于欽田
【摘要】義務(wù)教育物理課程是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學課程,課程理念注重科學探究,讓學生經(jīng)歷科學探究過程、學習科學研究方法,培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識.物理學實驗是人類認識世界的一種重要活動,是進行科學探究的根底.本文旨在探討實驗教學在初中物理教學中的問題和原則,旨在為教師提供一些關(guān)于如何有效實施實驗教學的建議和思路,以期提高學生的學習效果和促進其整體素質(zhì)的提高.
【關(guān)鍵詞】初中物理;實驗教學;動手能力
物理是初中階段的一門重要學科,初中階段的學習是學生對物理知識進行深刻認識和掌握的重要環(huán)節(jié).而物理實驗作為物理學科的基礎(chǔ),其重要性不言而喻.物理實驗既要有硬件支撐,又要有思想觀念的統(tǒng)一.在物理實驗教學中,教師要正確處理抽象知識與實際操作之間的關(guān)系,確保硬件設(shè)備的完好,分配好每一名學生的任務(wù),使學生順利進行實驗.
1 初中物理實驗教學過程中存在的問題
1.1 設(shè)施條件不足
初中物理實驗通常需要一定的實驗設(shè)備和場地來支持.然而,許多學校的實驗室設(shè)施條件可能存在不足,這會減少學生進行實驗的機會.這些條件不佳可能包括設(shè)備老化、設(shè)備損壞、實驗室空間狹小等問題.解決這些問題的方法包括增加實驗設(shè)備的投入、提高實驗室設(shè)施的維護水平、尋求外部支持等.通過這些方式,可以改善學生的實驗環(huán)境,使他們有更多機會進行實驗,增強他們的實驗?zāi)芰?
1.2 學生實驗?zāi)芰Σ?/p>
許多初中生在進行物理實驗時缺乏實驗技能和操作經(jīng)驗.他們可能不熟悉基本的實驗操作流程,也可能缺乏解決實驗中出現(xiàn)問題的能力[1].為了解決這一問題,學??梢栽谡n程設(shè)置中增加實驗技能培訓課程,教授學生正確的實驗操作方法和基本的實驗技能.此外,教師還應(yīng)鼓勵學生積極參與實驗,并提供必要的指導和支持,幫助他們逐步提高實驗?zāi)芰?
1.3 實驗內(nèi)容單一
有些學??赡苤贿M行一些基礎(chǔ)的物理實驗,而忽視了更多有趣和復雜的實驗內(nèi)容.這可能導致學生對物理實驗缺乏興趣,影響其學習積極性.應(yīng)對這一問題,學??梢詳U大實驗內(nèi)容的范圍,引入更多有趣和具有挑戰(zhàn)性的實驗內(nèi)容,以激發(fā)學生的學習熱情.同時,教師也需要根據(jù)學生的實際情況,合理設(shè)計和選擇實驗內(nèi)容,使學生能夠在實驗中體驗到物理原理的樂趣和魅力.
1.4 缺乏實驗安全意識
物理實驗常涉及一定的安全風險,但有些學生在進行實驗時可能缺乏必要的安全意識和安全知識.為了解決這一問題,學校需要加強實驗安全教育,向?qū)W生普及實驗室安全知識和實驗操作中的常見危險,讓他們具備較強的實驗安全意識和養(yǎng)成良好的實驗行為習慣.同時,學校還可以加強對實驗室的安全管理,確保實驗環(huán)境的安全性,為學生提供一個安全的實驗學習環(huán)境.
2 初中物理實驗教學中應(yīng)該遵循的原則
2.1 系統(tǒng)性原則
在實施初中物理實驗教學時,首先要遵循系統(tǒng)性原則.這意味著實驗教學應(yīng)該按照一定的系統(tǒng)計劃和安排進行,以確保學生在學習過程中能夠全面地了解物理實驗的目的、方法、技能和實驗結(jié)果的分析.教師需要有明確的目標,將實驗內(nèi)容有序地融入課程,并在實驗過程中引導學生掌握相關(guān)的物理知識.通過系統(tǒng)性地進行實驗教學,學生能夠建立起相對完整的物理實驗知識體系,對物理學科有一個整體性的把握.
2.2 安全性原則
在初中物理實驗教學中,安全性是至關(guān)重要的原則.教師需要在實驗之前對實驗設(shè)備進行檢查,指導學生正確使用實驗器材,確保實驗過程中學生和周圍環(huán)境的安全.此外,教師需要對潛在的危險和風險進行詳細說明,并指導學生正確采取安全防護措施.同時,學校需要建立健全的安全管理制度,提供必要的安全設(shè)施,以保障實驗教學中的安全.
