甘肅省天水市玉泉中學 任曉飛
實驗是初中物理教學的“靈魂”,也是學生探索物理世界的“鑰匙”。初中物理教師在開展教學工作中,要靈活運用現有的教學手段,開發多種實驗教學資源,鼓勵學生自主探究、自主實驗,擺脫傳統“單線程”教學架構的束縛,提升教學工作針對性與指向性的同時,促進學生實驗能力、物理素養的相互轉化。
新課改背景下,學生能力培養逐漸成為教師教學工作的重點。物理實驗作為物理學科的重要版塊,亦是學生能力、素養發展的重要渠道。開展實驗教學,能夠幫助學生正確認識世界,把握事物發展的一般規律,培養學生良好科學精神的同時,提高對物理的認知。
實驗作為物理教學工作開展的重點,在一定程度上推動了理論和實踐教學的深度融合。初中物理教師要以學生發展為根本,立足核心素養,明確新課改的新要求、新目標,開展多元化的實驗教學活動,讓學生在學習中掌握知識運用的能力,在實驗中深化知識,跳出機械背誦的學習“怪圈”,從而促進自身實驗操作能力和知識運用能力的全面提升。
受傳統應試思維的限制,部分教師在開展實驗教學工作時過于注重知識的講授,忽略了學生個體差異及物理知識的抽象性,將實驗操作、注意事項以純文字的形式展示給學生,這對現階段學生來講很不適應。一方面,現階段初中生思維、認知尚未成熟,他們難以獨自完成教師的指定任務;另一方面,缺乏具象化的實驗引導,大多數學生難以正確運用所學知識,影響自身綜合能力提升。
目前,大多數初中生都只是結合教材來進行物理實驗的操作,相比于實驗過程,他們更注重實驗現象及引申的知識點,對實驗本身缺乏正確的認知,在一定程度上限制了自身科學探究能力的提升。例如學生在電磁學實驗學習中,只是死記硬背奧斯特實驗步驟、實驗結論,以及相關的公式,忽略了利用磁鐵和電池等器材來自主設計實驗,導致實驗教學并未發揮出原本的作用。
物理實驗體現了理論和實踐的完美融合,但是很多學生將重點放在了理論知識上,背誦實驗現象、實驗結論和實驗驗證的物理公式,很少主動推理、論證實驗現象,也很少自主制作實驗器材和設計物理實驗,影響了自身學習質量。
互聯網技術為物理實驗教學工作開展提供了新渠道,教師可錄制實驗操作視頻,結合文字幫助學生掌握實驗注意事項,以此提高實驗教學質量。以“凸透鏡成像”實驗為例,開展教學前,教師可錄制實驗操作視頻,運用手電筒照射凸透鏡,不斷調整光屏與凸透鏡間的距離,直到光屏上的光斑最小最亮時,固定好光屏的位置,用刻度尺測量此刻凸透鏡和光屏之間的距離,然后把光屏移動到二倍焦距,觀察光屏上光斑變化。學生可以結合視頻,利用放大鏡、老花鏡等凸透鏡物體進行實驗,明確凸透鏡焦距以及成像的規律,加深知識印象。除此之外,教師還可在原有的實驗上進行延伸,幫助學生總結一倍焦距、二倍焦距下的成像規律,促進學生實驗能力的提升。
合作作為當今時代主題,亦是學生能力、素養發展的重要內涵。教師作為知識的講授者與引導者,應把握合作學習的內涵,積極開展團隊學習活動,鼓勵學生展現自我的同時,消除他們能力間的差異,推動高質量課堂建設。
以“滑動摩擦力”實驗為例,開展教學前,教師可遵循異質成組的原則,將學生合理分成多個實驗小組,并任命優等生擔任小組長,由他們來指導學困生的物理實驗操作。實驗開展前,每個小組要根據實驗要求,自主收集實驗道具,如:毛巾、絲綢、砝碼盒、木塊、圓珠筆、彈簧測力計等,思考影響摩擦力大小的因素。同時,教師還可創設相應的實驗情境,鼓勵各個小組進行集體討論,圍繞實驗目的,共同制定實驗方案。其次,每個小組還要做好分工,優秀生要明確本實驗的目的,指導中等生、學困生按照要求進行實驗操作;中等生、學困生在操作過程中,要及時記錄彈簧測力計的數值變化,并通過數據的比對,總結影響摩擦力大小的原因(接觸面、接觸壓力),彌補傳統“知識主導”教學模式的短板,提高學生物理實驗操作能力。
