基于關(guān)鍵能力培養(yǎng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

董立剛

摘? ?要：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有其自身的特點(diǎn)，對(duì)此教師需要有整合意識(shí)，并精選實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，推出實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，以此為學(xué)生提供更多進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)，進(jìn)而可順利培養(yǎng)學(xué)生的思維、觀察、操作和創(chuàng)造能力。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師圍繞學(xué)生的關(guān)鍵能力培養(yǎng)開展教學(xué)，符合新課程改革的要求，對(duì)促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展也有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);關(guān)鍵能力

中圖分類號(hào)：G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1009-010X（2022）11-0056-02

思維能力、觀察能力、操作能力、創(chuàng)造能力，這些都是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求學(xué)生具備的關(guān)鍵能力。教師在執(zhí)行教案時(shí)，需要從不同的角度開展設(shè)計(jì)和組織，以培養(yǎng)學(xué)生這些關(guān)鍵能力，進(jìn)而為學(xué)生的成長(zhǎng)提供更多的助力和支持。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，教師利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力，需要整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)環(huán)境、組織實(shí)驗(yàn)活動(dòng)、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，并為學(xué)生規(guī)劃清晰的學(xué)習(xí)路線，只有這樣才能促進(jìn)其學(xué)科關(guān)鍵能力的成長(zhǎng)。

一、整合實(shí)驗(yàn)資源，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，要先做好內(nèi)容篩選，然后再對(duì)實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)等多種制約因素開展具體分析。特別是學(xué)情調(diào)查，這是最為關(guān)鍵的因素，因?yàn)槲ㄓ型瞥龈嗪线m的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，才能給學(xué)生帶來更多進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)，才能順利啟動(dòng)學(xué)生的學(xué)科思維。

例如在講授人教版八年級(jí)物理下冊(cè)“彈力”一節(jié)時(shí)，教師可先拿出彈簧測(cè)力計(jì)，向?qū)W生詳細(xì)解讀彈簧、指針、掛鉤、吊環(huán)、刻度盤等的作用，然后再進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生了解其操作原理。為了激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作熱情，教師可要求學(xué)生利用身邊物品做彈力實(shí)驗(yàn)，即仔細(xì)觀察身邊的物品，發(fā)現(xiàn)很多東西都有彈性，嘗試用它們做彈力實(shí)驗(yàn)，看誰能有新發(fā)現(xiàn)。學(xué)生開始搜集合適的物品，開展彈力操作實(shí)驗(yàn)。而教師則深入到學(xué)生中間，給學(xué)生帶來彈簧、橡皮筋等小物品，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)而歸納總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在原理討論環(huán)節(jié)，學(xué)生可根據(jù)自己的操作情況，對(duì)彈力產(chǎn)生的原理進(jìn)行解析——發(fā)生形變的物體會(huì)產(chǎn)生彈力，形變?cè)酱螅鋸椓驮酱螅绻鲆欢ǚ秶锲肪筒荒芑謴?fù)原狀，其彈力也會(huì)消失。

二、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

物理實(shí)驗(yàn)需要操作環(huán)境的支持，因此教師需要對(duì)實(shí)驗(yàn)所需的場(chǎng)地、器材、輔助材料等進(jìn)行審查，以為學(xué)生創(chuàng)造更多觀察的機(jī)會(huì)，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力有積極幫助。如果有需要，教師還可以吸收學(xué)生的意見，以優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)，并使其參與材料和素材的搜集和準(zhǔn)備，如此能夠?qū)W(xué)生形成思維沖擊。

例如在講授“浮力”這部分內(nèi)容時(shí)，教師為每一個(gè)小組都準(zhǔn)備了彈簧測(cè)力計(jì)、乒乓球、水槽、細(xì)線、石塊、燒杯、鹽水等實(shí)驗(yàn)材料。在課堂導(dǎo)學(xué)環(huán)節(jié)，教師現(xiàn)場(chǎng)演示實(shí)驗(yàn)步驟，證明浮力存在。為調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，教師還設(shè)計(jì)了探索實(shí)驗(yàn)任務(wù)——浮在水面上的物品有浮力，浸沒在水中的石塊受到浮力嗎？先猜想，然后學(xué)習(xí)小組做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。學(xué)生接受任務(wù)后，都能夠積極行動(dòng)起來，開始猜想和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生操作環(huán)節(jié)，教師要深入到學(xué)生之中，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作過程中存在的問題進(jìn)行對(duì)應(yīng)解答。經(jīng)過一番探索，學(xué)習(xí)小組的實(shí)驗(yàn)操作都獲得了圓滿成功，然后教師可組織學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)介紹，如此可為學(xué)生提供更多進(jìn)行學(xué)習(xí)交流的機(jī)會(huì)。

