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基于生活化的初中物理實驗的設計與創新

2021-12-30 12:31
科學咨詢 2021年1期
關鍵詞:物理現象思維能力物理

陳 玲

(甘肅省蘭州市永登縣民樂鄉初級中學 甘肅蘭州 730060)

作為學生的引導者,教師要看到實驗活動對于學生的重要意義,發揮好自身引導作用,并制定切實有效的方案,創新實驗教學策略,引導學生開展物理探究活動。同時,教師還要運用一些現代化教學設備,增強學生對物理知識的吸收效率,并使初中學生能夠深切地感受到生活中無處不在的物理知識。

一、初中物理課堂進行實驗的積極意義

(一)實驗具有實用性

我們經常說,藝術來源于生活,物理知識同樣如此。初中教材將生活中經常運用到或較為常見的物理知識進行了凝練總結。我們通過開展物理學習,能夠幫助學生意識到,生活中其實有很多地方都存在物理現象。當學生能夠在教師引導下,掌握物理實驗的基本原理,進行實驗操作,并獲得相應技能后,可以將所學內容靈活運用到生活中來。例如,在學習“溫度的測量”這部分內容時,教師可以通過實驗,使學生了解生活中溫度計的種類,并掌握科學的測溫方法。這樣的物理學習過程能夠有效提升學生對生活技能的掌握效率。

(二)實驗具有啟發性

物理實驗是以充分調動學生的各種感官為前提的一個綜合學習過程。在初中物理課堂上,教師會循循善誘,為學生滲透物理概念,提供物理知識,并留出充分的思考機會和時間,引導學生設計實驗方案,進行實驗操作,從而使其切實觀看并了解到豐富多彩的物理現象。同時,當學生能夠有效調動自己的視聽感官,并進行動手操作時,可以使其受到啟發,并結合自己已有的知識經驗、生活常識,構建一張知識大網。學生在感受相關知識的聯系時,可以體會到物理學科知識在生活中的重要性,同時能夠啟迪思維,增強學習動力。

(三)實驗具有探索性

物理學習過程并非是對知識概念進行簡單的背記。一條簡短的物理概念和公式,可能其推導過程或原理卻是十分復雜的。物理實驗,則是一個猜想論證物理知識概念,展現物理現象的過程。例如,牛頓正是根據蘋果落地現象猜想到,進而發現了萬有引力。在初中物理實驗活動中,學生通過一系列操作,能夠循序漸進地感受物理知識。物理實驗不是一種直白呈現知識的活動,而是需要學生積極探索、不斷試錯,才能達到學習目標的活動。對此,教師要看到物理實驗的這一特性,并帶領學生共同參與其中,引導其對相關實驗現象進行假設,對實驗過程進行設計,對實驗結結果進行猜想,從而提高物理教學質量。[1]

二、初中物理課堂進行實驗的有效策略

(一)運用信息技術,激發學習興趣

在傳統物理課堂中,教師大多把時間和精力集中在對相關知識的傳遞和講授上,引導學生共同參與實驗活動的機會較少。但物理知識具有一定的抽象性,如果教師只是通過口述進行內容傳輸,難以使學生迸發探究興趣,無法真正感受到課堂活動的樂趣。為了提高物理實驗教學效率,教師要意識到,興趣是促使學生開展物理學習的原動力。一部分初中學生在面對物理實驗時,很容易顯得茫然無措,并產生強烈的抗拒感。當教師組織開展實驗活動時,他們也不愿意參與進來。久而久之,這會導致物理實驗教學活動效率大打折扣。[2]為了優化課堂學習效果,教師可以運用信息技術,為學生創設物理實驗情境,促使其切實感受到物理知識的趣味性,減少對物理學習的畏懼感,增強實驗探究興趣。[3]

例如,在引導學生進行“重力”這部分內容的實驗學習時,教師可以通過課件展示,為學生引入“牛頓與萬有引力”知識概念——牛頓從蘋果落地聯想到地球與月球、行星與太陽之間,任何兩個物體之間都有相互吸引的力,這種力叫萬有引力。[4]教師運用圖像展示功能和視頻播放功能,可以讓學生看到生活中豐富的物理現象。比如,當我們跳躍時,無論雙腳離地多遠,最終都會重回地面。其實,這是一個很小也很常見的生活現象。但是,通過教師引導,學生會發現,其中原來蘊含著豐富的物理知識。這樣,學生能夠感受到物理知識與生活的密切聯系,并能夠加強自身對物理實驗的探究積極性。接著,教師帶領學生走進對“重力”的實驗探究活動,并通過引導學生進行分組實驗活動,使其完成“重力大小與物體質量之間的關系”的實驗。教師通過信息技術的引導,首先可以增強學生的實驗興趣,然后在具體實驗中還可以發展學生的動手能力和思維能力。

