摘 要:物理學(xué)科建立在實驗基礎(chǔ)上,通過有效的物理實驗有助于學(xué)生理解理論知識,喚醒學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)興趣。同時,有助于學(xué)生在物理實驗中提升自身的觀察、思考和實踐操作能力,最終形成科學(xué)的態(tài)度和創(chuàng)新意識。因此,在新課程改革背景下,如何實現(xiàn)物理實驗教學(xué)的提質(zhì)增效已經(jīng)成為教師研究和關(guān)注的重點?;诖?,本論文對新課程背景下初中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀進行了簡要的分析,并結(jié)合具體的實驗課堂教學(xué)實踐,對具體的提質(zhì)增效教學(xué)策略進行了研究。
關(guān)鍵詞:新課程;初中物理;實驗教學(xué);提質(zhì)增效
中圖分類號:G63? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? 文章編號:1673-9132(2022)16-0063-03
DOI:10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.16.021
實驗是初中物理課堂教學(xué)的核心,能夠最大限度地提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。尤其是新課程標(biāo)準對物理實驗教學(xué)提出了更高的要求:通過物理實驗教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生掌握物理概念和規(guī)律,還要在物理實驗操作的過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、探究能力、創(chuàng)新能力、操作能力等,并逐漸形成科學(xué)的觀念。基于此,初中物理教師必須深入挖掘物理核心素養(yǎng)、實驗教學(xué)的內(nèi)涵,對實驗課堂教學(xué)現(xiàn)狀進行深度思考,有針對性地改進和優(yōu)化,真正實現(xiàn)物理實驗教學(xué)的提質(zhì)增效。
一、初中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析
(一)觀念滯后,重視程度不夠
物理實驗是物理教學(xué)的核心,也是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的關(guān)鍵途徑。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),多數(shù)初中物理教師在開展課堂教學(xué)時依然束縛在應(yīng)試教學(xué)理念中,認為物理實驗教學(xué)可有可無。此外,受到物理課時的限制,教師并未將實驗教學(xué)列入整個課程教學(xué)計劃中,而是將教學(xué)的重點都集中在理論知識講解、習(xí)題訓(xùn)練中,忽視了物理實驗教學(xué)。即便是進行物理實驗教學(xué),也是按照教材上的實驗內(nèi)容草草地演示一遍,導(dǎo)致學(xué)生處于非常被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。如此一來,實驗教學(xué)的缺席嚴重制約了實驗教學(xué)價值的發(fā)揮,難以真正促進物理核心素養(yǎng)的落實。
(二)物理實驗教學(xué)目標(biāo)不當(dāng)
明確的實驗教學(xué)目標(biāo)是保障物理實驗教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。但在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),受應(yīng)試教育理念的制約,教師在設(shè)計教學(xué)目標(biāo)時存在明顯的“重理論知識、輕實驗思維”的現(xiàn)象。而在物理核心素養(yǎng)下,物理實驗教學(xué)的核心目標(biāo)在于:加深物理知識和概念的理解,掌握基本的實驗方法、實驗操作技能,培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析和思考問題的能力等,最終形成科學(xué)的態(tài)度。物理實驗教學(xué)目標(biāo)存在極強的片面性,導(dǎo)致物理教師在開展試驗教學(xué)時,忽視了物理實驗的整個過程,而是對物理實驗結(jié)果進行反復(fù)講解。在這種情況下,物理實驗教學(xué)效果不佳,難以滿足核心素養(yǎng)下的實驗教學(xué)目標(biāo)。
(三)教學(xué)方式單一
