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        對初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合優(yōu)化的思考

        2023-01-13 17:55:39倪朝輝
        關(guān)鍵詞:電阻基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

        倪朝輝

        物理實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的重要教學(xué)方式,是驗(yàn)證物理知識(shí)真實(shí)性與可復(fù)制性的重要載體,對學(xué)生形成深刻理解、記憶與探究欲望有著關(guān)鍵影響。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程是一個(gè)制定目標(biāo)、設(shè)計(jì)方案、分析問題、提出論點(diǎn)、實(shí)踐證明的嚴(yán)密過程,學(xué)生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過程中還可以有效鍛煉自己的科學(xué)素養(yǎng)與綜合能力,培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)。因此,面對門類眾多、復(fù)雜多樣的物理實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),采用恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法,運(yùn)用理性的實(shí)驗(yàn)思維,實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合優(yōu)化也正是以此為基礎(chǔ)進(jìn)行的探索與研究。

        一、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本分類

        按照實(shí)驗(yàn)主體的不同,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以分為以教師為主導(dǎo)的演示類實(shí)驗(yàn)教學(xué)和以學(xué)生為主體的實(shí)踐類實(shí)驗(yàn)教學(xué)。演示類物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)施,旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,或者避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中可能遇到的危險(xiǎn)。在此實(shí)驗(yàn)過程中,教師是實(shí)驗(yàn)的組織者與實(shí)施者,學(xué)生是實(shí)驗(yàn)的觀察者與學(xué)習(xí)者。以學(xué)生為主體的實(shí)踐類實(shí)驗(yàn),有著高度的開放性,主要是學(xué)生自主動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)施與結(jié)果分析,通過團(tuán)隊(duì)合作推進(jìn)實(shí)驗(yàn)進(jìn)度,教師在實(shí)驗(yàn)過程中起引導(dǎo)、觀察、糾正與評估的作用。對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行分類是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合優(yōu)化的基礎(chǔ)。

        二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合優(yōu)化策略

        初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合優(yōu)化實(shí)質(zhì)上是對現(xiàn)有物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的改善,應(yīng)建立在現(xiàn)有的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)之上,通過對實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源等不同方面的整合,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高。

        1. 以流程圖為基礎(chǔ)整合

        相似實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)中的常見現(xiàn)象,尤其以演示類物理實(shí)驗(yàn)較為常見,其主要體現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)思路與實(shí)驗(yàn)過程的相似性,在教學(xué)上有著天然的整合優(yōu)勢。相似實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)思路上的相似性能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中收獲觸類旁通的實(shí)驗(yàn)效果,進(jìn)而提升學(xué)生對知識(shí)的綜合理解能力。在進(jìn)行相似實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整合時(shí),教師可以嘗試通過流程圖調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法,從而幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖、設(shè)計(jì)作用與實(shí)施過程,進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果與質(zhì)量,這也是對實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合策略的重要體現(xiàn)。

        以蘇科版初中物理實(shí)驗(yàn)“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的教學(xué)過程為例。這個(gè)物理實(shí)驗(yàn)在本質(zhì)上由兩部分組成:實(shí)驗(yàn)1,電壓與電流的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)2,電流與電阻的關(guān)系。我們知道,電壓、電流、電阻是同一電路中的不同概念,實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2在驗(yàn)證的思路與方式上有著高度的相似性,同時(shí),二者在實(shí)驗(yàn)原理上也是“一而二,二而一”的關(guān)系。因此,相比于單獨(dú)進(jìn)行兩個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué),通過流程圖將兩者整合起來,在同一個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,可以更好地幫助學(xué)生理解與分析教學(xué)內(nèi)容,從而提高教學(xué)的有效性。

        如圖1,通過對兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的分析可知:實(shí)驗(yàn)1是通過改變電壓來探究電流與電壓的關(guān)系;實(shí)驗(yàn)2是通過改變電阻來探究電流與電阻的關(guān)系。該實(shí)驗(yàn)過程本身是對歐姆定律的再驗(yàn)證過程,而通過滑動(dòng)變阻器實(shí)現(xiàn)電壓與電阻的調(diào)整更是同一實(shí)驗(yàn)過程中對不同目標(biāo)的驗(yàn)證。以此為基礎(chǔ),我們可以制作如下流程圖以實(shí)現(xiàn)對兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的整合(如圖2)。

        在圖2中,我們將實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行整合,將電壓與電流的關(guān)系、電流與電阻的關(guān)系進(jìn)行對比呈現(xiàn),并與電路圖相配合,有利于學(xué)生對電壓、電流、電阻概念之間相互關(guān)系的理解,同時(shí)也便于學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的記憶,從而提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

        2. 以生活情境為基礎(chǔ)整合

        物理學(xué)科既是一門理論科學(xué),也是一門實(shí)踐學(xué)科,這也是實(shí)踐類實(shí)驗(yàn)與演示類實(shí)驗(yàn)劃分的來源。物理知識(shí)本身是對自然現(xiàn)象的解讀,許多物理知識(shí)就蘊(yùn)含在我們的生活場景中,而以生活實(shí)踐為基礎(chǔ)創(chuàng)建情境實(shí)驗(yàn),可以實(shí)現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)的有效整合,并營造豐富的、充滿趣味性的實(shí)驗(yàn)氛圍,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與理解能力。

        具體而言,教師可以以生活情境為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)情境式實(shí)驗(yàn),將不同實(shí)驗(yàn)整合起來,通過生活現(xiàn)象解釋物理知識(shí),實(shí)現(xiàn)知識(shí)從理論層面向應(yīng)用層面的有效轉(zhuǎn)變,進(jìn)而多維度呈現(xiàn)生活現(xiàn)象中的物理知識(shí),拓展學(xué)生的物理知識(shí)面與理論視野。以日常生活中飲料的飲用為例,在學(xué)生用吸管喝飲料這一常見物理現(xiàn)象中,飲料的流動(dòng)本身既涉及液體、氣體的運(yùn)動(dòng),同時(shí)也存在著力的相互作用。教師可以以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),既探究液體與氣體的性質(zhì)變化,同時(shí)可研究壓強(qiáng)與氣體、液體性質(zhì)變化的關(guān)系,從而做到不同物理實(shí)驗(yàn)的有效整合。

        總之,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效整合是建立在教材基本的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)之上的。通過對實(shí)驗(yàn)間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析,運(yùn)用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方式進(jìn)行整合,在一定程度上可以提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的豐富性與趣味性,激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)熱情,提升物理教學(xué)的效率與質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生綜合能力的進(jìn)一步培養(yǎng)。

        (作者單位:江蘇省南京市伯樂中學(xué))

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