三、組織實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力

物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容眾多，為增加學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì)，教師不妨對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，以讓學(xué)生在生活條件下也能自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)流程，如此學(xué)生響應(yīng)得更為積極，訓(xùn)練效果也更好。個(gè)體實(shí)驗(yàn)、集體實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)驗(yàn)，都是可以選擇的活動(dòng)形式，教師要廣泛征詢學(xué)生的意見，以確保實(shí)驗(yàn)自然推進(jìn)。

物理實(shí)驗(yàn)對(duì)操作環(huán)境有一定的要求，因此教師要巧妙安排，以為學(xué)生提供更多的操作機(jī)會(huì)，這無疑能換取更多的訓(xùn)練成果。例如在講授“動(dòng)能和勢(shì)能”這部分內(nèi)容時(shí)，教師設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)活動(dòng)任務(wù)：自行準(zhǔn)備一些堅(jiān)硬的物品，如鋼球、石塊等。然后讓同一個(gè)鋼球或者石塊，在不同的高度自由落體，觀察鋼球或者石塊陷入沙子的深度。隨后再選擇不同質(zhì)量的鋼球或者石塊，在同一高度自由落體，觀察鋼球或者石塊落地陷入沙子的深度。最后分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，判斷重力勢(shì)能的大小。學(xué)生接受實(shí)驗(yàn)任務(wù)后，都能夠積極行動(dòng)起來，自行尋找實(shí)驗(yàn)器材，然后在不同的環(huán)境下開展實(shí)驗(yàn)操作。經(jīng)過多輪操作，學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中獲得了不少啟示，對(duì)重力勢(shì)能的大小也有了直觀認(rèn)識(shí)。然后教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)交流活動(dòng)，讓學(xué)生在互動(dòng)交流中，促進(jìn)理性認(rèn)知的構(gòu)建。

四、延伸實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力

物理與學(xué)生的生活有太多的對(duì)接點(diǎn)，教師有意識(shí)地推出實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生在生活條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力，還能成功激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維，使學(xué)生建立起主動(dòng)探索的意識(shí)。特別是替代實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作，具有更強(qiáng)的挑戰(zhàn)性，教師鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合生活條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，并科學(xué)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這能夠?yàn)閷W(xué)生帶來更多的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，同時(shí)由此建立起來的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知也更豐富。

在講授“杠桿”這部分內(nèi)容時(shí)，教師可先展示一組圖片，要求學(xué)生觀察，然后結(jié)合自身的生活經(jīng)歷，列舉一些杠桿在生活中應(yīng)用的案例。學(xué)生都有相關(guān)生活經(jīng)歷，對(duì)生活中杠桿的應(yīng)用也比較熟悉，因此很快就能列舉出一些案例。為了激發(fā)學(xué)生進(jìn)行深度思考的熱情，教師還推出了實(shí)驗(yàn)探索任務(wù)——杠桿的平衡條件有哪些？如果杠桿平衡了，這時(shí)動(dòng)力、動(dòng)力臂、阻力、阻力臂之間存在什么樣的關(guān)系？先做猜想，然后利用實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。任務(wù)推出后，學(xué)生都能夠積極開展思考和討論，并主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，尋找適合的材料開展實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)猜想進(jìn)行驗(yàn)證。學(xué)生對(duì)生活中的物理實(shí)驗(yàn)比較感興趣，教師抓住學(xué)生的這種心理做設(shè)計(jì)，可促進(jìn)其學(xué)科認(rèn)知的成長(zhǎng)。

教師圍繞學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)開展教學(xué)，可為學(xué)生順利進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)創(chuàng)造條件。這符合新課標(biāo)的要求，也使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有更強(qiáng)的針對(duì)性。

【責(zé)任編輯 韓梁彥】