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基于初中物理实验教学中学生操作能力的培养策略研究

段天甦
  
教研·学习导刊
2022年34期
甘肃省白银市靖远县双龙中学 甘肃省 白银市 730600

摘要:实验教学是物理教学的重要组成部分,教师要引领学生积极参与实验,切身体验物理学科的趣味和神秘,激发学生学习物理的内生动力。本文探讨了物理实验教学中操作能力培养的重要性、教学现状以及四个方面的优化策略。

关键词:初中;物理实验;教学;学生;操作能力

引言

物理是一门以实验为基础的学科,实验教学在物理教学中起着至关重要的作用;教师要在实验教学中,使学生掌握知识、运用知识,具备一定的操作能力,树立科学的学习观念。对学生实验操作能力进行培养时,教师应明确目标,针对当前教学中存在的不足之处进行改进,提升学生的操作能力和学科综合素养。

一、初中物理实验教学中培养学生操作能力的重要性

操作能力水平的高低,是衡量学生综合素质的关键要素;也就是说,培养学生的操作能力,有利于提高学生的学科素养。从操作能力的培养着手,教师应将侧重点放在了学生主体上;侧重于学生的“学”,而非教师的“教”。引领学生思索现实场景,从生活中“嗅”到物理的生活气息,对物理学科的生活属性形成正确的认知。操作能力是助力学生实践思维和理科思维发展的基础条件,有利于学生解放思维,在实际操作中提升创造力;灵活地运用物理学科思维,求实、创新,初中生在实验教学中将会形成较强的创造潜能,提高个人的综合素养。

二、实验教学的现状

当前教学环境下,实验教学现状表现为精准性不足;教师按照“制砖机式”的教学方式进行授课,学生对知识的理解能力有限,思维的深刻性、发散性均难以得到有效的培养。长此以往,学生产生了对物理学科的倦怠心理,不愿意去思考,尤其是受到题海战术式的训练模式的影响,学生对物理学科知识的理解流于表面形式,实践能力水平不足,对理论知识的理解停留在浅表层面,知识的应用能力有限,学生普遍缺少对物理理论知识和生活实际之间关联的深刻体会。这是新时代环境下初中物理实验教学中存在的普遍弊病,学生自身的能力和物理思维得不到培养,缺少学习的兴趣,是目前初中物理教学亟待改进的现状问题[1]。

三、物理实验教学中培养学生操作能力的策略

(一)激发学生的物理学科兴趣

培养学生学习物理的兴趣,是为学生参与实践操作奠定基础必备的要素,物理学科具有一定的理化性,偏重于实践教育,知识体系庞大知识点复杂。也正是因为物理学科所具有的天然属性,导致了很多学生在学习物理学科知识时,产生了兴趣不足的问题,也有部分学生形成了畏难态度和消极的学习状态,将会对知识学习、操作能力的培养产生诸多的不利影响,因此教师需要消除学生的畏惧心理、厌倦心理,教师要调动学生学习的自主动机,激发其内在的兴趣。结合激趣教学法的迫切性,教师要通过对环境的改造,打造体验式的实验教学环境,对复杂的理论知识进行解释、分析,将物理知识的实践性体现在情境中,客观地展示知识,包括在解释物理知识、物理性质、物理定理等方面,利用实验式教学、体验式教学,可以使学生消除内在的恐惧感、畏惧感。物理教师在课堂中可以构建趣味实验的环境,将日常生活和物理知识相融合,解释生活中有趣的物理现象,在体验式、情境式的教学实践中扭转学习物理时的态度,激发学生学习物理学科的兴趣。

以北师大版初中物理教材为例,在学习简单电路章节中“电荷”的有关知识时,教师可以引导学生准备有关的实验工具,例如纸片、头发、塑料直尺等生活中常见的物品,为趣味实验、情境实验做好前期准备。展开实验操作,对定理进行验证,由教师指导学生使用塑料直尺,与头发之间产生摩擦,再使用塑料直尺,吸住细小的纸片。小小的生活实验却充满了趣味性,学生将会被这一种神奇的现象所吸引,产生较强的物理学习兴趣,物理实验对学生来说是具有较强吸引力的,将物理实验的启蒙作用利用起来,引领学生参与实践,体会到了物理学科的趣味性和生活性特征。设置多种不同类型的实验活动,培养学生的动手实践能力,养成一定的实验习惯。教师将尊重实验事实、遵守操作规范、整理相关物品和实验器材等良好的实验习惯渗透到该过程中,使学生树立起科学的观念,正确认识物理实验。

