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新课标背景下初中物理实验教学策略探究

施茜
  
学术与研究
2023年41期
常州市正衡中学

摘要:如今,物理实验教学效果不佳,实验操作步骤相对单一,学生需按照老师指定的程序进行操作,缺少自主性,且缺少独立思考和探索实验方法的机会。同时,以往教学中只需学生完成实验,不重视引导他们深入探寻实验结果所反映的问题,影响到了整体教学效果。下面,将详细阐述新课标背景下物理实验教学的可行性策略,旨在引入创新型教法。

关键词:新课标;物理;实验教学

2022年对义务教育物理课程标准进行了修订,新课标的目标是培养全体学生核心素养,主张课程内容是从生活走向物理,从物理走向社会,并提倡采取科学探究等多样化教学方式。实验是物理课程教学重点,要依照新课标要求,根据教学内容配备足够多的实验器材,以满足学生探究实验的全部需求。同时,要精心设计实验步骤和方法,以全面提高实验教学水平。

一、物理实验教学的重要作用

(一)提高知识认知

日常教学中一味采取“灌输式”教学模式难以增强学生对知识本质的理解,面对相对抽象的物理概念等知识,将其转化为实验形式,通过观察和实际操作来直观体会知识,能显著提高学生对知识本质的理解和认知。同时,实验教学为学生提供了丰富的感性材料,能改变学生以往死记硬背的学习方式,让他们通过观察实验现象的变化来有效记忆知识。另外,在做实验过程中能驱动学生将课本上所学的理论知识付诸实践,引领学生亲自动手验证知识,在用知识解决问题过程中加深对其内涵的理解。

(二)培养动手能力

物理是一门以实验为基础的科学,实验教学要求学生能独立操作相关实验器材,认真观察实验现象,记录相关实验数据,并多角度分析实验结果。通过展开一系列的动手操作活动,学生的实际操作能力将得到较好地锻炼,这种能力对学生日后探究学科知识十分有益。同时,实验教学中会为学生安排一些分组实验学习任务,要求学生以小组合作的形式去完成,分工记录实验数据、分析实验现象、汇总实验结果。通过参与分组实验活动,学生不仅能从中积累丰富的实践动手体验,还将增强团队合作能力。

(三)激发学习兴趣

课堂上面对趣味物理实验,学生将更为积极地参与其中,主动探索实验,从而转向“我要学”的学习状态。同时,引导学生亲自动手设计一些实验操作方案,吸引他们参与有趣的实验现象研究,能促使学生渐渐对物理学习产生浓厚兴趣,让他们在课堂上始终保持最佳状态。

二、新课标背景下物理实验教学策略

(一)重视明确实验目的

实验目的在整个实验教学活动中发挥着重要作用,新课标背景下为改革教学方式,驱动学生展开自主探究学习行为,要重视在实验教学中向学生明确实验目的,再以目标为导向引领学生合理展开一系列实验探究活动,通过做实验获得相关知识。具体教学中,为保证学生能清晰了解实验的目的,需向学生明确所要研究的问题,并试着用简洁、明确的语言阐述实验研究目标,以在学生了解了实验目标基础上高效完成实验操作任务,显著提高实验教学水平。例如,在《杠杆》一课教学时,为驱动学生有针对性地完成“探究杠杆平衡条件”的实验任务,可试着在实验教学活动中提前准备好杠杆、钩码、弹簧测力计、铁架台等实验器材,再向学生明确实验的目的:测量力和力臂两个物理量。待学生了解了本次实验的目的以后,用多媒体教学工具为他们直观展示两幅图,请学生正确选择实验时应该采用哪幅图。期间,提示学生实验时使杠杆在水平位置平衡便于在杠杆上直接读出力臂的大小。接着,可指导学生根据实验目的自主动手操作实验,先利用老师提供的实验器材调节杠杆在水平位置平衡,再在杠杆的左侧挂上适合钩码用弹簧测力计在竖直方向拉,通过保证杠杆在水平位置平衡读出弹簧测力计示数。然后,通过改变钩码数量的方式得出三组实验数据。最后,根据实验数据探究出杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂。整个教学活动中,重视向学生明确实验目的,让学生有了明确的操作方向,顺利得出了杠杆平衡条件。