在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),當(dāng)前初中物理教師在開展實驗教學(xué)時選擇的教學(xué)方式比較單一。具體來說,教師在開展實驗教學(xué)時,基本上都是按照教材上的內(nèi)容以及按照實驗原理、操作步驟、操作方法進行知識點的講解。之后,教師引導(dǎo)學(xué)生按照教材上規(guī)定的流程進行驗證實驗。如此,整個實驗過程都是根據(jù)教材上的內(nèi)容或者教師的引導(dǎo)進行的,難以真正凸顯學(xué)生的主體地位,不能有效發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,不利于學(xué)生物理思維和能力的發(fā)展[1]。
二、新課程視域下初中物理實驗教學(xué)提質(zhì)增效的策略
(一)轉(zhuǎn)變教育理念,指向?qū)W生的綜合素養(yǎng)
教師作為課堂的主要參與者,自身具備什么樣的教學(xué)觀念,就會采用什么樣的教學(xué)方案,最終就會取得與其相契合的教學(xué)結(jié)果。因此,面對初中物理核心素養(yǎng)下的教學(xué)要求,初中物理教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時,必須從自身的教學(xué)觀念出發(fā)。一方面,指向?qū)W生的綜合素養(yǎng)。新課程背景下,初中物理教師要重視物理實驗教學(xué),明確物理實驗教學(xué)的重要性,將其納入物理實驗教學(xué)計劃中,同時還要指向“物理核心素養(yǎng)”的內(nèi)容,對傳統(tǒng)的“理論知識型”的物理實驗教學(xué)目標(biāo)進行改進,使其涵蓋知識、能力、思維、科學(xué)態(tài)度等方面,最終實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。另一方面,教師還要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,對師生的角色進行重新審視,充分發(fā)揮學(xué)生的課堂主體作用,引導(dǎo)學(xué)生在實驗課堂上動手、動腦、動眼,有計劃、有目的地參與到物理實驗探究學(xué)習(xí)中,實現(xiàn)自身的全面發(fā)展。例如,在進行“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗教學(xué)中,面對新的實驗教學(xué)要求,初中物理教師必須從傳統(tǒng)滯后的實驗教學(xué)觀念中解放出來,提前將本次實驗需要的用具、實驗設(shè)備等展示出來。接著,教師對光具座以及光具座上方的器材、光屏、透鏡進行簡單的介紹,使得學(xué)生明確如何選擇合適的透鏡,并對物距、像距、透鏡焦距等概念形成一定認識。接著,教師圍繞與本實驗相關(guān)的內(nèi)容給學(xué)生設(shè)計一些問題,如在開展物理實驗之前,為什么要將燭焰的中心、透鏡中心、光屏中心保持在同一高度上?當(dāng)燭焰逐漸靠近透鏡的時候,光屏上像的倒正情況、大小變化是什么樣的?當(dāng)u< f的時候,將光屏進行移動,此時光屏上還能呈現(xiàn)出燭焰像嗎?在另一側(cè),用眼睛能看到成像嗎?讓學(xué)生向遠離透鏡方向移動蠟燭的時候,對光屏進行觀察,看光屏能否出現(xiàn)燭焰像。接著,教師引導(dǎo)學(xué)生組裝實驗儀器,并展開實驗探究、思考、觀察和交流,最終引導(dǎo)學(xué)生在多次改變物距的情況下,探究出凸透鏡成像的規(guī)律。同時,學(xué)生在這一過程中激發(fā)了物理實驗學(xué)習(xí)興趣,激活了自身的創(chuàng)新思維能力、創(chuàng)新精神等,最終提升了自身的物理綜合素養(yǎng)[2]。
(二)創(chuàng)設(shè)實驗情境,強化學(xué)生實驗動機
在初中物理實驗教學(xué)中,如果單純地開展物理實驗教學(xué),難免會導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生枯燥、無趣等現(xiàn)象,甚至導(dǎo)致學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中逐漸滋生出厭煩的情緒。面對這一情況,初中物理教師在強化學(xué)生實驗動機時要靈活創(chuàng)設(shè)實驗情境,引導(dǎo)學(xué)生在特定的情境中積極主動參與到實驗學(xué)習(xí)中。一方面,教師在創(chuàng)設(shè)實驗情境時,應(yīng)關(guān)注學(xué)生的主體地位,從學(xué)生熟悉的生活場景出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生在熟悉的實驗情境中積極主動參與到實驗探究學(xué)習(xí)中;另一方面,在創(chuàng)設(shè)實驗情境時,教師還應(yīng)堅持因材施教的原則,明確初中學(xué)生的興趣點、認知能力等,創(chuàng)設(shè)出與其“認知發(fā)展區(qū)”相契合的實驗情境,以便于學(xué)生更好地參與到實驗學(xué)習(xí)中。例如,在“光的色散”實驗教學(xué)中,由于本節(jié)課教學(xué)的重難點就是引導(dǎo)學(xué)生掌握紫外線、紅外線的價值,最終對光的色散原理進行深刻的理解。但在進行物理實驗教學(xué)時,由于知識點比較抽象,學(xué)生的實驗探究興趣比較低,理解難度比較大。面對這一情況,教師在優(yōu)化實驗教學(xué)時可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具體的生活情境:在夏季的時候,我們生活的城市經(jīng)常下雨,現(xiàn)在我們回想一下雨后出現(xiàn)的彩虹形狀、顏色是什么樣的。在這一生活情境中,學(xué)生的注意力瞬間被調(diào)動起來,并在多媒體播放彩虹的場景中喚醒自身的物理實驗探究欲望,最終促使學(xué)生積極主動參與到實驗學(xué)習(xí)中。
