摘" 要:新課標將培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)作為教學的重要目標,物理實驗是實現(xiàn)這一目標的有效路徑.實驗是物理學科的重要內容,在物理教學中的作用不容忽視,在核心素養(yǎng)視域下開展物理探究性實驗教學符合教育改革的要求.基于此,文章在分析初中物理實驗教學現(xiàn)狀的基礎上,研究從核心素養(yǎng)出發(fā)開展物理探究性實驗教學的策略,旨在促進學生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展.
關鍵詞:核心素養(yǎng);初中物理;探究性實驗
中圖分類號:G632""" 文獻標識碼:A""" 文章編號:1008-0333(2024)35-0072-03
收稿日期:2024-09-15
作者簡介:付思雨(1998.3—),女,吉林省松原人,在讀研究生,中學二級教師,從事物理教學研究;陳紅(1971.12—),女,吉林省吉林市人,博士,教授,從事物理教學研究.
義務教育物理新課標明確提出要培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),即培養(yǎng)學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任.核心素養(yǎng)培養(yǎng)對學生學科學習和未來發(fā)展都有積極長遠的意義,初中物理教學要將核心素養(yǎng)培養(yǎng)列為教學的首要目標.物理實驗是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要陣地,能夠為學生提供思考、探究以及動手實踐的機會,在實驗學習和實踐操作過程中,學生的物理核心素養(yǎng)能夠得到全面發(fā)展.當前,初中物理實驗教學還存在一些不足,因此,探究核心素養(yǎng)理念下初中物理實驗教學的策略具有重要意義.
1" 初中物理實驗教學的現(xiàn)狀分析
1.1" 實驗教學理念發(fā)展滯后
新課標背景下,物理實驗教學要堅持培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)這一理念,只有這樣,才能促進學生全面發(fā)展.在當前物理實驗教學中,很多教師沒有及時轉變教學思想,教學理念發(fā)展滯后,在實驗教學中只關注學生是否掌握實驗原理以及重要的實驗操作步驟,側重安排學生機械背誦實驗知識或做題,而對實踐操作重視不足,重理論輕實踐的思想觀念較為嚴重.此外,當前初中物理實驗教學中,教師還沒有形成核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念,缺乏通過物理實驗培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的意識,對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)缺乏科學的認知和方法,影響學生核心素養(yǎng)及綜合能力的發(fā)展.
1.2" 實驗操作機會安排不足
在物理實驗中,實踐操作是核心環(huán)節(jié),學生通過動手操作能夠更加深入地理解實驗原理和過程,進而掌握其中蘊含的物理知識,但是,在實際物理實驗教學中,學生動手操作實驗的機會不夠多.一方面,部分教師認為操作物理實驗需要花費較多時間,而物理課堂本身時間比較有限,在實驗教學中大多只是口頭講解或通過課件展示實驗的原理、步驟和結果,然后要求學生記憶掌握.還有部分教師只是自己操作實驗讓學生觀看,沒有給學生提供動手操作的機會,學生實踐能力得不到提升.另一方面,部分學校受到經(jīng)費限制,沒有足夠的物理實驗場地和器材,無法安排所有學生動手操作實驗,只是安排學生分組合作進行,學生自己動手實踐操作的機會較少,不利于提升物理實驗教學的質量.
1.3" 學生探究能力培養(yǎng)欠缺
物理實驗是通過設計和操作來探究物理知識的過程,學生如果具備較強的探究能力,就可以更加高效地思考和創(chuàng)新,進而提升學生物理綜合能力,因此,培養(yǎng)學生的思考探究能力至關重要.目前,初中物理實驗教學對學生探究能力的培養(yǎng)有所缺乏,物理實驗教學的內容、方法、模式比較固定且單一.實驗教學內容基本以教材中的實驗為主,教師講解實驗的操作方法、注意事項,學生按部就班操作,最后得出實驗結果.在此過程中,學生不需要進行過多的思考,只需要按照既定步驟操作即可.教師很少組織和引導學生自主探究和設計實驗,學生的思考能力和創(chuàng)造力受到限制,創(chuàng)新能力和探究能力得不到鍛煉,不利于學生核心素養(yǎng)的發(fā)展.
