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探索初中物理课堂中学生操作能力的培养途径

2023-06-13吴社卫

数理天地(初中版) 2023年4期
关键词:操作能力初中物理课堂教学

吴社卫

【摘要】物理是初中课程体系中一门较为特殊的学科,由理论知识与实验操作两大部分构成.教师在课堂教学中,不仅需帮助学生掌握物理理论知识,还要着重培养学生的操作能力,由此增进理论与实践之间的联系,使学生科学精神、实践能力与探究意识都取得一定的进步.

【关键词】初中物理;课堂教学;操作能力

物理作为一门比较关键的自然科学类科目,只有培养学生的操作能力,才能够让他们将理论与实际联系起来,将课堂中学习到的知识运用于生活实践中,通过亲身实践进一步掌握物理知识.在初中物理教学中,教师一方面需注重理论知识的讲授,一方面要着重培养学生的操作能力,使其通过动手操作检验自身对理论知识的学习与理解情况,让他们在实践中提升动手操作能力、实验水平、创造意识和创新能力,为后续成长扎实根基.

1 善于利用演示实验,激起学生操作意识

1.1 演示有趣物理实验,引发学生操作热情

在初中物理课程教学中,虽然培养学生的操作能力属于一项常规教学任务,但是学生缺乏亲自动手操作的经验,再加上物理是一门新开设的学科,不能一开始就直接让学生动手操作,而是要先培养他们的学习兴趣,使其在兴趣驱使下主动动手操作.对此,初中物理教师可在新课导入环节演示一些有趣的实验,将学生的注意力吸引到实验现象上面来,引发学生动手操作的热情与好奇心,为其操作能力的培养与提升提供源源不断的动力支持[1].

例如 在进行“大气压强”教学时,教师先演示以下实验.将一张硬纸片放在平口玻璃杯的杯口位置,用手按住后倒立,询问:松手后可以看到什么?学生发现这张硬纸片会直接掉下来,然后,教师把水注入玻璃杯里面,注满后继续用这张硬纸片挡住玻璃杯的杯口,用手按住后同样倒立,询问:放手后可以看到什么?学生发现这次硬纸片并不会掉落,且将杯子口按顺时针方向旋转一圈,学生发现这张硬纸片仍然不会掉落,教师借机设置疑问:你们想知道这张硬纸片为什么不会掉落吗?激起他们的求知欲望,使其初步产生想要动手进行实验操作的热情.接着,教师要求学生认真阅读课本中有关“马德堡半球实验”的部分,并让学生使用两个小皮碗模拟该实验,把这两个小皮碗口对口进行挤压后双手用很大的力量往外拉,发现很难拉开,引导学生分析如何做才可以将这两个小皮碗拉开.随后,教师带领学生分析这些实验的相同之处,让他们感受到大气压强的确存在.

1.2 演示效果明显实验,诱发学生操作动机

对于中物理教学来说,实验教学属于不可或缺的一部分,与理论教学相辅相成.为培养学生的操作能力,教师需善于利用演示实验,尽可能提升实验效果,带给学生为明显的现象,这不仅能诱发学生动手操作的热情,还可培养学生的观察能力.同时,初中物理教师应运用效果明显的实验现象,组织学生围绕实验进行互动,增进师生和生生的联系,营造轻松、愉悦的课堂氛围,使学生产生想要自主动手实验的渴望,为学生操作能力的培养奠定基础[2].

例如 在展开“光的反射”教学时,教师先演示一个小实验:在课桌上面放置一面小镜子,打开电筒用强光照射上去,学生能够看到墙壁上会出现明亮的光斑,使学生初步了解到光的两类反射现象镜面反射与漫反射,诱发学生动作操作研究光的反射的热情.接着,教师设置问题:光进行反射时会有什么规律?反射光线是沿着什么方向射出?通过演示实验与学生自主实验双管齐下的方式展开教学,利用光反射能力比较强的平面镜充当反射面,白色硬纸板和白纸对光的传播路径进行呈现,

先让E、F两点位于同个平面上,让入射光线沿着白色硬纸板往镜面上的O点处发射,如图1所示.要求学生观察经过镜面反射后的光线方向有何变化,然后对入射光线的方向进行改变,要求学生说出反射光线方向的变化情况.之后,教师将纸片往前或者向后折,由学生说出看到的现象, 并让学生动手操作,着重研究反射角与入射角之间的关系,使其操作能力得到培养.

