劉愛華
實驗是初中物理教學中不可缺少的手段,是培養學生科學精神、引導學生探索物理知識的主要途徑,實驗對于學生動手能力、觀察能力、探究能力的提高有著不可替代的作用。在本文中,筆者從自身的實踐經驗出發,談談初中物理實驗教學中存在的問題及其優化策略,以供參考。
一、初中物理實驗教學的重要性
物理本身是一門實驗科學,它是以觀察、實驗為基礎,它的規律都是通過觀察生活中的一些現象、開展相關的實驗、認真思考總結得來的。初中物理實驗教學是初中物理課程的一個重要組成部分,是學生理解基礎知識、掌握基本技能、樹立科學思想、形成科學態度所不可或缺的。初中物理實驗教學的重要性主要體現在以下三個方面。
(一)有利于調動學生的學習積極性
物理實驗是物理教學的主要手段,也是學生了解物理知識、學習物理知識的重要途徑。教師在課堂導入環節設計有趣的物理實驗,能調動學生學習的積極性,激發學生的學習熱情。
(二)有利于激發學生的探索欲
物理實驗教學能讓教師的教學過程變得更加有趣,使物理知識更加直觀、形象地展現在學生面前。動手實驗的過程不僅能啟迪學生的思路,加深學生對知識的理解,還能激發學生的探索欲。
(三)有利于培養學生嚴謹求實的科學態度
實驗不僅是一種讓學生獲取知識、增強動手能力的方法,更是培養學生嚴謹求實的科學態度的有效手段。物理實驗具有嚴謹性和科學性的特點,學生在實驗過程中需要全身心地投入,認真仔細地制訂實驗計劃,列出實驗目的,準備實驗器材,科學按步驟操作,認真觀察過程,記錄實驗過程中的各種數據,并通過分析、總結得出實驗結論,驗證理論知識。很顯然,如果這個過程稍有疏忽,少了一個步驟或者漏了一個數據,那么實驗結果就可能出錯。正是因為初中物理實驗的這一特殊性,學生在實驗過程中會自覺地集中精力,嚴肅、認真地對待,這能夠使學生形成認真、嚴謹的科學態度,從而為學生未來的學習奠定堅實的基礎。
二、當前初中物理實驗教學存在的問題
(一)實驗設備不夠完善,實驗無法有效落實
實驗教學是初中物理教學的主要手段,是學生學習物理科目不可缺少的過程和獲取物理知識的途徑,一些重要的物理現象、物理知識的發展過程,需要學生通過實驗去觀察、發現和獲得。筆者在調查中發現,部分學校只有簡單的實驗設備、材料等,無法滿足復雜的物理實驗要求。實驗設備不夠齊全,無法滿足教師教學的需要和學生發展的需要,不利于培養學生對物理的學習興趣。
(二)實驗采用拿來主義,缺乏創造性
信息技術的發展方便了人們的生活、工作和學習,但也存在一些弊端。如筆者調查發現,在初中物理實驗教學中,個別教師從網絡上下載相關視頻,在課堂上直接給學生播放一遍視頻,就算完成了原本需要學生親自動手動腦參與的實驗教學活動。雖然網絡上的有些物理實驗視頻比較科學、嚴謹,實驗步驟和過程很詳細,呈現的角度也非常全面,能讓學生從不同角度觀察實驗全過程,但教師經常采用這種拿來主義的實驗教學方法,不僅會降低自己開展實驗教學的熱情,還會影響學生的學習熱情和探究欲,進而阻礙學生科學思維和創造力的發展。
(三)實驗流于形式,影響物理實驗的效果
筆者調查發現,部分教師對初中物理實驗教學的認識不足,存在實驗教學流于形式的現象。例如,用電流表、電壓表測電阻這個實驗不僅需要比較復雜的實驗器材,如電源、電壓表、電鍵、待測電阻等,還需要學生具備相關的理論知識,并要求學生在實驗過程中科學操作、仔細觀察。可是有少部分教師出于各種原因,在實驗過程中減少使用實驗器材或省略實驗步驟,導致實驗流于形式,無法滿足學生全面觀察的需求,影響了物理實驗教學的效果。
三、初中物理實驗教學的優化策略
(一)結合核心素養培養目標,實施實驗教學
在素質教育背景下,培養和提升學生的核心素養,是基礎教育階段的重要內容和目標。初中物理教師在教學中要把實驗教學完全地落到實處,結合核心素養培養目標,培養學生的科學精神,提升學生的物理核心素養,提高學生在生活中運用物理知識的能力。
