基于探究實驗教學加強初中生物理科學精神培養

陳 琳

(江蘇省常熟市練塘中學,江蘇 蘇州 215500)

在物理實驗及教學過程當中,為了使學生能夠掌握相應的知識,提高物理課堂教學的價值,確保學生的邏輯思維與物理核心素養都得以提升,教師要通過組織學生對實驗進行條件分析、總結等多方面進行教學,使學生在實驗教學過程當中圍繞這些方面進行學習,發揮探究性教學的價值,在物理課堂教學的發展下培養學生的創新能力.

1 初中探究性實驗教學方法

其一,控制變量法.控制變量法就是控制實驗中某一變量,對其他變量進行線性變化,得到實驗結論.

其二,歸納法.在初中物理探究性教學當中,教師為了驗證實驗的原理,應當應用歸納法進行實驗教學,通過多次實驗形成歸納性知識,從而驗證實驗原理.

其三,圖像法.在初中物理課堂上,教師應用圖像法進行探究性實驗能夠針對實驗現象建立直角坐標系,根據實驗數據繪制相應的圖像,可以直觀地反應實驗現象,從而根據實驗現象研究實驗規律.

其四,等效替代法.在八年級的“探究平面鏡成像的特點”這一實驗教學當中,物理教師為了驗證該實驗原理,應當應用兩根與其物體的大小完全相同的蠟燭實現等效替換,從而確定平面成像的物理規律.

2 探究性實驗教學在初中物理教學中的價值

2.1 激發學生物理學習興趣

在初中物理課堂教學中,其中涉及到眾多的物理知識與復雜的重點內容,由于物理知識具有抽象性和理論性,會增加學生對物理學習的難度.在課堂教學當中,受到物質資源以及教學資源等因素的限制,會使物理教師在開展課堂教學時,無法針對重點知識進行實驗教學.在該情況下,為了不影響學生對物理實驗的學習興趣,初中物理教師應當開展探究性實驗教學活動,教師的教學目標應當立足于學生對物理學習的興趣,提高學生課堂學習的積極性,使學生掌握物理知識,提高課堂學習效率.

2.2 提高學生實踐操作能力

在新課標下,初中物理教師開展實踐探究活動,有助于提高學生的實驗操作能力.在傳統的教學模式下,初中物理教師忽視學生的物理核心素養與動手實踐操作能力,降低了學生對物理學習的積極性和主動性,致使學生在課堂學習過程當中,無法提高課堂學習效率.基于此,教師在開展實踐探究教學活動時,應當針對學生的實踐操作能力以及學生的物理核心素養進行實驗教學,能夠使學生感受實驗操作的各個環節,針對實驗操作的重點和難點內容,使學生掌握其相應的操作技巧,鍛煉學生的動手實踐操作能力.

2.3 培養學生實踐創新能力

在初中物理課堂教學中,教師開展探究性實驗,引導學生針對實驗內容制作一些物理小實驗,能夠使學生在實驗教學當中逐漸完善自身的設計,激發學生的創造潛力.在物理實踐探究過程當中,為了使學生更好地理解物理原理,并獲得實驗體驗,教師要充分利用學生的經驗展開實踐操作,了解物理規律.針對探究性的實驗而言,該過程要求學生要利用開放性思維對物理實驗內容進行探究,使學生在實驗操作過程當中掌握新的認識,提高自身實驗技巧,累積豐富的物理常識與物理知識,促進學生實踐創新能力的提高.

2.4 培養學生細節觀察能力

在傳統的物理實驗過程當中,由于物理教師開展應試教學,忽視了學生的觀察能力,不僅會影響學生觀察能力的培養,還會降低學生物理課堂學習的興趣.因此,初中物理教師在開展課堂教學活動時,要充分地培養學生的觀察能力,針對探究性實驗進行微觀教學.

3 探究性實驗教學對科學精神的培養策略

3.1 創設問題情境,培養科學思維

在初中實驗探究教學過程當中,教師要注重學生科學思維的培養,促進其科學思維的發展,形成嚴謹的學習態度,對事物產生科學的認知,以幫助學生解決物理問題.初中物理教師在開展課堂教學時,應當完善其教學手段,豐富其教學內容,促進學生對物理知識的學習,提高學生科學思維的發展.基于此,初中物理教師通過開展問題情境教學方式,可以對學生物理知識的學習進行指導,引導學生在問題情境下進行物理知識的學習,促進學生科學思維的發展,使學生的課堂學效率得以提高.

例如,教師在開展九年級“探究電磁鐵的磁性”這一實驗教學內容時,通過開展問題探究性實驗,引導學生對該實驗內容進行學習.本實驗需要準備電磁鐵、釘子、電源、開關、變阻器、若干導線等,通過對實驗過程的仔細觀察,用導線對實驗器材進行串聯,在控制線圈匝數不變的情況下改變電流的大小,從而使學生掌握“當線圈匝數一定時,增加電流會吸引更多的釘子”這一實驗現象.通過學生的仔細觀察,基于控制變量法進行實驗操作,得出“通電的時候電流越大,電磁鐵磁性越強”“若電流不變時,電磁鐵上的線圈匝數越多,磁性越強”“電磁鐵通電時候產生磁性,斷開開關,則磁性消失”的實驗結論.

