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初中物理教学中探究性实验教学的新思考

2021-03-28梁德明

广东教学报·教育综合 2021年29期
关键词:凸透镜探究性物理

梁德明

新课程背景下的初中物理探究性实验活动开展的目的主要是为了激发学生学习物理的兴趣,提升学生的核心素养、学生的动手操作能力,让学生学会科学探究的学习方法;并且经过长期的探究性实验教学,在实验教学时激发学生的思维创造性,逐步提升他们动手做实验的能力。实验是物理科重要的组成部分,在初中物理的教学过程中,实验起着关键性作用。正确的实验方法对物理教学的顺利开展有着非常重要的作用。我们应如何利用好新课程教材中的探究实验,让我们的物理教学工作更上一层楼呢?面对如何培养创新型人才的严峻问题,物理实验教学的地位和作用越来越突出。如何提高实验教学质量将成为今后实验教学的研究方向,探索性实验教学模式将成为教师关注的焦点。下面谈谈笔者的几点体会。

一、让学生参与探究式演示实验,亲身探索物理知识

学生作为学习的主体,我们要充分利用他们的主体地位。使他们在参加演示实验中有效地培养他们学习的积极性和主动性,让他们亲自感受物理实验的过程。学生有了真情实感,知识就会更容易掌握了。这样的实验应该保证成功,操作简便,难易程度适中,结合学生的能力去设计探究性实验。在物理实验教学的过程中要注重讲练结合,引领学生去观察、去思考,进而启发他们归纳推理的能力和分析问题的能力。

例如,在教学《摩擦力》这节课的时候,为了可以让学生更好地掌握影响摩擦力大小的原因,笔者就给他们举了生活中的例子,在平地上、冰面上以及沙地上走路有什么不一样,再比较推动轻箱子与重箱子的不同,让他们初步了解影响摩擦力大小的原因,也就是跟接触面所受的压力与接触面的粗糙程度有关。为了验证学生的想法,笔者给学生准备了实验器材,有两块表面粗糙程度不一样的长木板、木块、砝码以及弹簧测力计,引导学生设计并动手做实验,验证影响摩擦力大小的原因。学生通过讨论分析和动手做实验,经过测量、记录、对比,然后得出结论,验证之前关于摩擦力的影响原因的想法是对的。因此,通过让学生参与动手做实验,让他们把实验之前的想法进行了验证,进而有效地理解和掌握物理知识,同时满足了他们的好奇心,从而有效提高了他们学习物理的主动性和积极性。

二、充分发挥探究式的演示实验,实现教与学的共赢

探究性演示实验一般由教师提出问题或者设置相关问题进行,学生通过假设来论证问题,利用教师创设的场景,通过实验探索来论证某些现象和规律。在这种实验教学时,要充分突出学生的主体作用。这时,教师适时引导,完全让学生亲自去动手操作完成。

例如,在学习“光的折射”的时候,为了让学生更好地掌握光的折射的含义,笔者引领学生动手参与实验,在课前准备好的长方形水槽中倒入适量的水,并用小激光笔斜着将光射入水中,让学生观察水面上下光的传播路径有什么不一样。接着问,光线如果是垂直射入水中呢?水面上下光的传播路径还是一样的吗?并引导学生进行相关的操作,观察光线的传播与前面实验的不同引出光的折射的含义。通过不断地讨论和分析这些问题,可以不断培养学生的思维能力,让它成为一种有效的训练方法。再如,在学习平面镜成像的随堂实验的时候,首先演示烧杯中的蜡烛火焰风吹都不会灭;再把水倒进烧杯中直到淹没火焰,火焰也不会灭,原因是什么呢?然后把整个装置水平旋转90度后,他们会发现烧杯里既没有蜡烛,也没有火焰。刚刚看到的蜡烛与火焰是玻璃板前蜡烛和火焰的虚拟图像。这样把平面镜成像的知识引进课堂,不但自然而且本教学设计案例基本上体现了新课程的要求和新教材的探究性实验的理念。

三、把握探究式分组实验的难度,提高学生探究的成功率

在教师的引领下,学生按照实验要求去动手做实验,去探索科学的规律和方法。在探究实验教学的过程中,我们要重视科学方法的培养与科学思维的训练,同时指导学生去分析问题和思考问题,找到可以解决问题的方法,并在得出结论的基础上去解释和分析问题。

例如,在浮力教学时,让学生猜测与浮力有关的因素,然后用对比实验的方法设计一个验证实验来验证自己的猜想是否正确。再通过学生分组进行探究实验,从而总结出:物体的浮力取决于液体的密度与浸在液体中的物体的体积。在讲授电磁感应时,利用线圈、条形磁铁、灵敏电流计、干电池(外加放电电阻器),探究感应电流方向与磁极运动方向的关系。在教学时,我们要结合学生的实际情况进行教学,把可验证性实验变为探索性实验,从而让他们自主探究物理知识。因为验证性实验本身就具有一定的难度,当它转变为探究性实验的时候,问题的设计就变得非常重要了。设计问题适当,能引导他们去思考,有助于探索;如果设计的问题不好,探究实验就会失去原有的功能。比如,在两个力的合成教学时,从对方的角度来看,有必要适当地创设情境问题,这样学生不仅知道怎么做,也会知道为什么这样做,这样学生才可以真正地去学习与思考。

四、重视探究式课外实验,提高自主探究能力

探究式课外实验,是物理实验的另一种补充的方式,这对于需要很长时间的观察性实验,或者不可以在上课的时候完成的实验特别有用。从某种意义上说,可以更好地培养学生的创新思维能力与自主探究的能力。

例如,在探究凸透镜成像规律的时候,使用验证性实验教学虽然会带给学生一定的理论学习,但对于具体的实验过程,他们不可以很好地掌握,只有重视探究性实验教学,让他们亲自动手操作实验,通过使用凸透镜、光具座、光屏、蜡烛与火柴,在光具座上从左向右来依次放置蜡烛,对凸透镜和光屏的高度来进行调整,保证凸透镜与光屏的中心与烛焰的中心保持在同一高度上,以此来对凸透镜成像时的规律进行分析与总结。在这个过程中,学生通过对实验的真正体验,对这一方法有了具体的了解,以此真正对他们的思维能力起到开发的作用。所以,加强物理探究性实验教学是非常必要的,比起验证性实验教学模式,探究性的实验教学更注重学生对问题的重视,加强学生的自主性,在重视实验过程的基础上,激发他们的思维能力,进而提高他们的探索能力。与此同时,学生通过对实验过程的体验,能够加强自身团结合作的能力,结合别人的观点,对问题进行分析与判断。从验证性实验教学到探究式实验教学,对初中物理的教学水平提升具有非常重要的意义。

上述實验教学在初中物理教学中是不可以缺少的。在整个初中物理教学中,不可能只进行一种实验方法。要针对不同的实验选择合适的教学方法,达到最佳的教学效率,从而有效提升初中物理教学的成效。

[本文系广东省教育科研“十三五”规划2018年度项目“基于核心素养下山区初中物理学生实验教学的研究”(课题编号:2018YQJK344)的阶段性研究成果]

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