2 制造更多实验机会,培养学生操作能力

2.1 鼓励学生自主操作,不断积累动手经验

当前,在教育教学活动中,主体不再是教师,而是学生,在初中物理教学实践中,培养学生的操作能力就是对这一目标的真正落实,使学生在动手操作中深入探索物理科学的奥秘,促进学生对理论知识的理解与掌握.所以,初中物理教师在课堂上需要善于发现与制造实验机会,利用演示实验起到抛砖引玉的效果,鼓励学生亲自动手操作实验,使学生不断积累动手操作物理实验的经验,切实体会某些物理规律与原理的产生,强化学习体验,培养学生的操作能力[3].

例如 以“声音的产生与传播”教学为例,教师先播放一个音频文件,包括流水、打雷、鸟叫、汽车喇叭、风声、机器轰鸣等声音,询问:声音是怎么产生的?你们是如何听到声音的?声音的传播速度与哪些因素有关?由学生结合生活经验及个人认知自由讨论与作答,激起他们的求知渴望.接着,教师要求学生利用身边的物品制造声音,如:拍手、击打桌子、用纸在桌面上摩擦、跺脚、用脚摩擦地板、用嘴吹纸等,并让学生一边操作、一边认真观察,探讨物体发出声音时有哪些相同点,学生可能说到是物体在振动.之后,教师指导学生自主动手实验:敲打音叉后,音叉会振动发出声音,用手紧紧握住振动的音叉后,声音会马上停止,并让学生把手指放在喉结处随后说话,注意手指的感受,发现声音是通过声带振动后出现的.让学生总结所做的实验,学生发现振动会发出声音的规律.随后教师继续鼓励学生自主操作,研究声音到是底怎么产生的,帮助學生不断获取操作经验.

2.2 引入小组合作模式,锻炼学生操作能力

因为初中生的自主动手操作水平有限,再加上物理是一门比较特殊的课程,要想进一步培养与提升学生的操作能力,教师可及时引入小组合作学习模式,使学生在小组内共同探讨物理知识,制定实验方案,并操作与完成实验.具体来说,初中物理教师应根据具体教学内容,精心设计分组实验,借此强化学生之间的交流和沟通能力,倡导同学间互帮互助,使其同步进行观察、学习、思考与操作,提高学生的协作精神和团队意识,锻炼学生的操作能力[4].

例如 在“液体的压强”教学中,教师先演示实验:把清水缓缓倒入下端用橡皮膜封口的玻璃圆管中,让学生认真观看玻璃圆管中倒入水前后橡皮膜有什么变化,学生发现橡皮膜由平整慢慢向下凸出,随着水量的增多,凸显愈加明显,然后将水注入塑料袋中,学生发现塑料袋可以胀起来,让学生感知到液体会产生压强,且往往各个方向均有压强.接着,教师组织学生以小组为单位,共同探究液体内部压强的特点,设置疑问:液体内部压强的大小与哪些因素有关?鼓励学生提出猜想,如:深度、方向与密度等,使学生明确合作探究与动手操作的方向.之后,学生再往侧面开有小孔的玻璃圆筒中装水,能够发现水会从小孔中流出,但是不同高度小孔流出的水流速度不同,并用液体压强计对不同深度的压强进行测量.学生发现在液体内部,深度越大,压强就越大.随后教师指导学生继续探究,使用盐水代替清水重复上述操作,学生发现同一深度情况下,密度越大的液体压强也越大.

3 拓展课堂教学空间,开设课外操作活动

3.1 大力提倡家庭实验,训练学生操作能力

从广义视角来看,课堂并非纯粹指有限的课内时间与空间,还包括课下环节,为有效培养学生的操作能力,教师就要适当拓展课堂教学的空间,积极开设一些课外操作活动,使其拥有更多亲自动手操作的机会,逐步提升他们的操作能力.為此,初中物理教师应以做好课内教学,大力倡导家庭实验的开展,要求学生围绕课内知识自主动手设计与操作一些与之有关的实验,扩大学生的学习范围,借此有效培养与提高学生的动手操作能力[5].

