新課標(biāo)下物理實驗創(chuàng)新教學(xué)的實踐研究

【摘要】隨著新課程標(biāo)準(zhǔn)的實施，物理實驗教學(xué)逐漸迎來了創(chuàng)新的春天。文章針對初中物理實驗創(chuàng)新教學(xué)進(jìn)行了研究。在實驗需求方面，提出了制作式、綜合式實驗教學(xué)類型。

【關(guān)鍵詞】初中物理；實驗創(chuàng)新教學(xué)；新課標(biāo)

實驗教學(xué)是物理教育的重要組成部分，對培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新精神和科學(xué)素養(yǎng)具有重要意義。隨著新課程理念的不斷深化，物理實驗教學(xué)亟需創(chuàng)新，以適應(yīng)新形勢下教育教學(xué)的新要求。如何在實驗內(nèi)容、形式和支持等方面進(jìn)行創(chuàng)新探索，是當(dāng)前亟待解決的問題。

一、指向?qū)嶒炐枨螅x擇實驗教學(xué)的類型

1.制作式，熟悉機(jī)械運(yùn)動

制作式實驗教學(xué)是將實驗的制作過程融入到教學(xué)活動中，讓學(xué)生在動手操作中體驗知識，培養(yǎng)他們的動手能力。這種教學(xué)模式貼近生活實際，能夠更好地激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過實踐來加深對物理基礎(chǔ)知識的理解。

在教學(xué)“牛頓第一定律”的課堂上，教師可以精心策劃一場生動的實踐活動，讓學(xué)生親手打造簡易的物體運(yùn)動模型。活動伊始，教師描繪了一個生活場景：“想象一下，一輛汽車在寬闊平坦的公路上平穩(wěn)行駛，突然間，發(fā)動機(jī)熄火了，那么這輛車接下來會怎樣運(yùn)動呢？”這一設(shè)問迅速吸引了學(xué)生的注意力。通過熱烈的討論，學(xué)生自然而然地接觸到了“慣性”這一核心概念，并初步感受到它與牛頓第一定律之間的緊密聯(lián)系。隨后，教師引導(dǎo)學(xué)生步入實踐環(huán)節(jié)，鼓勵他們利用廢舊CD作為車輪，滾珠軸承作為軸心以減少摩擦，再加上硬紙板巧妙構(gòu)造成車身，共同打造出一個個別出心裁的滾動小車裝置。在制作過程中，學(xué)生不僅學(xué)會了如何運(yùn)用這些日常材料進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，還深刻體會到了物理學(xué)中“摩擦力”對物體運(yùn)動狀態(tài)的影響，積極探索減小摩擦力的方法，如調(diào)整車輪與軸心的配合緊密度、在接觸面涂抹潤滑油等，力求讓小車能在實驗臺上更接近于理想狀態(tài)的勻速直線運(yùn)動。

2.綜合式，探索電磁轉(zhuǎn)化

綜合式實驗教學(xué)是將多學(xué)科知識融入到物理實驗中，通過多角度、多層次的探究活動，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。此類方法促使學(xué)生在動手操作中進(jìn)行深層次的思考，進(jìn)而加深了學(xué)生對物理規(guī)律的理解。

在教學(xué)“電磁感應(yīng)定律”的時候，教師可以設(shè)計一個綜合實驗，幫助學(xué)生理解這一重要定律。教師首先展示一個常見的現(xiàn)象：電磁爐加熱。在引導(dǎo)學(xué)生思考電磁爐加熱的原理后，教師準(zhǔn)備了銅線、鐵釘、磁鐵和電流表等材料，讓學(xué)生動手制作一個簡易的電磁感應(yīng)裝置。學(xué)生將銅線繞在鐵釘上，制成一個簡單的線圈，然后將磁鐵迅速插入和拔出線圈，通過電流表觀察指針的變化情況。教師引導(dǎo)學(xué)生討論：為什么插入和拔出磁鐵時電流表的指針會擺動？此時，教師可以進(jìn)一步解釋電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容，即當(dāng)磁通量發(fā)生變化時，線圈中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，進(jìn)而產(chǎn)生電流。為了深化理解，教師還可以讓學(xué)生改變磁鐵的速度和方向，觀察電流表的不同反應(yīng)，并記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。通過這樣的操作，學(xué)生不僅學(xué)會了制作簡單的實驗裝置，還對電磁感應(yīng)定律有了更加深刻地理解。