實驗是學生學習物理的最佳方式。通過開展物理實驗教學,能夠將教材內容更為直觀地展現給學生,使其真切感受物理變化和規律,這對于學生物理學習興趣及探究素養的提升具有積極作用。而生活元素的加入,不僅能夠降低學生學習壓力,激發其探究意識,而且多種生活經驗也能夠幫助他們掌握實驗基本原理,提升思維認知。為此,在物理實驗教學的過程中,教師應注重生活情境的創設,開展趣味實驗,從而提升實驗教學成效。
以“重力與質量之間關系”實驗為例,開展教學前,教師可為學生展示瀑布傾瀉、捕魚撒網、農田農藥噴灑等畫面,并設置以下幾個問題引導學生進行思考:(1)重力與質量有什么樣的聯系?(2)如何判斷重力的方向?
針對上述問題,教師可設計相關的實驗,準備大小、質地相同的小球,讓學生分別將其從高處靜止下落或沿豎直向上、水平等任意方向拋出,記錄小球運動情況,猜測重力產生的原因及方向。為了幫助學生進一步感受重力,教師還可引入“引力”這一概念,并展示相關資料,鼓勵學生自主設計“引力”的實驗。例如:有的學生用細線拴住某一物體,繞手做圓周運動,繩子與橡皮之間的作用力即為引力。這樣一來,多種形式的實驗不僅能夠喚醒學生探究意識,提高其操作能力,而且在多種問題的加持下,提高了學生對物理知識的興趣,推動了物理實驗教學工作的高質量開展。
教學評價課堂教學的總結,也是學生能力提升、教師教學開展的關鍵。教師在開展物理實驗教學時,要明確教學評價指導意義,以教學質量、學生發展為根本,制定多層次、梯度式的評價內容,精準對接學生現階段學習情況,并為教師后續教學提供參考。
首先,教學評價要具有一定激勵作用。由于學生能力、認知等能力的不同,傳統的評價體系無法滿足現階段學生發展需求。為此,教師要以“尊重學生個體差異”為基本原則,明確“因材施教、因學定教”的教學根本,設計不同的評價內容與激勵政策,從基礎知識運用再到自主實驗設計,根據學生認知進行相應調整,實現全程、全方位育人的同時,鼓勵學生突破自我。
其次,教學評價要具有一定的深度與廣度。以“機械運動”實驗為例,教師可圍繞課前、課上、課下三個階段,設計不同的評價內容,并在此基礎上開展差異化教學。課前階段,教師可以對學生預習情況、機械運動定義理解、課前習題檢測等方面進行評價,針對學生學習情況、興趣愛好等方面的不同,制定與之對應的教學內容;課上實驗階段,教師主要對學生實驗操作規范程度、實驗現象分析等環節進行評價,并結合課前評價內容,制定專項練習方案,保證每位學生學習效率的提升;課下階段,教師可以以周/月為節點,對學生學習反饋進行記錄、評價,針對其普遍存在的問題,組建課下學習小組,強化學生知識記憶,從而加速其物理核心素養的培育。
綜上所述,當今教育背景下,初中物理教師要重新審視教學與育人工作的聯系,全面解讀物理實驗教學的育人價值,立足學生發展需求,轉變傳統教學思維,提升課堂溫度的同時,喚醒學生實驗探究意識。與此同時,在教學具體實施過程中,教師還要做到兩個“自我”,即:自我反思、自我進步,積極開發多種教學資源,豐富課堂教學內涵的同時,使物理實驗教學更加科學、規范,從而確保學生的學習體驗,真正落實素質教育的根本任務。