初中物理實驗教學(xué)中教具的合理運用

福建省南平市第三中學(xué) 鄭 多

受到傳統(tǒng)教育觀念的影響，學(xué)生在初中階段初步接觸物理學(xué)科時，知識的來源僅僅是物理教材。初中物理教師沒有因材施教地制定有效的教學(xué)策略，在開展教學(xué)的過程中忽略了對學(xué)生思維的引導(dǎo)，導(dǎo)致初中生的物理學(xué)習(xí)能力和物理思維受到了極大的限制。將教具合理運用在初中物理實驗教學(xué)中，能夠讓學(xué)生的物理思維不再停留于書面知識，而是學(xué)會將所學(xué)的知識靈活運用在學(xué)習(xí)過程中，這對于學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的提升具有積極意義。

一、初中物理教學(xué)的現(xiàn)狀及教具的重要性

隨著新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的實施，目前，大多數(shù)初中物理教師已經(jīng)改變了教學(xué)觀念，突破了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，在開展物理教學(xué)活動的過程中，初中生的主體地位得到了充分體現(xiàn)，這也使初中物理教學(xué)質(zhì)量得到了明顯提高。但是從使用教具的實際情況來看，仍然是有限的。一方面，初中生真正參與教具制作的機會不多，通常由教師準(zhǔn)備所有材料，要求初中生根據(jù)步驟、發(fā)展來組合這些材料，教具的運用缺乏實質(zhì)性意義，僅僅是形式上的。另一方面，當(dāng)初中物理教師組織學(xué)生制作自己的教具時，學(xué)生所制作的教具往往太過于復(fù)雜，并且與自己的實際生活相去甚遠。教師使用的材料通常是生活中一些不常見的材料，因此初中生的積極性不高，這也影響了初中物理教學(xué)的質(zhì)量和效率。

為了與教材配合，教育部門分配了一系列專用儀器，主要用于初中物理綜合實驗課程。在特定的教學(xué)過程中，教師可以在教室中進行詳細的演示實驗操作，以便學(xué)生可以獨立完成相關(guān)的物理實驗。在開設(shè)常規(guī)物理課程的同時，學(xué)校還開設(shè)了物理實驗課程，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下獨立或合作完成一些小實驗，以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和積極思考能力。使用實驗設(shè)備必須結(jié)合實際情況選擇合理的實驗方法。為了在初中物理教學(xué)中有效地使用常規(guī)教具，有必要讓學(xué)生在“以學(xué)生為中心，以教師為輔導(dǎo)”的教具應(yīng)用理論的指導(dǎo)下，積極主動地學(xué)習(xí)和探索。

新一輪基礎(chǔ)教育課程改革明確要求初中物理教師在教學(xué)活動過程中，將初中生觀察能力的培養(yǎng)作為物理教學(xué)目標(biāo)之一。教具使用的大部分材料來自初中學(xué)生的實際生活，初中學(xué)生可以參與制作教具的整個過程。在制作過程中，初中生不僅需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計制作教具，還需要選擇使用的材料。在這一過程中，不僅可以提高學(xué)生的觀察能力，而且可以提高他們的分析能力。

教具一般都比較簡單，很容易被初中生所接受，并且大多物理實驗也會配置相關(guān)的教具。此外，除了實驗設(shè)備配置的教具，教師還可以通過自制教具進行教學(xué)，雖然商品教具功能更好，也更齊全，但是自制教具，初中生可以參與其中，這樣更加有助于他們的觀察和分析。

二、巧用教具，激發(fā)學(xué)生主動思考

就初中物理實驗教學(xué)來說，多數(shù)教師會選擇帶領(lǐng)學(xué)生還原物理實驗情境，或是給學(xué)生播放實驗操作視頻，幫助學(xué)生理解和把握實驗的步驟，從而達到理解實驗本質(zhì)和實驗結(jié)果的教學(xué)目的。這樣的教學(xué)模式要求學(xué)生必須具備良好的物理學(xué)習(xí)思維，運用抽象模擬能力來對實驗展開想象和還原。但是，由于學(xué)生初步接觸物理學(xué)科，沒有扎實的物理實驗基礎(chǔ)，這導(dǎo)致在實驗學(xué)習(xí)中很難完成教師所布置的學(xué)習(xí)任務(wù)。因此，初中物理教師可以在教學(xué)中巧妙運用教具來幫助學(xué)生加強對物理實驗的學(xué)習(xí)和理解，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，在觀察和探究實驗的過程中主動思考、主動提問、主動探討，讓學(xué)生成為自己學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，這對于學(xué)生學(xué)習(xí)熱情的提高和自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)都有著重要意義。

