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基于核心素养下初中物理实验教学的优化策略

2024-01-08佛山市南海区南海实验中学黄东梅

师道(教研) 2023年12期
关键词:实验设计实验教学物理

文/佛山市南海区南海实验中学 黄东梅

信息化时代下,初中物理教师应当大胆地进行教学创新,充分融合物理理论知识,并借助现代化教学手段,重新构造物理实验课堂、实验教学模式等,将实验与生活实际结合起来,启发学生对实验现象进行多层次的研究与探索,让实验真正成为学生学习物理的重要途径,使学生拥有更好的学习体验,进而推动初中物理实验教学发展。

一、优化物理实验设计,强化实验操作意识

针对当前实验设计不合理、学生操作不规范的现象,我们应当从实验设计这一实验教学起点入手,转变以往教师设计、安排实验,学生遵从实验安排的格局,将实验设计、规划、实施的主动权、话语权等交还给学生,教师只需要大致确定实验探究过程,并及时点拨学生即可。

以“探究浮力大小与哪些因素有关”实验为例,教师针对实验原理、内容,大致规划实验探究过程“生成实验原理→构建实验装置→策划实验步骤→采集实验数据→开展实验操作→实验数据的处理→实验数据分析→探究结果表征→课堂小结→作业布置”,然后给出带有提示的实验设计报告,让学生们在参考实验室、清点实验室器材、了解实验室操作手册与器材使用要求后,结合课本上关于实验操作的要求与具体内容,一边探讨该如何进行实验操作,一边按照操作与实验要求填写实验设计报告,由此深化学生们对实验内容、原理的认识,并强化实验操作意识,将规范操作的概念深深刻入脑海。

二、实验中进行适度引导,及时核对实验数据

学生对实验观察是否仔细,对实验数据记录是否准确,很大程度上取决于教师引导是否适度、到位。但从学生参与实验这一过程来看,实验教学效果的高低与教师的引导作用关系密切,为了使学生积极参与到实验之中,认真、仔细地完成实验任务,教师在学生操作实验的过程中,需要进行适度引导,“化无序为有序”,由此来激发学生的实验兴趣。

以“水的沸腾”这个实验现象与数据为例,在实验操作过程中,由于水蒸气对温度计示数的影响,学生们在记录、分析实验数据时,容易得出错误的结论,如“水沸腾后温度会持续升高”。针对这一现象,教师可以利用多媒体播放实验观察记录表、实验步骤,或是微课播放实验现象的方式,将学生的注意力集中到实验本身上,并引导学生们对实验步骤展开探讨,进一步加深学生们对实验原理、实验研究目的的认识,然后在实验观察记录表、实验步骤的帮助下,有目的地观察实验现象以及应当注意事项等,从而进一步探索不同条件下(如不同加热功率、不同水量等)的实验数据以及影响沸腾的因素,使得原本“无序”的实验变得“有序”,让整个物理实验更为高效。

三、创新实验教学方法,鼓励学生大胆创新

第一,探索多元实验方法。首先,在实验教学中,教师可以引导学生探索多元实验方法,让他们学会从多个角度思考问题。例如,在探究摩擦力的实验中,教师可以引导学生尝试使用不同材质的表面、改变物体的重量、速度等变量,观察摩擦力的大小变化,从而深入理解摩擦力的概念和影响因素。其次,指导学生自主研究实验过程,培养学生的独立思考能力和创新意识。例如,在探究植物生长与光合作用的实验中,教师可以利用以往学生的实验结果、材料与图文记录等,引导学生在前人研究的基础上,自主选择不同植物、改变光照条件等变量,观察植物的生长情况,分析光合作用与植物生长的关系。

第二,实践与理论结合。实践与理论结合是实验教学的重要原则。教师在实验教学中应注重将理论知识与实践操作相结合,让学生在实践中加深对理论知识的理解和应用。例如,在探究杠杆平衡的实验中,教师可以聚焦实验目的与原理,提出一些驱动行的问题,启发学生运用杠杆平衡条件来设计实验方案,如“杠杆实验中如何确定支点位置”“怎么确定实验中哪些力对杠杆产生转动作用”“杠杆平衡实验中如何关注力矩的变化,并确保其在平衡状态下保持恒定”?;组织学生进行专门的实验技能培训,如“使用示波器观察波形”实验前,先将示波器的设备结构、组成以及使用方法,录制成视频,推送给学生们,课堂上再进行示范和指导,让学生掌握基本的设备操作方法,为实验开展奠定良好基础。

第三,展开互动式实验教学,共同解决实验问题。互动式实验教学可以提高学生的参与度和兴趣。教师可以通过小组讨论、师生互动等方式引导学生积极参与实验过程。例如,在探究电流与电压关系的实验中,教师可组织学生分组讨论电流、电压之间的关系以及如何通过实验验证这一关系,让学生在小组互动中加深对电流与电压关系的理解。再者,在实验过程中遇到的问题,是培养学生解决问题能力的良好机会。教师应当在实验过程中充分利用问题,促进学生通过互动、交流、探讨,共同分析问题、解决问题,促进学生实验思维发展、创新意识形成,例如,在探究电路连接的实验中,有些学生发现自己的电路无法正常工作,教师可以引导学生检查电路连接、电源是否正常等工作,让学生自己找出问题并解决。

结语

在初中物理实验教学中,教师要以学生学科核心素养培育为前提,充分发挥自身的引导作用,结合学生学习现状与需求,展开多元化的实践活动,引导学生们在参与活动的过程中树立正确的物理观念、发展科学思维能力等,从而提高实验教学的效果与质量。总之,初中物理实验教学优化需要从多个方面入手,不断优化实验教学设计和教学方法,才能更好地培养学生的科学素养和实验技能,提高实验教学的效果和质量。

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