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初中物理实施变式实验教学的有效策略剖析

2021-01-31李经纬

数理化解题研究 2021年8期
关键词:浮力变式实验教学

李经纬

(江苏省南京一中明发滨江分校 211800)

随着课程改革步伐的逐渐推进,各个学科都对自己的教学模式和教学方法进行了有效的改革和创新.初中物理作为一门逻辑性非常严密的学科,我们要注重激发学生学习原始动力,不断提升他们参与课堂教学的主观能动性.所以我们在课堂的实验教学中,有效采取了变式教学的方法,打开了初中物理教学的新的天地.

那么何为变式教学呢?变式教学,从心理学的角度来讲,便是指从不同的角度来组织情境,通过变换其非本质的特征,保持其事物的本质特征不变.在物理教学中,则是指我们能够通过灵活改变题目中的条件,问题的答案保持不变,或者发生相应的变化,为了凸显问题的实际本质.综观近些年来中考物理实验试题的特点,更注重对教材内容的重新加工和提炼,注意考查考生对所学知识的迁移和运用能力,强化学生在实验过程中的深刻体验.基于这样的教学背景,如果单纯按照教材中所设定的实验过程,按部就班,势必会抹杀学生的学习积极性.如果有效地采用变式教学的方法,做到对原始教材内容的整合,又不脱离教材的实际设定,综合考查学生对实验的设计分析结果的整合和表达过程,会收到良好的教学效果.

具体来说,在物理实验教学中,利用变式教学法的实施原则和操作策略是这样的:

一、变式教学法的实施原则

变式教学原则的确定,对于我们的课堂教学具有很好的指导意义.我们在实施教学时,应该在遵循原则的基础上,紧密结合物理实验教学的学科特点,注意以下原则:

1.目标导向性原则

我们在实验教学中,目标是我们开展活动的起始点和最终的归宿,在课堂教学中,教师要围绕制定好的教学目标进行实验活动.因此,在目标设定时,教师要能够根据教材的基本内容和学生现有的认知水准,制定出切实可行的目标,然后在明确的目标指引下,在课堂上采取灵活多变的变式教学方法.不管是改变什么样的实验条件,则最终的目的都是指向我们基本的目标而言,要做到预设和生成相得益彰.

2.启发性原则

初中物理实验教学的终极目标,是为了让学生透过实验现象看本质,从而掌握物理学的相关知识,提升学生技能.在这其中,启发性是一项重要的指标,而且学生的思维能否得到有序的训练,主要依赖于教师的精心启发.因此,当我们运用变式教学,来进行初中物理实验教学时,教师要精心设计实验的问题情境,把问题作为课堂教学的基本出发点,引导学生通过问题指导,逐步在实验过程中发现探索,讨论并且总结.教师在整个实验的过程中,创设了问题的情境,给学生设置思维障碍,让学生自己的思维经历一个由发现到提升的全部过程.

3.主体参与性原则

实验教学中,只有依赖学生主动参与,才能达到和谐互动的效果.当学生具备强烈的学习动机,那么就会促使自己的认知和情感达到最佳状态,实现自觉主动的学习态度,从而收获最佳的学习效果.采用变式教学,真正可以促使学生成为学习的主人,当他们在教学过程中,积极动脑动手动口,主动获取知识,在实践中去发现探索,因为过程新鲜有趣,而又灵活多变,所以学生乐于参与这样的课堂,主观能动性得以充分激发.

二、在初中物理实验教学中,实施变式教学的有效策略

初中物理教材中,实验题既是必考内容,也是命题的热点.实验题目的考查,既可以是对教材实验内容的实际呈现,也可以是对实验原理和过程的有限拓展,因此,变式教学在实验中非常有必要.

1.从验证性实验过渡为探究性实验

传统的物理实验教学,是把教材中设计的实验内容按部就班,注重基本的巩固和验证.而引入变式教学的理念,就从验证实验积极向探究实验进行转变,它侧重于对新课程理念的落实,注重引导学生去自我探索实验的原理,并且能够从多角度、全方位地对实验过程进行解释分析,师生之间良性互动,真实地提高了学生动手操作的能力.

具体来说,首先,我们可以改变物理实验的教学过程,这就需要我们教师要对物理课程所罗列的诸多实验进行具体分析和探究,将教材中的典型的实验项目,重点考查的内容,稍加变通进行变式教学,重视探究过程和结果.当教师引导学生在多样化的实验过程中,去经历自我发现和探索,小组之间汇总有价值的问题,最终得出科学性的结论.