二、提供實驗支持，拓展實驗教學(xué)的資源

1.數(shù)字資源，比較數(shù)據(jù)信息

數(shù)字資源在物理教學(xué)中發(fā)揮著越來越重要的作用。教師可以利用豐富的數(shù)據(jù)信息和互聯(lián)網(wǎng)資源，為學(xué)生呈現(xiàn)直觀、生動的實驗數(shù)據(jù)和模擬效果。比較不同物質(zhì)的密度數(shù)據(jù)就是一個典型的應(yīng)用案例，通過對比分析，學(xué)生可以更好地把握密度這一重要物理量的內(nèi)涵。

在講解“物質(zhì)的密度”這一內(nèi)容時，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)資源，設(shè)計一個比較不同物質(zhì)密度的實踐活動。教師可以向?qū)W生介紹密度的概念和測量方法，并引出一個值得探究的問題：不同物質(zhì)的密度有何差異？接著，引導(dǎo)學(xué)生查閱網(wǎng)絡(luò)上公開的密度數(shù)據(jù)表，列出常見物質(zhì)如鐵、鋁、木材、冰等的密度值。然后再布置一個小組協(xié)作任務(wù)。為了增加實踐環(huán)節(jié)，教師還可以利用網(wǎng)上的模擬軟件，讓學(xué)生觀察不同密度物質(zhì)在液體中的漂浮或下沉情況，并與理論計算值進(jìn)行比較。通過這種數(shù)字資源的綜合應(yīng)用，學(xué)生不僅加深了對密度概念的理解，還培養(yǎng)了收集、整理和分析數(shù)據(jù)的能力。

2.實踐資源，深化思維品質(zhì)

實踐是學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過親身實踐，學(xué)生不僅能鞏固所學(xué)理論知識，更能培養(yǎng)科學(xué)思維方式。在教學(xué)理論知識的同時，教師可以設(shè)計富有啟發(fā)性的實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生動手操作，深化對基礎(chǔ)理論的理解。

在講解“電路連接的基本方式”時，教師可以設(shè)計一個實際操作實驗，讓學(xué)生親自體驗串聯(lián)和并聯(lián)電路的區(qū)別。學(xué)生開始依次將電源、開關(guān)和多個燈泡連接在一條導(dǎo)線上，形成一個單一的回路。當(dāng)開關(guān)閉合時，觀察到所有燈泡依次亮起，一旦其中一個燈泡斷開，整個電路便無法工作。接著，嘗試組裝并聯(lián)電路。將每個燈泡分別連接到電源的正負(fù)極，形成多個并行的回路。可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)開關(guān)閉合時，每個燈泡獨(dú)立亮起，即使其中一個燈泡斷開，其他燈泡仍然正常工作。通過這兩個簡單的實驗，學(xué)生清晰地理解了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的基本工作原理及其應(yīng)用場景。串聯(lián)和并聯(lián)電路的實驗操作，不僅幫助學(xué)生掌握了基礎(chǔ)的電路知識，還培養(yǎng)了他們的動手能力和邏輯思維能力。

三、聚焦實驗特質(zhì)，豐富實驗教學(xué)的形式

1.融合式，指導(dǎo)交叉應(yīng)用

融合式實驗教學(xué)是一種綜合性的教學(xué)形式，旨在引導(dǎo)學(xué)生探索多個學(xué)科的交叉應(yīng)用，并培養(yǎng)他們的綜合素養(yǎng)。

