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        演示實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的優(yōu)化路徑

        2023-10-14 20:26:09張鳳霞
        初中生世界 2023年32期
        關(guān)鍵詞:物理探究實(shí)驗(yàn)

        ■張鳳霞

        初中物理課程是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一門學(xué)科,和高中物理課程相銜接,與化學(xué)、生物等課程相關(guān)聯(lián),具有基礎(chǔ)性、實(shí)踐性等特點(diǎn)。自伽利略開創(chuàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先河以來,演示實(shí)驗(yàn)成為物理教學(xué)中最具活力的教學(xué)方式,無論是展示現(xiàn)象、導(dǎo)出概念,還是發(fā)現(xiàn)規(guī)律,都有著其他教學(xué)方式不可替代的作用。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱峁┴S富的感性素材,使抽象、枯燥的物理知識變得形象生動,對于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、觀察能力、實(shí)踐能力、操作能力、歸納總結(jié)能力和科學(xué)思維具有獨(dú)特優(yōu)勢。但在初中,特別是鄉(xiāng)村初中物理教學(xué)中,演示實(shí)驗(yàn)大多是最為薄弱的環(huán)節(jié),存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備薄弱、情境創(chuàng)設(shè)不夠、呈現(xiàn)效果不佳等問題。優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,提升演示實(shí)驗(yàn)效果成為初中物理新課改的重要路徑。

        一、強(qiáng)化“信息技術(shù)+”實(shí)驗(yàn),豐富呈現(xiàn)效果

        當(dāng)今世界科技發(fā)展日新月異,數(shù)字網(wǎng)絡(luò)、新媒體等技術(shù)深刻改變著人們的生活、學(xué)習(xí)和工作方式,也深刻影響著學(xué)生的成長環(huán)境。演示實(shí)驗(yàn)的情境創(chuàng)設(shè)、器材選擇也要與時(shí)俱進(jìn),有機(jī)融入“信息技術(shù)”。

        1.善用高拍儀投屏,創(chuàng)新呈現(xiàn)手段

        隨著科學(xué)技術(shù)手段的不斷更新,演示實(shí)驗(yàn)的結(jié)果呈現(xiàn)也變得更加豐富多彩。教師可將演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象利用高拍儀進(jìn)行投屏,讓學(xué)生能更加清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,探究光的反射定律,有時(shí)實(shí)驗(yàn)效果并不明顯。針對這個(gè)問題,教師可以利用白板進(jìn)行投屏,這樣可以將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更清晰地呈現(xiàn)出來,如反射光線與入射光線分居在法線的兩側(cè),反射角等于入射角,等等。再如,用微小壓強(qiáng)計(jì)探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)特點(diǎn),教師也可以利用高拍儀進(jìn)行投屏,這樣能讓學(xué)生更清楚地觀察與理解液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng),在同一深度各個(gè)方向的壓強(qiáng)大小相等,等等。

        2.巧用微課演示,豐富實(shí)驗(yàn)場景

        對于有的演示實(shí)驗(yàn),教師可以將互聯(lián)網(wǎng)微課與演示實(shí)驗(yàn)融合,構(gòu)建更直觀的實(shí)驗(yàn)場景,充分激發(fā)學(xué)生的積極性。例如,初中物理教學(xué)中測量大氣壓強(qiáng)大小的實(shí)驗(yàn),由于所用的實(shí)驗(yàn)器材水銀有毒,教師不宜給學(xué)生直接演示大氣壓強(qiáng)的大小如何測量,于是可以利用微課給學(xué)生進(jìn)行講解,從而讓學(xué)生知道大氣壓強(qiáng)的大小約為105帕。再如,探究影響電流熱效應(yīng)因素的實(shí)驗(yàn)。因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)的裝置的氣密性不容易控制,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不明顯,所以教師可以利用微課給學(xué)生進(jìn)行講解,從而讓學(xué)生知道影響電流熱效應(yīng)的因素有電流的大小、電阻的大小以及通電時(shí)間的長短。

        二、自制、自創(chuàng)器材,增強(qiáng)互動體驗(yàn)

        “紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行?!蔽锢韺W(xué)來源于實(shí)踐,親身體驗(yàn)感知更利于對抽象知識的深刻理解與認(rèn)識。教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)設(shè)計(jì)必要的演示實(shí)驗(yàn)問題,注重自身語言的表達(dá),防止教師獨(dú)自做實(shí)驗(yàn)、學(xué)生盲目看實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象發(fā)生。