2" 核心素養(yǎng)理念下初中物理實驗教學的策略
2.1" 深入剖析理解實驗原理
物理觀念是對物理概念、原理等知識的進一步升華,是核心素養(yǎng)的基礎,是其他核心素養(yǎng)形成的前提,所以培養(yǎng)學生形成正確的物理觀念至關重要[1].物理實驗是培養(yǎng)學生物理觀念的有效路徑,實驗原理中通常包含豐富的物理知識,學生在了解實驗原理的過程中能夠對物理知識的內容、應用等進行全面深刻的理解,從而形成物理思維,樹立正確的物理觀念.因此,教師要重視通過各種方法剖析實驗原理,培養(yǎng)學生的物理觀念.首先,運用多媒體展示實驗原理.部分物理實驗涉及的知識和原理較為抽象,僅僅依靠教師的口頭講解學生無法理解和掌握.教師可以利用多媒體技術,用視頻、動畫或模擬實驗的方式直觀展示實驗過程,使學生清晰地看到物體的運動或變化過程以及現(xiàn)象背后的原因,從而深刻理解實驗原理,進而培養(yǎng)學生的物理觀念.例如,在學習“物態(tài)變化”實驗時,教師可以用多媒體展示氣化、液化、升華等實驗過程,運用現(xiàn)代技術中慢放或延遲攝影的方式展示物態(tài)變化的過程,可以將吸熱或放熱的過程通過動畫直觀展示,這樣,學生能夠準確理解實驗原理,進而形成科學的物理觀念.其次,結合生活實際剖析實驗原理.物理知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系密切,很多物理實驗設計的初衷就是用來解釋生活中某些現(xiàn)象背后的物理原理.生活元素是學生最為熟悉和感興趣的,教師在剖析實驗原理時可以將實驗與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來,借助生活元素來解釋實驗原理,加深學生理解,促進物理觀念的養(yǎng)成.例如,在學習“摩擦力”實驗時,為了幫助學生理解摩擦力的概念,教師可以引導學生回想自己生活中的實例,如在馬路上行走會不會打滑,在冰面上行走會不會打滑;再比如拖動同樣重的箱子,在粗糙的路面上和光滑的路面上哪個更省力,導致這些現(xiàn)象的物理原理是什么.結合這些現(xiàn)象和感受,學生更容易理解摩擦力.
2.2" 科學設計實驗課堂提問
物理實驗在培養(yǎng)學生科學思維方面具有優(yōu)勢.在實驗過程中,學生需要思考實驗的原理、步驟、要點、操作中可能出現(xiàn)的問題等.思考過程中學生的思維能力能夠得到有效鍛煉,與此同時,科學思維能夠使學生用更加科學的視角思考分析實驗,推動物理實驗教學順利進行.因此,教師要重視在實驗教學中培養(yǎng)學生科學思維的能力[2].物理實驗教學包含多個環(huán)節(jié)和步驟,每個環(huán)節(jié)都包含很多物理知識和技巧.在實驗過程中,科學設計提問可以很好地引導學生思考、分析、推理和解決問題,學生的科學思維能夠得到很好的鍛煉和培養(yǎng),因此,教師要根據(jù)實驗內容科學設計提問.例如,在學習“光的反射”實驗時,教師先將一面鏡子放置在地面上,然后從某個方向用激光筆照射鏡子,學生會看到激光點在天花板上出現(xiàn).為了使學生理解光的反射路徑和規(guī)律,教師可以設計一些啟發(fā)性問題:光是向下照的,為什么發(fā)光點會出現(xiàn)在上方?這是光的什么現(xiàn)象?由此引出光的反射概念,然后繼續(xù)提問,光從激光筆到天花板經(jīng)過了什么路徑,你能嘗試畫出來或采用別的方法使它顯現(xiàn)出來嗎?入射光線和反射光線的位置方向遵循什么規(guī)律,嘗試做出猜想.通過這些問題的引導,學生對實驗的思考、分析更加深入,能夠很好地培養(yǎng)學生的科學思維能力.
