程生銀
初中階段作為學生剛開始接觸物理的階段,這一階段課堂教學的高質量組織對于興趣的激發(fā)、能力的訓練都有著積極的意義。初中階段借助物理實驗對于理論課堂進行驗證與補充既可以培養(yǎng)學生的物理實驗思維,同時,也能促進學生形成實事求是的實驗態(tài)度。在對初中學生進行物理教學時,教師要結合學生的實際情況,及時準確地開展物理實驗教學,通過物理實驗教學的規(guī)范化、標準化組織,結合現(xiàn)狀對學生提供自主探索的空間,保障物理實驗教學獲得良好的教學效果,也提高學生的物理學習質量。
通過開展實驗教學活動,可以更好地確立學生的主體性地位,充分利用自己的主觀能動性學習物理知識,同時,也可以進行深入的思考和探討,并對問題進行剖析和解決,穩(wěn)步化地提高學生的物理知識水平。
一、初中物理實驗教學法的應用價值
初中階段的學生,物理方面的知識、思維、物理素養(yǎng)還是比較欠缺的,學生對物理課本中抽象的物理知識和物理概念不能深入理解,如果教學中缺失了實驗,會使得學生的學習變得很困難,不能為學生的物理知識的學習打好基礎。實驗教學是借助直觀化實驗器材、微課小實驗或動畫實驗,將學生不容易理解的物理知識或沒用實驗過的現(xiàn)象以具體的形式表現(xiàn)出來,從而提高學生的理解能力,為物理再學習打好基礎。以綜合和彈性為基礎的實驗教學如何正確地運用它,也便于教師綜合強化學生學科素養(yǎng)。
二、初中物理實驗教學中存在的不足
(一)不合理的教學模式,學生缺乏實際操作機會
在調查研究后發(fā)現(xiàn),一些初中物理教師在新的教育背景下依然套用老舊的教學模式,不在教育工作中做出任何的反思,甚至將自己關于教學內容做的課件反復使用,達到了一種固定的教學模式,十分重視書本上每年都要考的考點內容,要求學生背記公式并熟練地背誦相關的物理知識與概念。長此以往,學生會對物理這門學科失去學習興趣,甚至將物理視為一門需要死記硬背的學科,用這樣的學習模式可能會在考試中取得較高的分數(shù),可是卻失去了自主探究、自主創(chuàng)新的能力。同時,有些教師只是改變了教學方法,不改變教學本質的方式使得實驗教學不能得到很好的應用,學生缺乏實際的操作機會,更不用說通過實驗教學來提高創(chuàng)新思維。
(二)教學中缺少相關的實驗設施
對于一些課本上基礎的公式和知識點,最好的記憶方法就是通過實驗,通過實做驗的方式,學生能在一定程度上更加理解相應的公式來源,生動形象的實驗過程才能形成深刻的記憶。但是大多數(shù)學校的物理實驗器材有限,不能滿足眾多學生的需求,學生想要在特定的時間每個人都進行物理實驗是很難實現(xiàn)的。這樣一來,由于時間的限制和物理器材的稀缺,學生的物理實驗教學往往不能進行下去。在這種情況下,大多數(shù)教師選擇自己拿實驗器材進行講課并選擇小范圍的學生進行實驗,這樣一是不具有共性,二是課堂互動性差。所以需要增加學生物理教學過程中實驗儀器的投入量,這樣才能在時間和儀器數(shù)量都滿足的條件下為學生提供良好的實驗環(huán)境。
三、實驗教學法在初中物理教學中的應用策略
(一)借助多媒體,激起學生的實驗興趣
多媒體教學具有圖文并茂的特性,并受到廣大學生的歡迎。因此,物理教師可結合這一點,在物理實驗教學中融合多媒體技術,讓課本知識通過大屏幕變得“立體”起來,將重難點知識化繁為簡,為學生創(chuàng)造一個輕松愉快的實驗課堂,可利用多媒體為學生播放生活事件與自然現(xiàn)象,進而激起學生主動實驗的興趣,然后再通過教師引導和學生親自實驗,帶領學生更好地學習物理知識,以此提高實驗教學的效率。
例如,在《摩擦力》實驗教學中,教師為激起學生實驗的興趣,利用多媒體技術為學生播放了汽車剎車、年輕人溜冰、冰壺游戲等動態(tài)場景,引導學生思考它們之間的共性,學生看到有意思的場景,學習欲望得以激發(fā),接著教師再利用摩擦力的實驗打開學生探索的大門,進而讓學生了解摩擦力的含義,知道影響摩擦力大小的因素,深刻了解物理學對社會發(fā)展和人類生活的影響,培養(yǎng)學生正確的學習意識,進而提升學生的科學素養(yǎng)。
(二)提供科學的實驗設備,鼓勵學生進行實驗探究