3.2 基于問題導學,引導學生參與

在課堂教學中,教師要圍繞物理實踐展開具體的實驗教學,使學生積極主動地參與到實驗探究過程當中.基于問題導學的形式,為學生搭建問題探究的平臺,以此促進學生物理核心素養的培養.在開展教學活動前,教師要開展猜想與探究的實驗教學設計,使學生理解教學內容,對實驗進行充分的掌握.同時教師要尊重學生之間的個性,不能將問題設計過于困難,也不能將問題設計過于簡單,否則會降低學生對物理學習的興趣.教師開展問題導向教學時,要充分考慮問題的導向性,確保問題具有啟發價值,使學生能夠積極主動參與到物理實驗探究過程,從而圍繞問題進行實驗探究,以此提高學生課堂參與積極性.

例如,教師在開展“浮力大小”的實驗教學時,為了使學生都能夠親自感觸到浮力,教師可以開展實驗探究性活動,使學生在實驗過程中感受浮力.基于此,教師開展實驗教學時,為了滿足學生的求知心理和探究欲望,可以提前準備相應的實驗材料,如:橡皮泥、膠水桶、彈簧、金屬球等,并且讓學生在課堂中進行實驗操作.在教師準備相應的實驗器材之后,可以引導學生對“浸入液體的膠水桶與金屬球是否會受到浮力作用而飄起來”進行猜想,然后圍繞該學生的猜想進行大膽猜測,從而使學生積極參與到課堂實驗教學過程當中,使學生對物理實驗教學效率得以提升,學生的求知心理和探究欲望得以激發.

3.3 聯系生活實際,提高學習效率

在初中的實驗探究教學過程當中,教師需要注意課堂內容相關知識點要與生活實際當中的物理現象進行緊密的結合,指導學生積極發現生活當中具有趣味性的物理實驗現象,將現實與物理知識緊密結合,從而發現生活中的物理現象,以此來使學生將抽象的物理現象與生活實際相結合,將抽象的知識具體化,提高學生的學習效率.

例如,在開展“摩擦力”的知識教學時,為了使學生充分了解到摩擦力的概念,可以將抽象的摩擦力與生活實際相結合,加強物理知識與生活實例的聯系.在自行車運動過程當中,通過后車帶與地面之間產生摩擦力,促使自行車向前運動,而自行車在剎車的過程當中,則是通過摩擦力原理增加摩擦力,形成剎車效果.為使學生能夠理解相關的物理知識,并且將物理知識應用到實際當中,教師可以舉生活中的實例與物理知識相結合.例如,貨車擱置在車廂中間,可行駛一段時間之后,貨物會“跑”到車廂的尾部,是由于慣性所致,貨車在啟動時,由于貨物受到慣性的作用,保持原來的靜止狀態,然而車廂與貨物之間的摩擦力較小,車廂在運動的過程當中,使貨物與車廂形成相對運動,致使物體會“跑”到車廂的尾部.通過該生活實例,使學生了解到摩擦力與慣性的存在,了解到慣性與摩擦力之間的知識,將抽象的知識具體化,從而使學生在生活當中應用慣性知識,降低生活中事故發生的幾率.

3.4 創新教學模式,樹立正確態度

初中物理教師基于核心素養,開展物理實驗探究教學活動,應當摒棄傳統教學觀念,基于學生為課堂學習的主體,針對新課程中的內容體系進行創新,從而形成創新性思維,提高課堂教學水平.在初中物理課堂教學時,教師開展探究性教學模式,應當建立尊重平等的師生關系,教師與學生達成共識,共同促進學生課堂學習水平的提高.教師開展高效的探究物理實驗教學活動,針對物理實驗教學內容設計并制定科學探究實驗,對實驗內容與實驗活動進行歸納總結,以此來激發學生對物理知識學習的興趣,培養學生創新能力和科學探究思維,從而提高學生物理核心素養.

例如,教師在教學“融化與凝固”這一教學實驗時,為了使學生能夠更好地理解融化與凝固的定義,教師可以隨機設置以下問題:在凝固過程當中是放熱現象還是吸熱現象?融化與凝固前后的溫度變化如何等.在學生對以上問題進行詳細的思考之后,可以用華氏溫度計對冰塊融化形成水以及水凝固形成冰的現象進行實驗操作.對此教師為了實現預期的實驗效果,可重點講解融化與凝固的特點,促進學生對物理知識的理解.教師根據實驗現象對物理知識進行講解,同時使學生樹立正確的學習態度,提高學生課堂學習效率,使學生在教師的引導進行創新性學習,有效培養學生物理核心素養.

綜上所述,初中物理教師在開展課堂教學活動時,應當基于學生為課堂教學的主體,鼓勵學生積極參與到課堂當中,引導學生自主學習.針對學生的科學核心素養進行培養,使學生樹立正確的學習觀念,提高學生的創新能力,培養學生的科學邏輯思維,使學生能夠將實驗操作與物理知識內容相結合,針對學生的物理綜合能力進行提升,提高學生物理學習興趣,促進學生創新能力的提高.