探索初中物理課堂中學(xué)生操作能力的培養(yǎng)途徑

吳社衛(wèi)

【摘要】物理是初中課程體系中一門較為特殊的學(xué)科，由理論知識與實(shí)驗(yàn)操作兩大部分構(gòu)成.教師在課堂教學(xué)中，不僅需幫助學(xué)生掌握物理理論知識，還要著重培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，由此增進(jìn)理論與實(shí)踐之間的聯(lián)系，使學(xué)生科學(xué)精神、實(shí)踐能力與探究意識都取得一定的進(jìn)步.

【關(guān)鍵詞】初中物理；課堂教學(xué)；操作能力

物理作為一門比較關(guān)鍵的自然科學(xué)類科目，只有培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，才能夠讓他們將理論與實(shí)際聯(lián)系起來，將課堂中學(xué)習(xí)到的知識運(yùn)用于生活實(shí)踐中，通過親身實(shí)踐進(jìn)一步掌握物理知識.在初中物理教學(xué)中，教師一方面需注重理論知識的講授，一方面要著重培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，使其通過動手操作檢驗(yàn)自身對理論知識的學(xué)習(xí)與理解情況，讓他們在實(shí)踐中提升動手操作能力、實(shí)驗(yàn)水平、創(chuàng)造意識和創(chuàng)新能力，為后續(xù)成長扎實(shí)根基.

1 善于利用演示實(shí)驗(yàn)，激起學(xué)生操作意識

1.1 演示有趣物理實(shí)驗(yàn)，引發(fā)學(xué)生操作熱情

在初中物理課程教學(xué)中，雖然培養(yǎng)學(xué)生的操作能力屬于一項(xiàng)常規(guī)教學(xué)任務(wù)，但是學(xué)生缺乏親自動手操作的經(jīng)驗(yàn)，再加上物理是一門新開設(shè)的學(xué)科，不能一開始就直接讓學(xué)生動手操作，而是要先培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣，使其在興趣驅(qū)使下主動動手操作.對此，初中物理教師可在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)演示一些有趣的實(shí)驗(yàn)，將學(xué)生的注意力吸引到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上面來，引發(fā)學(xué)生動手操作的熱情與好奇心，為其操作能力的培養(yǎng)與提升提供源源不斷的動力支持[1].

例如 在進(jìn)行“大氣壓強(qiáng)”教學(xué)時，教師先演示以下實(shí)驗(yàn).將一張硬紙片放在平口玻璃杯的杯口位置，用手按住后倒立，詢問：松手后可以看到什么？學(xué)生發(fā)現(xiàn)這張硬紙片會直接掉下來，然后，教師把水注入玻璃杯里面，注滿后繼續(xù)用這張硬紙片擋住玻璃杯的杯口，用手按住后同樣倒立，詢問：放手后可以看到什么？學(xué)生發(fā)現(xiàn)這次硬紙片并不會掉落，且將杯子口按順時針方向旋轉(zhuǎn)一圈，學(xué)生發(fā)現(xiàn)這張硬紙片仍然不會掉落，教師借機(jī)設(shè)置疑問：你們想知道這張硬紙片為什么不會掉落嗎？激起他們的求知欲望，使其初步產(chǎn)生想要動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的熱情.接著，教師要求學(xué)生認(rèn)真閱讀課本中有關(guān)“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”的部分，并讓學(xué)生使用兩個小皮碗模擬該實(shí)驗(yàn)，把這兩個小皮碗口對口進(jìn)行擠壓后雙手用很大的力量往外拉，發(fā)現(xiàn)很難拉開，引導(dǎo)學(xué)生分析如何做才可以將這兩個小皮碗拉開.隨后，教師帶領(lǐng)學(xué)生分析這些實(shí)驗(yàn)的相同之處，讓他們感受到大氣壓強(qiáng)的確存在.