物理實驗法實施的基礎在于足夠的實驗設備,學生自己通過課下查閱資料可以對實驗進行提前猜想,做出合理規(guī)劃。在進行正式的實驗時,學生需要集中精力,觀察實驗過程、操作實驗設備,做好實驗記錄,最終分析實驗結果。如果缺少實驗設備,會對整個實驗過程造成難以彌補的缺陷,也無法創(chuàng)設良好的實驗環(huán)境。例如,學生在進行“電路的串聯(lián)與并聯(lián)”學習中,需要利用實驗設備來進行實地操作,強化教學效果。如果只學習相關理論知識,會讓學生形成縹緲無定的概念,無法對知識內容合理掌握。因此,教師引導學生在先進的教育環(huán)境下學習物理知識,可以提高其自身的科學素養(yǎng)。
(三)探索式實驗教學
物理教師在開展實驗教學時,要結合教學內容組織實驗活動。實驗教學與理論教學是物理教學的關鍵環(huán)節(jié),但當前卻存在著重理論、輕實驗的問題。為了節(jié)約課堂教學時間、提高教學效率,部分教師選擇壓縮實驗課堂時間。作為初中物理教師,針對實驗教學這一關鍵的環(huán)節(jié),參考當前更加開放、多元的物理改革方向,教師要以初中物理大綱為范圍,組織實驗教學活動。
由于初中階段是學生對物理建立初步認知的階段,因此教師在開展初中物理實驗教學時,要注重對學生的引導,通過學生主動的探索,積極的思考來激發(fā)學生對物理學習的興趣,也通過該種由淺到深、逐步訓練的物理實驗過程來培養(yǎng)學生的實驗思維。
物理實驗課堂教學的目的,在于以學生的實踐參與加深學生對物理知識的認知。因此,教師要改變傳統(tǒng),以示范為主體的物理實驗方式,通過課堂上對學生的探索引導培養(yǎng)學生自主學習的習慣。大部分的教師在課堂上對學生進行主觀的指導,雖然能保證課堂教學的秩序,但學生對于教師行為的模仿,并不利于學生開放型、創(chuàng)新型思維的培養(yǎng),因此教師在課堂上要減少主觀指導,通過學生的自主探索、思考、交流、嘗試、創(chuàng)造,使學生了解實驗的步驟與方法,也通過發(fā)現(xiàn)問題、探究解決方案,提高學生的綜合素質。在電阻測量實驗教學中,教師可以根據班級情況設置實驗小組,通過學生對教材實驗的自主學習,根據所學知識進行測量,培養(yǎng)學生的動手操作能力,也在自主探索的過程中培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力,通過探索式實驗教學課堂的設計,發(fā)揮學生的主觀能動性,凸顯學生的主體地位,也提高物理實驗教學組織質量。
(四)鼓勵學生進行課外實際事例的積累,拓寬自身視野
當前,各門課程的教育教學的改革都在如火如荼地開展中,物理教學也不例外,作為物理學教師,需要鼓勵學生在生活中,處處留心身邊的物理現(xiàn)象,而這些現(xiàn)象中蘊含物理學的基本原理,而部分學生在生活中不能及時發(fā)現(xiàn)一些物理現(xiàn)象,因此,對于這種現(xiàn)象,初中物理教師需要結合學生對生活的實際觀察進行引導,從而能夠讓學生進行自主的探究。而教學活動化的趨勢在初中物理學科的發(fā)展過程中表現(xiàn)得十分明顯,那么能夠看出,實驗教學法在大多數(shù)的學校已經取得了階段性的成果,但是,從總體上看,實驗教學法在初中物理教學中的效果不盡如人意。
當前初中物理教師,需要在教學模式上有所突破,這就必須突出物理學科的特點,在開展課堂教學時,教師需要結合實驗教學法,為學生理解物理題目提供便利。教師鼓勵學生積極參加到實驗教學法以及探究活動中,為學生提供更多的實踐機會,鼓勵學生在參與探究活動后,從活動中理解物理知識,并能夠將課堂中所學的物理知識熟練地應用在解題的過程中,比如,教師在設計溫度對擴散現(xiàn)象影響作用的實驗時,學生學習溫度的變化后,能夠從具體的實驗中,了解這一現(xiàn)象以及這一現(xiàn)象中所蘊含的基本原理,從而能夠對溫度的擴散原理有所了解,并對這種現(xiàn)象展開分析與論述,讓學生結合生活中的現(xiàn)實情況,利用物理探究式活動,檢驗自己所看到的現(xiàn)象,這樣就能夠突出實驗教學法在物理教學中的作用和意義。
(五)注重對小組討論活動的應用
學生是課堂學習的主體,這是亙古不變的事實,也是完善實驗教學效果的第一原則。初中物理教師要充分遵循這一原則,切實發(fā)揮出學生的學習主體作用,在組織實驗教學時既要完成對基本內容的講解,又要留出足夠的“信息余白”或疑問,以便讓學生獲得足夠的開展自主探究和小組討論的空間,使學生能夠通過通力合作的方式利用既有學習成果去思考問題、驗證猜想、得出結論,進而讓學生真正明白實驗的價值和用處,同時也讓學生獲得了更多表現(xiàn)自己的機會。此外,這一活動的開展還能讓學生充分表現(xiàn)出自己的思維習慣和知識短板,為教師后續(xù)教學的調整提供了可靠參考。
