物理是一门研究物体构造和运动规律的学科,它的教学内容不仅包含了很多理论知识,而且还包含着许多去验证理论的实验。“示范实验”就是教师在介绍某些概念的同时,用生动的实验来让学生对所学知识有一个比较完整的理解,用视觉的方式解释来展现知识,增强学生的认知程度。在初中物理教学过程中,教师通过示范实验,既能深物理生的学习兴趣,又能扩大物理课程的影响力,增强课堂的效果。基于此,本文从多个方面进行论述,并从具体的教学内容出发,提出了提高示范实验教学品质的几点建议,以期不断地提升学生的实践能力。
一、思考初中物理实验教学中存在的一些问题
1.1对实验教学不够重视
在初中物理教学中,由于应试导向的影响,而且理论性知识在考试中占据了很大比重,而实验测试分数相对较低,导致了教师在教学中更加注重理论知识的灌输,从而忽视了演示实验教学的重要性。在初中物理教学中,由于实验材料的缺失,不能按照教材内容有效地组织实验环节。实验操作很多时候是由教师进行的,而学生只是进行观察,实际操作较少,这严重影响学生实验能力的培养。[1]
1.2设备和环境不完善
初中物理很多理论都是一些基础的东西,虽然不是很难,但也有很多的物理实验,这对学生来说也是一个很好的磨练机会。但有些学校和老师对物理实验的重视程度不够,教学资金又比较有限,这就导致了实验设备的匮乏,实验的实施和器材使用受到了限制,导致学生的实际操作能力得不到有效培养,他们的基础知识水平也得不到提升。
1.3缺乏正确的实验示范方法
身为教育者,教师不应盲目、片面地向学生灌输知识,而应以自身为学生的引导者,引导学生学习。在示范实验课堂教学中,很多物理教师只是按教材内容的步骤进行教学,没有根据学生的实际学习情况进行针对性改进和优化,教学方法依旧存在漏洞。
1.4教师评价机制不够完善
目前,在初中物理实验教学中,还没有形成一套完整的评价体系,这就导致了物理实验教学的监管不力,对有效的物理教学有一定的制约作用。在初中物理实验中,评价往往是以老师为主,学生的评价没有得到充分重视。老师们在进行物理实验教学的时候,评价指标往往都是以成绩为主,并不会给出太多的其他评价,这会让实验的效果更加僵化,也会影响到学生的学习能力和创造能力提升。
二、初中物理实验示范的积极意义分析
2.1提升动手实践能力
传统的初中实验物理对物理的概念定义和原理的验证过程,大多数都是由物理教师作为主导来进行演示的,在这样的情况下,学生只是单纯、被动地接受教师所讲的东西,难以有效提高学生的学习、观察、动手能力。但是,新课程标准下的初中物理实验教学进一步突出了学生主体性在整个实验教学中的积极作用,让学生亲历实验的每一个过程,使学生感觉到一些物理实验的生活性气息,从而提升学生的课堂参与感和课堂积极性,然后在提升学生的实践、动手能力的基础上帮助学生更好地通过实验来验证物理理论,促进学生对知识的理解和认识。[2]
2.2激发学习兴趣和学科创新思维
初中物理实验教学根据新课标和新教材的标准进行相关的教学设计和安排,旨在将抽象的物理知识转变为直观的物理实验,让学生通过实验现象得到结论。通过实验的验证过程,加深了学生对课本知识的理解和认识,最终提高了学生的实践能力。即在学生参与物理实验的基础上,让他们在观察物理反应的过程中得出结论或者验证理论;赋予物理实验更多趣味性,吸引学生的参与,加深了学生对所学知识的印象,培养了学生的实验思维和实践操作能力,还在一定程度上提升了学生的学科创造性思维。
2.3教师规范操作促进学生水平提升
物理实验要求操作规范,在具体的初中物理实验演示教学中,教师采用规范的演示方法不仅有助于展示实验的整个流程,还能为学生自己进行实验操作提供蓝本,这不仅为学生的能力提升奠定了基础,更引导学生养成了科学严谨、认真细致的实验操作态度,对学生后续的学习具有至关重要的意义。
三、有效拓展初中物理实验示范课程的思路研究
3.1重视实验引导,奠定教学基础
我国传统教学方法培养的人才具有较强的理论知识能力,但实验操作能力相对薄弱。伴随着社会的发展,传统的教学方法培养的人才已不能适应社会发展的需要。与此同时,新课改对培养学生的实践能力提出了明确的要求,而开展实验教学和学生实验操作是提高学生实践能力的有效途径。因此,在初中物理实验教学中,教师要认识到实验教学对学生的综合能力和素质培养的重要性,根据学生具体情况设计出更合理的物理实验教学内容。通过实验教学,学生能够更清楚、更牢固地理解一些物理学的理论和原则。[3]比如,在初中物理“弹簧测力器”实验教学中,通过演示之后,让学生自行或分小组进行弹簧测力器的相关实验操作,并进一步巩固和加深质量和物体形变等理论的理解和应用。因此,必须加强教师在初中物理中对实验教学的重视程度,在物理教学中有效地组织实验,提高学习效果。以实验为基础,培养学生的实践能力,促进学生全面健康发展。