1.2 演示效果明顯實(shí)驗(yàn)，誘發(fā)學(xué)生操作動機(jī)

對于中物理教學(xué)來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于不可或缺的一部分，與理論教學(xué)相輔相成.為培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，教師需善于利用演示實(shí)驗(yàn)，盡可能提升實(shí)驗(yàn)效果，帶給學(xué)生為明顯的現(xiàn)象，這不僅能誘發(fā)學(xué)生動手操作的熱情，還可培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.同時，初中物理教師應(yīng)運(yùn)用效果明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，組織學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)進(jìn)行互動，增進(jìn)師生和生生的聯(lián)系，營造輕松、愉悅的課堂氛圍，使學(xué)生產(chǎn)生想要自主動手實(shí)驗(yàn)的渴望，為學(xué)生操作能力的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)[2].

例如 在展開“光的反射”教學(xué)時，教師先演示一個小實(shí)驗(yàn)：在課桌上面放置一面小鏡子，打開電筒用強(qiáng)光照射上去，學(xué)生能夠看到墻壁上會出現(xiàn)明亮的光斑，使學(xué)生初步了解到光的兩類反射現(xiàn)象鏡面反射與漫反射，誘發(fā)學(xué)生動作操作研究光的反射的熱情.接著，教師設(shè)置問題：光進(jìn)行反射時會有什么規(guī)律？反射光線是沿著什么方向射出？通過演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)雙管齊下的方式展開教學(xué)，利用光反射能力比較強(qiáng)的平面鏡充當(dāng)反射面，白色硬紙板和白紙對光的傳播路徑進(jìn)行呈現(xiàn)，

先讓E、F兩點(diǎn)位于同個平面上，讓入射光線沿著白色硬紙板往鏡面上的O點(diǎn)處發(fā)射，如圖1所示.要求學(xué)生觀察經(jīng)過鏡面反射后的光線方向有何變化，然后對入射光線的方向進(jìn)行改變，要求學(xué)生說出反射光線方向的變化情況.之后，教師將紙片往前或者向后折，由學(xué)生說出看到的現(xiàn)象， 并讓學(xué)生動手操作，著重研究反射角與入射角之間的關(guān)系，使其操作能力得到培養(yǎng).

2 制造更多實(shí)驗(yàn)機(jī)會，培養(yǎng)學(xué)生操作能力

2.1 鼓勵學(xué)生自主操作，不斷積累動手經(jīng)驗(yàn)

當(dāng)前，在教育教學(xué)活動中，主體不再是教師，而是學(xué)生，在初中物理教學(xué)實(shí)踐中，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力就是對這一目標(biāo)的真正落實(shí)，使學(xué)生在動手操作中深入探索物理科學(xué)的奧秘，促進(jìn)學(xué)生對理論知識的理解與掌握.所以，初中物理教師在課堂上需要善于發(fā)現(xiàn)與制造實(shí)驗(yàn)機(jī)會，利用演示實(shí)驗(yàn)起到拋磚引玉的效果，鼓勵學(xué)生親自動手操作實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生不斷積累動手操作物理實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)體會某些物理規(guī)律與原理的產(chǎn)生，強(qiáng)化學(xué)習(xí)體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力[3].

例如 以“聲音的產(chǎn)生與傳播”教學(xué)為例，教師先播放一個音頻文件，包括流水、打雷、鳥叫、汽車?yán)取L(fēng)聲、機(jī)器轟鳴等聲音，詢問：聲音是怎么產(chǎn)生的？你們是如何聽到聲音的？聲音的傳播速度與哪些因素有關(guān)？由學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)及個人認(rèn)知自由討論與作答，激起他們的求知渴望.接著，教師要求學(xué)生利用身邊的物品制造聲音，如：拍手、擊打桌子、用紙?jiān)谧烂嫔夏Σ痢⒍迥_、用腳摩擦地板、用嘴吹紙等，并讓學(xué)生一邊操作、一邊認(rèn)真觀察，探討物體發(fā)出聲音時有哪些相同點(diǎn)，學(xué)生可能說到是物體在振動.之后，教師指導(dǎo)學(xué)生自主動手實(shí)驗(yàn)：敲打音叉后，音叉會振動發(fā)出聲音，用手緊緊握住振動的音叉后，聲音會馬上停止，并讓學(xué)生把手指放在喉結(jié)處隨后說話，注意手指的感受，發(fā)現(xiàn)聲音是通過聲帶振動后出現(xiàn)的.讓學(xué)生總結(jié)所做的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)振動會發(fā)出聲音的規(guī)律.隨后教師繼續(xù)鼓勵學(xué)生自主操作，研究聲音到是底怎么產(chǎn)生的，幫助學(xué)生不斷獲取操作經(jīng)驗(yàn).