2.3 操作性原則
實施初中物理實驗教學需要遵循操作性原則.這意味著實驗內(nèi)容和要求應(yīng)當具有一定的操作性,以激發(fā)學生的實驗興趣,并培養(yǎng)學生的實驗技能.教師在設(shè)計實驗內(nèi)容時需要考慮到學生的認知水平和實際操作能力,選擇適合學生的實驗項目,引導學生在實踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,從而提高他們的實驗?zāi)芰蛣邮帜芰?
2.4 探究性原則
初中物理實驗教學應(yīng)遵循探究性原則.教師在實驗教學中要注重培養(yǎng)學生的實驗探究精神,引導他們在實驗中提出問題、探索規(guī)律、總結(jié)經(jīng)驗,從而培養(yǎng)學生的獨立思考能力和科學探究能力.通過這種方式,學生能夠更好地理解物理學科的本質(zhì)和科學方法的應(yīng)用,同時也能夠激發(fā)他們對物理學習的興趣和熱情.以上原則的遵循可以使初中物理實驗教學更加科學、有效,有助于學生全面、系統(tǒng)地理解物理知識,提高他們的實驗技能和科學素養(yǎng).
3 初中物理實驗教學的具體策略
3.1 實驗前的知識準備
在初中物理實驗教學中,實驗前的知識準備是非常重要的,它可以幫助學生理解實驗的目的、原理和操作步驟,提高實驗的效果和拓展學習的深度.下面結(jié)合“走進實驗室:學習科學探究”課文的知識點,舉例分析具體的實驗前知識準備做法.
首先,我們以“走進實驗室:學習科學探究”為例,選取實驗是關(guān)于光的折射規(guī)律的實驗.(1)預(yù)習課文:在實驗前,學生首先需要預(yù)習與實驗相關(guān)的課文內(nèi)容.他們可以閱讀相關(guān)章節(jié),并理解光的折射規(guī)律的基本概念和公式.這樣可以幫助學生事先建立起對實驗的基本理解,為實驗過程中的觀察、分析和結(jié)果解釋做準備;(2)提問導引:教師可以設(shè)計一些問題,引導學生思考實驗的目的、原理和預(yù)期結(jié)果.例如,教師可以問學生:“為什么光在從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)時會發(fā)生折射?”“你認為不同介質(zhì)之間的折射角有何規(guī)律?”通過這樣的提問,學生可以在實驗前思考問題,激發(fā)他們的學習興趣;(3)視頻資料:為了使學生更好地理解實驗過程和原理,教師可以給學生提供相關(guān)的視頻資料.這些視頻可以展示實驗的操作步驟、實驗現(xiàn)象和結(jié)果,讓學生在實驗前有直觀的了解.同時,學生可以通過觀看視頻,了解實驗中需要注意的細節(jié)和安全事項;(4)實驗器材和原料準備:在實驗前,教師需要準備好實驗所需的器材和原料,并將其擺放整齊.同時,教師還可以向?qū)W生介紹器材的名稱、特點和使用方法,以及實驗所需的原料的性質(zhì)和作用.這樣有助于學生對實驗所需器材和原料的理解,能更好地操作和調(diào)整實驗參數(shù).通過上述具體做法,學生可以在實驗前有充分的準備,對實驗的目的和過程有一定的了解.這樣在實驗中,學生就能更加專注于觀察實驗現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù),并進行結(jié)果分析和討論.實驗前的知識準備能夠提高學生的實驗技能和科學思維能力,使實驗教學更加有效和有意義.
3.2 激發(fā)學生參與的興趣
初中物理實驗教學是培養(yǎng)學生動手能力、實驗探究精神和科學思維的重要途徑,而激發(fā)學生參與的興趣是成功開展物理實驗教學的關(guān)鍵.結(jié)合“測量:實驗探究的重要環(huán)節(jié)”這一課文知識點,可以通過以下具體做法來激發(fā)學生的興趣,讓他們更積極地參與實驗探究[2].
(1)增強問題意識.在教學中,可以通過提出一個引人入勝、與學生日常生活經(jīng)驗相關(guān)的物理問題,如“為什么鉛筆掉下來會直立在桌子上?”激起學生的好奇心和求知欲,激發(fā)他們想要通過實驗來尋找答案的愿望;(2)進行生動的實驗示范.教師可以進行生動的實驗示范,例如,利用簡單的實驗裝置進行測量,展示測量的過程和結(jié)果,通過實驗現(xiàn)象直觀、形象地展示給學生,激起學生的觀察興趣,激發(fā)他們對實驗的參與欲望;(3)設(shè)置具體的實驗任務(wù).針對測量這一實驗探究的重要環(huán)節(jié),教師可以設(shè)計具體、有趣的測量任務(wù),讓學生親自動手進行測量實驗.例如,可以設(shè)計一個小組測量不同物體的長度、寬度和高度,讓學生通過測量得出結(jié)論,從而促使他們主動參與、積極思考實驗問題;(4)進行實驗成果分享和討論.在實驗結(jié)束后,教師可以組織學生進行實驗成果分享和討論,讓學生展示他們的實驗成果和發(fā)現(xiàn),分享實驗過程中的感悟和困惑,促使學生之間相互交流和思想碰撞,激發(fā)學生對物理實驗的深入思考和進一步探究的欲望;(5)肯定和鼓勵學生的參與.在實驗過程中,教師要及時肯定和鼓勵學生的參與和發(fā)現(xiàn),讓他們感受到成功的喜悅和成就感,激發(fā)他們對物理實驗學習的積極性和熱情.總之,通過以上具體做法,可以有效激發(fā)學生參與物理實驗的興趣,使他們更加主動地參與實驗探究,從而提高他們的動手能力、實驗探究精神和科學思維水平.
