核心素养视角下的初中物理实验教学策略

发表时间:2020/12/2   来源:《中小学教育》2020年4月12期   作者:郭云洁
[导读] 促进学生核心素养发展成为当前形势下的教学基本导向
        郭云洁
        江苏省常州市新北区实验中学 213022

        摘要:促进学生核心素养发展成为当前形势下的教学基本导向。本文简要探讨了三点核心素养视角下的初中物理实验教学策略,分别是注意渗透实验思想及方法,并提供实践锻炼机会;探究实验教学注重引导启发,突出学生主体地位;充分利用课堂演示实验,促进学生课堂体验。
        关键词:核心素养;初中物理;实验教学;教学策略
        新课改背景下,促进学生核心素养发展成为教学的基本导向。本文主要基于笔者的教学体会与思考对核心素养视角下的初中物理实验教学谈一些策略性意见,冀对一线教师有所启发。
        一、注意渗透实验思想及方法,并提供实践锻炼机会
        基本的实验思想及方法是形成实验原理、确定实验过程的基础,某种意义上它可以算是实验的灵魂,实验本身反而是外在的载体。而核心素养正属于抽象层面的内在性的东西。就实验的学习而言,学生只有切实掌握了基本实验思想及方法,才能谈得上素养的养成。因此,平时的实验教学中一定要有意识地向学生渗透一些基本的实验思想及方法,这是培养学生分析解决问题能力和独立学习能力的重要途径,也是塑造学生实验素养基础的必要举措。比如比如对照思想与控制变量思想,这是探究实验中最为基本和重要的思想,中学物理中许多重要实验如探究影响蒸发快慢的因素、探究电流与电阻和电压的关系、探究电流通过导体产生热量的与什么因素有关、探究电磁铁的磁性强弱与什么因素有关等等都是以此为基础的。学生如果不能切实地理解实验的基本思想,则也就谈不上探究实验的学习,更不用说探究素养的发展了。此外还有归纳、类比、理想模型等也是物理实验教学中常常用到的思想方法,教师在平时教学中要有意识地加以渗透,使学生很好地掌握。
        同时,让学生理解和掌握从而吃透所学习的实验是一方面,另一方面还要注重为学生提供实践锻炼机会,所谓学以致用,学生只有在实践运用中才能真正地锻炼和提升素养。这里所说的实践锻炼,除了课内实验的设计和创新之外,还应适当地进行一些课外的延伸,即合理组织一些课外的实验活动,从而为学生提供机会去观察生活中的物理现象,发现生活中物理问题,并利用课堂学到的实验思想及方法去加以探究解决。如试举一例,某次放寒假前笔者给学生提供了一些已经准备好的探究性小课题,让学生自由选择,也可以让学生自己报课题由我进行评判和确定。每个学生的课题都确定后,就在假期里通过自己查资料努力完成。新学期到校后,学生们提供的资料十分丰富,有的学生运用力的合成与分解知识,做出了“菜刀上的力学”这样的报告;有的学生自己组装日光灯,并提供了关于日光灯工作原理、组装过程及注意事项的报告;有的学生以“测定骑自行车时人的功率”为课题进行了探究;还有一些学生的课题与社会发展和社会热点密切相关,如调查探究“家用电器的发展带来的安全问题”“灶具的演变”等等。笔者从中挑出了一部分有代表性的在班内进行展示,并让探究者发言与全体同学分享探究成果和体会,取得了很好的效果。
        二、探究实验教学注重引导启发,突出学生主体地位
        探究实验在初中物理中占有极重要的地位,它实际上即为培养学生科学探究素养的基本载体。在探究实验教学中,不但要让学生以小组为单位去动手实践,更要让学生切实的经历探究过程,从而形成深刻的体会和感悟,切忌预放不放,使学生的主观能动性和探索精神得不到充分发挥。换言之,在探究实验教学中要能够突出学生的主体地位,锻炼其不怕困难、勇于探索的科学精神和善于分析思考、事实求是的科学态度,从而促进其科学探究素养的提升。当然,探究实验教学不仅需要发挥学生的主体作用,更需要发挥教师的主导作用,所谓“学生为主体,教师为主导”,原本就是新课改所倡导的基本教学理念。这是因为学生的探究学习需要教师的有效组织和引导。