2.3" 引導學生自主創(chuàng)新實驗
科學探究即學生根據(jù)自身能力水平提出問題、分析問題和解決問題.提出問題后,學生需要進行分析并提出假設、制定解決方案、收集信息、得出結論、開展論證等,最終解決問題.在此過程中,學生自主創(chuàng)新能力、思維能力、學習探究能力等都能得到有效發(fā)展,進而提升了學生的科學探究素養(yǎng)[3].以往的初中物理實驗教學中,學生通常處于被動地位,對實驗的自主創(chuàng)新和探究不足,核心素養(yǎng)理念下開展物理實驗教學時,教師要重視引導學生自主創(chuàng)新實驗,為學生創(chuàng)造探究機會.教師可以提出探究性問題,鼓勵學生自主設計探究實驗進行探索或驗證,不僅可以幫助學生更好地掌握知識點,還可以培養(yǎng)學生思考探究能力,進而提升科學探究素養(yǎng).例如,在學習“聲音的產(chǎn)生與傳播”實驗時,在帶領學生學習教材中的實驗內容后,教師可以給學生布置實驗探究任務,鼓勵學生自主設計實驗.比如,要求學生尋找更多實驗物品探究聲音的產(chǎn)生方式,自主選擇介質及物品,探究聲音在不同介質中的傳播特點,家中噪聲過大,利用自己所學聲音傳播知識,設計可操作的方案來降低噪聲.面對這些實驗任務,學生首先需要回顧所學知識,根據(jù)任務查閱資料設計實驗方案,包括實驗器材、步驟、操作要點、驗證方法等,再根據(jù)實驗方案進行實踐操作.此外,教師還可以組織學生分組合作開展探究實驗,引導學生以小組為單位討論實驗目標,設計實驗方案,共同操作實驗解決問題,通過合作交流激發(fā)學生思考創(chuàng)新能力,提升學生科學探究素養(yǎng).
2.4" 組織開展實驗反思評價
科學態(tài)度與責任是物理核心素養(yǎng)的重要內容,是學生在學習中的態(tài)度和行為,包括對待學習的責任感、嚴謹性、客觀性等,學生具備科學態(tài)度與責任有利于他們的長遠發(fā)展[4].物理實驗是一項對精細度、準確度要求很高的學習任務,學生在實驗中更要具備科學態(tài)度與責任,實事求是、嚴謹認真對待每一次實驗,只有這樣才能提升實驗水平.基于此,在初中物理實驗教學中,教師要重視對實驗的評價、總結和反思,考查學生在實驗中的表現(xiàn),持續(xù)反思實驗過程,培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任的核心素養(yǎng).學生每次完成實驗后,教師要引導他們反思和總結實驗過程,回顧實驗步驟是否科學完善,自己在實驗中的操作是否準確,儀器使用是否正確,實驗結果是否與預期一樣,如果不一樣問題出在哪里,思考自己在實驗中還存在哪些不足,由此保證實驗的準確性.此外,教師還要引導學生重視和反思實驗中的誤差,物理實驗中包含很多測量操作,如測量距離、時間、密度、高度等.如果出現(xiàn)誤差將直接影響實驗結果,教師要帶領學生思考誤差出現(xiàn)的原因,探究減少誤差的方法,培養(yǎng)學生精益求精、嚴謹認真的科學態(tài)度.實驗完成后,教師要對實驗過程和結果進行客觀評價,評價學生在實驗過程中的操作表現(xiàn)、團隊合作、思考能力等,評價實驗結果的科學性.對于學生的閃光點,教師要及時肯定和鼓勵;對于失誤,要提出改進方向和措施.以此促使他們在實驗中更加謹慎認真,培養(yǎng)科學態(tài)度與責任素養(yǎng).
3" 結束語
在核心素養(yǎng)理念下開展初中物理實驗教學是新課標和教育改革的趨勢和要求,對教學和學生發(fā)展都有積極意義.教師通過深入剖析實驗原理、科學設計實驗提問、鼓勵自主探究實驗、對實驗進行反思評價等途徑,在提升實驗教學質量的同時培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng),為學生全面發(fā)展打下堅實基礎.
參考文獻:[1]
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[3] 沈海燕.優(yōu)化初中物理實驗,提升學生學科素養(yǎng)[J].數(shù)理天地(初中版),2023(12):74-76.
[4] 施文新.核心素養(yǎng)目標下的初中物理生活化實驗教學研究[J].數(shù)理天地(初中版),2023(02):11-13.
[責任編輯:李" 璟]