核心素养视域下初中物理创新实验教学的策略
刘才生
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刘才生,. 核心素养视域下初中物理创新实验教学的策略[J]. 国际教育论坛,20192. DOI:.
摘要: 在初中物理教学中,实验教学是重要的组成部分。随着新课标的实施,实验教学在促进学生物理核心素养发展方面具有重要的教育价值。因此,核心素养视域下,教师应加强对实验教学的重视程度,创新物理实验教学方法,将教学的重心由学科知识传授转移到学生的综合能力提升上。
关键词: 核心素养;初中物理;创新实验教学;策略
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引言

初中是学生系统性学习物理知识的第一个关键时期,实验在物理这门课程中占据着较大的比重,在部分地区实验也是物理考试的一部分,做好物理实验教学可以多角度呈现物理知识,可以丰富创新物理课堂教学形式与内容。因此,在初中物理教学中必须提高对实验的关注度,不断对实验教学方法进行创新优化。

1初中物理创新实验教学的价值

1.1有利于推动学生物理核心素养的发展

在新课标视野下开展实验教学有利于促进学生物理核心素养的发展。第一,基于新课标的实验教学可以帮助学生了解物理原理,建构物理知识和概念。学生可以通过动手操作、独立分析来发现物理现象背后的原理,并得出相应的规律,从而加深对所学知识的理解。第二,基于新课标的实验教学有助于培养学生的科学思维能力。在实验操作过程中,学生需要对各种形式的信息、实验现象进行观察和分析,并结合所学知识分析、解决实验中遇到的问题,这样可以促使学生形成良好的思维习惯,培养学生的观察能力、逻辑思维能力。第三,基于新课标的实验教学有利于促进学生科学态度、责任感的形成。学生在实验过程中需要按照既定的步骤进行操作,并遵守实验规则有条不紊地动手实践,保证实验操作的安全性、合理性和规范性,这样有助于学生养成严谨的科学态度和良好的安全意识

1.2有利于提高学生的动手操作和探索能力

在新课标视野下开展实验教学有利于促进学生动手操作能力、探索能力的发展。在实验活动中,学生不仅需要对实验现象进行观察,对实验中的数据和相关信息进行搜集、分析,还需要通过动手实践来完成实验,并自主发现、分析和解决问题,在解决问题的过程中实现物理探索能力的提高。物理学科的综合性比较强,在具体的教学中,教师需要注重学生实验操作能力的训练和培养,并为他们提供自主操作和探究的机会,促使学生在操作、分析、思考的过程中逐步形成动手操作的关键能力,推动其物理实验能力的提高,最终促进学生综合素养的发展。

2当前初中物理实验教学现状

2.1对物理实验课程的重视度低

如果要想真正做好初中物理实验教学,那么教师就需要提高对物理实验课的重视度,灵活对实验教学的方式进行创新优化。但是在对当前初中物理实验教学进行分析时,可以发现教学中存在有对物理实验课程重视度的问题,之所以如此,一方面是因为当前我国部分初中的基础设施建设水平一般,物理实验设备数量偏少,难以满足所有学生的物理学习需求,物理实验教学需要花费的时间相对比较长,物理这门课程不仅有实验内容,还有大量的理论知识需要学习,教师投入物理实验课的教学精力有限。另一方面则是在物理实验教学实施过程中,不少教师的综合教学管理能力偏低,在物理实验教学过程中不善于对学生进行引导和干预,实验教学效率不佳,教学难以达到预期效果。

2.2实验教学方法比较生硬

实验教学开展的具体方式决定了学生在实验探究中的地位,也影响着实验课堂的教学效果。当前,部分教师对实验教学的研究不够深刻,无法领会实验教学的精髓,只是将实验看作理论教学的一部分,采用传统的讲授式教学法。实验教学中,教师会提前设计好物理实验操作的具体步骤,一边向学生展示示范操作,一边讲解实验注意事项。讲解及展示活动结束后,教师会组织学生按照既定的步骤进行实验操作,并在巡视过程中纠正学生的错误,反复强调标准的实验操作方法。整个实验教学偏生硬,无法给学生创造主动探究的空间。

2.3依赖多媒体

有一些初中物理教师在实验教学时过于依赖多媒体,认为只要将实验现象和实验结果通过视频的方式展示就可以,学生就能充分地了解。但其实,眼睛看到的毕竟只是片面的,真正的实验需要学生动手操作,激发学生的视觉、感觉、听觉、触觉,使其在完成实验的同时掌握与之相关的知识,这样所学的知识才会更牢固,掌握地也会更全面。