2.2 引入小組合作模式，鍛煉學(xué)生操作能力

因?yàn)槌踔猩淖灾鲃邮植僮魉接邢蓿偌由衔锢硎且婚T比較特殊的課程，要想進(jìn)一步培養(yǎng)與提升學(xué)生的操作能力，教師可及時引入小組合作學(xué)習(xí)模式，使學(xué)生在小組內(nèi)共同探討物理知識，制定實(shí)驗(yàn)方案，并操作與完成實(shí)驗(yàn).具體來說，初中物理教師應(yīng)根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計分組實(shí)驗(yàn)，借此強(qiáng)化學(xué)生之間的交流和溝通能力，倡導(dǎo)同學(xué)間互幫互助，使其同步進(jìn)行觀察、學(xué)習(xí)、思考與操作，提高學(xué)生的協(xié)作精神和團(tuán)隊(duì)意識，鍛煉學(xué)生的操作能力[4].

例如 在“液體的壓強(qiáng)”教學(xué)中，教師先演示實(shí)驗(yàn)：把清水緩緩倒入下端用橡皮膜封口的玻璃圓管中，讓學(xué)生認(rèn)真觀看玻璃圓管中倒入水前后橡皮膜有什么變化，學(xué)生發(fā)現(xiàn)橡皮膜由平整慢慢向下凸出，隨著水量的增多，凸顯愈加明顯，然后將水注入塑料袋中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)塑料袋可以脹起來，讓學(xué)生感知到液體會產(chǎn)生壓強(qiáng)，且往往各個方向均有壓強(qiáng).接著，教師組織學(xué)生以小組為單位，共同探究液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)，設(shè)置疑問：液體內(nèi)部壓強(qiáng)的大小與哪些因素有關(guān)？鼓勵學(xué)生提出猜想，如：深度、方向與密度等，使學(xué)生明確合作探究與動手操作的方向.之后，學(xué)生再往側(cè)面開有小孔的玻璃圓筒中裝水，能夠發(fā)現(xiàn)水會從小孔中流出，但是不同高度小孔流出的水流速度不同，并用液體壓強(qiáng)計對不同深度的壓強(qiáng)進(jìn)行測量.學(xué)生發(fā)現(xiàn)在液體內(nèi)部，深度越大，壓強(qiáng)就越大.隨后教師指導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)探究，使用鹽水代替清水重復(fù)上述操作，學(xué)生發(fā)現(xiàn)同一深度情況下，密度越大的液體壓強(qiáng)也越大.

3 拓展課堂教學(xué)空間，開設(shè)課外操作活動

3.1 大力提倡家庭實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生操作能力

從廣義視角來看，課堂并非純粹指有限的課內(nèi)時間與空間，還包括課下環(huán)節(jié)，為有效培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，教師就要適當(dāng)拓展課堂教學(xué)的空間，積極開設(shè)一些課外操作活動，使其擁有更多親自動手操作的機(jī)會，逐步提升他們的操作能力.為此，初中物理教師應(yīng)以做好課內(nèi)教學(xué)，大力倡導(dǎo)家庭實(shí)驗(yàn)的開展，要求學(xué)生圍繞課內(nèi)知識自主動手設(shè)計與操作一些與之有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)習(xí)范圍，借此有效培養(yǎng)與提高學(xué)生的動手操作能力[5].

