摘要:新课改的不断深化下,核心素养教学受到了广大教育学者的重视,成为了初中物理教学中所需要开展的重点教学内容。核心素养是现在初中学生应具备的内在能力和品质,它有助于学生更加全方面的发展。为了帮学生搭建这座桥梁,教师要更多地关注核心素养,帮助学生更好地发展核心素养,调动学生的非智力因素。物理学科中的核心素养包括物理观念、科学态度、科学思维、科学探究这四个方面。教师要结合物理实验教学,让学生在学习物理实验的同时提升核心素养。
关键词:初中物理;实验教学;核心素养
1 初中物理实验对培养学生核心素养的重要价值
从物理学科的核心素养来看,其主要包括实验探究、科学思维、物理观念、科学态度与责任等诸多方面,而且这些内容之间具有紧密的联系,而通过物理实验能够更有效地培养学生的物理核心素养。大力加强物理实验教学,这对于培养学生的实验探究意识和能力具有十分重要的引导作用。例如,在开展“伏安法测电阻”实验教学的过程中,教师通过引导学生参与到实验当中来,不仅可以使学生对“I=U/R”具有深入的理解和认识,也会对滑动器、电压表、电流表的使用方法有更深入的理解。同时,通过讨论的方式引导学生了解滑动变阻器同样具有很强的作用,让学生对物理现象产生更高的兴趣,能够使学生的实验探究意识得到进一步的提升,同时也培养了学生的科学精神、科学态度和科学意识。大力加强物理实验教学,有利于培养学生的综合素质,这主要是由于中学生的好奇心都比较强,通过多开展一些物理实验教学,既有利于培养学生的学习兴趣,也能够使学生的动手能力、分析能力以及解决问题的能力得到进一步提升。例如,在开展“杠杆”实验教学的过程中,教师可以引导学生制作简单的杠杆实验,让学生了解杠杆的原理。由于这种简单的循环实验不需要太多的工具,学生自己就可以动手进行,因此在培养学生动手能力方面具有较大的价值。总之,大力加强初中物理实验教学工作,对于培养学生物理核心素养具有十分重要的作用。广大初中物理教师一定要深刻认识到物理实验教学的积极作用,并且要在具体的教学过程中进行优化和完善,努力构建更加科学的物理实验教学体系,使其在培养学生核心素养方面发挥作用。
2 初中物理核心素养视域下物理实验教学的优化策略
2.1 通过观察自然现象,提出探究问题
自然界中许多现象都是与物理知识息息相关的,这些自然现象在日常生活中经常呈现在学生面前。如果教师能积极地引导学生主动地去观察,引起学生的兴趣,就能激发学生的问题意识和求知的欲望。例如,在讲授“密度”概念时,由于密度概念比较抽象,对于初中学生来说也比较陌生,教师可以通过创设问题情境的方式,激发学生视野聚焦、心生疑惑、主动探究。日常生活中常说,铁块比塑料块重,是什么意思呢?通过这个自然现象,这个问题创设情境是:你能区分表面被涂成相同颜色的铁块和塑料块吗?学生经过分析、提练能主动提出自己的疑惑“物体的形状相同,表面被涂成相同颜色,如何区别两种物质?”然后,学生会根据已有的知识对该问题进行分析探索,进而解决问题。学生在解决问题的过程中,对于密度概念的掌握、理解和运用,自然就水道渠成。
2.2 设置延伸性的问题,提高学生的科学思维能力
在课堂的实践教学过程中,初中物理教师可以根据课程的相关内容向学生提出一些延伸性的问题。在课堂进行的过程中,初中物理教师巧妙的把延伸性的问题引入进去,让学生更加深入的去思考问题。
在学习简单的基础知识时,初中物理教师可以引入更深奥的知识,让学生去思考;在学习比较单一的知识时,物理教师可以设计一些涵盖多方面知识的问题,让学生体验到课程并不是单调、乏味的,调动学生学习物理的积极性;在学习一些常规的物理题的解题思路时,教师可以选择设置一些突破常规的问题,让学生自主思考和研究,更有效提高学生的思维能力。例如,教学“光和声音”时,教师在最基本的教学知识的讲述之后,可以向学生介绍一些延展并富有突破性的问题。比如,光在不同介质不同现象以及光和声音的传播速度比较,学生在进行物理实验时就可以自己去探索其中的奥秘,发现物理实验的美。
2.3 完善物理实验教学方法
教师一定要运用科学的方法来开展物理实验。教师如果想要培养学生的物理核心素养,更要采取多元化的教学方法,努力使整体教学更具有实效性,从而使学生在实验探究、科学思维、物理观念、科学态度与责任等诸多方面取得突破。在具体的实施过程中,教师要改变传统的以教师为主体的物理实验教学思路,更加重视教师在实验教学中的指导、引导、教导功能。例如,在开展“影响电阻大小因素”的物理教学过程中,为了能够使学生更加深入地理解和认识影响电阻大小的因素,教师可以采取“控制变量法”的方式,将学生分成不同的小组,并且根据不同的变量让学生得到实验结果。在此基础上,教师再将学生得出的实验结果进行比较分析,这样就会使学生认识到“相同条件”的基础性作用,才能最终得出“导体电阻的大小是由导体本身的材料、长度、横截面积来决定的”。在完善物理实验方法的过程中,教师也要更加重视培养学生的创新意识和创新精神,特别是要积极引导学生根据现有的条件进行实验。例如,在进行水的压力实验时,教师可以引导学生将水装在纸盒当中,并且在纸盒的不同深度打孔,观察水流情况,再继续引导学生进行分析,这对于培养学生的探究意识具有重要的作用。
2.4 实验课中注重对学生创新精神的培育
学生在学习压力内容时常出现以下困惑:不能有效区分压力与重力概念,混淆压力与重力方向,认为压力由重力产生,受生活中表面物理现象干扰。出现上述现象,与他们生活经验的思维定势有关,根据生活经验,学生们会认为载重卡车、盛水的桶对地面压力大,而一张纸、一根鹅毛对接触面不会产生压力,学生常认为物体越重,产生的压力越大,这根深蒂固的错误前概念问题不解决,对学生后续学习力学知识会造成困扰。要让学生真正理解压力概念是不容易的,只有通过实验演示压力的产生条件、方向等,让学生由直观思维提升到理性思维,从而认识压力及其作用效果,才能让学生走出对压力和重力认知上的误区。教师可以围绕压力概念教学进行了相关探索,并利用身边器材对传统实验进行了如下简单创新:(1)通过海绵在水平面、斜面、竖直面方向的形变,演示压力产生的条件;(2)以海绵形变方向与指针指向显示压力方向;(3)用刻度尺和指针测量海绵形变量△h,探究影响压力作用效果的因素。这些改进增强了实验现象的可视化程度,提升了实验课堂的教学效率,促进了学生对压力概念的深度理解。
结束语:初中物理实验开展过程中,为了能够更为有效提升学生的核心素养就需要提升学生技能、态度、分析等能力,通过实验探究,使学生的自主发展、探索实验的素养进一步提升;通过实验探究,培养学生合作学习、实事求是和严谨的科学态度素养。我们相信,在探究实验过程中注重对探究过程各个环节的训练,学生的物理学科素养,尤其是实验探究素养将得到进一步的提升。
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