3核心素养视域下初中物理创新实验教学的策略

3.1借助微课优化实验教学,突出重难点

初中物理所涉及的实验类型多元,课时数量有限,许多实验在课堂上通常无法顺利完成,需要学生在课下自主探索和分析,还有部分实验的操作难度较大,教师在课堂上的快速演示,学生对于部分实验的操作步骤及内容可能也不清楚,这样也难以真正掌握相关物理知识,实验的效果差。为了更好地解决实验教学中所遇到的各类问题,提高实验教学效率,确保每个学生都能够在实验过程中有所收获,微课的应用就有必要了。微课可以更好地凸显物理实验的重难点,能够让学生课前预习、课后巩固,有助于学生对物理知识的掌握。比如,在“探究杠杆”这一物理实验实施前,教师就可以借助微课视频,让学生了解操作时有哪些需要注意的事项,哪些不当操作可能会影响实验结果,让学生提前做好准备,这样在实验期间才能有条不紊地推进,降低学习难度。

3.2利用设计性实验,培养学生的创新能力

为了培养学生的创新实验能力,教师需要大胆创新物理实验教学,根据物理知识重点,科学设计实验,建立“引导—探索—实验—总结”的教学模式,即教师提出相应的物理实验主题,让学生根据上述步骤进行操作,做好每一个阶段的记录工作,总结学习经验和实验步骤。同时,开展物理实验教学时,教师还需要综合考虑各种资源和策略,切实探索设计性实验教学的新路子,为学生带来不同于以往的物理课堂体验,这样才能有效提高学生的物理学习能力和水平。因此,设计物理实验时,教师可以综合重点的物理知识以及技能方法,测试学生的物理知识掌握情况。例如,开展物理实验教学时,教师可以按照以下步骤设计具体的物理实验。首先,学生需要根据课本知识以及查阅资料,掌握物理实验原理和具体实验的方法。其次,根据实验的相应要求,选择好实验过程中需要应用到的各种仪器。再次,设计整个实验的开展思路,做好记录。最后,根据前期的准备工作,独立开展实验操作活动。通过这几个步骤,能够锻炼学生解决问题和实践操作能力,学生的自主性和参与度能够获得较大的提升。实验结束后,教师可以创设问题情境:“用一个圆柱体、大头针、刻度尺,测出一张纸的厚度。”然后引导学生进行分析讨论,设计实验方案,最后得出计算表达式。在这个过程中,学生的自主性能够得到充分发挥,其创新思维能力也能获得较大提高。

3.3开展自主实验设计,锻炼学生科学思维

科学思维是学生从物理学科视角分析客观世界的思维方式。物理实验教学能为学生创造自主思考的环境,引导学生从物理的角度看待问题,摸索问题的解决方法。核心素养视域下,教师应深刻认识到自主实验的重要价值,组织学生以小组合作的方式进行实验设计。自主实验教学中,教师应提供自主探究的平台,鼓励学生自主选择实验材料,自主进行实验步骤的设计,锻炼学生的思维能力,促进学生科学思维的发展。以物理“探究杠杆的平衡条件”的实验教学为例。教师可以为学生提供丰富多样的实验材料,拓展学生的思路,引导学生创新设计实验。如学生可以结合实验材料猜测杠杆平衡与其两侧力的大小及力臂有关系,然后根据这一猜想进行实验设计。第一步,学生可以在杠杆两侧的相同距离处悬挂同样的钩码数量,通过改变钩码数量探究杠杆平衡的条件。第二步,学生可以在保持杠杆两侧钩码数量不变的情况下改变钩码悬挂的位置,观察能使杠杆平衡的条件。第三步,学生可以同时改变杠杆两侧钩码的数量和位置,并记录数据,进一步探究杠杆平衡的条件。这样的自主实验设计能锻炼学生科学论证及推理物理关系的能力,促进学生科学思维的发展。

3.4小组合作,完善实验体系

在初中物理课程体系内,有部分实验是比较繁琐、复杂的,学生个人恐难以完成。这时教师就可以选择小组合作的方式,让学生通过合作完成实验过程,并讨论实验结果。在这一过程中学生可以实现取长补短,相互督促,促进彼此主动学习。在小组实验的课堂上,学生一直处于主导地位,可以进一步培养其自主学习意识和合作学习能力。在开展小组实验过程中,学生要分工合作,发挥合作学习的优势,让每一位学生参与其中,高效地完成物理实验,全面掌握物理知识。以“凸透镜成像”为例,本节课的主要内容是探索不同的透镜在成像时是否有规律可循?这种规律的具体内容是什么?在开展实验过程中,教师可以将学生分成若干个小组,每组6人左右。在组内,由组长分配组员的任务,安排实验过程。所应用的实验器材有:蜡烛、凸透镜、光屏、标尺等。要在实验过程中完成光屏的成像、虚实记录,物距、焦距等数值记录。小组成员有的完成实验过程,有的记录实验数据。最后将实验结果通过实验报告、多媒体课件等方式呈现,由教师检验实验结果。通过这一实验过程,学生会对凸透镜成像有最基本的认知,并能不断总结不同透镜成像的规律,从而提升学生对抽象物理知识的深入理解和掌握,这也是提升实验教学有效性的重要途径。

结语

总之,在新课程教学改革背景下,教师要积极对物理实验教学的方法与策略进行优化,保证每个学生都能够充分参与物理教学活动,在实验中获取物理知识,运用所学习的物理知识解决实际生活问题,强化学生的创新思维与能力,打造高效率物理课堂。

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