        1.自制教具,增強(qiáng)體驗(yàn)

        《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2022 年版)》把培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力作為初中物理教學(xué)最主要的目標(biāo)之一。自制教具一般取材簡便,制作容易,雖然沒有華美的外表,但能使學(xué)生直觀便捷地觀察到物理過程,更好地認(rèn)識物理現(xiàn)象的本質(zhì)。例如,用激光筆、量角器、平面鏡、白紙、鉛筆做光的反射實(shí)驗(yàn),學(xué)生能清楚地看到反射光線、入射光線,知道反射角與入射角的關(guān)系。中學(xué)階段做光學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),由于光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器精密、易碎,教師在實(shí)驗(yàn)前都會先講解實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)須知,再讓學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)。學(xué)生若處于被動實(shí)驗(yàn)的狀態(tài),學(xué)習(xí)的積極性和主動性就會受到壓制。以光的折射實(shí)驗(yàn)為例,在操作過程中,反射激光的平面鏡、半圓形玻璃磚都是易碎材質(zhì),學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)不敢大膽嘗試。而用有機(jī)板做成的圓形容器代替光學(xué)玻璃板,學(xué)生可以輕松地進(jìn)行自主探究,從而很容易觀察到光的折射現(xiàn)象,總結(jié)出光的折射定律。

        2.自發(fā)分組,自主互動

        有時(shí)學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),效果會更加明顯,還能培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力。例如,探究凸透鏡成像規(guī)律,就可以采用教師演示、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的方式。學(xué)生親自動手操作,能夠加深對凸透鏡成像規(guī)律的理解。再如,探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)時(shí)教師可先進(jìn)行演示,然后讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以幫助學(xué)生較快理解導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比這個(gè)結(jié)論。

        三、倡導(dǎo)家庭實(shí)驗(yàn)室,打造全域?qū)嶒?yàn)場景

        物理來源于生活。實(shí)驗(yàn)場域越大,越利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,實(shí)現(xiàn)“從生活走向物理,從物理走向社會”的目標(biāo)。作為初中物理教師,既要上好實(shí)驗(yàn)課,又要做好課后實(shí)驗(yàn)。圍繞物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)等教學(xué)目標(biāo),教師可以積極與家長溝通,多方整合資源,提倡建設(shè)“家庭實(shí)驗(yàn)室”,提高物理實(shí)驗(yàn)的家庭參與度。通過開展家庭小實(shí)驗(yàn),豐富與擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)場域,加強(qiáng)互動,提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐能力,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

        例如,聲音可以在固體、液體和氣體中進(jìn)行傳播,但是無法在真空中傳播。在學(xué)習(xí)這一節(jié)內(nèi)容時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生展開大膽的猜想,自己動手操作實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。有些學(xué)生可能會利用家里的魚缸進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過觀察魚的反應(yīng),驗(yàn)證聲音可以在液體中傳播;有的學(xué)生找到真空的材料,比如熱水瓶,將小石頭放進(jìn)熱水瓶,然后滾動,聽不到任何聲音,驗(yàn)證了真空不能傳播聲音。再如,在探究平面鏡成像的特點(diǎn)時(shí),教師可以鼓勵(lì)學(xué)生邀請家長配合去完成實(shí)驗(yàn),如給學(xué)生測量身高,從鏡子中可以看到全身的像,那鏡子有多長?學(xué)生再根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)去探究答案。在實(shí)驗(yàn)開始前,教師不要正面答復(fù)學(xué)生,要引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并和家長配合完成,實(shí)驗(yàn)過后得出結(jié)論,從而幫助學(xué)生掌握平面鏡成像的特點(diǎn),以此培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)與動手能力。

        總之,實(shí)驗(yàn)是探索物理奧秘的工具,是物理學(xué)的基礎(chǔ),是物理學(xué)發(fā)展的動力,也是物理教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段。作為一名初中物理教師,在物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,要注重強(qiáng)化“信息技術(shù)+”實(shí)驗(yàn),自制、自創(chuàng)器材,積極引導(dǎo)創(chuàng)建家庭實(shí)驗(yàn)室,多方協(xié)力,多措并舉,全方位優(yōu)化實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)效果,激發(fā)學(xué)生勇于探索、積極動手的熱情,讓學(xué)生好學(xué)之、樂學(xué)之。

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