摘 要:作為自然科學的重要組成部分,物理學科的教學與其他學科相比,更加注重對學生的實踐能力的考察。而初中階段的學生正處在實踐能力快速增長的時期,初中物理教師在課堂上采用正確的教學方式,能夠更好地提高學生的實踐能力,促進學生的發展。進行實驗教學能夠幫助學生潛移默化地提高能力。基于此,初中物理教師需要在教學的過程中,更多地開展與教材有關的實驗,提升學生的學習自主性,進而提高學生的綜合能力。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;學生能力培養
在傳統的實驗教學過程中,教師往往以完成實驗為目標,并不注重學生實踐能力的提升,而是一味地讓學生鞏固記憶實驗的步驟、結果和其中涉及的原理,這會對學生學習物理學的興趣產生負面影響,進而影響教師教學目標的順利實現。在這種情況下,實驗教學就成了一種形式主義,喪失了應有的意義。初中物理教師在開展實驗教學時,首先應當以學生的能力培養為教學目標,同時需要拓展實驗范圍,不拘泥于教材內容,創新性地開展實驗教學,讓學生在新穎的物理實驗中激發對物理學的興趣,提升學科實踐能力。因此,文章主要就初中物理實驗教學中存在的問題和學生能力的培養策略進行探究。
一、 初中物理實驗教學中存在的問題
(一)對物理實驗教學的不重視
受到傳統應試教育思維的影響,目前許多地區的不少學校以升學率為主要指標,片面地要求提高學生的成績,而忽視了對學生學科能力的培養。在部分學校的初中物理課堂上,實驗被簡化成視頻演示,許多學生得不到親手嘗試實驗的機會,動手能力缺乏。部分被應試教育支配的教師甚至認為在初中物理課堂開展實驗教學是對學習時間的浪費,以至于取消課堂上的實驗環節,以犧牲學生的學科能力為代價,一味地對學生灌輸基本的學科知識,對學生的全面發展產生負面影響。
(二)實驗設備短缺
在部分學校中,雖然開設了初中物理實驗教學,但是形式意義大于實際意義,使得實驗教學成為空談。學校雖然開設了實驗課程,但并沒有在實驗設備等硬件設施上投入大量資金,以至于在課程開展的過程中,教師只能夠利用僅有的實驗設備為學生進行相關實驗的演示,學生沒有親手進行實驗的機會。這種形式主義的實驗教學無法發揮實驗教學應有的效果,學生不能夠通過親手實驗鍛煉動手能力,對實驗的各環節步驟依然缺乏足夠清晰的認知,甚至阻礙學生創新思維的培養。
(三)實驗設計沒有創新性
在部分開展實驗教學,并提供了實驗設備的學校中,教師進行實驗教學的過程依然存在著一些問題。其中大多數教師的教學過程都是按照教材上引導,按部就班地進行重復實驗,這種機械性的實驗教學無法激發學生的主動思考,會讓實驗教學喪失應有的作用。這種機械死板的實驗教學,對于提升學生的創新思維和動手能力都沒有太大的幫助作用,甚至影響學生創新思維的發揮。
二、 開展實驗教學,培養學生能力的策略
(一)全面深度分析教材,設計探究性物理實驗
初中物理教師在開展教學活動時,首先要做到的是依據教材內容,對所要講解的知識進行全方位的研究。尤其是物理實驗這種嚴謹性較強的環節,更需要教師對實驗的每一個步驟和環節都有著深刻的把握,以更好地為學生開展實驗教學打下基礎。對于某些自由性較強的實驗,教師需要根據班級情況進行針對性設計,開展高質量的實驗教學,提高學生的個人能力。
比如,教師在進行初中物理八年級下冊《氣體的壓強》這節課的教學時,首先需要基于教材,在課堂開始之初,設計科學合理的教學目標。在教學目標中,教師需要讓學生能夠了解大氣壓強的產生原因、了解托里拆利實驗的操作流程和原理、能夠對生活中的相關的物理學現象進行解釋。托里拆利實驗是教師進行《氣體的壓強》這一章節內容時較為常用的實驗之一,因此,在課堂開始時,教師需要準備好進行托里拆利實驗所需要的實驗器材,并且對實驗的各環節的操作步驟及注意事項進行把握,以減少實驗的失敗概率。在引入課程內容時,教師可以用燒杯、硬卡紙、水這三樣簡單的實驗器材,向學生展示大氣壓的存在。首先可以將卡紙放在空燒杯口,倒置,卡紙掉落,然后將燒杯裝滿水,放上硬卡紙,倒置,硬卡紙沒有掉落。通過這種神奇的物理學現象,教師可以激發學生的學習興趣,也能夠讓學生對所學習的內容進行更加深刻的理解,提高學生的實驗能力和學科素養。
(二)開展小組合作實驗,培養學生的自主探究能力
在新的教學實踐中,發揮學生的學習主體地位成為各個學科打破傳統教學模式的重要突破點。在初中物理學科的教學中,也需要將學生當作課堂的中心,將學生的自主學習實踐更多地運用到教學中來。因此,在進行實驗教學時,教師需要對學生進行分組,讓學生根據命題自主探索,提高實踐能力。