(三)改革原有實驗方案,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)
物理核心素養(yǎng)背景下,物理實驗教學(xué)還承擔(dān)著培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生探究能力、創(chuàng)新能力的重任,旨在培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。但是在以往的物理實驗教學(xué)中,教師基本上都是按照物理教材的內(nèi)容,按部就班進行實驗教學(xué)。在這種實驗教學(xué)模式下,物理實驗教學(xué)效果大打折扣,不能有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。面對這一情況,教師必須對傳統(tǒng)的驗證實驗進行優(yōu)化和改進,使其成為具有探究性的實驗方案,引導(dǎo)學(xué)生以主動的態(tài)度參與到物理實驗探究中,旨在實現(xiàn)物理實驗的提質(zhì)增效。例如,在“探索影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實驗教學(xué)中,為了發(fā)展學(xué)生的物理核心素養(yǎng),教師就對教材上的實驗方案進行了改變,指導(dǎo)學(xué)生運用“控制變量法”對影響導(dǎo)體電阻的因素進行研究,并結(jié)合物理實驗方案,提出探究性問題:影響電阻大小的因素主要有哪些?除了導(dǎo)體的材料、導(dǎo)體的橫截面積、導(dǎo)體的長短之外,還存在哪些因素?接著,教師給學(xué)生明確了幾個具體的探究方向,引導(dǎo)學(xué)生圍繞既定的探究方向展開實驗探究。如此一來,學(xué)生在具備探究價值的物理實驗中,循序漸進發(fā)展了探究能力、思維能力等,落實了物理核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo)[3]。
同時,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生自行設(shè)計物理實驗。物理核心素養(yǎng)下,教師必須轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的模仿實驗、驗證實驗?zāi)J?。對于動手能力比較強的學(xué)生來說,初中物理教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生結(jié)合所學(xué)的內(nèi)容,嘗試獨立設(shè)計實驗方案。在這一過程中,教師必須引導(dǎo)學(xué)生在設(shè)計實驗方案之前仔細選擇實驗題目,有針對性地查閱實驗資料,掌握實驗原理,形成正確的實驗思路,合理選擇實驗器材等,最終確定出具體的實驗步驟。例如,在“氣體壓強”的教學(xué)中,教材上的物理實驗基本都屬于常規(guī)實驗,難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。在此基礎(chǔ)上,教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合大氣壓的特點,充分發(fā)揮自身的想象力,對教材上原有的實驗進行優(yōu)化和創(chuàng)新,利用生活中常見的物品設(shè)計出具有創(chuàng)造性的小實驗。在這一過程中,不僅凸顯了學(xué)生在實驗中的主體地位,也促使學(xué)生在自行設(shè)計實驗的過程中逐漸形成勤于觀察、勤于思考、勤于探索的素養(yǎng),真正提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
(四)多媒體輔助,強化實驗教學(xué)效果
伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展,多媒體以圖文并茂、直觀性、交互性、可控性等特點,已經(jīng)在課堂教學(xué)中得到了廣泛的應(yīng)用。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,多媒體技術(shù)在課堂上的應(yīng)用,不僅豐富了課堂教學(xué)手段和課堂教學(xué)內(nèi)容,使得課堂教學(xué)更加具有吸引力、感染力,也最大限度地降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。尤其是對于物理實驗教學(xué)來說,多媒體的融入突破了物理實驗教學(xué)面臨的空間限制、場地限制,實現(xiàn)了“化無形為有形,化抽象為具體”,顯著提升了初中物理實驗教學(xué)效果。