張長春
【摘要】過去,大多數(shù)中學物理實驗教學都是教師口頭進行的,導致學生看不到具體的實驗過程,只能記憶實驗過程,這種傳統(tǒng)的實驗教學方法不僅不能滿足學生的學習需要,而且影響了學生的學習效果。因此,在當前的中學物理教學中,教師需要密切關注提高實驗教學的有效性,促進學生綜合素質(zhì)的提高。
【關鍵詞】初中物理;教學實驗;探究
在現(xiàn)階段的中學生中,傳統(tǒng)的物理實驗教學方法不僅陳舊、簡單、僵化,而且還具有未知性、抽象性,學生的學習質(zhì)量不能達到教師的預期效果。因此,隨著新課程改革的不斷深入和發(fā)展,中學物理實驗教學的傳統(tǒng)方法得到了改進,教師應注重提高物理實驗教學的有效性,促進學生的全面發(fā)展。培養(yǎng)學生的探究意識、實踐能力和創(chuàng)新能力,從而提高中學物理實驗教學的實效性。在實際教學過程中,遵循學生發(fā)展的身心規(guī)律。
一、充分利用實驗教學資源
(一)改進現(xiàn)有設備,開發(fā)自制教學工具
隨著教學改革的深入,實驗教學設備資源不足,無法跟上教育教學發(fā)展的步伐。面臨著教學資源的短缺,在實驗設備購置資金的短缺情況下,設計和開發(fā)新型實驗設備是改善實驗設備短缺的重要途徑,教師可以結(jié)合實驗設備的具體內(nèi)容。進行實驗教學,改進現(xiàn)有設備,與學生一起開發(fā)自制的教學課件,從而有效地實現(xiàn)教學目標,一方面彌補了實驗教學的實驗資源,另一方面,通過改進自制的教學輔助設備,激發(fā)學生對物理的興趣,提高學生的動手能力,培養(yǎng)學生獨立思考的科學精神。
例如在“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”實驗中,原有的實驗設備需要學生對實驗進行多次測量,操作過程比較復雜,學生完成實驗后,與學生一起使用實驗室現(xiàn)有的鐵架臺、升降臺,結(jié)合日常生活用品,如飲料瓶、吸管等,對實驗裝置進行改進,改進后的實驗裝置可以測量浮力和液體的重力。
又比如,在學習“壓強”時,教材以雪為例介紹了壓力的概念。教師可以使用自制的釘板教具,通過對釘板與釘子的比較,使學生坐在釘板上感受到不同的壓力。讓教學方式貼近學生生活,幫助學生理解物理概念,也能激發(fā)學生對本課程的興趣。通過對現(xiàn)有設備的改進和自制教具的開發(fā),使學生在物理課堂上有了更好的學習氛圍,提高了學生的物理興趣,通過對現(xiàn)有設備的改進和自制教具的開發(fā),也可以促進物理實驗教學的發(fā)展。
(二)家庭實驗室的發(fā)展
在物理教學中,實驗時間非常有限,學生的實驗交流非常少,在當前的區(qū)域條件下,即使學校實驗室資源得到大力開發(fā),其資源和條件也不可能得到有效利用。為了給學生更多的體驗和思考空間,必須從學生的實際生活出發(fā),組織開放性實驗,開發(fā)家庭實驗室設備。實驗是重要的物理課程資源,但不僅僅是物理實驗資源,學生生活中的許多項目和設備也可以作為實驗設備使用。學生收集家庭資料,發(fā)揮社團作用,主動觀察和創(chuàng)造實驗。
例如,學生可以做一些實驗,如利用飲料罐,做小孔成像、機械能守恒等實驗;空心飲料瓶可以探查液體壓力和氣壓,感受浮力,制作滑輪等。
又例如,在學習了光的直線傳輸之后,學生們在周末的家里制作了一個小孔成像工具,利用周圍的材料,以小視頻的形式進行交流。完成作業(yè)后,學生們非常興奮,一些學生用傳統(tǒng)的盒子作為主要材料,其他人則在家里用易拉罐來完成。
因此,家庭實驗室的發(fā)展可以使物理實驗擺脫學校有限的時間和空間,使物理實驗有更廣闊的空間,并將學生融入到學生的日常生活中。利用日常物品進行改造進行實驗,鍛煉了學生的動手能力,同時也使學生從小就樹立了環(huán)保意識。
(三)加強教育資源整合與開發(fā)
在學習階段,學生同時學習不同學科的知識,不同學科的知識存在一定的關聯(lián),根據(jù)學生的認知特點和心理發(fā)展規(guī)律,二者之間存在著許多聯(lián)系。在物理實驗教學中,除了注重培養(yǎng)學生的基本概念、基本能力和基本技能外,還應注重學科間的整合,幫助學生樹立知識觀,提高學習效率。發(fā)展科學的實驗方法,提高學生的科學思維和創(chuàng)新能力,同時也促進了實驗學科的整合,使學生在不同的學科、不同的知識節(jié)點相互聯(lián)系、相互促進,改善了不同學科知識之間的關系,提高了教學效果。
例如,在分子熱運動課上,老師把幾個棉球粘在樹枝上,把棉花浸在酚酞里,得到一棵開著白花的小樹,然后把老師的氨水放在杯子里。我們驚奇地發(fā)現(xiàn)白色的棉花已經(jīng)變紅了。實驗證明,氣體分子是不斷運動的,相互作用是滲透的。提出了在化學課堂上追求學生學習分子的理念,從而降低了學生學習化學分子知識的難度,加深學生對分子熱運動概念的理解。
二、構建有效的學生學習體驗體系
(一)結(jié)合家庭實驗室增加學前體驗