3.3 強化實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析
初中物理實驗教學中強化實驗數(shù)據(jù)的記錄與分析對于學生的學習至關(guān)重要.通過實驗,學生能夠直觀觀察物理現(xiàn)象以及測量物理量,從而更好地理解相關(guān)概念.在“測量物體運動的速度”這一實驗中,數(shù)據(jù)的記錄與分析尤為關(guān)鍵.以下是具體的做法,同時結(jié)合實例進行詳細分析:
(1)實驗前的準備與規(guī)劃.在進行實驗前,教師首先要明確實驗的目的和步驟.對于測量物體運動的速度實驗,目的是通過測量時間和位移來計算速度,并了解速度與位移、時間的關(guān)系.為了規(guī)范化實驗步驟,教師可以提前準備好測量長度的工具、計時器以及多個小車等實驗器材;(2)實驗數(shù)據(jù)的記錄.在進行實驗時,學生需要準確記錄實驗數(shù)據(jù).這包括測量物體的位移和所用時間.例如,學生可以記錄下小車在不同時間點的位置,以及所經(jīng)歷的時間.同時,他們還需要記錄下實驗所用的器材、環(huán)境條件等其他相關(guān)因素;(3)數(shù)據(jù)的整理與分析.實驗結(jié)束后,學生將數(shù)據(jù)整理成表格或圖表.他們可以通過繪制位移-時間圖或速度-時間圖來更直觀地觀察數(shù)據(jù)的變化.這也有助于他們在數(shù)據(jù)分析時更清晰地觀察速度與時間、位移的關(guān)系;(4)結(jié)果的解釋與總結(jié).結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果,學生需要提出結(jié)論并解釋實驗結(jié)果.他們應(yīng)該能夠發(fā)現(xiàn)速度與時間、位移之間的定量關(guān)系,并能夠從實驗中得出結(jié)論,進一步加深對速度概念的理解.
接下來,我們來具體分析一下如何應(yīng)用這些步驟來教學測量物體運動的速度實驗:假設(shè)學生進行的實驗是測量小車沿直線運動的速度.首先,教師需要引導學生使用標尺或測量帶測量小車在不同時間點的位置,同時使用計時器記錄下小車運動所用的時間.學生記錄小車在不同時間點的位置,并記錄所經(jīng)歷的時間.通過這些數(shù)據(jù),他們可以計算出小車在不同時間段內(nèi)的位移以及每段時間內(nèi)的速度.學生將測量得到的數(shù)據(jù)整理成表格或繪制成圖表,如位移-時間圖.通過觀察圖表,學生可以發(fā)現(xiàn)速度隨時間的變化規(guī)律,并理解速度與時間的關(guān)系.學生基于數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論,并解釋速度與時間、位移的定量關(guān)系.他們可以總結(jié)出速度與時間成正比,從而深化對速度概念的理解.通過這樣的實驗教學,學生不僅可以直觀地感受到物體運動的速度變化,還能在實踐中學到實驗數(shù)據(jù)記錄和分析的方法,加深對速度概念的理解.
4 結(jié)語
因此,物理教學離不開實驗.實驗教學是深化理論知識的有效手段,是拓展學生科學思維的方式之一,也是學生進行科學探究的重要手段.實驗教學是初中物理教學的重要形式之一,是將“抽象的理論知識”轉(zhuǎn)化為“實踐”的具體過程,對培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識有著重要的作用.在課程教學中應(yīng)注重實驗教學,通過實驗來講解概念、形成規(guī)律和科學思想方法,注重“知行合一、學以致用”.實驗教學在初中物理教學中的實施,對于學生的學習至關(guān)重要.通過實驗,學生能夠深入理解物理知識,提高動手能力和實驗設(shè)計能力,激發(fā)學習興趣,從而提高學習效果.因此,我們應(yīng)當更加重視實驗教學的實施,為學生提供更多更好的實驗機會,以期更好地促進學生的物理學習和全面發(fā)展.
參考文獻:
[1]蔡國棟.初中物理實驗教學提質(zhì)增效的策略研究[J].河南教育(教師教育),2023(07):74-75.
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