從“中國制造”到“中國智造”,從現(xiàn)金支付到移動支付,國家在各方面迅猛發(fā)展,初中物理基礎(chǔ)教育發(fā)展也不能屈居人后。初中物理實驗不能僅僅局限于傳統(tǒng)的實驗?zāi)J?,?yīng)該要與時俱進,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。


一


初中物理實驗教學(xué)不足
隨著基礎(chǔ)教育的改革,初中物理課堂也加深了對物理實驗的重視程度,這些都對學(xué)生掌握物理知識有良好的推進作用,但是依然存在一些亟待解決的問題。

△東方Sky-Docking物理吊裝實驗室
1.物理實驗重結(jié)果輕過程
初中物理實驗旨在使學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律特點,提高學(xué)生解決生活實際問題的能力6然而,有些學(xué)生認為只要記住實驗結(jié)論就可以通過考試,導(dǎo)致了他們在實驗中無論是過程還是結(jié)果都沒有經(jīng)過太多的思考,理解不了實驗的設(shè)計意圖,也不理解得出的實驗結(jié)論,違背了教學(xué)的本質(zhì)目的。
2.物理實驗教學(xué)方法死板
內(nèi)心向往新奇,勇于探索是初中學(xué)生的性格特點。然而,初中階段最具誘惑力的物理實驗課卻變成了按部就班的操作程序。學(xué)生進人實驗教室,面對著已經(jīng)選好的實驗儀器,照著教材按部就班,實驗過程及結(jié)論如出一轍:一樣的表格一樣的書寫,千篇一律的應(yīng)試教育答案正是一大痛點。這種情況在很大程度上抑制了學(xué)生的探索興致。
3.物理實驗教學(xué)時間有限
我國仍然處于應(yīng)試教育向素質(zhì)教育過渡的階段,物理實驗課的課時在整個教學(xué)時間計劃的比重仍然不大。在物理實驗的教學(xué)中,教師對實驗儀器、實驗流程的介紹就占去了大半的時間,并且教師又往往急于讓學(xué)生得出“標準答案”,再次進行重復(fù)的強調(diào)和講解,占去了實驗課堂的不少時間,所以在有限的時間內(nèi)很難讓學(xué)生自主創(chuàng)新設(shè)計得出結(jié)論。


二


初中物理實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)策略
1.提高對物理實驗的重視
物理學(xué)是自然科學(xué)的帶頭學(xué)科,它本質(zhì)上是一門實驗科學(xué)。所以實驗一直影響著物理科學(xué)的發(fā)展。1901~1994年,獲得諾貝爾物理學(xué)獎的人數(shù),總計144人,其中理論獲獎人數(shù)有46人,占31.9%,實驗獲獎人數(shù)98人,占有68.1%;由此可以看出,實驗物理的發(fā)展關(guān)系著整個物理學(xué)的發(fā)展,從而影響著整個自然科學(xué)的發(fā)展。