例如,在教學“光的反射定律”相關知識時,為了讓學生親自參與發現知識的過程,提高學生動手動腦的能力,教師可以結合實驗教學,讓學生自己動手制作一臺簡易的潛望鏡,親自驗證光的反射定律。在實驗結束后,教師可以要求學生分析、總結實驗過程,內化物理知識,進而構建自身的物理知識體系。事實證明,物理實驗是一個特殊的學習過程,其將理論與實踐相結合,能夠使學生深入理解知識、消化知識,既能鍛煉學生的動手、觀察能力,還能滿足學生的探究欲,有助于提升學生的物理核心素養。
(二)結合生活,簡化實驗過程
物理知識與人們的生活息息相關,在初中物理教學中,教師要有拓展的意識,將生活與物理實驗教學結合,讓實驗簡單化,并為學生解釋生活中的一些物理現象,從而使抽象的理論知識更加生活化和直觀化。這有利于拉近課本知識與生活之間的距離,降低學生學習物理的難度,為學生實現學以致用奠定基礎。
例如,教師可以讓學生先將尺子的一端壓在桌子邊緣,再用力撥動尺子的另一端,觀察發生了什么。學生通過觀察會發現尺子在不斷地振動,還發出了聲音,且隨著聲音的變小,振動的頻率也會逐漸變小,當振動停止時,聲音也消失了。當學生對這一物理現象產生疑問時,教師可以告訴學生,這個實驗叫發聲體的振動。這樣能讓學生對習以為常的生活現象產生新的認識,從而引領學生走進物理世界,讓學生帶著好奇心,開啟探索之旅。又如,在做“物質密度”的相關實驗時,教師可以先讓學生把一枚雞蛋打開,分別放在一杯鹽水和一杯清水中,然后讓學生仔細觀察,得出相關結論。再如,在做“液體壓強特點”這一實驗時,教師可以引導學生就地取材,用生活中常見的礦泉水瓶、酒精等進行實驗,在實驗過程中觀察液體壓強的特點。這類實驗對原材料、器材的要求不高,且容易操作,易于調動學生參與的積極性,能夠幫助學生直觀地了解物理知識,滿足學生動手動腦的學習需求,達到實驗教學的目的。筆者在教學實踐中發現,深奧、枯燥的物理知識只要與學生熟悉的生活相結合,一下子就變得簡單明了了,能讓學生更容易理解,還能使教師的教學更有活力、更加生動,更容易調動學生的參與積極性。
(三)以學生成才為導向,增強學生的動手能力
筆者調查發現,在初中物理實驗教學中存在兩種不好的現象:一是學生在實驗過程中過分依賴課本,全程按照課本上的要求、步驟操作;二是學生開展實驗完全跟著教師的示范亦步亦趨,依葫蘆畫瓢。這兩種物理實驗教學形式不利于培養學生的動手實踐能力和自主探索意識,實驗效果不佳。對于初中生而言,在物理實驗過程中動手實踐,是保證他們高效學習、主動探究知識的關鍵,也是他們領悟知識、感知知識的主要途徑。教師在物理實驗教學中,要營造開放、民主的課堂氛圍,解放學生的大腦和雙手,讓學生自主探索,在實驗的過程中總結個性化、安全又高效的操作理念和實驗技巧,使學生擺脫教材的束縛,真正成為學習的主人,在實驗過程中發現物理知識的趣味性、豐富性。教師采用這種方式能夠加深學生的記憶,幫助學生更好地理解相關物理知識,從而達到幫助學生在實驗操作中增長理論知識的目的。同時,在這個過程中也可以培養學生嚴謹、求實的科學態度,為學生成長成才打下堅實的基礎。
例如,在“運動和力”這一課的實驗中,為了培養學生自主學習的意識,提高學生動手動腦的能力,教師可以鼓勵學生在課后靈活選擇時間進行相關實驗,在保障安全的前提下,用自己的方式方法完成實驗,而不用拘泥于固定的要求,以拓展學生的思維,讓學生在自主實驗中鞏固和掌握相關知識。
結語
物理是一門以實驗為基礎的學科,物理實驗教學是初中物理教學的重要組成部分,對學生的物理核心素養培養和長遠發展有著深刻的影響。初中物理教師要重視物理實驗教學,保證物理實驗教學的豐富性、嚴謹性、科學性,使學生明確實驗目的,理解實驗原理和方法,會使用儀器觀察、分析實驗現象,記錄并處理實驗數據,能夠靈活地運用已學的物理知識、實驗方法開展實驗。筆者認為,初中物理實驗教學應以學生成長成才為導向,結合核心素養培養目標和學生的生活實際進行教學,以培養學生的動手能力和創新能力,調動學生的主觀能動性和創造性,增強初中物理實驗教學的實效性,從而提升學生的物理核心素養。
(作者單位:甘肅省蘭州市第八中學)