在教學(xué)“走進(jìn)分子世界”這一主題時，融合式實驗教學(xué)可以起到很好的作用。通過結(jié)合化學(xué)、生物、物理等學(xué)科的知識和實驗技能，學(xué)生可以深入了解分子結(jié)構(gòu)、分子間相互作用以及分子在生物體系中的功能和影響。比如教師可以設(shè)計一個融合式實驗，讓學(xué)生通過實際操作和觀察，了解水分子的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。通過實驗室實踐，學(xué)生可以使用顯微鏡觀察水分子的形態(tài)和排列方式。融合式實驗教學(xué)可以促進(jìn)學(xué)生對分子世界的深入理解，同時培養(yǎng)了學(xué)生的跨學(xué)科思維。

2.項目式，建構(gòu)科學(xué)模型

項目式實驗教學(xué)通過讓學(xué)生參與到科學(xué)項目的設(shè)計和實施中，培養(yǎng)其動手實踐和問題解決能力。學(xué)生在項目式實驗中將學(xué)習(xí)到科學(xué)知識和科學(xué)方法，并通過實際操作建構(gòu)科學(xué)模型，深化對三維物體模型的理解。

在教學(xué)“杠桿”的時候，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一個有趣的項目：設(shè)計并制作一個能夠平衡物體的杠桿裝置。在課上，教師已經(jīng)向?qū)W生介紹了杠桿的原理，解釋了杠桿平衡的條件以及杠桿原理在日常生活中的應(yīng)用。接下來，教師可以組織學(xué)生分組，每個小組設(shè)計并制作一個杠桿裝置，并在實驗過程中觀察不同參數(shù)對平衡的影響。例如，學(xué)生可以調(diào)整杠桿的長度、物體的位置和質(zhì)量等，觀察平衡條件的變化。通過記錄數(shù)據(jù)和繪制圖表，學(xué)生能夠直觀地看到杠桿平衡的數(shù)學(xué)關(guān)系，驗證“杠桿原理”公式。通過設(shè)計和制作杠桿裝置的項目，學(xué)生能夠深入理解杠桿原理，并提高他們的模型建構(gòu)能力。

3.混合式，弘揚(yáng)擔(dān)當(dāng)精神

混合式實驗教學(xué)融合了多種教學(xué)方法，注重學(xué)生的全面發(fā)展，其中就包括了培養(yǎng)其社會責(zé)任感和擔(dān)當(dāng)精神。在“能源與社會關(guān)系”主題中，通過結(jié)合理論學(xué)習(xí)、實驗探究和社會實踐，學(xué)生可以全面理解能源利用的科學(xué)原理及其社會影響，增強(qiáng)節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的意識。

在教學(xué)“能源利用與社會發(fā)展”的時候，教師可以設(shè)計一個混合式教學(xué)活動。在活動中講解能源的基本概念、分類及其在社會發(fā)展中的重要性，探討當(dāng)前面臨的能源危機(jī)和環(huán)保問題。小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生被分為若干小組，每組聚焦一種關(guān)鍵能源，如煤、天然氣、太陽能或風(fēng)能，深入探討其獨(dú)特優(yōu)勢、潛在弊端以及對自然環(huán)境的長遠(yuǎn)影響。這一過程中，鼓勵學(xué)生運(yùn)用批判性思維，從多角度審視問題，培養(yǎng)全面分析的能力。緊接著的實驗環(huán)節(jié)，更是將理論與實踐緊密結(jié)合。學(xué)生親手操作，通過精密設(shè)計的實驗裝置，直觀比較不同能源的燃燒效率、熱值輸出及污染物排放量，用數(shù)據(jù)說話，深刻體會能源利用的效率差異與環(huán)境代價。

綜上所述，新課程標(biāo)準(zhǔn)下初中物理實驗教學(xué)應(yīng)當(dāng)緊跟時代步伐，勇于創(chuàng)新。創(chuàng)新的實驗教學(xué)不僅有利于提高學(xué)生的動手能力，更能培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

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