提高初中物理實驗教學有效性的策略

李純真

(甘肅省宕昌縣沙灣中學,甘肅 宕昌 748506)

初中物理實驗教學是科學教育中不可或缺的環節,盡管實驗具有直觀生動的特點,但由于實驗條件、學生自身認知水平等因素的限制,初中物理實驗教學往往無法充分發揮其應有的效果[1].因此,提升初中物理實驗教學的有效性成為當今科學教育領域急需解決的問題之一.創新實驗設計、啟發性的實驗教學方法和創新的評價方式等都是提高初中物理實驗教學有效性的策略,借助這些策略,我們可以創造出更好的實驗教學場景,激發學生的興趣,從而達到更好的教學效果.

1 創新設計實驗,滿足學生興趣需求

1.1 設計具有啟發性的實驗內容

在實驗教學中,實驗內容的設計是十分重要的,傳統實驗內容往往是固定的、單一的,缺乏啟發性和創新性.因此,設計具有啟發性的實驗內容是非常必要的,教師需要注重實驗內容的創新性[2].通過結合實際問題、引入前沿科技、挑戰學生思維等方式,設計具有創新性的實驗內容.還可以通過設計具有啟發性的實驗內容,引導學生思考,提高他們的自主學習能力.同時,我們需要注意實驗內容的實用性,通過設計具有實際應用價值的實驗內容,學生可以在實驗中學到實際應用技能,提高他們的操作技能和實驗設計能力.

例如,在初中物理“比較不同物質吸熱情況”的實驗教學中,為使其具有創新性和啟發性,教師可以引入一些新的元素.在實驗前,教師可以引導學生思考一些與吸熱相關的實際問題.例如,為什么在夏天喝冰水會感覺涼爽?為什么在冬天穿羽絨服會感覺很暖和?這些問題可以幫助學生更好地理解吸熱的原理和應用.在實驗中,可以讓學生比較不同材料的吸熱情況,包括傳統的材料,如木材、金屬等,以及一些新型材料,如陶瓷材料、高分子材料等.通過比較不同材料的吸熱情況,學生可以了解新型材料的特點和應用,拓展自己的知識面和科技視野,同時也可以設計具有啟發性的實驗內容.例如讓學生自主設計實驗方案,比較不同溫度下不同材料的吸熱情況或自主探究不同材料的熱傳導性質等.

1.2 注重實驗過程中的交互性和互動性

在實驗教學中,實驗過程的交互性和互動性也非常重要.傳統實驗教學中,學生往往是被動接受教師的指導,缺乏交互性和互動性.教師應該積極引導學生進行實驗操作,與學生進行互動交流,及時解決學生在實驗中遇到的問題和困難,提高實驗教學的針對性和有效性[3].同時,教師也可以通過與學生的互動,了解學生的實驗能力和實驗設計能力,為個性化實驗教學提供基礎.學生應該積極參與實驗操作,與同學進行互助和合作,提高團隊協作能力和溝通能力.

例如,在初中物理“探究電流與電阻的關系”實驗教學中,教師可以引導學生按照實驗步驟進行操作,注意安全措施,及時解決學生在實驗中遇到的問題和困難.當學生在測量電阻時遇到讀數不準確的情況,教師可以通過演示正確的測量方法并與學生進行互動交流,幫助學生糾正錯誤,提高實驗操作的準確性.在與學生進行互動交流中,教師可以引導學生討論實驗結果,并根據學生的回答提出相應的問題,激發學生思考和探究的興趣.

1.3 提高實驗的真實性和實用性

傳統實驗教學通常只是基于課堂理論知識,實驗的真實性和實用性比較有限.教師在實驗教學中,應該注重其真實性、實用性和可持續性.

以“凸透鏡成像規律”實驗教學為例,教師可以通過增加實驗內容的真實性和實用性,以達到提高學生的學習興趣和效果的目的,使學生更加積極地參與實驗,進一步理解與掌握相關知識和技能.教師可以把實驗教學和日常生活結合起來,讓學生在實驗中感受凸透鏡成像的實際應用,也可以通過圖片、視頻等方式介紹凸透鏡成像的實際應用場景,如眼鏡、望遠鏡等,讓學生了解凸透鏡成像的實際意義和價值;通過引導學生進行實驗操作,讓學生親身體驗凸透鏡成像的實際操作方式,如讓學生使用凸透鏡成像實驗器材;通過調節凸透鏡的位置和物體的位置,觀察物體在凸透鏡前后的成像情況;通過引導學生們對實驗結果進行分析和討論,使其了解凸透鏡的成像規律和應用價值.如讓學生分析凸透鏡成像的原理和規律,以及在實際應用場景中如何利用凸透鏡成像技術解決實際問題,提高實驗的可持續性.

2 優化實驗流程,縮短實驗時間消耗

2.1 建立完善的實驗操作流程

建立完善的實驗操作流程是實驗教學順利進行的重要保障.在建立操作流程時,需考慮實驗目的、步驟、材料、設備、操作要點等,實驗前準備要充分,包括準備器材和試劑、設計操作步驟、講解實驗目的和要求以及告知實驗安全事項等.幫助學生明確實驗目的和要求,保障實驗安全,實驗操作過程要規范,按照操作步驟進行實驗,精確操作,準確記錄實驗數據等[3].