其次,我们可以引导学生合理拓展实验内容.教材中所涉及到的实验教材一般来说,都是经过反复论证考查,然后设定的典型实验类型.我们引导学生在做类似实验时,不能将目光局限在教材中的实验上,而应该积极鼓励学生扩展思路,仔细思考这个实验还有没有其他的替代方法,会使用什么样的实验材料,过程如何,在不同的实验条件下,会产生怎么样的结果,从而养成学生有效的探究习惯.

例如在教学有关浮力大小的实验中,笔者便把教材中的验证实验,向探究性实验转变,即探索完漂浮的物体所受浮力的大小之后,给学生提出一个问题:即下沉的物体是否受到浮力呢?如果有浮力,又该如何测量呢?在这个时候,教师可以积极引导学生探索实验的方案,这样的目的实质上是为了通过排除物体在液体中的上浮或者下沉等非本质属性的变化,探究出浮力的本质属性.在实验的过程中,学生通过动手实践,观察,交流,讨论,知道了下沉物体也是受到浮力的.但是在实验过程中,有的同学得出结论,即下沉物体受到浮力和漂浮物体受到浮力相等,有的同学得到的结论,则是认为:浮力大于排水量,通过探究原因,明白了之所以出现结果的偏差,则是因为实验过程中,有水通过杯子壁溢出没有被测出.从整个过程中,学生经历了自我实验和探究的过程,有利于促进对教材中实验的深刻理解,也帮助了他们掌握浮力的公式.

2.挖掘物理教材中隐藏的实验因素

初中学生对物理实验非常感兴趣,教材中设计的经典实验也是为了能够明确实验目的,辨析实验过程,并且巩固实验的结果和原理.除了说教材中设定的规定实验外,我们的教材中还隐藏着许多实验的元素.有的隐藏在段落中,有的是科学的结论可以直接转化为实验的设计来进行探索.这些字里行间中隐藏的实验元素,只要教师在教学中注意挖掘,运用一些知识迁移的能力,就可以自编自制变式实验设计,让学生通过自身设计实验,安排实验器材,设定实验过程,可以更加方便地在直观的实验过程中看到最明显的实验结果,从而,对实验的原理有了更深刻的理解.

例如在学习凸透镜成像的内容时,我们通过教材中所表述的实验结论,转化为一个新型的实验,即采用发光物,用LED显示屏发光,这个发光物比蜡烛更稳定,光线更充足,也非常容易看到成像物体的大小和形状.首先,我们通过实验的基本步骤调节好各个实验器材,在光屏上找到成像,然后,,慢慢把发光物体向凸透镜方向移动,认真观察光屏上的像到光斑的变化.然后,将物体旋转,观察光屏上成像的变化.通过上面几个变式实验的操作,引导学生从不同角度了解凸透镜成像的规律.

3.我们要重视实验软硬件设施

众所周知,初中物理的实验过程是学生探索物理知识的重要方法和途径,它是一门实践性操作非常强的学科,但是,部分教师为了赶教学进度,往往会忽略了实验课的实际操作,把它演变为纯理论课堂.还有的甚至是因为实验设施的欠缺,或者教师怕实验课堂的节奏没法把控,往往会采用了演示实验法,这样,无形之中便抑制了学生实验的积极性.所以,教师应该尽可能创造条件,给学生开足实验过程,做好变式实验.如果实在欠缺实验器材,那么教师也要最大限度地能够运用多媒体的技术制作实验课件,模拟实验的整个过程,让学生在模拟的变式实验环境下,观察直观效果,完成实验经过.多媒体的教学,可以加强师生互动,提升实验效果.

例如在实验室中,电流表、电压表等,有的没有用过几次,读数就不准确了,有些仪器干脆直接罢工,实验的准确度和有效性难以保证.因此,在做许多电学实验时,鉴于实验室器材不充分,或者实验器材过于贵重,怕学生损坏,所以,教师便可以通过电脑上搜集的电学实验进行演示,并且及时进行变式演示,让学生通过多种实验结果得出最终结论,揭示实验原理,得到最终收获.

初中物理学科中的变式实验,促进了学生思维的发散和拓展,促进了其知识的迁移和运用,扩大了知识面,也提升了物理学的理解能力,所以,在实际教学中,教师应该积极促进各项实验的变式教学,从而拓展学生思维的深度和广度,培养学生的探究精神.

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