在初中物理教學中,教師對學生的知識和新的教學內(nèi)容將從新課程開始,如何將學生引入新課程的學習是教師需要考慮教學形式的關鍵。因此,我們可以將課堂上一些簡單的實驗先在家自行準備實驗,學生自己收集相關的材料,在經(jīng)停實驗室進行學前體驗。
在學習新知識之前,有的同學對知識已經(jīng)有了一些認知。這些前概念有的可以幫助學生更快的理解新知識的吸收,有的反而會和新知識產(chǎn)生矛盾妨礙學生對新知識的消化吸收。因此,教師就需要打破這些前概念,幫助學生建立新知。
例如,在大氣強教學中,學生對大氣壓強缺乏認識,我們在課前給學生做了一個覆杯實驗,學生可以在家里用紙杯完成實驗。觀察紙在轉(zhuǎn)動玻璃時不會掉下來,體驗大氣壓的魅力,為研究大氣壓知識奠定了感性基礎。
在一些課程的導入教學中,讓學生展示在家里完成的一些實驗,讓學生體驗到實驗的快樂,激發(fā)學生的好奇心,激發(fā)學生的學習興趣。激發(fā)學生探究欲望的奧秘,進而順利引導新課的知識和學習方式,從而為學生在課堂上的學習指明方向。
(二)學生在實驗過程中充分探究科學家的實驗探究過程
一是調(diào)查科學家的科研背景并提出問題。
在實驗開始之前,可以用傳記或物理學史來幫助學生了解科學家的背景,通過了解科學家為了證明實驗結(jié)果的事跡來感染學生,調(diào)動學生的學習積極性,激發(fā)學生的探究精神。其主要思想是在實驗前,教師給學生提供文本、視頻等材料,或者學生自己利用互聯(lián)網(wǎng)、書籍等工具查找物理學家進行實驗的具體情況,通過調(diào)查相關的背景,激發(fā)學生的求知欲,營造良好的科研氛圍,讓學生思考科學家的生存環(huán)境,發(fā)現(xiàn)需要研究和解決的問題。在這種情況下解決問題,為下一步解決問題或?qū)W習物理知識鋪平道路。
教師引導學生收集資料時,從現(xiàn)有渠道獲取信息,整理收集到的信息。在了解更多的物理學家的實驗的事跡后,學生可以寫一篇文章來寫下感悟或者介紹其事跡。這種方式不僅能鍛煉學生的能力,而且能向更多的人傳播知識。
二是引導學生設計和實施實驗。
在學生了解研究背景并提出需要研究的問題后,教師引導學生思考存在的問題以及如何解決這些問題,并結(jié)合科學家的科研背景,學習方法和思路。從而對完成實驗探索活動所需的實驗方法進行了思考和探討,分析了完成實驗所需的設備,然后根據(jù)實驗室現(xiàn)有設備或自制的必要設備進行了實驗。在此基礎上,學生根據(jù)自己的實驗探索思路和方法,設計實驗環(huán)節(jié),制定實驗步驟,遵循實驗過程,指導學生進行實驗教學。糾正實驗實施中存在的問題,從而達到實驗學習的目的。
例如,在探索歐姆定律的實驗中,歐姆剛開始時遇到了測量電流的困難。后來,歐姆受到了德國科學家施威格發(fā)明的檢流計的啟發(fā),并將奧斯特的發(fā)現(xiàn)和庫侖扭秤方法相結(jié)合,設計了一個為測量電流強度而設計的電流扭力秤。老師引導學生學習科學家解決問題的思維方式,讓他們分析問題。在這種情況下,他們需要思考需要什么樣的實驗儀器,然后結(jié)合科學家的探索思路設計實驗。
在這一過程中,教師引導學生進行不同的思考:如果你是一名科學家,你會怎么做?在學習了科學家的思維方式之后,學生自然會欽佩科學家,通過思考科學家所面臨的困難,學會思考解決問題的方法。面對問題,培養(yǎng)解決新問題的能力,培養(yǎng)科學探究的精神。
(三)加強課外實驗的應用與發(fā)展
在學習了新的物理概念和物理規(guī)律后,通過擴大實驗的應用范圍,培養(yǎng)學生的綜合實踐能力,這對學生應用和拓展所學知識是十分必要的。通過對物理實驗的設計,以家庭實驗室為基礎,拓展實驗在中學物理教學中的應用,為學生提供更多的學習和實踐機會。而課后拓展實驗的應用范圍,可以將物理知識應用在生活中。
例如,學生們在學習了噪聲危害與控制課程后,調(diào)查了房屋周圍的噪聲污染,調(diào)查了噪聲產(chǎn)生的原因,并提出了相應的對策。在噪聲知識的基礎上,分析了噪聲的傳播途徑,并提出了進一步的噪聲控制措施,利用物理知識對噪聲進行優(yōu)化。在擴大實踐范圍的過程中,學生還提高了向外界展示知識的能力,增強了學習物理的信心。
總結(jié)
綜上所述,在中學物理教學中,教師應不斷改進和創(chuàng)新實驗,充分注意物理實驗的有效性,在這一過程中,可以有效地提高實驗教學質(zhì)量。在這一階段,中學物理教師必須努力通過實驗教學來提高教學效果。因此,在提高中學物理實驗教學效果的基礎上,加強學生實驗意識的形成提高學生的綜合體能和綜合素質(zhì)。
參考文獻:
[1]劉飛.初中物理實驗教學與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)策略[J].文理導航(中旬),2021(11):37+47.
[2]陳晨.如何拓展初中物理實驗資源[J].數(shù)理化解題研究,2021(29):67-68.
[3]閆桂芹.關于創(chuàng)新初中物理教學方法的分析[J].天天愛科學(教育前沿),2021(10):183-184.