例如 在“光的直线传播”教学中,当学习完课本中的理论知识及实验以后,教师可要求学生回到家中继续进行实验探究.进行观察小孔成像的家庭实验,主要采用一支削尖的铅笔、火柴、蜡烛和硬纸片等材料.具体操作步骤如下:(1)用削尖的铅笔在硬纸片的中间部位扎一个直径为3毫米左右的小孔;(2)在屋内把窗帘拉上,目的是使室内变暗;(3)使用火柴点燃蜡烛(注意安全的前提下),放在距离墙壁比较近的位置;(4)把刚才做好的小孔放在蜡烛和墙壁中间,然后能够在墙壁上看到蜡烛火焰,不过是倒立的.之后,学生着重探究像的大小变化,前后移动小孔,持续观察蜡烛火焰的像有什么变化,即为:当小孔距离墙壁较近时,像明亮、较小;而当小孔距离墙壁越来越远时,像会不断变大,由亮变暗.随后对小孔大小进行变化,重复上述操作,观察蜡烛火焰的像有什么变化.学生可以发现随着小孔的不断变大,蜡烛火焰的像也在逐渐变大、变模糊直至最后消失不见,由此训练学生的操作能力.

3.2 开展丰富的课外实验,增强学生操作能力

物理与生活有着十分密切的联系,学习物理知识能够用来研究与探索一些生活中的物理问题.对于初中物理教学而言,教师应当先完成课内教学任务,再根据知识要点设计丰富多彩的课外实验活动,增进课堂内外的联系,让学生获得更多动手操作实验的机会,使其用所学知识探究实际生活中的物理现象,进一步增强学生的动手操作能力.

例如 在实施“显微镜和望远镜”教学时,课外实验环节,教师可布置一项自主制作望远镜的实验任务.准备好两个焦距大小不同的凸透镜,以及分别与两个透镜直径大小接近的两个硬纸筒,其中小纸筒可以套到大纸筒里面,大焦距凸透镜作为物镜,小焦距凸透镜作为目镜,将它们固定到与之对应的两个硬纸筒里面,这样望远镜就制作成功了.接着,学生可来到室外或者野外,利用自主动手制作的望远镜进行尝试,观看一些距离比较远的物体,把物镜对准远处物体,调整小纸筒的位置,最终看清楚远处的物体,并分析原理:从远处物体表面射到望远镜物镜上面的是平行光线,透过物镜后,在焦点之外且距焦点较近的位置,能够生成一个倒立、缩小的像,因为目镜的前焦点同物镜的后焦点重合,那么实像是位于目镜同自身焦点之间且距离焦点比较近的地方,而实像针对目镜而言是物体,不过对于目镜产生的像来说是放大后的虚像,当人们对着目镜进行物体观察时,可以看到放大的虚像.

4 结语

总而言之,在初中物理课堂教学活动中,教师除做好理论知识的讲授以外,还要把侧重点放在操作能力的培养方面,充分结合物理学科的知识特征与优势,尽可能为学生制造更多亲自动手参与操作的机会,并考虑到初中生的年龄、心理、生活、思维等因素,确保操作活动与他们的身心特点及认知水平相契合,使其在丰富多样的实践活动中逐步提升操作能力.

参考文献:

[1]丁毅.如何在初中物理教学中培养学生的实验操作能力[J].天津教育,2019(36):116-117.

[2]杨振鹏.浅谈初中物理实验教学中学生操作能力的培养途径[J].新课程,2022(09):166-167.

[3]陈锐.如何在初中物理教学中培养学生的实验操作能力[J].课程教育研究,2019(47):179-180.

[4]郭建萍.初中物理教学中如何培养学生的实验操作能力[J].新课程(中),2017(12):268.

[5]何逸费.以实验创新提升教学魅力——初中物理实验创新教学研究[J].试题与研究,2020(07):71.

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