3.2完善设备环境,优化发展基础
在初中物理实验教学中,要完善物理实验环境的建设,成立专门实验室,对实验过程中可能产生的有毒气体等有害物质进行处理,保证学生实验安全。此外,针对目前一些初中实验设备配置不完善的情况,应加大经费投入力度,使物理实验设备得到完善,使每个初中学生都有机会接受良好的物理实验教育并在实际操作中培养自身动手能力和物理学科核心素养。总而言之,学校要努力改善物理实验设备和实验环境,教师也要用创新的方法,让学生更有效地做实验。
3.3提升示范水平,促进优化发展
老师是教学活动的主导者,教师正确、科学的教学方法能使学生清楚、全面地理解和掌握知识。学校应积极评价教师的教学能力,定期组织教师进行实验教学相关学习和交流活动,使教师在学习和交流中反思自己的教学弊端并吸收更优秀的教学策略,提高教学水平。在实验教学中,教师本身也要积极接触实验教学方法,通过教学方法的创新,使实验教学方法更适合学生,提高学生的学习兴趣和实验操作能力。另外,在学生方面,学生要积极配合老师的教学安排。在实验课中,为了使学生顺利、有效地进行物理实验,学生必须严格遵守教师提出的实验要求和实验操作规程。
3.4注重示范激趣,优化教学效果
“学生最好的教师就是兴趣”,这是一个永恒的真理,也同样适用于初中物理演示实验教学。当一个学生对一件事情产生了浓厚的兴趣之后,他们就会主动去探究,去学习,直至达到一定的效果。教师若能充分考虑示范实验的目的、要求以及学生的爱好、性格特点,充分挖掘实验示范教学的趣味性,并将实验的趣味性和特色运用到教学中,就可以营造出生动的情境,激发学生的思考能力,引导学生积极参与。比如,在“平面镜成像”知识的教学中,笔者设计了一种“镜子识字竞赛”,由每位参赛者分别站在一面大的镜子前,在他们后面由裁判举起一个写了字的纸板,让参赛者通过镜子辨认出上面的字。谁能在最短的时间内,准确地辨认出,谁就是赢家。通过这种方式,使教师的个人示范实验转变为学生的共同参与,既能提高学生的学习兴趣,又能使课堂气氛更加活跃,为后续的相关知识的传授奠定了坚实的基础。
3.5搭建教育情景,整合知识导入
在进行特定的示范实验前,老师需要了解开展实验示范教学的真实意图。有些老师通过做示范实验来激发学生的学习兴趣,使他们能够更加深入地了解所学的知识。而有些老师,则是想要将那些难以理解的东西具象化,从而巩固学习效果。为此,在新课程改革中,教师更应注重引入情景化实验。[4]例如“大气压强”知识的教学,通常老师都是开展纸片托水杯的实验来进行拓展。为了提高教学质量,教师应将这个实验变得更为情景化,使学生在实验优化的过程中更加深入地了解大气压强的特点。在更加生动的教学示范实验设计中,老师可以有效地调动学生学习物理知识的兴趣,同时也改变了单纯的实验展示让学生缺乏兴趣的情况。又如,根据流体压强原理,教师可以布置这样一个实验任务,让学生们思考用怎样的方法可以吹起一元的硬币,并比赛看谁吹得更高。根据这一系列的实验和探究活动,让学生在感受动手乐趣的同时,更深入地体验物理知识与现实生活的关系,培养学生的物理实验生活化意识。
3.6借用教学微课,规避实验危险
实验不可避免地会有一定的危险,初中生虽然有一定的规避危险以及规范开展物理实验的能力,但也有可能在操作中出错,对自己造成伤害。因此教师可以通过录像演示一些危险性较强的实验,使学生不与风险有直接接触,从而确保了物理探究的安全性,减少了教学的危险性。[5]例如,学习“家庭电路中电流过大的原因”的知识时讲授有关“短路”的知识,需要用实验来阐明其特性及后果。电流的危险是不容忽视的,教师如果只是单纯地引导学生们去研究这些问题,很可能会造成严重的后果。这时,老师可以在确保自己人身安全的情况下,录制一段“戴上绝缘手套,用一根腌渍的黄瓜,将220V电压的火线和零线接上并接通电源,黄瓜快速被烧焦,呈现烧焦的黑色,然后快速切断电源,避免危险发生。”的微课视频,并将其放入课堂播放,以阐明电路短路现象的危险性。学生通过观察短路情况,了解老师在示范试验中所采用的安全防护措施,对其有了更加准确的了解,同时知道用电安全以及用电时的自我保护等方面的有关知识。这种方法可以有效地提高物理实验演示的教学效果,同时也能增强学生的安全用电意识。