例如 在“光的直線傳播”教學(xué)中，當(dāng)學(xué)習(xí)完課本中的理論知識及實(shí)驗(yàn)以后，教師可要求學(xué)生回到家中繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.進(jìn)行觀察小孔成像的家庭實(shí)驗(yàn)，主要采用一支削尖的鉛筆、火柴、蠟燭和硬紙片等材料.具體操作步驟如下：（1）用削尖的鉛筆在硬紙片的中間部位扎一個直徑為3毫米左右的小孔；（2）在屋內(nèi)把窗簾拉上，目的是使室內(nèi)變暗；（3）使用火柴點(diǎn)燃蠟燭（注意安全的前提下），放在距離墻壁比較近的位置；（4）把剛才做好的小孔放在蠟燭和墻壁中間，然后能夠在墻壁上看到蠟燭火焰，不過是倒立的.之后，學(xué)生著重探究像的大小變化，前后移動小孔，持續(xù)觀察蠟燭火焰的像有什么變化，即為：當(dāng)小孔距離墻壁較近時，像明亮、較小；而當(dāng)小孔距離墻壁越來越遠(yuǎn)時，像會不斷變大，由亮變暗.隨后對小孔大小進(jìn)行變化，重復(fù)上述操作，觀察蠟燭火焰的像有什么變化.學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)隨著小孔的不斷變大，蠟燭火焰的像也在逐漸變大、變模糊直至最后消失不見，由此訓(xùn)練學(xué)生的操作能力.

3.2 開展豐富的課外實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生操作能力

物理與生活有著十分密切的聯(lián)系，學(xué)習(xí)物理知識能夠用來研究與探索一些生活中的物理問題.對于初中物理教學(xué)而言，教師應(yīng)當(dāng)先完成課內(nèi)教學(xué)任務(wù)，再根據(jù)知識要點(diǎn)設(shè)計豐富多彩的課外實(shí)驗(yàn)活動，增進(jìn)課堂內(nèi)外的聯(lián)系，讓學(xué)生獲得更多動手操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會，使其用所學(xué)知識探究實(shí)際生活中的物理現(xiàn)象，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的動手操作能力.

例如 在實(shí)施“顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡”教學(xué)時，課外實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，教師可布置一項(xiàng)自主制作望遠(yuǎn)鏡的實(shí)驗(yàn)任務(wù).準(zhǔn)備好兩個焦距大小不同的凸透鏡，以及分別與兩個透鏡直徑大小接近的兩個硬紙筒，其中小紙筒可以套到大紙筒里面，大焦距凸透鏡作為物鏡，小焦距凸透鏡作為目鏡，將它們固定到與之對應(yīng)的兩個硬紙筒里面，這樣望遠(yuǎn)鏡就制作成功了.接著，學(xué)生可來到室外或者野外，利用自主動手制作的望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行嘗試，觀看一些距離比較遠(yuǎn)的物體，把物鏡對準(zhǔn)遠(yuǎn)處物體，調(diào)整小紙筒的位置，最終看清楚遠(yuǎn)處的物體，并分析原理：從遠(yuǎn)處物體表面射到望遠(yuǎn)鏡物鏡上面的是平行光線，透過物鏡后，在焦點(diǎn)之外且距焦點(diǎn)較近的位置，能夠生成一個倒立、縮小的像，因?yàn)槟跨R的前焦點(diǎn)同物鏡的后焦點(diǎn)重合，那么實(shí)像是位于目鏡同自身焦點(diǎn)之間且距離焦點(diǎn)比較近的地方，而實(shí)像針對目鏡而言是物體，不過對于目鏡產(chǎn)生的像來說是放大后的虛像，當(dāng)人們對著目鏡進(jìn)行物體觀察時，可以看到放大的虛像.

4 結(jié)語

總而言之，在初中物理課堂教學(xué)活動中，教師除做好理論知識的講授以外，還要把側(cè)重點(diǎn)放在操作能力的培養(yǎng)方面，充分結(jié)合物理學(xué)科的知識特征與優(yōu)勢，盡可能為學(xué)生制造更多親自動手參與操作的機(jī)會，并考慮到初中生的年齡、心理、生活、思維等因素，確保操作活動與他們的身心特點(diǎn)及認(rèn)知水平相契合，使其在豐富多樣的實(shí)踐活動中逐步提升操作能力.

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳銳.如何在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力[J].課程教育研究，2019（47）：179-180.

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