如教師在教學(xué)“光的折射”一課時，需要引導(dǎo)學(xué)生了解光的折射現(xiàn)象，知道光從空氣射入水或其他介質(zhì)中的偏折規(guī)律，了解光在發(fā)生折射時光路存在的可逆性。為了引導(dǎo)學(xué)生更好地領(lǐng)略到物理折射現(xiàn)象的奇妙，激發(fā)他們對物理學(xué)習(xí)的興趣，教師可以積極運用教具來開展實驗教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生在實驗觀察的過程中體驗由折射引起的錯覺，以此來加深對折射現(xiàn)象的認識，達到更好的課堂教學(xué)效果。首先，教師可以在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)準(zhǔn)備一個裝滿水的透明塑料杯、一枚硬幣和一支鋼筆；其次，教師將硬幣放在塑料杯的杯底，讓學(xué)生主動上臺觀察，從上面看硬幣，同時用手在塑料杯的另一側(cè)指出硬幣的位置；然后，教師可以鼓勵學(xué)生上臺，自主將鋼筆放進杯子里，觀察鋼筆的變化，這時候?qū)W生便會看見在水中“升高”的硬幣和“折斷”的鋼筆，他們便會主動產(chǎn)生思考，教師就可以順勢引入光的折射概念教學(xué)。

在上述案例中，教師巧用教具來開展實驗教學(xué)，吸引學(xué)生注意力的同時激發(fā)學(xué)生主動思考，提高了課堂教學(xué)的效率。

三、巧用教具，開展小組合作探究

在初中物理教材的要求下，學(xué)生只需要結(jié)合所學(xué)的知識點來進行一些簡單的物理實驗。教師若是將教具合理運用在實驗教學(xué)中，能夠幫助學(xué)生在深入理解知識點的同時更好地把握實驗的原理。在新課程理念的要求下，教師逐步關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，因此，為了改變學(xué)生過分依賴教師的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣，幫助學(xué)生在探究實驗學(xué)習(xí)中獲取更多物理知識，教師可以在實驗教學(xué)中積極組織開展小組合作實驗活動，讓學(xué)生主動思考、合作學(xué)習(xí)，利用教具來設(shè)計一些簡單的實驗，以此來驗證有關(guān)物理結(jié)論。這有助于讓學(xué)生充分感受到物理實驗的樂趣，促使學(xué)生更主動地參與到合作學(xué)習(xí)過程中，鍛煉自身的物理思維和學(xué)習(xí)能力。

如教師在教學(xué)“讓電燈發(fā)光”一課時，需要引導(dǎo)學(xué)生了解電路的組成結(jié)構(gòu)，對電路形成初步的概念，并且認識電路元件及其符號，會讀、會畫簡單的電路圖。為了讓學(xué)生對電學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣和熱情，為往后的電學(xué)教學(xué)鋪墊基礎(chǔ)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從讓電燈發(fā)光的實驗入手，從中了解電路的組成和電路的三種狀態(tài)。首先，教師可以讓學(xué)生在小組間進行討論，設(shè)計出大致的實驗操作流程；其次，教師可以讓學(xué)生運用教具來開展實驗，如干電池、電路板、小燈泡、開關(guān)和導(dǎo)線等，在這一過程中，教師需要激發(fā)小組內(nèi)每一個成員的才智和斗志，引導(dǎo)他們發(fā)揚團結(jié)合作的精神，對實驗步驟的完善做進一步的思考，這樣一來，學(xué)生便能在小組合作中利用道具更好地熟悉電學(xué)物理知識。

在上述案例中，教師注重激發(fā)學(xué)生的實驗探索欲，巧用教具來引導(dǎo)學(xué)生展開小組合作，借此培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

四、巧用教具，豐富學(xué)生實驗學(xué)習(xí)