教师在课堂教学中如何针对教学目标进行课堂组织和引导,直接关系着学生进行探究学习的过程和在多大程度上发挥学生的主体作用。从这个角度说,充分发挥教师的主导作用可谓是实现有效课堂教学的重要保障。
        例如,在教学杠杆平衡条件时,教师通过组织学生实验,让学生把多次测量的实验数据填在表格中,接下来就要让学生对实验数据进行分析,发现其中的规律。对于多数学生来说很难发现其中存在的数量关系,甚至有时还会错误的得出结论。例如:一组同学经过实验得出了以下的实验数据:动力f1=5N,动力臂l1=4cm,阻力f2=4N,阻力臂l2=5cm.于是这组同学就错误地得出动力f1+动力臂l1=阻力f2+阻力臂l2这样的结论。造成这样的原因是因为学生没有进行多次的测量,同时也是由于教师没有对学生的实验进行及时地引导和有效的组织。教师如果在学生进行实验的过程中,进行及时地组织和引导,会有效地避免这样的错误出现,同时会更有效地提高课堂教学的效率。可见,只有充分发挥教师的主导作用,才能保证学生自主研究的有效性,提高课堂教学的效率。
        三、充分利用课堂演示实验,促进学生课堂体验
        课堂演示实验在初中物理中同样占有重要地位,它在很大程度上关系学生理解、提高、创新的程度,从而也影响着学生学科素养的发展。具体来说,利用演示实验创设物理情境引入课题可以有效引导和诱发学生学习物理的兴趣,比如在学习《探究平面镜成像特点》时了演示给玻璃后面的蜡烛浇水单蜡烛却不熄灭的场景,学生在不知底细前很容易对此产生强烈的好奇心,下面的探究水到渠成。其次,演示实验可以促进学生对物理概念的理解,比如在学习探究磁场的基本性质时,由于磁场是抽象的因此对学生来说理解上有一定难度。教师可以磁体靠近小磁针,使学生观察到小磁针方向发生偏转,从而引导学生猜想:磁场会对放入其中的磁体产生力的作用,我们可以通过研究小磁针来研究磁场。这样将抽象的不容易观察和理解的现象转换为容易观察和理解的现象,也正是物理的科学探究方法之一—转换法。再次,以演示实验未寄出讲解物理过程可以提高学生分析物理问题和解决物理问题的能力。如《欧姆定律》应用的习题课中,笔者用过这样一道习题:Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度升高而减小,当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时,电流表示数变化及电压表示数如何变化?(选填“增大”、“减小”或“不变”。)学生虽然能观察图像解题,但对热敏电阻很陌生,而在课堂上现场演示,给电阻加热,灯泡变亮,学生立刻就能理解明白电阻电流电压的变化,这突出展现了课堂演示实验的价值。
        值得一提的是,在实验教学中教师还可以根据不同的要求适当增加或改进一些演示性的实验,来培养学生的动手实践能力,提高理解能力。比如在进行力的合成与分解教学时,学生对于合力与分力的概念不清楚,对两个分力的大小随着它们夹角的变化而变化不能理解。为此设计如下实验:让三个同学进行拔河比赛,其两个同学为一方,各拉一根绑在主绳上的绳,另外一个同学单独为一方;让一方的两同学间拉绳的夹角由180°逐渐减小。学生会观察和体会到,最开始两个同学使足了劲都拉不过另一方的一个同学,但随着夹角减小,他们越来越轻松,很容易能拉赢。整个过程激烈又精彩,不但促进学生的课堂体验,更激发起思维火花提高其学习有效度。
        综上,本文简要探讨了三点核心素养视角下的初中物理实验教学策略,分别是注意渗透实验思想及方法,并提供实践锻炼机会;探究实验教学注重引导启发,突出学生主体地位;充分利用课堂演示实验,促进学生课堂体验。事实上,核心素养视角下的初中物理实验教学当然是一个兼具深度和广度的课题,需要一线教师在实践中不断探索和总结。本文一己所得,愿与同仁交流。
        参考文献:
        [1]陆水明. 基于核心素养的初中物理实验教学的创新与实践探究[J]. 数理化学习(教研版), 2017, 000(006):P.16-17.
        [2]贝婧一. 立足核心素养 优化物理实验——初中物理实验教学策略研究[J]. 中学教学参考, 2017, 000(005):59-60.
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