提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略

李純真

(甘肅省宕昌縣沙灣中學(xué),甘肅 宕昌 748506)

初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)教育中不可或缺的環(huán)節(jié),盡管實(shí)驗(yàn)具有直觀生動(dòng)的特點(diǎn),但由于實(shí)驗(yàn)條件、學(xué)生自身認(rèn)知水平等因素的限制,初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往無法充分發(fā)揮其應(yīng)有的效果[1].因此,提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性成為當(dāng)今科學(xué)教育領(lǐng)域急需解決的問題之一.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和創(chuàng)新的評價(jià)方式等都是提高初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略,借助這些策略,我們可以創(chuàng)造出更好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)場景,激發(fā)學(xué)生的興趣,從而達(dá)到更好的教學(xué)效果.

1 創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),滿足學(xué)生興趣需求

1.1 設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是十分重要的,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往是固定的、單一的,缺乏啟發(fā)性和創(chuàng)新性.因此,設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是非常必要的,教師需要注重實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新性[2].通過結(jié)合實(shí)際問題、引入前沿科技、挑戰(zhàn)學(xué)生思維等方式,設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.還可以通過設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生思考,提高他們的自主學(xué)習(xí)能力.同時(shí),我們需要注意實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的實(shí)用性,通過設(shè)計(jì)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中學(xué)到實(shí)際應(yīng)用技能,提高他們的操作技能和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.

例如,在初中物理“比較不同物質(zhì)吸熱情況”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,為使其具有創(chuàng)新性和啟發(fā)性,教師可以引入一些新的元素.在實(shí)驗(yàn)前,教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考一些與吸熱相關(guān)的實(shí)際問題.例如,為什么在夏天喝冰水會(huì)感覺涼爽?為什么在冬天穿羽絨服會(huì)感覺很暖和?這些問題可以幫助學(xué)生更好地理解吸熱的原理和應(yīng)用.在實(shí)驗(yàn)中,可以讓學(xué)生比較不同材料的吸熱情況,包括傳統(tǒng)的材料,如木材、金屬等,以及一些新型材料,如陶瓷材料、高分子材料等.通過比較不同材料的吸熱情況,學(xué)生可以了解新型材料的特點(diǎn)和應(yīng)用,拓展自己的知識(shí)面和科技視野,同時(shí)也可以設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.例如讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,比較不同溫度下不同材料的吸熱情況或自主探究不同材料的熱傳導(dǎo)性質(zhì)等.

1.2 注重實(shí)驗(yàn)過程中的交互性和互動(dòng)性

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)過程的交互性和互動(dòng)性也非常重要.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生往往是被動(dòng)接受教師的指導(dǎo),缺乏交互性和互動(dòng)性.教師應(yīng)該積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流,及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和困難,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的針對性和有效性[3].同時(shí),教師也可以通過與學(xué)生的互動(dòng),了解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,為個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供基礎(chǔ).學(xué)生應(yīng)該積極參與實(shí)驗(yàn)操作,與同學(xué)進(jìn)行互助和合作,提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力.

例如,在初中物理“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,注意安全措施,及時(shí)解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和困難.當(dāng)學(xué)生在測量電阻時(shí)遇到讀數(shù)不準(zhǔn)確的情況,教師可以通過演示正確的測量方法并與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流,幫助學(xué)生糾正錯(cuò)誤,提高實(shí)驗(yàn)操作的準(zhǔn)確性.在與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)交流中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并根據(jù)學(xué)生的回答提出相應(yīng)的問題,激發(fā)學(xué)生思考和探究的興趣.

1.3 提高實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和實(shí)用性

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常只是基于課堂理論知識(shí),實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和實(shí)用性比較有限.教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)該注重其真實(shí)性、實(shí)用性和可持續(xù)性.

以“凸透鏡成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,教師可以通過增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的真實(shí)性和實(shí)用性,以達(dá)到提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效果的目的,使學(xué)生更加積極地參與實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步理解與掌握相關(guān)知識(shí)和技能.教師可以把實(shí)驗(yàn)教學(xué)和日常生活結(jié)合起來,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中感受凸透鏡成像的實(shí)際應(yīng)用,也可以通過圖片、視頻等方式介紹凸透鏡成像的實(shí)際應(yīng)用場景,如眼鏡、望遠(yuǎn)鏡等,讓學(xué)生了解凸透鏡成像的實(shí)際意義和價(jià)值;通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,讓學(xué)生親身體驗(yàn)凸透鏡成像的實(shí)際操作方式,如讓學(xué)生使用凸透鏡成像實(shí)驗(yàn)器材;通過調(diào)節(jié)凸透鏡的位置和物體的位置,觀察物體在凸透鏡前后的成像情況;通過引導(dǎo)學(xué)生們對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論,使其了解凸透鏡的成像規(guī)律和應(yīng)用價(jià)值.如讓學(xué)生分析凸透鏡成像的原理和規(guī)律,以及在實(shí)際應(yīng)用場景中如何利用凸透鏡成像技術(shù)解決實(shí)際問題,提高實(shí)驗(yàn)的可持續(xù)性.

