楊冬冬
摘 要 物理實驗課教學需要探究有效的教學模式。分組教學不但可以幫助學生提升探究能力,還能提升學生學習的積極性,這也是提升物理教學的有效方式,對于培養學生的探索精神有積極作用。基于此,就分組實驗模式在初中物理實驗教學中的應用進行探討。
關鍵詞 分組實驗;初中物理;實驗
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2016)09-0153-02
物理學科是一門以實驗作為基礎的學科,在實驗教學過程中一般采用學生進行分組學習,在教師的指導下在實驗室中對物理課本上出現的實驗方案進行實際操作驗證的教學模式。學生進行分組實驗探究學習,不但能提升參與課堂教學的積極性,還能培養探索精神。在實驗過程中不但可以培養學生對實驗操作的動手能力,還能有效培養學生的觀察能力。同時,實驗課是一門培養學生實事求是精神的課程,對其有效方法探究也是很重要的。
1 初中物理分組實驗教學的現狀分析
初中物理是一門邏輯性強、知識比較抽象的學科。目前由于教學環境的特點,教師給學生的實驗機會比較少,就算是做實驗也不會給學生較長的時間,在實驗中往往是教師給學生的演示實驗作為實驗過程,學生實際參與實驗操作較少,對實驗儀器的使用以及實驗中存在的問題感受不深。更有時候學生的實驗是一種走過場,看起來熱熱鬧鬧,實際上效果很差。在這樣的實驗中,學生的體驗比較間接,更別談動手操作能力及思維的拓展了。有時候教師對學生進行分組實驗,但是在實驗結束后對實驗報告的評價不及時或者不到位,長此以往,就降低了學生對物理實驗課的重視程度,實驗的興趣也漸漸淡薄。
在物理實驗課前,一些教師沒有及時安排學生對實驗內容進行預習,學生不注意實驗操作過程的注意事項,對實驗器材也是一知半解,在實驗過程中不明確實驗目的,完全是一種盲目的實驗狀態。組員之間分工協作不明確,各行其是,參與度不高,實驗后的交流與評價也較少,學生自己動手操作存在的疑問也沒有及時在組內或者課堂中提出并且得到解決。甚至對于部分不符合預期的實驗數據進行直接修改,不尊重實驗客觀事實。這都是當前物理分組實驗教學的普遍現象。
2 在物理實驗教學中對學生進行分組的標準
任何事情都有一個規則,人們才能根據這個規則進行學習、生活。初中物理分組實驗教學也是一樣,小組實驗教學更需要注重小組成員的分配,不能將學習好的全部放置于一個組,這樣會使得其他小組沒有學習的信心,心理上產生落差;應該保證每個小組既有學習好的優等生,也有學習稍微薄弱的后進生,兼顧理論知識扎實和動手能力強的學生合作,這樣小組中才能人才均衡。每個小組都按照這種方式分配,才能確保小組人員的能力優勢互補。同時,要注重分組時對于實驗任務的分工,形成實驗過程中人人參與、人人合作、人人交流的局面。
3 分組實驗學習在教學中的意義
實驗過程中將學生分成不同的小組,引導學生自己動手操作,通過實驗現象找到本質,從中發現問題、解決問題。分組實驗對于教師的教學質量也有一定的提高,因為學生可以通過實驗深刻記憶相關的物理概念及規律,有效激發學習興趣,提高學習質量。
分組實驗學習提高學生學習動力,加強學習效率 現在初中課堂的許多物理實驗都由教師直接操作,開始時學生由于好奇,還能夠認真觀察,但漸漸地都會失去興趣。一部分學生是由于距離教師比較遠,既沒有參與感,又不能觀察到實驗的細節,因此就不再看了;還有一部分是因為實驗現象在課本中就已經講解得非常詳細了,再看也不會出現新的事物。然而實驗的吸引力就在于自己成功后的喜悅,在操作實驗過程中不但提高了動手能力,而且收獲了成功的果實,使學生親身感受物理實驗所帶來的驚喜與奧妙,提升學生的創造能力。為了提高學生的學習效率,學校開展了分組實驗教學法,使學生通過團隊組合實驗,認真歸納總結在實驗中所存在的缺陷與問題,及時展開討論,從而解決問題。
分組學習有利于提升學生對新事物的探索能力 隨著社會的發展,傳統的知識已不能滿足社會的需要,科技在發展,信息在全球化,因此需要開創新的領域。筆者看到過蘇霍姆林斯基的一句話,其大概意思是:每個人的內心深處都希望自己是發現、尋找新事物的第一人。在分組教學的時候,考查的不僅是學生對于課本知識的掌握情況,更多地是希望學生通過自己的親手實踐打破常規,發現新的問題。但是初中物理實驗已經給定最終的結論,而且都是教師怎么說,學生就怎么做,有什么現象都已經知道了,使學生都局限于教師的思維中。分組實驗的優點在于學生之間可以自主討論,提出新的觀點,發展創新思維能力。
