董立剛
摘? ?要:物理實驗教學有其自身的特點,對此教師需要有整合意識,并精選實驗內(nèi)容,創(chuàng)設實驗環(huán)境,推出實驗活動,延伸實驗訓練,以此為學生提供更多進行實驗操作的機會,進而可順利培養(yǎng)學生的思維、觀察、操作和創(chuàng)造能力。學生是學習的主體,教師圍繞學生的關鍵能力培養(yǎng)開展教學,符合新課程改革的要求,對促進學生的全面發(fā)展也有重要的現(xiàn)實意義。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;關鍵能力
中圖分類號:G633.7? ? 文獻標識碼:A? ? 文章編號:1009-010X(2022)11-0056-02
思維能力、觀察能力、操作能力、創(chuàng)造能力,這些都是物理實驗教學要求學生具備的關鍵能力。教師在執(zhí)行教案時,需要從不同的角度開展設計和組織,以培養(yǎng)學生這些關鍵能力,進而為學生的成長提供更多的助力和支持。物理是一門以實驗為主的學科,教師利用實驗教學培養(yǎng)學生的關鍵能力,需要整合實驗內(nèi)容、創(chuàng)新實驗環(huán)境、組織實驗活動、延伸實驗訓練,并為學生規(guī)劃清晰的學習路線,只有這樣才能促進其學科關鍵能力的成長。
一、整合實驗資源,培養(yǎng)學生的思維能力
教師在進行實驗教學設計時,要先做好內(nèi)容篩選,然后再對實驗條件、實驗技術、實驗器材、實驗基礎等多種制約因素開展具體分析。特別是學情調(diào)查,這是最為關鍵的因素,因為唯有推出更多合適的實驗任務,才能給學生帶來更多進行實驗操作的機會,才能順利啟動學生的學科思維。
例如在講授人教版八年級物理下冊“彈力”一節(jié)時,教師可先拿出彈簧測力計,向?qū)W生詳細解讀彈簧、指針、掛鉤、吊環(huán)、刻度盤等的作用,然后再進行相關實驗操作,讓學生了解其操作原理。為了激發(fā)學生的實驗操作熱情,教師可要求學生利用身邊物品做彈力實驗,即仔細觀察身邊的物品,發(fā)現(xiàn)很多東西都有彈性,嘗試用它們做彈力實驗,看誰能有新發(fā)現(xiàn)。學生開始搜集合適的物品,開展彈力操作實驗。而教師則深入到學生中間,給學生帶來彈簧、橡皮筋等小物品,讓學生進行實驗操作,進而歸納總結(jié)出實驗結(jié)論。在原理討論環(huán)節(jié),學生可根據(jù)自己的操作情況,對彈力產(chǎn)生的原理進行解析——發(fā)生形變的物體會產(chǎn)生彈力,形變越大,其彈力就越大,如果超出一定范圍,物品就不能恢復原狀,其彈力也會消失。
二、創(chuàng)設實驗環(huán)境,培養(yǎng)學生的觀察能力
物理實驗需要操作環(huán)境的支持,因此教師需要對實驗所需的場地、器材、輔助材料等進行審查,以為學生創(chuàng)造更多觀察的機會,這對培養(yǎng)學生的觀察能力有積極幫助。如果有需要,教師還可以吸收學生的意見,以優(yōu)化實驗教學設計,并使其參與材料和素材的搜集和準備,如此能夠?qū)W生形成思維沖擊。
例如在講授“浮力”這部分內(nèi)容時,教師為每一個小組都準備了彈簧測力計、乒乓球、水槽、細線、石塊、燒杯、鹽水等實驗材料。在課堂導學環(huán)節(jié),教師現(xiàn)場演示實驗步驟,證明浮力存在。為調(diào)動學生的實驗思維,教師還設計了探索實驗任務——浮在水面上的物品有浮力,浸沒在水中的石塊受到浮力嗎?先猜想,然后學習小組做實驗驗證。學生接受任務后,都能夠積極行動起來,開始猜想和設計實驗。在學生操作環(huán)節(jié),教師要深入到學生之中,對學生實驗操作過程中存在的問題進行對應解答。經(jīng)過一番探索,學習小組的實驗操作都獲得了圓滿成功,然后教師可組織學生進行歸納總結(jié)和經(jīng)驗介紹,如此可為學生提供更多進行學習交流的機會。
三、組織實驗活動,培養(yǎng)學生的操作能力
物理實驗內(nèi)容眾多,為增加學生進行實驗操作的機會,教師不妨對實驗進行改進,以讓學生在生活條件下也能自行進行實驗流程,如此學生響應得更為積極,訓練效果也更好。個體實驗、集體實驗、網(wǎng)絡模擬實驗,都是可以選擇的活動形式,教師要廣泛征詢學生的意見,以確保實驗自然推進。
物理實驗對操作環(huán)境有一定的要求,因此教師要巧妙安排,以為學生提供更多的操作機會,這無疑能換取更多的訓練成果。例如在講授“動能和勢能”這部分內(nèi)容時,教師設計了以下實驗活動任務:自行準備一些堅硬的物品,如鋼球、石塊等。然后讓同一個鋼球或者石塊,在不同的高度自由落體,觀察鋼球或者石塊陷入沙子的深度。隨后再選擇不同質(zhì)量的鋼球或者石塊,在同一高度自由落體,觀察鋼球或者石塊落地陷入沙子的深度。最后分析實驗結(jié)果,判斷重力勢能的大小。學生接受實驗任務后,都能夠積極行動起來,自行尋找實驗器材,然后在不同的環(huán)境下開展實驗操作。經(jīng)過多輪操作,學生從實驗中獲得了不少啟示,對重力勢能的大小也有了直觀認識。然后教師組織學生進行實驗交流活動,讓學生在互動交流中,促進理性認知的構建。
四、延伸實驗訓練,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力
物理與學生的生活有太多的對接點,教師有意識地推出實驗任務,讓學生在生活條件下進行實驗探索,不僅能培養(yǎng)學生的觀察能力、操作能力,還能成功激發(fā)學生的創(chuàng)造思維,使學生建立起主動探索的意識。特別是替代實驗的設計和操作,具有更強的挑戰(zhàn)性,教師鼓勵學生結(jié)合生活條件進行實驗設計和操作,并科學分析實驗結(jié)果,這能夠為學生帶來更多的學習體驗,同時由此建立起來的實驗認知也更豐富。
在講授“杠桿”這部分內(nèi)容時,教師可先展示一組圖片,要求學生觀察,然后結(jié)合自身的生活經(jīng)歷,列舉一些杠桿在生活中應用的案例。學生都有相關生活經(jīng)歷,對生活中杠桿的應用也比較熟悉,因此很快就能列舉出一些案例。為了激發(fā)學生進行深度思考的熱情,教師還推出了實驗探索任務——杠桿的平衡條件有哪些?如果杠桿平衡了,這時動力、動力臂、阻力、阻力臂之間存在什么樣的關系?先做猜想,然后利用實驗加以驗證。任務推出后,學生都能夠積極開展思考和討論,并主動進行實驗設計,尋找適合的材料開展實驗操作,進而對實驗猜想進行驗證。學生對生活中的物理實驗比較感興趣,教師抓住學生的這種心理做設計,可促進其學科認知的成長。
教師圍繞學生關鍵能力的培養(yǎng)開展教學,可為學生順利進入實驗環(huán)節(jié)創(chuàng)造條件。這符合新課標的要求,也使得實驗教學具有更強的針對性。
【責任編輯 韓梁彥】