△Labox萊博士物理實驗箱
發(fā)達城市對于物理學(xué)科的實驗授課已經(jīng)開始了天翻地覆地升級,不光有傳統(tǒng)課堂演示,還有更加新穎的實驗展示與講解,并且學(xué)生的實驗器具也更加貼近實際,實驗效果現(xiàn)象明顯且富有感染力。這樣的實驗教學(xué)可以使學(xué)生們在實驗時更好的提出問題,并積極、自發(fā)地解決問題,達到物理實驗的真正目的。物理課的實驗教學(xué)直接承擔著培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰?、物理核心素養(yǎng)的任務(wù),理所當然地需要加強和提高。所以,提高物理實驗教學(xué)在整個初中物理教學(xué)中的地位勢在必行。
2.實驗設(shè)計要增強學(xué)生思考
知識來源于生活,利用身邊的現(xiàn)象引起學(xué)生的思考,探討所學(xué)的實驗與生活現(xiàn)象的關(guān)系才是物理實驗設(shè)計的重點。例如,彩虹現(xiàn)象是生活中常見的物理現(xiàn)象,那么如何能讓學(xué)生通過自己的實驗操作得到光的色散的本質(zhì)呢?實驗前,學(xué)生都會提出自己關(guān)于彩虹的猜想和假設(shè),經(jīng)過教師的引導(dǎo),學(xué)生能夠了解彩虹的形成與光的折射的關(guān)系,此時可以讓學(xué)生自己設(shè)計實驗來“制造”彩虹。折射是生活中的常見現(xiàn)象,學(xué)生可能有很多方法去解決這個問題,但有的方法呈現(xiàn)的光路的效果并不好。在小組合作的實驗過程中,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)實驗方法并不是唯一的,解決問題的方案也可能有很多種。教師可以通過提問“為什么雨后容易形成彩虹”來引起學(xué)生的思維碰撞,學(xué)生也會提出很多種方案來模擬實驗,并篩選出可行的方法,選擇最佳方案。物理實驗沒有一個一成不變的模板,它會隨著孩子們創(chuàng)造力的提升而改進,因此在課堂上應(yīng)從生活中的實驗引導(dǎo)他們完成“力所能及”的實驗設(shè)計。
3.實驗設(shè)計要提升學(xué)生興趣
有些物理實驗千篇一律,很難激發(fā)學(xué)生的興趣。因此,教師在設(shè)計實驗時,要盡可能地創(chuàng)設(shè)問題情境,營造一個學(xué)生為主體的學(xué)習氛圍,當他們發(fā)現(xiàn)自己能夠融人其中了,探索的欲望就會被激發(fā)起來。例如在《溫度》一課中,教師可以讓學(xué)生自制溫度計。教師提供大小不同的小瓶,粗細不同的管,不同的填充液體,放手讓學(xué)生自己探究哪種設(shè)計更適合作為溫度計使用。若有一些實驗有危險性,不適合學(xué)生親自動手,教師還可以利用微視頻,將實驗的錄像和講解發(fā)送給學(xué)生,學(xué)生再進行探究。教師還可以以比賽或者其他形式展示學(xué)生的實驗結(jié)果,再分析講解,以提高學(xué)生的創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生的物理興趣和實驗?zāi)芰Α?
4.實驗設(shè)計要課上課下聯(lián)動
一節(jié)課的時間有限,實驗不能僅僅局限于課堂。初中學(xué)生的思維很靈活,他們能獨立完成很多實驗,學(xué)生們也愿意和其他同伴們分享自己的探究成果,因此可以讓學(xué)生在家中完成簡單的實驗,錄制成小視頻,帶到學(xué)校來,和大家一起交流實驗的成敗。這樣不僅能節(jié)省課堂時間,而且能調(diào)動學(xué)生的實驗熱情,提高實驗?zāi)芰?。教師可以將新奇有趣的實驗在課堂上演示,并且演示實驗的重點在設(shè)計實驗環(huán)節(jié)和演示過程。實驗演示要能抓住學(xué)生的好奇心,激發(fā)他們課后探究的欲望。最后,教師可以在完成實驗后布置實驗任務(wù),課下給予學(xué)生一定的指導(dǎo)。例如,在《焦耳定律》一節(jié)中,學(xué)生學(xué)習了焦耳定律后,關(guān)于電功和電熱之間的關(guān)系,引入了純電阻電路和非純電阻電路。如果僅僅靠教師的講述,學(xué)生恐怕很難理解。這時,教師可以利用生活中常見的電動機,加人一個純電阻和非純電阻的對照實驗,運用控制變量法,讓學(xué)生親眼看到電功相同而電熱不同的兩個電路。這些操作簡單可行,誰都可以掌握,能夠增強學(xué)生探索的自信。學(xué)生通過這個演示實驗,會發(fā)現(xiàn)生活中有很多可以利用的實驗器材,然而課堂時間不足以讓學(xué)生一一展示,教師可以鼓勵學(xué)生課下設(shè)計更多的實驗方法,發(fā)展他們的物理實驗思維。
物理實驗課改革是一項系統(tǒng)的工程,包括體制(機構(gòu))、內(nèi)容、方法、體系的全面改革?!煤玫膶嶒炚n能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力、實驗動手能力、邏輯思維能力,因此如何設(shè)計初中物理的實驗教學(xué)是教師需要持續(xù)探索的問題。
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