初中物理教師在開展課堂教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)正確認識到多數(shù)物理現(xiàn)象都能在學(xué)生的日常生活中被發(fā)現(xiàn)。因此，教師可以著重開發(fā)學(xué)生的智力水平，引入生活化元素來增強學(xué)生對物理知識的把握，拓寬學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中的視野，促使學(xué)生的物理學(xué)習(xí)生活變得更加豐富多彩。同時，為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主實驗?zāi)芰Γ處熆梢怨膭顚W(xué)生挖掘生活中可以用來做實驗的東西，嘗試發(fā)揮主動思維，結(jié)合所學(xué)知識來做一些探究實驗。這有助于培養(yǎng)學(xué)生在物理實驗過程中觀察思考的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的物理實驗習(xí)慣，促使學(xué)生在自主探究的過程中鍛煉創(chuàng)新能力。

例如，教師在教學(xué)“物體的浮與沉”一課時，需要引導(dǎo)學(xué)生了解和掌握物體的沉浮條件，知道密度計、潛水艇和熱氣球的工作原理，應(yīng)用沉浮條件解決一些簡單的問題。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察和動手能力，教師可以鼓勵學(xué)生自主動手實驗，在經(jīng)歷探究浮沉條件的過程中了解控制浮沉的方法。首先，學(xué)生可以準(zhǔn)備一些生活中常見的物品作為教具開展實驗探究，如蘋果、裝石子的玻璃瓶、用氣球包裹的橡皮泥等。其次，將這些物品浸沒在水中松手，觀察它們的運動情況。此時教師可以積極組織學(xué)生進行討論：如何讓下沉的物體浮起來？如何使漂浮的物體沉下去？促使學(xué)生帶著問題繼續(xù)進行探究實驗。最后，在分析歸納的過程中得出：物體的上浮和下沉是由重力和浮力的相互關(guān)系決定的。這樣一來，學(xué)生就能養(yǎng)成愛實驗、愛思考的良好習(xí)慣。

在上述案例中，教師巧用教具來豐富學(xué)生的實驗過程，這對于學(xué)生興趣的激發(fā)和自主實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)都非常有益。

五、巧用教具，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

由于物理教材中的許多知識比較抽象，學(xué)生若只是掌握了一些解決實際問題的技巧和方法，往往很難應(yīng)付難度系數(shù)較大的題目。這意味著，物理教材中的知識對于學(xué)生整體水平和能力的提升是遠遠不夠的。因此，初中物理教師在開展物理實驗教學(xué)的過程中，不僅需要重視對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和物理思維的鍛煉，還需要制定有效的教學(xué)策略，關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮，促使學(xué)生在物理實驗的過程中既能深入把握知識和概念，同時其創(chuàng)新能力也能得到有效鍛煉。

例如，教師在教學(xué)“滑輪及其應(yīng)用”一課時，學(xué)生需要通過學(xué)習(xí)，正確認識生活中常見的定滑輪、動滑輪和滑輪組，理解定滑輪、動滑輪的作用和實質(zhì)，學(xué)會用杠桿平衡條件分析動滑輪省力的特點。首先，教師可以讓學(xué)生列舉生活中所見過的滑輪，引導(dǎo)學(xué)生主動去觀察滑輪的構(gòu)造，并且思考滑輪在生活中的應(yīng)用。其次，教師可以讓學(xué)生開展分組實驗探究，利用滑輪、鉤碼、彈簧測力計和拉繩等教具完成實驗。這樣一來，學(xué)生能夠在觀察歸納和思考中理解：使用動滑輪可以省一半的力，但會多費一半的距離，無法改變力的方向。在這一基礎(chǔ)上，教師可以鼓勵學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，自主設(shè)計一些滑輪教具，有效地鍛煉學(xué)生的動手實踐能力。

在上述案例中，教師巧用教具來引導(dǎo)學(xué)生發(fā)揚長處，促使學(xué)生不斷鍛煉創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，提升物理核心素養(yǎng)。

綜上所述，伴隨著新理念滲透在初中物理教學(xué)中，教師必須對實驗教學(xué)方法進行改良和創(chuàng)新，合理運用教具來作為學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的輔助工具，努力為學(xué)生構(gòu)建高效物理實驗課堂。