謝媛姬
摘? ?要:物理結論和定律大多是從實驗中得出的。因此,教師要高度重視物理實驗的作用,并將其高效融入物理教學中。這樣,不僅能使學生清楚地認識物理知識的形成過程,還能滿足學生的求知欲,提高學生的課堂參與度,使學生高效掌握物理基礎知識,提高物理教學效率。本文以初中物理教學為研究主題,闡述了“小實驗”在初中物理教學中的作用,并對其具體運用進行了詳細的分析,希望能通過“小實驗”驅(qū)動學生的物理深度學習。
關鍵詞:“小實驗”? ?初中物理? ? 應用
物理學是一門通過科學觀察、實驗探究、推理計算等形成系統(tǒng)性的研究方法和理論體系的學科,實驗探究是學生學習與探究物理知識的關鍵途徑。初中階段是學生初次接觸物理知識的階段,這一階段的物理知識較為簡單,大多數(shù)結論都能通過形象直觀的物理實驗歸納總結出來。因此,在初中物理教學中,教師可以根據(jù)物理知識的特征,結合學生的認知發(fā)展規(guī)律,設計科學的物理“小實驗”,引導學生在實驗中觀察物理現(xiàn)象、探究物理知識形成的過程、理解物理定律。這種教學方式不僅可以提升學生的實踐技能和團隊協(xié)作能力,還可以提升學生的專注力和觀察力,調(diào)動學生學習的積極性,激發(fā)學生積極探究物理知識的熱情。
一、“小實驗”在初中物理教學中的作用
(一)激發(fā)學生物理學習的興趣
“小實驗”是指實驗器材較為簡易、操作過程較為簡單的日常實驗,具有生活性、簡易性、直觀性等特點,是初中物理教學的重要途徑,能轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)課堂過度重視知識理解而忽視實踐探究的不良狀態(tài)。在開展“小實驗”的過程中,學生需要充分利用生活中的素材進行實驗探究。在這個過程中,學生的主體性得到了充分的展現(xiàn),有助于學生積極主動地探究物理專業(yè)知識,發(fā)展學生的物理思維能力。同時,“小實驗”與現(xiàn)實生活聯(lián)系緊密,在實驗的過程中,學生能充分運用自己的現(xiàn)實生活經(jīng)驗開展實踐探究,從而認識到生活的多元性以及物理知識的實用性。這不僅能激發(fā)學生探究物理問題的興趣,還能讓學生在實驗過程中充分體會到物理學習的快樂,進而激發(fā)學生探究物理知識的積極性與主動性。
(二)活躍物理課堂氛圍
在傳統(tǒng)的物理課堂教學中,大多數(shù)教師都重視理論知識教學,卻忽視了物理實驗探究。這種教學模式不但讓教師倍感疲勞,而且讓學生缺失興趣,無形中給學生造成了極大的精神壓力。如果在初中物理課堂教學中融入物理“小實驗”,學生與教師共同開展實驗探究,不僅能迅速集中學生的課堂注意力,還能活躍課堂氛圍,發(fā)散學生的思維。同時,在輕松、愉悅、充滿活力的物理課堂中,學生能跟隨教師的教學節(jié)奏,開展理論學習、實踐探究、深度思考,與教師進行充分的溝通與互動,形成良好的師生關系,構建良性的課堂教學生態(tài)。
(三)豐富教學資源
教學資源的開發(fā)是拓寬課堂教學范圍、優(yōu)化教學環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容。在初中物理教學中,教師不應將教學資源的開發(fā)局限于教材內(nèi),應以教材內(nèi)容為基本參考,從日常生活中挖掘具有教育意義的資源,引導學生突破教材的局限性,豐富自身的學習體驗,推動學生物理認知能力的發(fā)展?!靶嶒灐笔且环N與生活聯(lián)系密切的學習方式,在初中物理教學中開展“小實驗”,教師需要與學生一起思考如何利用生活中的素材進行實驗探究。這種教學方式能充分拓寬學生物理實驗的渠道,豐富教學資源。
(四)發(fā)展學生的綜合能力