分組學習有利于加強學生的團體意識 小組實驗教學方法是指學生通過團隊合作進行實驗,使學生自主進行設計規劃,探討實驗,發現科學知識,豐富生活內容,加強團隊間的合作默契,為以后在工作中與人交往、與人合作奠定基礎。
4 分組實驗在初中物理教學中的有效應用
分組實驗有助于規范使用實驗儀器 認識和了解實驗儀器的使用方法,在實驗中起到關鍵性作用,保證了實驗數據的精密性。每一個實驗儀器都有其使用限度,超過了使用范圍,輕者實驗失敗,儀器毀壞,重者有的儀器會引起實驗安全問題。因此,在初次接觸實驗儀器時,學生可能都不會使用實驗儀器,這時候分組實驗,小組內的成員進行溝通,優秀的學生帶薄弱的學生,動手能力強的學生帶動動手能力弱的學生。
如在學習探究物體吸收熱量多少與物質種類關系時,需要選擇質量相同的不同物質——水和酒精,對不同物質進行加熱,讓他們升高相同的溫度,比較加熱時間。但是,本實驗中酒精是易燃物,如果操作不當容易引起火災、燙傷。有些學生理論知識弱,不會使用和安裝儀器,而小組內的優秀學生由于動手能力強、理論知識扎實,通過交流,實驗課上每個學生都能正確使用。這樣不但可以確保學生學習內容的有效性,還能讓學生之間通過小組學習掌握器材的使用方式,避免安全事故的發生。
甚至在物理實驗過程中學生還可以進行組與組之間的探討,比如:用托盤天平測質量時,為什么不能用手拿砝碼,而應該用鑷子夾取?學生間經過充分討論后能形成共識,并且知道了正規規范的使用方法。
借助分組實驗方式培養學生的實驗興趣 會學習的人不如快樂學習的人,快樂學習是激發學生學習動力的基本要素。學生對于未知的、新鮮的事物都充滿好奇,有一種急切的求知欲。所以在做物理實驗時,每位學生都會集中注意力觀察,這時教師需要引導學生,提示學生注意每一步實驗的條件及現象變化。在小組實驗中能有效實現學生查缺補漏的問題,而且學生在分組實驗的時候能保證每個學生都參與實驗教學活動,學生之間也能根據實驗現象和問題進行討論。如在學習熱傳遞這章節的時候,實驗小組中的學生盡可以進行分工,有學生準備實驗器材(鐵架臺、凡士林、火柴等),有學生負責觀察實驗現象,有學生記錄數據;實驗結束后,小組內的學生對實驗結果進行總結。這樣確保了每個學生都參與實驗教學,體驗到操作、觀察、交流討論的樂趣,使優秀的學生和薄弱生都能體會到學習的成就感。學生有了興趣,就會愿意學習物理,這樣在課堂中聽課認真,積極參與課堂,學習的自信心也會增強。這是個良性循環的過程,這個過程會讓學習更容易。
對分組實驗進行匯總交流,提升實驗探究能力 實驗結束后,對結果的分析與總結是必不可少的一步。學生在做實驗時,常常由于種種內在外在因素導致實驗結果的標準值與測量值存在差距,要引導學生找到產生這種差距的準確原因,然后進行小組討論,解決這些問題。比如實驗中常用的多次測量法,測量密度這個物理量時,涉及的實驗室常用儀器是托盤天平和量筒的使用,在實驗過程中誤差是不可避免的。但是分組實驗可以進行多次測量,進一步減小實驗誤差。比如在測量水的密度時,教師將班內學生以3人為一個小組,全班形成10個小組,每個小組都測量出水的密度,最后將各小組成員所有的測量結果進行平均,得出的平均數據就更準確。
另一方面,小組協作學習在交流匯總各組實驗方案時還能集思廣益,不斷地使實驗方案得到改進。比如在測定大氣壓強的實驗中,利用托里拆利實驗裝置,在用液體水測量大氣壓強時,各組都發現實驗室大氣壓能托起的水柱越來越高,直到研究到將1米長的試管倒置于水槽中時,試管中的水柱并沒有下降。各組討論時發現,繼續加長試管,對于實驗的操作來說非常不方便。在小組內和大組間討論時,大家一致認為,應根據實驗原理p大氣=p液=ρ液gh,
通過換用密度大的液體使液體的高度變小,使實驗操作更方便。討論交流并且每個小組的學生不斷改進自己的實驗方案,使小組間的思維碰撞產生創新的火花,這可以引導學生更深程度地了解實驗,使實驗方案更加完善,理解實驗的根本原理,強化物理知識。
5 結束語
綜上所述,物理作為初中學生學習的一門新的學科,尤其是一門以實驗為基礎的學科,在實驗過程中有必要在教師的指導下,合理對學生進行分組實驗操作,讓學生在分組實驗中學會合作,在合作中學會探究,在探究中增強自己的知識,進而培養科學的學習方式,對于提升學生的綜合能力具有積極的促進意義。在物理實驗教學中進行分組實驗是比較有效的實驗教學方式,在培養學生學習興趣的過程中,培養學生的實驗能力和合作學習的能力。
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