比如,針對“凸透鏡成像規(guī)律”這一項實驗,教師在組織學生完成課本常規(guī)實驗之后,可以提出一個具體的問題供學生思考,如:“家里防盜門上的‘貓眼就是凸透鏡,如果我們將‘貓眼遮住一半,那么所看到的影像會有什么變化?”而后便可鼓勵學生以分組的形式,利用剛才實驗的設備自行討論、設計實驗方案,根據本組的假設和方案來進行操作,最后形成實驗報告統(tǒng)一上交。
(六)借力微課視頻,細化物理實驗
隨著信息社會的進步和發(fā)展,新媒體和信息化逐漸走進了課堂,為提高教學質量和效率做出了很大貢獻,物理教師在進行實驗教學時,可以將傳統(tǒng)的講授法、演示法與信息技術結合起來,使學生了解得更仔細全面。比如,在實驗課堂演示實驗的過程中,一些離物理教師比較遠的學生,很難捕捉到實驗的細節(jié),而且受實驗器材以及其他客觀因素的影響,實驗過程中可能會出現(xiàn)結果不準確的現(xiàn)象,影響學生的學習體驗。因此,為解決以上問題,物理教師可以利用微課教學,將物理實驗在線上呈現(xiàn)出來,物理教師可以利用微課,讓學生認識實驗器材,明確實驗器材的名稱和用途,為學生開展實驗做好鋪墊;此外,物理教師也可以利用微課,展示實驗的具體過程,在抽絲剝繭中,使學生對實驗過程了解得更為詳細和完整;最后,物理教師也可以利用微課,布置物理實驗的題目,物理教師可以把實驗操作過程以微課的形式發(fā)送到學習交流群中,學生在課余時間,利用微課進行自學,了解實驗的過程以及注意點,甚至可以仿照微課內容進行實驗操作,提高學生的動手實踐能力。
比如,在初中物理實驗教學的過程中,除了簡單的力學實驗、光學實驗可以借助微課展示之外,還可以向學生拓展一些其他物理實驗,如建筑工人如何將重物抬到半空、冬奧會時利用什么原理進行人工造雪、電路發(fā)生故障時如何保護自身安全等。利用微課教學,有效地解決了實驗器材不足、實驗場地受限制等問題,讓學生在保證自身安全的前提下,接觸更多有意義、有價值的物理實驗。
(七)重視實驗探究
教科書中的許多物理知識,是科學家們已經研究出的,是通過科學的實驗得到的,但對于學生來說他們不能被動地接受,把自己當作知識的容器,而是需要自己親眼所見或親自動手做一做,對所學知識主動思考,親自體會探索的過程,才會和所學知識產生“共鳴”,才會欣然接受,所以在初中物理知識學習中,要重視實驗探究,讓學生再次經歷“再發(fā)現(xiàn)”或“重新發(fā)現(xiàn)”的過程,只有這樣才能讓學生掌握所學物理知識,只有這樣才能不斷激發(fā)學生學習物理的興趣。
(八)重視實驗總結
實驗總結可以教師鞏固實驗教學成效,促進學生對物理現(xiàn)象和規(guī)律的認識和理解掌握,無論是在學生分組實驗教學中,還是在課堂演示實驗教學中都是教學的重要環(huán)節(jié)。實驗采用思維導圖方式總結會更好,因為它的思維具體化和圖形記憶,與實驗結論有很大的契合度。如果運用思維導圖進行實驗總結,它可以使相關知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來,通過對實驗目的、實驗原理、實驗設計、實驗器材、實驗操作、結果與知識點的關系的總結,從而使實驗中的知識結構更加完整,通過思維導圖方式總結來分析自己實驗中的缺陷和不足,可以讓我們不斷改進實驗過程,提升對所學知識理解的深度和廣度,也可以對學生實際學習情況進行精準定位。
四、結語
物理教師要把握物理課堂組織實踐的重要性,落實理論與實踐相結合的課程改革要求,通過物理實驗中以學生為根本,以能力訓練為方向變革教學組織形式,提高教學質量。物理實驗作為學生接觸物理、感受物理、直觀體驗物理的關鍵教學階段,在課堂中為了使學生對物理實驗形成正確的認識,教師要立足課堂、立足學科特征、立足教學背景,對實驗教學方法進行優(yōu)化,通過探索式實驗、自主設計實驗、總結分析實驗,形成系統(tǒng)化的實驗教學模式,在實驗中,立足教材設計課堂,在課堂中強調學生實踐參與,通過學生主體參與、教師有效引導培養(yǎng)學生的物理思維,在嘗試、探索、反思中提高學生的物理實驗能力,以現(xiàn)代化的物理實驗課堂構建提高教學的有效性。