2 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程,縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間消耗

2.1 建立完善的實(shí)驗(yàn)操作流程

建立完善的實(shí)驗(yàn)操作流程是實(shí)驗(yàn)教學(xué)順利進(jìn)行的重要保障.在建立操作流程時(shí),需考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒉襟E、材料、設(shè)備、操作要點(diǎn)等,實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備要充分,包括準(zhǔn)備器材和試劑、設(shè)計(jì)操作步驟、講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵笠约案嬷獙?shí)驗(yàn)安全事項(xiàng)等.幫助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?保障實(shí)驗(yàn)安全,實(shí)驗(yàn)操作過程要規(guī)范,按照操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),精確操作,準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等[3].

例如,在“伏安法測小燈泡電阻”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,首先,需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備,包括準(zhǔn)備小燈泡、萬用表、電池等器材.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟、明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵蟆⒏嬷獙?shí)驗(yàn)安全事項(xiàng)等.其次,實(shí)驗(yàn)操作過程要規(guī)范.按照操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),注意實(shí)驗(yàn)安全,精確操作,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等.學(xué)生需要掌握如何使用萬用表測量電流和電壓,并根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算小燈泡的電阻值.然后,實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析要深入.對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,與理論知識(shí)進(jìn)行對比,討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果,學(xué)生需要了解小燈泡的電阻值與電流、電壓之間的關(guān)系,并探究影響電阻值的因素.最后,學(xué)生需要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和結(jié)論等.通過這樣的教學(xué)過程,學(xué)生可以更好地掌握伏安法測量小燈泡電阻的方法和技能,加深對電阻的理解,提高實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)思維能力.

2.2 合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和任務(wù)

合理安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和任務(wù)對于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果和學(xué)習(xí)興趣非常重要.在安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和任務(wù)時(shí),需要考慮實(shí)驗(yàn)的難易程度、實(shí)驗(yàn)器材和試劑的準(zhǔn)備時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)等方面[4].教師應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,制定合理的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃,確保學(xué)生有足夠的時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)任務(wù).同時(shí),教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)水平,合理安排實(shí)驗(yàn)任務(wù),確保學(xué)生能夠完成實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等任務(wù),同時(shí)也能夠在實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力.

例如,在“固體密度的測量”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間和任務(wù)時(shí),教師需要考慮實(shí)驗(yàn)的難易程度、實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)等方面.首先,教師應(yīng)該向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)的目的、原理和方法,幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求.其次,教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)水平,合理安排實(shí)驗(yàn)任務(wù),確保學(xué)生能夠完成實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫等任務(wù).在進(jìn)行固體密度的測量實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以提供實(shí)驗(yàn)輔助材料和指導(dǎo),幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求.例如,提供實(shí)驗(yàn)流程圖、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫要點(diǎn)等,幫助學(xué)生更好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)、理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容并提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力.最后,在實(shí)驗(yàn)中,教師可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作,幫助他們自主思考實(shí)驗(yàn)步驟和操作流程,提升他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力.

3 個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高學(xué)生探究能力

3.1 針對學(xué)情設(shè)置個(gè)性化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)和需求,個(gè)性化設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容.教師需要充分了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、興趣愛好和學(xué)科特長等,以便為其量身定制符合其需求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容[5].在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí),可以考慮設(shè)置不同難度等級的實(shí)驗(yàn)任務(wù),滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和能力水平.對于學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生,可以設(shè)置一些簡單易懂的實(shí)驗(yàn)任務(wù),幫助他們訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)技能;對于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生,可以設(shè)置一些難度較大的實(shí)驗(yàn)任務(wù),挑戰(zhàn)他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力.在實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師還需要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行個(gè)性化指導(dǎo)和反饋,及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作,同時(shí)也可以在實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫方面給予指導(dǎo),幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作要點(diǎn).

3.2 提供多種實(shí)驗(yàn)方法和思維模式

以初中物理“二力平衡條件”教學(xué)為例,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面,教師可以引導(dǎo)學(xué)生采用不同的實(shí)驗(yàn)方法,如對照實(shí)驗(yàn)、單因素實(shí)驗(yàn)、多因素實(shí)驗(yàn)等,幫助學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作技能.教師可以讓學(xué)生通過調(diào)整掛重物的位置和重量,來探究物體平衡時(shí)的二力平衡條件,從而幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果.為了幫助學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力,教師可以引導(dǎo)學(xué)生采用不同的思維模式,如歸納思維、演繹思維和創(chuàng)造性思維等.教師鼓勵(lì)學(xué)生歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并準(zhǔn)確描述出物體平衡時(shí)的共性特點(diǎn),幫助學(xué)生深入理解二力平衡條件的實(shí)質(zhì).在實(shí)驗(yàn)操作方面,教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行交流合作,分享實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果,幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作要點(diǎn),促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力的提升.

3.3 鼓勵(lì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和外延

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,鼓勵(lì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和外延,可以幫助學(xué)生更深入地理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)原理,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力.在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行深刻分析和探究,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新,引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考.這些策略對提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能有幫助,可以讓他們的科學(xué)思維和創(chuàng)新能力產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,有助于提升他們的實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫能力,進(jìn)而更好地提升他們的科學(xué)素養(yǎng).

綜上所述,在初中物理實(shí)驗(yàn)過程中,教師除了要重視對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技巧的訓(xùn)練之外,更要加強(qiáng)對他們的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)造力的培養(yǎng),讓他們在實(shí)驗(yàn)過程中感受科學(xué)的魅力,提升他們的思考能力和動(dòng)手能力,培養(yǎng)科學(xué)精神,為未來的科學(xué)技術(shù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).