3.7规划实验问题,推进深入探究
有些老师在进行示范实验时,只注重实验操作,而忽略了对教学语言的优化,使学生仅仅通过观看“教师演示”来理解老师的具体操作。为了改善这种情况,有关老师还应在演示实验中设定一些问题,使学生能在演示实验中占主导地位,使物理实验更加具有开放性,也有效将物理理论知识和实际物理反应现象相结合,使得实验的过程更加具有趣味性。[6]例如,我们在学习“液体沸腾”相关知识时,可以进行简单的实验。首先提出问题:水沸腾时温度是如何变化的?接着开展实验,学生实验后大多数能得出:水沸腾的时候温度保持不变,但是并不等于100℃。这时候我们进一步提出问题:水的沸点受什么因素影响呢?然后我们准备好器材进行实验演示:把80℃的水放到真空罩中,用抽气机把真空罩的空气抽出来,可以观察到水重新沸腾。接着我们再做一个对比实验,给密封试管内的水进行加热,并用数显温度计进行测温,可以观察到温度达到了103℃,水还没有沸腾,这就可以说明气压对沸点会造成影响。由此,在教师的演示和讲解中,学生带着问题逐步理顺了液体沸腾的有关知识点,明白了液体沸腾时的特点和液体沸点的影响因素。
3.8优化教学标准,完善实验过程
在进行物理演示实验时,必须开展学生的自主实验,为了使学生能够更好地进行实验,教师必须对实验的实施进行有效的规范,从而提高实验的效果,使学生能够更加全面、细致、系统地观察和了解物理知识。另外,通过观察老师示范的标准实验操作过程,可以促进学生形成严谨、认真的实验态度,为以后的示范实验教学打下坚实的基础。例如,老师在进行“电路的连接方式”的实验时,必须在电路串联或并联后,才能进行灯泡不亮原因的检测,同时要观察设备导线连接与电压表、电流表的连接方式是否符合要求。在老师的示范实验方法的反复影响下,学生可以建立起正确的实验态度,从而使其自主实验操作更加规范,有效地提升学生的探究和实践能力。
3.9培养实验思维,巩固能力提升
物理思维培养是初中物理教学任务的重要工作,在初中物理实验教学过程中,我们利用源于生活的教学内容,引导学生将生活现象与物理现象联系起来,并从中培养学生的物理思维。例如,初中物理教师在教授物质属性的时候要介绍“惯性”的相关内容,可以通过一个简单的实验来帮助学生更好地理解和认识“惯性”:准备生、熟鸡蛋各一个,分别放在桌面上,同时以相同的速度旋转,其中熟鸡蛋由于蛋黄和蛋清固定,旋转平稳,而生鸡蛋由于惯性,摇晃不定,很快停止转动,据此判断哪个是生鸡蛋,哪个是熟鸡蛋。这样直观、有趣的实验让学生更清楚了解惯性知识,加强了他们对知识的理解和记忆。通过这样一个简单的小实验,学生就掌握了新的物理知识,同时引导学生讨论生活中常见的惯性现象,并总结出惯性现象的特点和规律,这样既提升了学生的创新思维能力和物理教学的效果。还帮助他们养成了严谨、科学的物理态度和学习习惯。
3.10完善评价机制,巩固相关经验
教师的评估,既能使学生对物理实验产生浓厚的兴趣,又能使学生对物理实验的研究更加积极,同时也能使学生在发现问题的同时,对自己进行不断改进。为了确保实验的有效性,教师必须在初中物理实验教学中不断改进自己的评估机制。在做实验时,老师要对整个实验过程进行细致说明,以便让学生在做实验时,能够清楚地知道自己做的是不是对的。然后,老师们在做实验的时候,往往会有相应的结论,但也有可能会有一些意想不到的事情发生,所以老师要让学生们按照自己的经验来写数据,以便更好地了解实验。
四、结语
综上所述,教师要使学生从简单的知识学习到严格的实验探究,才能更好地加深他们对物理知识的认识。同时,新时期背景下的初中物理教师应从学生实际情况出发,摸索出一套新颖的教学示范实验教学方式,并要正确地理解和把握学生的特点,指导他们进行实验,逐步提升他们的学习兴趣,进而达到运用所学知识开展实践活动的目的。[7]
参考文献
[1]吴利成.初中物理演示实验教学探究[J].未来英才,2017(10):132.
[2]樊沈娟.初中物理实验教学实施路径[J].数理化解题研究,2021(11):56-57.
[3]瞿世明.核心素养背景下提高初中物理学生实验能力的方法[J].课堂内外·初中教研,2022(1):98-99.
[4]2022年版新版义务教育物理课程标准