例如,在“伏安法測小燈泡電阻”實驗教學中,首先,需要進行實驗前準備,包括準備小燈泡、萬用表、電池等器材.設計實驗步驟、明確實驗目的和要求、告知實驗安全事項等.其次,實驗操作過程要規范.按照操作步驟進行實驗,注意實驗安全,精確操作,記錄實驗數據等.學生需要掌握如何使用萬用表測量電流和電壓,并根據測量結果計算小燈泡的電阻值.然后,實驗結果分析要深入.對實驗結果進行分析,與理論知識進行對比,討論實驗結果,學生需要了解小燈泡的電阻值與電流、電壓之間的關系,并探究影響電阻值的因素.最后,學生需要撰寫實驗報告,包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗結果分析和結論等.通過這樣的教學過程,學生可以更好地掌握伏安法測量小燈泡電阻的方法和技能,加深對電阻的理解,提高實驗操作能力和實驗思維能力.

2.2 合理安排實驗時間和任務

合理安排實驗時間和任務對于提高學生實驗效果和學習興趣非常重要.在安排實驗時間和任務時,需要考慮實驗的難易程度、實驗器材和試劑的準備時間以及實驗步驟的設計等方面[4].教師應該根據實驗內容,制定合理的實驗計劃,確保學生有足夠的時間完成實驗任務.同時,教師應該根據學生的實驗能力和實驗水平,合理安排實驗任務,確保學生能夠完成實驗步驟和實驗報告撰寫等任務,同時也能夠在實驗中充分發揮自己的實驗設計和操作能力.

例如,在“固體密度的測量”實驗教學中,安排實驗時間和任務時,教師需要考慮實驗的難易程度、實驗器材的準備時間以及實驗步驟的設計等方面.首先,教師應該向學生介紹實驗的目的、原理和方法,幫助學生理解實驗內容和要求.其次,教師應該根據學生的實驗能力和實驗水平,合理安排實驗任務,確保學生能夠完成實驗步驟和實驗報告撰寫等任務.在進行固體密度的測量實驗時,教師可以提供實驗輔助材料和指導,幫助學生更好地理解實驗內容和要求.例如,提供實驗流程圖、實驗數據處理方法、實驗報告撰寫要點等,幫助學生更好地完成實驗任務、理解實驗內容并提高實驗設計和實驗報告撰寫能力.最后,在實驗中,教師可以指導學生進行實驗設計和操作,幫助他們自主思考實驗步驟和操作流程,提升他們的實驗設計和操作能力.

3 個性化實驗教學,提高學生探究能力

3.1 針對學情設置個性化實驗內容

實驗教學中,應根據學生的學習特點和需求,個性化設計實驗內容.教師需要充分了解學生的學習能力、興趣愛好和學科特長等,以便為其量身定制符合其需求的實驗內容[5].在設計實驗內容時,可以考慮設置不同難度等級的實驗任務,滿足不同學生的學習需求和能力水平.對于學習能力較弱的學生,可以設置一些簡單易懂的實驗任務,幫助他們訓練基本實驗技能;對于學習能力較強的學生,可以設置一些難度較大的實驗任務,挑戰他們的實驗設計和創新能力.在實施實驗教學時,教師還需要根據學生的實際情況進行個性化指導和反饋,及時糾正學生的錯誤操作,同時也可以在實驗報告撰寫方面給予指導,幫助學生更好地理解實驗內容和操作要點.

3.2 提供多種實驗方法和思維模式

以初中物理“二力平衡條件”教學為例,在實驗設計方面,教師可以引導學生采用不同的實驗方法,如對照實驗、單因素實驗、多因素實驗等,幫助學生掌握實驗設計和實驗操作技能.教師可以讓學生通過調整掛重物的位置和重量,來探究物體平衡時的二力平衡條件,從而幫助學生更好地理解實驗原理和實驗結果.為了幫助學生提高實驗設計和創新能力,教師可以引導學生采用不同的思維模式,如歸納思維、演繹思維和創造性思維等.教師鼓勵學生歸納總結實驗結果,并準確描述出物體平衡時的共性特點,幫助學生深入理解二力平衡條件的實質.在實驗操作方面,教師可以引導學生進行合作學習,鼓勵學生進行交流合作,分享實驗過程和結果,幫助學生更好地理解實驗內容和操作要點,促進學生的創新思維和實踐能力的提升.

3.3 鼓勵學生探究實驗的內涵和外延

在實驗教學中,鼓勵學生探究實驗的內涵和外延,可以幫助學生更深入地理解實驗內容和實驗原理,提高學生的實驗設計和創新能力.在初中物理實驗教學中,教師應引導學生對實驗內容進行深刻分析和探究,鼓勵學生進行實驗設計和創新,引導學生自主學習和獨立思考.這些策略對提升學生的實驗操作技能有幫助,可以讓他們的科學思維和創新能力產生質的飛躍,有助于提升他們的實驗報告撰寫能力,進而更好地提升他們的科學素養.

綜上所述,在初中物理實驗過程中,教師除了要重視對學生實驗操作技巧的訓練之外,更要加強對他們的科學素養和創造力的培養,讓他們在實驗過程中感受科學的魅力,提升他們的思考能力和動手能力,培養科學精神,為未來的科學技術發展打下堅實的基礎.