摘 要:初中物理是基礎教育的自然科學,在實驗教學中,教師要善于調動自己各方面的教學手段與知識才能,有意識地培養學生的創新能力。
關鍵詞:初中物理;實驗課教學;綜合素養;創新
教育的最終目的是促進學生的全面發展,培養他們的綜合素養,包括道德素養、科學素養、生理素質、心理素質等。《初中物理新課程標準》(下稱《新課標》)指出:“中學物理教育責無旁貸地肩負了提升公民科學素養、增強公民適應社會發展的應對能力、培養公民創新能力及創新精神的使命。”作為一名初中物理教師,我們要面向全體學生,利用物理實驗課培養他們的創新能力,促進他們的可持續發展。
一、利用物理實驗課,對學生進行思想道德教育
教材中蘊含著許多德育因素,我們要充分利用它們對學生進行思想品德教育、愛國主義教育、健全人格教育,《新課標》要求學生“有將科學服務于人類的意識,熱愛祖國,有振興中華的使命感與責任感”。在實驗教學中,我們要深挖教材,調動自己各方面的教學手段與知識才能,有意識地對學生進行思想教育。如學習《小孔成像》,就可以告訴學生,據《墨經》一書記載,在戰國時期古人就知道這一事實。再如指南針的發明、大亞灣核電站、神州宇宙飛船成功發射以及超導技術等高端科技,都可以融入到課堂教學中,激發學生的愛國激情,讓他們感受作為中國人的自豪感和建設祖國的責任感。
我們還可以利用教材所涉及的知識,對學生進行文明禮儀、道德規范等教育,讓他們文化知識與思想品德雙收獲。如學習《能源的開發利用》,那些教室無人不關燈、用水后不關水龍頭等都是不良行為,這些都能利用起來對學生進行行為規范教育。
二、利用物理實驗課,幫助學生掌握科學研究的方法
《新課標》要求“注重對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識以及科學態度、科學精神等方面的培養”。科學探究既是學生的學習目標,也是一種重要的教學方式。它能夠讓學生主動獲取物理基礎知識和基本技能,掌握一些科學探究的方法,發展自己的科學探究能力,體驗科學探究的樂趣,進而培養他們實事求是的科學態度和敢于創新的精神。
實驗課能夠為學生的探究活動提供必要的時空。科學探究有提出問題、猜想與假設、制訂計劃、收集證據、分析論證評估、交流表達等要素。學生探究的過程中,可能涉及所有的要素,也許只涉及部分要素。我們要讓科學探究滲透到實驗教學的各方面。科學探究方法多樣,初中物理實驗教學中,學生要掌握實驗歸納法、實驗驗證法以及實驗中的控制變量法等。
(1)實驗歸納法。實驗是人類探索規律的主要手段之一,它是一種先試驗后結論,由個別到一般的認識方法。比如我們學過的阿基米德原理、機械能的轉化與守恒定律等都是通過實驗歸納法得到的。
(2)實驗驗證法。這種方法先假設、判斷、推理,然后通過實驗論證結論的正確性。如《等效電阻》,在研究串聯、并聯電路的等效電阻時,就是先依照串聯、并聯電路中電流、電壓的特點,然后運用歐姆定律推導出相應的結論。
(3)試驗中的控制變量法。就是要通過系列實驗來研究幾個物理量之間的關系,進而通過歸納、總結得出一定的結論或定律。比如,《焦耳定律》,研究電流通過導體時產生的熱量和電流、電阻以及通電時間等之間的關系時,就要采取這種方法,讓學生自然地體會并掌握相關知識。
三、利用物理實驗課,培養學生的綜合能力
《初中物理教學大綱》明確指出:“要培養學生的觀察能力、實驗能力、思維能力、分析和解決實際問題的能力。”這些能力的培養都跟物理實驗密不可分。
(1)實驗教學可以培養學生的觀察分析能力。物理實驗能夠為學生提供特定的物理情境,讓學生直觀、形象地觀察實驗對象,看到實驗對象的出現、發展和消失的變化過程。如觀察水的沸騰過程的實驗,冷水在加熱一段時間后,會發現從鍋底升起的氣泡,而且,氣泡會慢慢縮小,到了水面就會消失,水溫也逐漸升高,快要沸騰時,生成的氣泡越來越大,最后沖破水面消失。相信學生通過觀察,能夠掌握第一手材料,既培養了他們的觀察能力,又培養了他們分析和解決問題的能力。
(2)實驗教學能夠培養學生的想象力、邏輯推理能力和歸納總結的能力。如《動能和勢能》,在關于動能和勢能相互轉化的實驗中,我設計了一系列問題幫助學生理解、分析和推理。①單擺擺動的幅度為什么會越來越小?②滾擺的上升高度為什么會逐漸降低?③假如單擺和滾擺在運動過程中只受重力作用而沒有其他阻力,你會觀察到什么情況?這樣,學生邊實驗邊思考,有效地培養了他們的想象力和分析推理能力,同時,也培養了他們的問題意識,而學習的過程就是一個不斷發現問題和解決問題的過程。
(3)實驗教學能夠培養學生的動手能力。物理實驗將會給學生提供大量動手操作的機會,為他們搭建親身參與、自我展示的平臺,通過實驗,他們能夠掌握一些實驗儀器的操作要領和步驟,規范他們的操作流程,有效培養他們的動手操作能力、實踐能力以及合作意識。比如“安裝模擬家庭電路”“伏安法測電阻”“使用天平和量筒測物質的密度”等這些實驗都可以要學生在教師的指導下自己操作實施,甚至我們還可以要求他們利用一些生活中的材料自己制作簡易實驗器材或原料,效果一定更好。
四、利用物理實驗課,培養學生的創新意識和能力
新時代更需要創新型人才。我們的學生要想在當今社會立足于不敗之地,就必須有創新創造的意識和能力。因此,我們可以依托物理實驗的設計與創作來培養學生的創新意識和能力。
如《物體的沉浮》實驗,我們根本沒有到實驗室領取任何實驗器材,而是要求學生自己動手,就地取材。于是,學生們從家里拿來了牙膏皮、小金屬盒子、大小塑料瓶、金魚缸、小木塊、棉線、回形針等,自己制作實驗器材,分組實驗,看哪組能夠最先完成實驗且效果好,并得出正確結論。整個實驗過程,我只是在室內走動及時給予幫助,學生們積極參與、合作探究、歸納總結,實驗效果顯著。通過實驗,學生們的創新創造意識與能力得到了培養。
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(江蘇省邳州市宿羊山鎮初級中學)