(二)加强基本操作训练

在实验中操作是否规范,决定了实验最终的成果,加强对学生基本操作的训练力度,包括学生对实验仪器进行使用的能力、以及学生对实验仪器的操作能力、把握操作要点的能力等,结合现实学情和实验教学的内容,教师有必要设置清晰的实验教学目标,着重培养学生的基本操作技能,加强训练力度,有针对性地开展基础训练活动。要求学生掌握必备的实验方法,例如实验仪器的操作方式、调节方式、装配方式、读取数据值的方法等,学生需要经过训练,熟练的运用实验操作的技巧和方法,在实验过程中,要将需要用到的仪器设备准备完善,包括伏特表、安培表、天平等。教师要对学生的实验操作进行引导,加强训练力度,将正确、规范的实验仪器操作方法告知学生,使学生掌握仪器的操作方法,锻炼熟练操作仪器的技能,探析仪器的原理和使用方式,打下牢固的知识基础,为后续的知识学习和实践训练做好前期准备。巩固对仪器的应用技能,理解仪器的使用过程、使用原理,真正在掌握仪器的操作要点的基础之上,锻炼操作能力,在操作的过程中,得心应手地使用仪器,完成实验[2]。

(三)设计分组实验

通过实验分组调动学生的学习兴趣,有利于学生提高实验动机,在实验中增强操作能力,初中物理教学中教师可以通过分组实验的形式,让学生边学边练,在分组实验中锻炼动手实际操作的能力。在初中阶段,物理实验大多数都是测量性实验、验证性实验,而学生的实验能力水平参差不齐,学生通常将注意力集中在了实验操作上,而忽视了理论和实践的相互衔接。教师忙于讲解知识,协助学生排除疑惑,清除故障,因此师生均处于被动状态下,难以达到理想的教学目标,学生在获取知识、锻炼技能方面面临着一定的困境。教师利用分组实验,让学生通过边学边练的分组实验活动,学习知识,将会保证每一名学生都有参与动手实践的机会,在教室内安排分组实验。教师要在每个学生小组中都配备仪器,给予学生动手实践的机会,在教师的指导、引导下边学边练,一边观看实验,一边学习知识,一边操作实验,一边思考实验现象,在小组成员的讨论和知识分享中,使学生对实验产生深刻而清晰的印象。以北师大版教材为例,在学习变阻器这节课程的有关知识时,教师要明确本节课的教学目标,使学生对滑动变动器的结构形成正确的了解,掌握变阻器的使用方法,参与到实践探究科学研究中[3]。

教师可以让学生使用干电池、小灯泡、导线、铅笔芯、夹子等,尝试连接电路,在小组合作的实践中,完成小灯泡亮度的观察任务,总结小灯泡亮度的变化,从而梳理知识点,掌握滑动变阻器的使用方式,了解本节课的知识重点。在实验对比、观察探究中,提高操作能力、团队合作的能力,在边学边练分组实验中,学生加强了对物理知识的掌握,锻炼了实验操作能力,形成了强烈的学习兴趣,学生将会产生一定的自主性,在边学边练的分组实验中,提高综合实践能力。教师要始终将学生作为教学活动中的主体,对学生的实际操作能力进行培养,发挥学生的主体作用,培育创新型人才,提高物理课堂的教学质量。教师要将具有较强责任心和一定组织能力的学生挑选出来,平均地分配到物理实验小组中,利用学生的榜样作用,促进学生全员参与实验探究,进而带动其他学生产生进行物理实验的兴趣,共同提高实际操作能力。教师可以将具有创新性的实验交给不同的兴趣小组,使其在探究有关任务、展开实验的过程中,验证知识,受到任务的驱动,形成较强的探究兴趣。在兴趣小组、科研小组中,选派一名组内负责人、主持人、资料员,负责不同的任务,在小组成员的共同协作下,完成实验探究活动,显著增强学生的实验积极性,降低学生对教师的依赖。在独立分析问题、解决问题的过程中,战胜困难,值得一提的是,对于具有一定危险性的实验,教师要事先做好充足准备,确保学生安全才能够展开有关的实验活动。