隨著新課程改革的深入推進,促進學生德智體美勞全面發(fā)展成了教育的重要目標。物理知識具有較強的專業(yè)性,而物理“小實驗”具有較強的綜合性。在開展“小實驗”的過程中,學生不僅要了解物理知識,還要了解生活知識,掌握一定的生活技能。因此,在初中物理教學中融入“小實驗”,不僅能發(fā)展學生的物理知識、技能與思維,還能發(fā)展學生的綜合能力,提高學生解決實際問題的能力。這種教學方式符合新課程標準的基本要求,能培養(yǎng)學生的綜合能力和跨界思維能力,是促進學生全面發(fā)展的重要路徑。
(五)鍛煉學生的實踐操作能力
從“小實驗”的實踐性、綜合性、生活性等特點來看,其本身具有靈活性,對培養(yǎng)學生的深度思考能力與實踐操作能力具有重要的作用。在物理教學中開展科學的“小實驗”,能提高學生的反應能力,促使學生對物理知識進行遷移運用,進而幫助學生建構科學的物理知識體系,對提升學生的邏輯思維能力有顯著的作用。
(六)促進學生高效掌握物理規(guī)律
在初中階段的物理學習中,學生學習的關鍵不僅是理解一個個零散的知識點,更為重要的是梳理知識點,并將其按照一定的脈絡進行聯(lián)結,從而形成相對科學的知識結構。只有這樣,學生才能充分認識物理知識的基本結構,進而從根本上提高物理知識水平、邏輯思維能力和實踐技能,培養(yǎng)物理學科核心素養(yǎng)。物理“小實驗”能將抽象的物理定律進行直觀化、形象化、生活化的展示,不但能消除學生對物理問題的疏離感和距離感,充分調(diào)動學生參與物理實驗的積極性,而且能讓學生在實踐體驗的過程中,將新知識與已學知識進行關聯(lián),并進行綜合運用,進而高效掌握物理規(guī)律。
二、在初中物理教學中開展“小實驗”的策略
(一)確立科學的實驗目標
開展“小實驗”的第一步是確立科學的實驗目標。科學的實驗目標是開展實驗探究的前提,是充分體現(xiàn)物理實驗價值的重要保證。在確立實驗目標的過程中,教師要從“知識與能力”“過程與方法”“情感態(tài)度與價值觀”三維目標入手,結合物理學科核心素養(yǎng)的基本要求,充分發(fā)展學生的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任。
以“用刻度尺測量長度”的初中物理實驗設計為例,本實驗的重要目標是使學生掌握刻度尺的正確用法、基本認識記錄單位的定義,以及準確運用這些記錄單位。因此,在設計物理“小實驗”的過程中,筆者確立了具體的實驗目標:第一,知識與能力維度的目標是掌握刻度尺的正確用法;第二,過程與方法維度的目標是觀察刻度尺的“零刻度線、量程和分度值”,了解使用刻度尺的規(guī)則;第三,情感態(tài)度與價值觀維度的目標是認識刻度尺在生活中的應用,以及物理知識與生活的關聯(lián)。在確立了科學的多維目標之后,筆者以這些目標為基礎,設計了具有針對性的“小實驗”,并讓學生獨立操作。這樣,不僅能使學生高效掌握刻度尺的正確用法,還能使學生養(yǎng)成良好的物理實驗習慣,發(fā)展學生的物理綜合能力。
(二)將“小實驗”融入預習環(huán)節(jié)
課前預習環(huán)節(jié)不僅是課堂教學活動的重要組成部分,還是保證課堂教學效率的重要因素。高效的預習環(huán)節(jié)是推動課堂教學效率和教學質(zhì)量全面提升的重要途徑。在傳統(tǒng)的物理課堂中,教師通常以教材內(nèi)容為載體,通過組織學生閱讀文本或做練習題等方式開展課前預習活動,讓學生了解課堂上將要學習的定義、知識與技能。這種預習方式對獨立學習能力弱的學生來說,實際效果并不是十分明顯。而“小實驗”具有直觀性,能將抽象的物理知識與方法進行直觀的展現(xiàn),提高學生預習的效率。例如,在引導學生預習“熱脹冷縮”這一知識時,筆者給學生布置了預習任務:觀察生活中的熱脹冷縮現(xiàn)象,并試著開展一個相關的“小實驗”。比如,有的學生觀察到熱的饅頭大且軟,而冷的饅頭小且硬;夏季車胎氣壓不夠是為了防止熱脹情況的發(fā)生。這些都是生活中熱脹冷縮的現(xiàn)象,能為學生的課堂學習做好充分的準備,使學生全身心地投入課堂學習。