比如,教師在進行初中物理八年級下冊《牛頓第一定律》這一章節的講解時,首先,需要對全班學生進行分組。分組時需要考慮到每一個小組內成員的學習水平,確保每一個小組都能夠自主地展開實驗。隨后,教師需要為每一個小組確定他們所要解決的問題,例如提問“如何理解‘力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動的原因這句話”,讓學生明確在實驗中要探究的內容。其次,教師需要為學生準備好所需實驗器材,比如斜面、小車、砝碼、毛巾和象棋等,方便學生使用器材進行實驗。為了研究阻力對物體運動的影響,在實驗過程中,教師可以借助毛巾的作用,給學生的實驗過程構建阻力大小不同的兩種環境,方便不同小組的經驗交流時進行比對。同時,教師可以提出一些問題來激發學生的自主思考,比如“為什么拿掉毛巾之后小車的運動距離更長了”“小車能否一直運動下去”之類的問題,并引導學生發揮想象,探究在一個阻力無限小的光滑斜面上,小車的運動情況等,與學生一起總結實驗結果,最終得出牛頓第一定律的內容。同時,牛頓第一定律又叫作慣性定律,為了幫助學生更好地理解慣性這一概念,教師可以讓每個小組的同學合作完成“打象棋”這樣一個簡單的小實驗,讓學生能夠更直觀地認識慣性這一新概念,也綜合提升了學生的動手能力和創新能力。
(三)立足學生生活,提升學生生活探究的能力
物理學科作為自然科學的重要組成部分,其本身就是一門生活性很強的學科,與人們的生活實踐密切相關。因此,教師在開展實驗教學時,也需要注意實驗與生活之間的密切聯系,借助生活中隨處可見的現象解釋物理學理論,能幫學生更好地感受物理學的魅力,提高學生對物理學的興趣。
比如。教師在進行初中物理二年級《物態變化》這一章節內容的教學時,為了更好地引入“物態變化”這一概念,可以借助自然界中肉眼可見的一些現象進行提問,比如“你知道天上的白云是怎么形成的嗎?”“你知道雨、雪、霜、雹、露的成因嗎?”之類的問題,由水在自然界中的物態變化引入當堂要講解的內容。
在正式開始教學過程時,教師首先可以借助實驗器材,將水在加熱情況下變成氣體的過程和凍結情況下變成固體的過程展示給學生看,并結合課堂引入部分討論,讓學生能夠直觀地看到水在不同條件下的物態變化。同時,教師需要將一些生活中隨處可見的物態變化引入課堂,比如冬天被凝固的衣服,如果拿到溫暖處,會重新變濕,而持續放在溫暖處,最終會變干。這其中就涉及水的固體—液體—氣體的三態變化。而衣柜里隨處可見的樟腦丸,在一段時間后的神秘消失,也是固體升華成氣體的生活實例。在研究物態變化的時候,就必須要引入“沸點”這一概念,這也是物態變化這一章節的重難點。為了幫助學生更好地理解,教師可以借助“高壓鍋的工作原理”來更好地解釋沸點和影響沸點的因素。生活中這些隨處可見的例子,對幫助學生理解物態變化都有著很好的作用,能夠幫助學生在生活中提高物理應用能力。
(四)提高實驗活動趣味性,提高學生實踐能力
科學研究表明,在初中階段的教學過程中,保持課程的趣味性,能夠激發學生的學習興趣和課堂注意力,從而提高課堂教學質量,在物理實驗教學的過程中也不例外。具有趣味性的物理學實驗能夠更好地吸引學生積極主動地參與進來,并且在實驗過程中保持著高度的注意力,能夠對實驗的現象進行積極主動的思考,這對學生的學習能力和創新能力來說都是巨大的提高。
比如,教師在初中物理八年級下冊《液體的壓強》這一章節內容的教學時,課堂開始,教師可以準備一個裝滿水的塑料袋,在袋子的底部和側面分別扎上小孔,觀察水的流出,得出“液體對容器底和容器壁有壓強”這一概念。隨后,為了幫助學生更好地理解壓強的概念,教師可以引導學生回憶用浴缸洗澡或在水里游泳的時候,當水沒過胸腔時會不會有呼吸困難的感覺,以此來感受液體壓強在學生身邊的存在,讓學生對課堂學習產生更加濃厚的興趣。同時,教師可以通過提問的方式引導學生發散思考,比如“水在對人產生壓強的同時,會對容器壁產生壓強嗎”之類的問題,讓學生思考液體內部壓強的情況。這時,教師需要準備一個兩端開口的玻璃管,給其中一側綁上橡皮膜,注水后放入一塊小橡皮,模擬人在水中,此時觀察容器底部橡皮膜的情況,就可以得出對容器底有壓強的結論。接下來測量容器壁的壓強,教師可以引出“壓強計”這樣一種物理學儀器,通過壓強計的使用,幫助學生更好地觀察液體內部各方向的壓強,最終得出正確的結論。
三、 結語
綜述,初中物理教師在進行實驗教學的過程中,首先,需要對教材中的實驗過程進行充分地把握,了解每一個實驗的操作細節;其次,教師要注意對學生主體地位的發揮,以小組的形式讓學生進行自主探究,提高學生的動手能力;再次,注重物理學科的生活性,引用生活中的實例幫助學生更好地理解物理學實驗;最后,要注意提高實踐活動的趣味性,提高學生的課堂注意力,也提高學生對物理學的興趣,從而提高學生的物理學科的應用能力,保障學生的全面發展。
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作者簡介:陳輝,江蘇省啟東市,江蘇省啟東市開發區中學。