羅貴達
摘要:物理學是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學,實驗教學作為物理教學的重要手段始終受到教育機構和物理研究者的關注。本文通過對初中物理實驗教學策略的探討,充分發揮學生的主體作用,提升學生自主觀察能力和思考能力,以培養初中學生基本的科學素養和科學精神。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;實施策略
物理實驗是研究物理學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅能激發學生求知欲望、提高物理教學效果,還可以培養學生嚴謹求實的科學態度和創造性學習能力。筆者對初中物理實驗教學中存在的問題以及物理實驗教學的實施策略和評價策略進行探討。
一、初中物理實驗教學中存在的問題
1.教師的教學觀念守舊教學觀念是教學行為的內在支持與動力基礎,直接影響著教師的教學態度和教學策略選擇。主要表現在三個方面:(1)對教學目標的理解不夠準確;(2)對物理實驗教學不夠重視;(3)普遍存在著“輕實踐重理論”的思想。
2.教學中缺少科學的實驗教學策略教學策略是教師為了達到某種預定的教學目標而采取的手段和方法的總和,它隨著課堂的發展變化而變化,并且要為了學生學會學習而服務。在物理實驗教學中,筆者通過調查發現,大部分老師在實驗教學中由于沒有掌握科學的教學策略,致使學生沒有真正實現有意義的學習。主要表現在三個方面:(1)忽視學生自主學習意識的培養;(2)不注重學生學習能力的培養;(3)缺乏科學有效的評價與反饋機制。
二、初中物理實驗教學的實施策略
教師要注重培養學生的自主觀察能力,讓學生能夠掌握科學的學習方法,形成自主學習的習慣。讓學生們在實驗操作中真正觀察到物理現象,理解所學內容,才能實現真正意義上的學習。
1.在實驗教學中幫助學生掌握科學的觀察方法在物理實驗教學和生活實踐中,物理現象無處不在,教師要讓學生明確觀察的三種具體方法。第一種是順序觀察法,即在整個實驗的過程中,從縱向上來觀察各個階段的物理現象,并做好觀察記錄,例如,在研究海波熔化實驗時,先觀察海波的狀態,然后隨著熔化的進行,記錄海波每次改變狀態時的溫度,并注意在不同溫度下伴隨著海波的狀態是什么樣子的。第二種是對比觀察法,即在同一個實驗中,注意觀察實驗前、后不同的物理現象。例如,在水沸騰實驗中,注意對比水沸騰前和沸騰后現象的對比以及兩種狀態下水的不同現象。沸騰前后是否有氣泡生成,溫度是否發生變化等等。讓學生通過對比,更清晰的理解實驗內容。第三種是歸納觀察法,這是在整個實驗結束以后對實驗規律性的觀察、總結。楊振寧教授強調要重視歸納法的學習,因為它是做學問的方法。例如,在研究液體蒸發的快慢與哪些因素有關時,學生必須把所觀察到的現象進行歸納,最后,在歸納的基礎上得出結論。
2.注重引導學生“發現學習”布魯納曾經指出“發現學習通常涉及的不是引導學生發現‘那里有什么的過程,而是發現自己頭腦中有什么。”當教師提出問題時,首先要對該現象進行細致的觀察,通過認真思考,才能從中發現問題,進而提出問題。
為了讓學生真正理解實驗現象,教師還需要為學生提供適當的情境,通過創設情境和提供學生身邊熟悉的日常生活現象、自然現象,引導學生對其進行觀察,讓所學到的新知識能夠通過實驗教學同化到學生原有知識體系中去。例如在學習磁場這節課時,通過實驗學生們就提出“為什么磁體正上方的鐵屑少”,這個問題就是學生通過觀察實驗現象而提出來的。本實例證實了通過觀察來實現發現學習,對學生的發散思維、創新思維的形成是非常有益的,教學效果也是非常明顯的。
3.通過培養學生自主歸納概括實驗結果的能力,促進知識的遷移概括是產生遷移的關鍵,學生只有對實踐經驗進行了概括,從學習中獲得了一般原理,才可以從一種學習情境遷移到另一種學習情境。尤其是當通過實驗引入物理概念的學習時,教師們必須提供相當數量的同類物理現象和物理過程作為引例,并通過類比使學生發生知識的遷移。初中物理教師必須讓學生學會歸納,促進其知識的遷移。
建構主義者們將學生進入課堂時腦海中的思維地圖與教師希望呈現給學生的知識和理解之間建立關聯,培養他們高水平的概括能力,讓學生們能夠在物理學習中有效的進行遷移。如通過掌握控制變量法,學生們可以自主的完成很多實驗,這就是將此種方法遷移到了其他實驗中去。例如導體的電阻大小跟哪些因素有關,壓力的作用效果跟哪些因素有關,研究物體的動能大小跟哪些因素有關等等。因此,對于教師而言,通過建構主義教學,使學生在頭腦中形成概括的圖式,最終完成對于知識的遷移,深化對于知識的理解。使學生把所學知識通過實驗有機的聯系起來,在一定程度上幫助學生實現知識的遷移。
三、物理實驗教學的評價策略
評價和反饋是教師反思性教學的必不可少的環節,能夠有效發現課堂上的不足,通過課后的練習和反饋來對課堂上的不足進行彌補,并拓展學生的學習,對學生學習能力的提升和教師教學能力的提高都有著非常重要的作用。
四、及時對學生的學習情況進行科學有效的評價
物理課程標準要求初中物理試驗教學評價主要集中強調促進學生的全面發展在評價體制中要充分體現出“以人為本”、“從生活走向物理,從物理走向社會”以及“讓評價促進學生的發展”的教學觀。教師針對學生的終結性評價要體現出強調更新的觀念,促進學生的發展,總體上體現出評價的激勵和診斷功能。教師可以對單個實驗結果的評價集中在實驗的三個方面,實驗預習、課堂操作和實驗報告。其中對實驗的操作過程是實驗教學的核心部分,也就是給予評價最突出的部分,其余兩個部分作為評價的輔助。為了使評價結果更客觀,教師要盡量列出實驗過程中的操作細節,例如實驗原理是否正確,學生在觀察實驗的過程中是否仔細,操作是否認真,實驗步驟是否正確,遇到問題和困難能否獨立解決,在小組配合下是否具有合作精神,實驗報告的撰寫是否認真等等。對物理實驗教學進行科學的評價,使學生形成正確的自我反思,提升初中生的物理學習能力。
本文從理論和實踐的視角,探究了教師的物理實驗教學觀念以及在物理實驗教學中所釆用的策略。旨在通過動手實驗操作,實現提出問題、分析問題、解決問題能力的提升,以培養學生基本的科學素養和科學精神。
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