初中物理实验教学与学生能力的培养

发表时间:2020/6/29   来源:《教育学文摘》2020年35卷第6期   作者:时晓娅
[导读] 初中物理是首次作为一门独立学科出现在教学活动中
        摘要:初中物理是首次作为一门独立学科出现在教学活动中,是学生系统性学习物理的第一步,如何在初中阶段逐步培养学生自主学习物理的能力是我们一直要思考的问题。实验是物理概念和规律建立的基础,可以很好的培养学生的科学探究能力。
        关键字:实验教学   学生能力   科学探究   创新
        实验是物理概念和规律建立的基础,对于帮助学生学习物理知识和培养学生能力有着重要的意义。初中生首次接触物理这门学科,实验对于学生而言是新鲜又神秘的,通过物理实验可激发学生学习兴趣,让学生在观察和操作过程中逐步培养科学探究的能力。因此如何通过实验教学提高学生综合素质,培养学生适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力是我们需要一直思考和研究的问题。
        一、实验教学的重要性
        1、激发学生的学习兴趣。初中生的感性思维发展优于理性思维,受到环境、年龄等因素的影响对新的知识有着强烈的好奇心,实验的呈现可以直观的吸引学生的注意力。在教学过程中通过演示几个有趣的小实验引起学生的兴趣,激发学生的求知欲。例如:课本第四页在倒置的漏斗里放乒乓球用力向下吹的同时移开手指,乒乓球会下落吗?首先提出问题引发学生的思考和猜想,再通过演示实验制造学生的认知冲突,这样就很自然的唤起学生学习的欲望。
        2、拉近物理与生活的距离。序言中提到物理是有趣的,也是有用的。人们研究物理现象、规律都是为了更好的了解自然规律,为人类发展和社会进步做出贡献。初中物理首次作为一门独立学科出现在教学活动中,课本内容的设置与我们的生活紧密相连。八上物理教材介绍了简单的机械运动、声、光、物态变化等,第一次将生活中常见现象以规范的语言、专业的术语作为规律呈现给学生,让学生深刻感受到物理就在我们身边。通过物理这门学科的学习,让学生从物理视角形成关于物质、运动、能量等的基本认识,这些物理观念的形成是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。
        3、在实验教学中逐步培养学生的科学探究能力。物理是一门实验学科,在教学开始就应该培养学生严谨的科学态度、规范的科学探究过程。因此在教学中我始终按照以下步骤开展实验教学:①创设物理情景,基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设,明确实验的目的。实验目的是实验的核心,所有探究过程都是围绕目的展开的;②设计实验与制定方案。理解实验原理,实验目的中涉及到的物理概念和规律是活动开展的依据。归纳实验原理中涉及到的物理量,寻找其测量工具,搜集和组装实验器材;③获取和处理信息。按照设计的实验方案,规范实验操作步骤,总结实验注意事项,获取实验信息;④基于证据得出结论。整理实验数据,采取图表法、图像法等实验方法分析实验数据,能从定性和定量两个方向进行科学推理、找出规律、形成实验结论;⑤学生交流与反思。对实验过程交流讨论,找出误差产生原因和改进方法。同时还能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,运用实验结论解释自然现象和解决实际问题。
        二、实验教学对学生能力的培养
        1、演示实验
        课堂演示实验的设计要联系生活实际,可以制造学生的认知冲突引发思考,又应尽可能的与先进技术相结合。例如:测量平均速度实验,结合教学环境可给学生展示传感器在物理实验中发挥的作用,延伸到生活中传感器的应用,了解科学技术与生活的关系。鼓励学生利用教学资源和网络便利对自己的想法进行探究和验证,鼓励学生多做尝试,在尝试中激发思维、完善认知。


        2、学生实验
        新课程的教学理念体现“以学生为本”,学生实验的开展是让学生亲自经历一个完整的科学探究的过程,这个过程对学生实验探究能力的培养是必不可少的。实验开展的同时可以锻炼学生的动手能力、观察能力,实验结论的得出锻炼学生归纳总结的能力。在课本“动手动脑学物理环节”还设置了许多小实验,例如:水瓶琴的制作、笛子、制冷剂等,这些环节应鼓励学生动手制作,体验实验完成的乐趣和成就感。
        3、教学案例展示
        在八年级第一学期给学生布置了物理创新作业---动手制作物理小实验。活动开展之前通过对学情的分析,考虑到学生认知的差异性和学习内容难度的增加,作业采取了分层布置。
        第一类:重现课本原型实验
        对于基础较薄弱的学生可以对课本上的原型实验再现,通过直观实验现象带来的冲击加深学生印象,对知识的理解更为透彻。部分学生动手制作了小孔成像,探究成像的规律,同时改变小孔成像为三角形、菱形来进一步拓展研究;在课后练习题的指导下成功展示了凝华现象;模拟了日食、月食;尝试了纸锅烧水,虽然纸锅烧水的实验并未成功,但是通过与教师、同学的交流对实验过程进行反思,相信学生在研究过程中会收获更多。
        第二类: 举一反三
        事例1:学生作业中遇到的潜望镜成像问题是教学的难点,为了攻克学习难点,学生动手制作潜望镜,将对潜望镜原理的理论分析转化为实物模拟获得答案,甚至由潜望镜的二次成像拓展为多次成像进行研究。
        事例2:题目中遇到的全反射问题。学生通过查阅课外资料对全反射有了更全面的认识,并动手完成实验成功模拟出光纤的工作原理。
        事例3:由光的三原色联想到颜料的三原色,并对比研究光和颜料三原色是否相同。
        第三类:理论与实践相结合
        学生通过阅读一些科普材料,了解了过冷水的知识后,选取了自来水和过滤后的纯净水放入冰箱进行试验,成功的做出了三瓶过冷水,出现了材料中提到的现象,与桌面撞击迅速从液态水变成了冰沙。
        材料:过冷水是指达到或低于冰点时却没有凝固成冰的水。水凝固成冰的一个必要条件是:有凝结核。当温度低到凝固点以下时,如果水太过纯净,水中没有一个凝结核来结晶,那么即使在零摄氏度以下也不会结冰,还保持着液态。凝结核可以是微小的冰晶,可以是水中的悬浮物,可以是器皿的壁。当过冷水中具备凝结核时,例如投入少许固体,或摇晃液体,都能让水迅速凝固,温度回升到凝固点。
        实验教学是物理教学的重要部分,是对学生所掌握的概念和规律的实际应用,是帮助学生形成科学思维的重要过程,在实验教学中应逐步培养学生科学探究的能力,并将能力运用的生活中,观察生活现象提出疑问并具备分析论证的能力,希望学生始终能够具有学习和研究物理的好奇心和求知欲。
        参考文献:
【1】刘泽明  初中物理实验教学与学生创新能力培养研究 《创新教育》 2017
【2】施友桐  浅谈初中物理实验教学与学生能力的培养 《科技信息》 2018
        【3】张文    初中物理实验创新型思维培养 《教育教学论坛》 2014(3)
        【4】范亚颖  初中物理实验教学与自制教具研究综述  《物理之友》 2014(11)
       
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