(三)設計差異化的“小實驗”
物理學是一門研究自然科學領域物質(zhì)的基本結構、相互作用和運用規(guī)律的基礎學科,物理知識具有很強的抽象性。對于從形象思維向抽象思維過渡的初中學生而言,學習物理知識的難度較大,并且不同學生的學習進度、學習效果與知識水平會呈現(xiàn)出差異化的特征。對此,在初中物理課堂中融入“小實驗”,教師要根據(jù)學生的具體學習情況與認知發(fā)展規(guī)律,將學生進行科學的分組,引導學生根據(jù)小組的特點,設計差異化的“小實驗”。這種具有針對性與差異化的“小實驗”,一方面可以適應學生的學習習慣與學習能力,使學生能實現(xiàn)針對性的提高;另一方面可以使所有學生都參與到實驗中,從而提高學生的課堂參與度,增強學生物理學習的自信心。
(四)設計生活化的“小實驗”
在傳統(tǒng)的物理課堂中,很多教師在設計物理實驗時,往往會依據(jù)教材中的實驗步驟,設計與教材內(nèi)容完全相符的實驗過程。但是在實際教學中,由于客觀條件的限制,很多物理實驗難以真正落實,實驗現(xiàn)象也會與教材內(nèi)容存在差異。并且,由于部分物理實驗存在一定的危險性,難以在課堂中開展。從物理知識的本質(zhì)來看,很多物理知識都是對生活中各類現(xiàn)象的歸納、總結和反思,本身具有較強的生活化特點。因此,在物理課堂教學中,教師要以生活為”場域“,以物理知識為基本內(nèi)容,設計具有生活化的“小實驗”。這樣,不僅可以培養(yǎng)學生解決物理問題的能力,還可以使學生將課本上的專業(yè)知識應用到生活中,進而提高學生遷移與運用物理知識的能力。
例如,在教學“力的相互作用”這一知識點時,筆者設計了“水中小船”的生活“小實驗”,并給學生設計了驅(qū)動性問題:“當小船的載重量是多少時會沉沒?有什么規(guī)律嗎?”在確立了實驗內(nèi)容之后,筆者將學生分成多個小組,并進行分工合作。有的小組負責制作小船;有的小組負責收集凈重不同的小物件;有的小組記錄實驗現(xiàn)象等。這種生活化的“小實驗”能讓學生通過簡單的實驗過程與實驗現(xiàn)象認識抽象的物理知識,提升學習的效率。
(五)將“小實驗”融入課后練習環(huán)節(jié)
課后練習是物理教學的重要環(huán)節(jié),是幫助學生鞏固知識、拓寬思維渠道、發(fā)展創(chuàng)新能力的關鍵環(huán)節(jié)。但是有的課后練習題難度較高,很多學生難以理解題目的意思。因此,在課后練習環(huán)節(jié)中,教師可以引導學生開展“小實驗”,將抽象而復雜的練習題具象化,強化學生對物理知識的記憶,延伸學生的物理學習。
例如,有一道考查慣性定律的練習題:用繩子拴住一個小球,在光滑的水平面上做圓周運動,當繩子突然斷裂時,小球?qū)⒃鯓舆\動?絕大多數(shù)學生在做這道題時,都會簡單地認為小球?qū)⒈3衷瓉淼膱A周運動。為了引導學生有效突破思維的桎梏,筆者設計了一個“小實驗”,讓學生“眼見為實”,引導學生借助一根繩子和一個小球,根據(jù)題目的描述,開展“小實驗”。在實驗中,學生能直觀觀察到慣性的作用,并得出“小球?qū)⒈3掷K斷時的速度做勻速直線運動”的答案。這種基于實際練習題的“小實驗”不僅可以深化學生對知識的理解,還可以豐富學生的學習體驗,發(fā)展學生的思維能力。
三、結語
“小實驗”是物理教學的重要手段,不但能提高教師教學的效率和學生的學習效率,而且能豐富學生的物理學習體驗,激發(fā)學生學習物理知識的興趣。在物理教學中,教師要根據(jù)教學內(nèi)容和學生的學習情況,設計符合學生認知特點的“小實驗”,培養(yǎng)學生的實驗操作技能、觀察能力及邏輯思維能力,發(fā)展學生的物理學科核心素養(yǎng)。
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(作者單位:江西省永新縣永安中學)