同時,通過多媒體技術(shù)在物理實驗教學(xué)中的融入,也促使學(xué)生在形象感知中提高觀察能力和思考能力,促進自身多種能力和素養(yǎng)的發(fā)展。例如,在“船閘以及船渡河”實驗教學(xué)中,如果教師單純地進行理論教學(xué),那么學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中就會面臨許多困難。面對這一情況,初中物理教師就可以借助多媒體信息技術(shù),將這一過程直觀、形象地演示出來,以便于學(xué)生在形象感知中對閥門、閘門的開關(guān)順序以及水位關(guān)系進行深刻研究;尤其是針對一些難以捕捉數(shù)據(jù)的物理實驗,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)常常會導(dǎo)致學(xué)生看不清實驗現(xiàn)象。此時,教師就可借助多媒體信息技術(shù)的慢放功能展示物理實驗細節(jié),以便于學(xué)生更好地觀察物理實驗現(xiàn)象。例如,在“滑動變阻器可改變電路中的電流”實驗教學(xué)中,為了幫助學(xué)生明確電流表指針數(shù)的變化情況,教師就借助了投影儀,對電流表的表頭進行了放大處理。如此,實驗圖像變得更加清晰穩(wěn)定,有利于學(xué)生進行觀察。另外,在多媒體信息技術(shù)下,教師還可以將不便于實驗、不能操作的物理實驗制作成為Flash動畫,以便于學(xué)生在視頻幫助下更好地完成實驗學(xué)習(xí)[4]。
(五)開發(fā)課外實驗,強化學(xué)生的探究意識
面對初中物理核心素養(yǎng)下的教學(xué)目標(biāo),為了強化學(xué)生的物理探究素養(yǎng)、創(chuàng)新意識,在實現(xiàn)物理實驗提質(zhì)增效的過程中,教師不能局限于物理實驗課堂教學(xué),還應(yīng)在課堂教學(xué)之余引導(dǎo)學(xué)生積極開發(fā)課外小實驗,促使學(xué)生在課外實驗中感悟物理知識的魅力,并循序漸進地提升自身的物理綜合素養(yǎng)。例如,在完成“光的直線傳播”之后,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生利用家里的易拉罐,將其制作成為小孔成像的儀器。在布置完實驗任務(wù)之后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用家里現(xiàn)有的材料完成實驗任務(wù)。有的學(xué)生使用了傳統(tǒng)的易拉罐,有的學(xué)生利用家里的紙盒子完成了本次小實驗。如此一來,課外小實驗的融入豐富了物理實驗教學(xué)內(nèi)容,也促使學(xué)生在課外小實驗、小制作的過程中激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣,強化了自身的實驗探究意識,真正提升了學(xué)生的物理綜合素養(yǎng)。
(六)完善實驗評價制度,促進核心素養(yǎng)落實
在初中物理核心素養(yǎng)下,為了實現(xiàn)物理實驗的提質(zhì)增效,教師還應(yīng)對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)評價模式進行優(yōu)化和改進。首先,轉(zhuǎn)變評價內(nèi)容。核心素養(yǎng)下,評價內(nèi)容不僅要對學(xué)生知識掌握程度進行評價,還應(yīng)對學(xué)生在物理實驗中的具體表現(xiàn)、綜合能力進行評價。其次,轉(zhuǎn)變評價功能。考試評價模式存在明顯的滯后性,還應(yīng)關(guān)注教學(xué)評價的導(dǎo)向性、選拔功能,使得教學(xué)評價指向物理核心素養(yǎng)內(nèi)容。最后,轉(zhuǎn)變評價方式。物理核心素養(yǎng)下,教師在對物理實驗學(xué)習(xí)進行評價時,還應(yīng)從傳統(tǒng)教師評價轉(zhuǎn)為師生共同評價,引導(dǎo)學(xué)生在自我評價、相互評價的過程中實現(xiàn)自身的全面發(fā)展。
三、結(jié)語
綜上所述,新課程改革賦予了物理實驗教學(xué)的新要求、新內(nèi)涵,傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)方案已經(jīng)落伍,難以滿足物理核心素養(yǎng)的教學(xué)要求?;诖耍踔形锢斫處煴仨毩⒆阌诋?dāng)前實驗教學(xué)中存在的問題,優(yōu)化和改進實驗教學(xué)觀念,指向物理核心素養(yǎng)的內(nèi)容,重新設(shè)計和優(yōu)化物理實驗教學(xué)方案,完善實驗教學(xué)評價體系,不斷提升初中物理實驗教學(xué)的有效性,促進物理核心素養(yǎng)的落實。
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[責(zé)任編輯 郭麗杰]
作者簡介:張喜(1974.2— ),男,漢族,甘肅武威人,中學(xué)一級,研究方向:初中物理教學(xué)。