(四)联系学生的现实生活

在培养学生操作能力的实验教学中,教师可以借助贴近学生现实生活的物品、情景,对学生的实验操作能力进行培养,研究物理现象、物理规律时,由于客观原因等因素的影响,很有可能出现实验场地或器材不足无法使用等问题,物理现象、物理规律难以体现出来。因此教师需要对学生进行引导,鼓励、协助学生利用生活中的物品、现象,展开简易的实验,贴近学生的现实生活,用恰当的生活实验,达到理想的实验效果。例如在学习平面镜成像的有关知识时,展开相关实验,如果在教学活动中没有平面镜,教师可以和学生共同集思广益,使用透明玻璃展开实验操作,对玻璃后的蜡烛进行观察[4]。

在探究水和沙的吸热速度的实验中,可以利用生活中常见的易拉罐作为实验的道具进行吸热升温能力的实验,利用矿泉水瓶,对液体压强和液体深度的关系进行探析,在矿泉水瓶上扎上小孔,对液体深度和液体压强的关系进行研究。此类生活素材对于学生来说具有一定的趣味性,可以借助此类生活实物进行实践操作,使现实生活和物理知识之间形成密切关系,拉近二者之间的距离,带给学生强烈的真实感受。对物理实验教学中存在的不足进行补充,强化学生的创新思维、创新意识,教师要引导学生总结生活实验的方法,参与到动手操作实验中,灵活地运用知识,提高操作能力。教师需要在循序渐进中培养学生的动手操作能力,引领学生成功地完成实验,因为在生活实验中,学生的知识能力并不能够一蹴而就,达到理想的能力目标。而是要在循序渐进的过程中,锻炼动手能力,教师需要引领学生,明确实验的目标、原理,掌握实验理论依据,由教师示范、学生模仿和学习,加强对注意事项的掌握,在逐渐的探究过程中,总结知识。教师要注重对学生的指导,加强实验演示教学,通过演示实验的步骤和细节,使学生在潜移默化的环境中,锻炼操作能力,受到耳濡目染,提高实验操作技能。以杠杆原理的实验教学为例,教师可以结合杠杆原理的演示实验,让学生通过观察进行实验操作,用生活中的物品展开杠杆实验活动。教师要在演示中,引导学生了解操作要点,例如打磨杠杆的支点、标注精密刻度,获取准确的实验结果,使学生形成严谨的科学观念,在实验中锻炼操作技能。从现实生活中取材,从生活中选择素材与场景,使学生了解到生活中无处不在的物理知识,例如起瓶盖、跷跷板、天平、剪刀等,均可以验证杠杆原理。例如使用剪刀时,动力臂等于阻力臂时剪刀费力,却可以节省距离,比如裁缝使用的剪刀,而动力臂比阻力臂长时,剪刀费距离却可以省力,以老虎钳为典型代表[5]。

结论

综上所述,初中物理具有明显的学科特点,实践性较强,教师在授课活动中要把握实验教学这一关键的环节,对学生的操作能力进行培养,利用贴近学生生活实际的元素,构建实验课堂,使学生从辩证的视角探究知识、运用知识,提高实验操作能力,灵活地掌握和运用物理知识。

参考文献

[1]漆黎明.初中物理实验教学与学生创新能力的培养策略探究[J].新一代:理论版,2020:94-94.

[2]李严云.例析初中物理实验教学中创新能力的培养路径[J].中学物理,2020:28-30.

[3]刘志新.初中物理实验教学与学生创新能力培养策略[J].文理导航,2020:41-42.

[4]龙巍.初中生物教学中实验教学法的应用[J].南北桥,2020:38-38.

[5]李智丽.初中物理教学中学生创新能力的培养[J].课堂内外:教师版(中等教育),2020:102-102.

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