根據實驗課的探究目標及具體內容,提前設計導學案,在導學案中可以將一些需要在課中進行探究的問題提前讓學生進行了解,可以是一些簡單的儀器使用方法之類的問題,例如在探究“影響液體壓強大小”的實驗中,教師就可以將液體壓強計的原理及使用方法設置在導學案中,供學生自主預習。再如,在探究“物體的浮沉條件”時,可以讓學生進行分組,制作潛水艇模型;在探究“物理質量與體積關系”的實驗中,可以設置正比例函數的數學知識預習;在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,可以讓學生搜集、了解放大鏡和投影儀的原理,從而引導學生形成物體到凸透鏡的距離會影響成像性質的認知。如此設計,在激發(fā)學生學習興趣的同時,也減少了在探究實驗實施過程中的阻礙。
其次,教師要對學生導學案的完成情況進行檢查,此舉是為了能夠使這種學習習慣得到長期的堅持,起督促作用的同時,也保證了課前預留任務能夠與課中實際探究過程相結合,從而順利地完成實驗探究。
二、開展課中實驗探究
課中的實驗探究過程考驗的是教師對課堂教學的把控能力,也是對學生學習能力的檢驗。因此,探究流程的靈活選擇,是保證課堂教學連貫與完整的關鍵。在導學案的完成后,學生的探究積極性也一定程度上被調動,教師這時可以利用多種教學手段來豐富探究教學的情境,從而問題研究方向。例如,在探究“影響電阻大小的因素”實驗中,教師可以將電阻比作人行走時,地面給人帶來的阻礙程度,提出問題:什么樣的地面會使人的行走變得相對困難?學生由此會聯想到,路面不平、路窄或人多等等,教師借此引導學生向阻礙電流通過的因素進行聯想,從而自然地將學生思維導向了導體長度和橫截面積等因素。教師還可以根據學生的已有知識經驗,使其對新的學習情境產生疑問,從而展開分析推理的過程。例如,在探究“影響小燈泡電功率大小的因素”實驗中,教師可以將一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池的燈泡亮度進行對比,接著再展示燈泡串聯滑動變阻器和電流表時,變阻器在阻值較大或較小時的燈泡亮度,從而引發(fā)學生產生對燈泡亮度變化的思考,提出具有探究意義的問題。
在問題、猜想與假設等提出之后,教師要和學生一起將其中的相同因素進行歸類,明確課中需要探究的實驗因素。這一過程中需要教師引導學生排除錯誤和與實驗無關的猜想與假設,將學生引入正軌。例如,在探究“影響液體大小的因素”實驗中,學生根據之前所學壓強知識,猜想液體壓強的大小可能與重力有關,接著教師就可以引導學生通過實驗來進行排除,取兩個底面積相等、橫截面大小不同的容器,用橡皮膜扎緊兩個瓶口,分別向兩個瓶中導入等質量的水,這一過程使學生認識到,等質量的水,其重力也是相同的,然后再觀察橡皮膜的凹陷程度,會發(fā)現橫截面較窄的瓶子水面越深,橡皮膜凹陷程度越大,由此將學生的猜想引導到對液體深度這一因素的思考上來。
在實驗探究過程中,實驗的進行與數據的收集是核心環(huán)節(jié),這一環(huán)節(jié)關系到對猜想是否正確的檢驗,是能否得出普遍實驗結論的關鍵,更是學生物理核心素養(yǎng)的體現,需要足夠的時間保障和原則保證。學生在了解實驗器材的使用方法后,教師要明確實驗過程中所需要觀察的對象,并告知學生要及時的將相關數據記錄到實驗單上,既要膽大,也要心細,靈活的處理實驗過程中出現的各種問題。比如小燈泡不發(fā)光,首先要檢查開關是否閉合,接線柱是否松動,燈絲是否斷連等等,此外還要能夠用短接法來測試導線和相關電表等進行故障的排除。實驗期間一定要時刻提醒學生注意安全。
三、課后鞏固拓展與提高
實驗探究,更多的是教會學生學習的方法,這種無形的滲透其實遍布于整個初中階段的物理實驗之中。實驗探究注重過程與方法的培養(yǎng),用一些方法來讓學生學會解決所發(fā)現的問題,從而掌握物理知識與技能,并能夠將其熟練地運用到實踐之中。因此,教師在課后需要布置相應的應用作業(yè),內容可以是觀察、調查、搜集和自主實踐,感受物理知識在實際生活中的應用。例如,在“汽化”教學之后,教師可以讓學生思考:如何能夠更快速的使?jié)褚路兏赡??還可以讓學生調查家庭每個月的用水狀況,并自主設計一個節(jié)水方案。
綜上所述,初中物理實驗探究課需要充分保證學生在教學活動中的主體性,教師則要把握課堂教學節(jié)奏,有序推進課堂教學環(huán)節(jié),并使知識和技能真正地融入到各個教學環(huán)節(jié)之中加以體現,做到講授與實踐探究相結合,切實提高教學效率。
參考文獻:
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