(二)通過實驗感知,理解物理知識

物理知識及物理現象如果只是單純地依靠口頭講解,難以真正使學生理解吸收。尤其是在涉及到很多變量時,學生需要依據實際情況,采用多種方式加以驗證??梢哉f,實驗是幫助學生高效學習物理課程的最佳途徑。在引導學生進行實驗過程中,教師要善于發揮好自身引導作用,善于出示思考問題,幫助學生的思維能力得到有效拓展,并使其通過實驗廣泛吸收物理知識,從而開闊視野,感受物理現象及物理知識的豐富多樣性。

例如,在學習“壓強”這部分內容時,當教師提出“壓力的作用效果跟什么因素有關呢?”這樣一個問題時,學生會展開積極思考,提出自己的見解,并可能說出:壓力的作用效果與壓力的大小和壓力作用的面積可能都有關系。接著,教師組織學生構建學習小組,引導其按照自己的設想,設計實驗方案,完成實驗探究。根據設想,學生可能會進行如下環節的實驗活動:(1)先將海綿放在水平桌面上。(2)把壓力小桌腿朝下放在海綿上。分別在桌面上加2個和4個砝碼,觀察并記錄小桌腿陷入海綿里的情況。(3)將沙面攤平后。再將壓力小桌面朝下放在海綿上,分別加2個和4個砝碼,觀察并記錄小桌陷入海綿里的情況。通過對照實驗現象,學生切實感受到:壓力的作用效果跟物體單位面積上受到的力(壓強)有關系,壓強越大,壓力的作用效果越明顯。教師通過相關實驗,一方面可以讓學生親自動手,實際操作;另一方面,也可以讓學生的思維得到有效拓展,從而有效增強其核心素養。

(三)經歷實驗操作,提高生活技能

生活中有很多物理現象。生活中的很多問題也需要靈活運用物理知識,比如電功和電能、電功率、安全用電、家庭電路等,都是生活中可以常見到的對物理知識的運用。在物理教學過程中,教師要善于使學生感受物理知識和生活的密切聯系,并通過物理實驗,使學生掌握一些必要的技能,并靈活運用于生活之中,有效提升其綜合能力。

學生在物理實驗中可以掌握很多實用的生活技能,讓生活更具趣味。例如,在學習“家庭電路”這部分內容時,教師可以通過提問,引導學生思考。比如,一個完整的電路需要有哪幾部分組成?家中的電燈工作需要具備哪些條件?家庭電路的總開關和保險裝置連接順序可以顛倒嗎?家庭電路中各用電器間是如何連接的?在思考和交流中,學生理解把握了教材知識,同時提升了思維能力。接著,教師再讓學生觀察家庭電路圖,觀察控制燈的開關接在什么位置的?為什么要這樣連?在學生提出自己的看法后,為了增強學生對知識的吸收效率,教師提出如下實驗活動:利用手中的試電筆檢查桌面上的兩孔插座哪個孔是火線,哪個孔是零線?!皢栴}引導+實驗探究”的課堂活動,可以培養學生分析問題的能力和動手操作能力,使其能夠從安全用電的角度來分析家庭電路,同時提高了生活技能。

(四)關注學習行為,提升思維能力

在引導初中學生進行實驗過程中,教師要善于發揮學生的主體地位,促使其通過小組合作的方式,完成對問題的思考探究。在此期間,教師要關注學生的學習行為,并切實發揮自身引導作用,走進學習小組,對學生的實驗過程進行點撥與指導,促使學生的思維能力和動手能力得以全面提升。

例如,在引導學生學習“二力平衡”時,教師可以通過舉例,引導學生加強對“平衡力”的思考認知。比如,電燈泡用電線懸掛在天花板上不動,下列敘述中是平衡力的有哪些?不是平衡力的有哪些?原因是什么?①燈泡的重力和電線的重力;②燈泡的重力和燈泡對電線的拉力;③燈泡的重力和燈泡對地球的吸引力;④燈泡的重力和電線對燈泡的拉力。接著,教師引導學生探尋“二力平衡”的條件,據此開設相關實驗活動,促使學生進行探究。在學生進行實驗時,教師要走入學生群體,并適時對其提問:只要兩個力的大小相等就能平衡對嗎?只要兩個力的方向相反就能平衡,對嗎?只要兩個力在同一直線上就能平衡對嗎?問題的引入,促使學生一邊思考,一邊調整實驗方案,進行多項探究,并獲得對問題的準確認知,進而增強了思維能力。

教無定法,貴在得法。綜上所述,我們可以看到,在初中物理實驗教學過程中,教師要保持與時俱進的理念,不斷創新教學方法,并運用有效的引導方案,促使學生能夠感受到物理知識的魅力,全面提升其對物理課程的興趣,進而有效增強學生素質,發展思維能力、動手能力。學生通過感受生活中的物理知識,可以全面提升對生活中物理問題的感知度,并將在課堂上所得的物理技能有效運用于生活之中。

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