劉偉
【摘 要】物理作為一門以實驗為基礎的自然科學學科,需要加強實驗教學,通過實驗教學幫助學生理解和認知物理知識,掌握物理實驗能力和提高解決問題的能力。本文分析了初中物理分組實驗教學的路徑,根據物理課程內容創設和利用實驗,進行分組教學,從而提高實驗教學效果和學生自主學習能力,具體的路徑包括根據實驗所需科學分組,創設問題情境和引導學生探究,加強實驗的相關引導,總結實驗結果和進行評價等。
【關鍵詞】初中物理;分組實驗;分組;問題情境;合作探究
物理學的一大基礎是實驗,通過實驗可以觀察相關現象,推導相關公式或者證明相關假設,從而促進物理學的發展與進步。在初中物理教學中,由于初中物理知識與實際生活密切相關,教師更應該加強物理實驗教學,以此培養學生觀察能力與動手操作能力,啟發學生形成科學的思維方式與物理學思維方法。在初中物理實驗教學中開展分組實驗教學,可以將被動學習轉為主動學習,調動學生學習物理知識與探究物理實驗的積極性,讓學生經歷整個物理實驗過程,獲得更多的新知。教師可以根據初中物理實驗教學的需要,科學開展分組實驗教學。
一、根據實驗需要,科學合理分組
初中物理教學中開展分組實驗教學,教師首先應該根據物理實驗的教學需要,科學合理地劃分實驗小組。一般而言,一個小組通常由5人左右組成,每個小組必須要含有不同學習基礎,不同學習水平和不同性格特質的學生,這樣可以更好地發揮不同學生的優勢,起到以強帶弱的作用。教師應該將物理成績較好,物理基礎較差,平時表現活躍,日常比較內斂的學生劃分到同一小組中,平衡每個實驗小組,讓每個小組在公平的基礎上勢均力敵地進行探討和開展競爭。同時,教師還應該指導各個小組明確職責和進行分工,先選出小組長并實施組長輪換制,再選出實驗方案起草員、主操作員、講解員等,為分組實驗打好堅實的基礎。
例如,關于“探究凸透鏡成像的規律”這個實驗需要用到較多的實驗器材,需要先經過思考與探究,再設計實驗步驟,才能更好地開展本實驗教學。為了提高本實驗的教學效果,啟發學生科學探究精神,提高學生物理實驗能力,教師可以根據本實驗的需要,根據班級人數將班級分成若干個實驗探究小組,每個小組按照以上所述的原則分配學生,之后為每個小組推選一名小組長,讓小組長安排每名成員的任務,從而為探究這個實驗做好充分地準備。在開展這個實驗之前,教師可以讓每個小組認真閱讀教材內容,初步認識探究凸透鏡成像規律的方式方法。
二、優化設計問題,引導學生探究
初中物理課程的教學時間相對緊張,教學任務比較重,因此在開展物理分組實驗教學的過程中,要更好地引導學生積極主動地參與到實驗中,更有針對性地探究相關實驗問題,以及在有限的時間內完成更多的實驗項目,教師應該優化設計問題,精心地設計與實驗相關的問題,從而引導學生深入探究,讓各個小組針對這些問題進行探討,以及設計實驗方案。教師優化設計的問題要具有針對性和前后聯系性,能夠啟發學生和起到點撥與引導的作用,在提出問題之前還可以運用多媒體展現生動有趣的情境,以此吸引學生在興趣的驅動下參與思考與探究。
例如,關于“探究凸透鏡成像的規律”的實驗,教師可以先結合已經學過的內容,展示照相機、投影儀和放大鏡等的圖像和工作情境,提出問題:這些儀器的鏡頭屬于什么類型?成像的情況如何?物距和相距的關系是怎樣的?以此起到復習的效果,為探究本實驗打好基礎。通過以上提問,可以讓學生認識凸透鏡能夠形成不同的物象,接著再進行提問:通過復習請思考凸透鏡成的像大小、虛實、正立或者倒立和哪些因素有關?通過這類提問引發學生思考與小組探究,可以讓學生試著猜想,當猜想出“和焦距與物距有關系”之后,再提出問題:我們應該如何通過實驗證明這個猜想?怎樣設計實驗探究凸透鏡成像的規律?教師通過提出類似的問題,可以很好地引導學生進行積極主動地參與實驗探究。
三、加強實驗引導,穩步推進實驗
在問題的引導下,各個實驗探究小組開始了積極地探究,教師應該盡可能少地去打擾他們,為他們留下充足的思考與探究的時間。還應該在此基礎上進行簡單指導,觀察他們探究的效果,適時地進行引導與鼓勵?;蛘弋斢械男〗M出現閑談之時,探討中出現偏差或探討不出結果時,教師應該及時進行提醒和指導。
例如,關于“探究凸透鏡成像的規律”的實驗,教師應該先讓各個小組結合教材設計實驗方案,優化整個實驗方案,做好每一個步驟的規劃與部署,并指導各個小組結合本組設計的實驗方案穩步地進行實驗操作,在實驗中注意觀察,記錄下實驗現象。在此過程中,教師可以指導學生看實驗器具是否準備齊全與完好無損,讓學生思考:實驗過程中應該如何移動?(先移動凸透鏡到達某個位置,再移動屏幕讓像清晰可見)讓學生注意觀察像和物體是同側或異側,像的放大與縮小,像的正立與倒立等,并注意提醒學生注意先記錄下實驗中的物距和像距,并根據實驗過程中觀察到的現象填寫實驗表格中的像的大小、虛實和正倒情況。在實驗的過程中,很多小組會出現一些錯誤的操作,比如在實驗開始前沒有將凸透鏡、蠟燭的中心火焰、光屏三者調整到同一高度上,影響了實驗效果,此時教師就應該及時地指導學生調整三者的高度,再進行實驗。教師還應該注意觀察各個小組的實驗過程,解決他們隨時可能提出的問題,從而確保各個小組穩步推進實驗,形成一種相互競爭、熱火朝天的實驗探究氛圍。
四、進行歸納總結,完善評價反饋
在主要的實驗探究內容結束之后,教師可以讓各個實驗探究小組先整理下本組的實驗結果,完善實驗報告。接著,教師可以讓每個小組派出一名代表上臺展示,根據本組得出的實驗報告進行簡單講演,說出本組的實驗過程和得出的實驗結果,同時提出一些創新性的問題。教師可以根據各個小組代表的展示情況進行歸納和總結,展示標準的實驗結果,并讓各個小組進行相互評價并打分,教師則根據各個小組的展示情況和互評結果進行評價,并說出每個小組在實驗中的優點與不足,要求相應的小組下次改正,并鼓勵他們積極進取。
例如,關于“探究凸透鏡成像的規律”的實驗,在實驗結束之后,各個小組展示各自得出的實驗報告,根據u>2f,u=2f,f
綜上所述,關于初中物理分組實驗教學的路徑,教師應該根據初中物理課程內容與實驗內容,利用實驗進行分組教學,從而通過實驗讓各個小組形成一種競爭與合作的關系,互相激勵學習,提高學習效率。在此過程中,教師可以根據實驗的需要科學合理分組,并優化設計實驗相關問題引導學生探究,同時加強實驗的引導和進行總結與評價,更好地推進物理實驗教學,提高初中物理教學效果。
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(南京市江北新區浦廠中學,江蘇? 南京? 210000)