(二)创设合理物理情境

创设合适的情境能让学生有一种身临其境的感觉,使学生完全置身于实验教学活动中,进而对物理学习产生浓厚兴趣,能真正爱上物理。实际教学中,可试着以直观演示的方式为学生创设适合的实验教学情境,由此吸引学生注意力。同时,可尝试用多媒体教学工具来创设直观、形象的实验教学情境。对于实验教学情境的创设,要注意其能启迪学生思维,以促使学生全身心地投入到情境之中,自觉解决实验教学情境中的问题,由此获得良好的学习体验。整个教学活动中,还要注意突出实验教学情境的趣味性、真实性,以取得更好的实验教学效果。举这样一个简单的例子,在《测量物体的质量》一课教学时,可充分考虑到本节课的教学目标是让学生学会使用天平测量液体的质量。实际教学中,可试着围绕这一教学目标创设这样一个实验教学情境:小刚想要用天平测出一杯水的质量,他设计出了如下几个实验步骤:1、测出烧杯和水的总质量m1;2、将烧杯中的水倒掉;3、测出烧杯的质量m2;4、计算出水的质量m=m1-m2。基于这样一个实验教学情境下,请学生展开自由讨论,说一说这样的方法行不行?为什么?测量的结果将偏______。待学生讨论交流完情境中问题以后,请他们试着根据这个实验教学情境自行设计用天平测量一杯水质量的实验步骤,并写出正确的表达式。在这里,通过创设符合课程教学内容的实验教学情境,更好地吸引了学生注意力,促使学生积极投入到了实验教学活动中,从中掌握了用天平测量液体质量的正确方法。

(三)切身体会探究实验

日常教学中为加深学生对物理概念、规律、定理的理解,要重视在新课标指引下着力突出学生课堂主体地位,引领学生亲自参与实验教学活动,切身体会实验活动的探究过程,由此巩固对知识的学习。同时,通过安排探究式实验教学活动,能让学生转变为主动学习状态,自发完成对知识的建构。其中,在《人耳听不到的声音》一课教学时,可充分考虑到本节课的教学目标是让学生了解人的听觉范围,知道什么是超声波和次声波。具体教学中,可试着安排学生做一次“测一测我们听觉的频率范围”探究实验。实验活动进行中,提前准备好音频发声器,以由低到高的方式让音频发声器发出不同频率的声音,请学生自主辨别声音差异。具体操作实验时,随机抽取班上几名同学,请学生依次上台并闭上眼睛,仔细听发出的声音,并在听到声音时举起手,在听不到声音时放下手。期间,请另外几名同学负责观察,认真记录台上同学举起手和放下手时的相应声音频率。然后,汇总学生通过观察得到的实验数据,科学探究出人耳能听到的声波频率范围。待学生得出了人耳能听到的声波频率范围是20Hz-20000Hz的结论以后,再顺势引出超声波、次声波的概念,明确超声波的频率高于20000Hz,而次声波的频率低于20Hz。接着,学习超声波和次声波的实际应用。整个教学活动中,通过引领学生亲自参与实验,自主探究实验,取得了较好的实验教学效果,并让学生切身体会了本节课所学知识。

(四)精心设计分组实验

分组实验不仅能提高实验教学效果,还有助于提升学生团队凝聚力,让学生树立起良好的团队合作意识,其符合新课标育人理念。实际教学中,为高效开展分组实验教学活动,要重视以优带差的形式进行分组,并重视给学生发放简单的实验器材,请他们分工合作、相互配合完成具体的实验操作任务。分组实验期间,要重视给学生预留足够多的交流时间,便于他们讨论实验数据得出的结论,从中获取相关物理知识。例如,在《直线运动》一课教学时,可紧密联系本节课教学内容,为学生安排“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”这样一个实验活动。活动前,提前为学生准备好80cm长一端封闭的玻璃管,再将学生分为若干个学习小组,保证每个小组有4-6人,要求学生以小组为单位,合作在内径约为1cm,长为80cm的玻璃管中注水,管内留一小气泡,再使玻璃管翻转后竖直放置,以观察气泡运动情况。同时,活动前向学生提出几个问题:1、如何判断气泡上升过程中运动快慢?2、如何测出气泡通过各区间用时?3、如何解决气泡运动过快不易测量其运动时间问题?请学生在问题思考中讨论如何设计实验方案,确定出具体的实验步骤。待学生通过小组合作确定了具体的实验方案以后,对他们的实验方案做出评价,并提出一些改进意见,再引导学生开始操作实验,认真记录实验数据,准确计算出气泡通过20cm、40cm、60cm各区间的速度,用描点法并根据实验数据做出s-t图像,由此得出气泡运动的具体规律。通过安排学生进行分组实验,引领学生相互配合、分工协作处理实验数据,画出对应图像,更好地提高了学生实验操作能力,让学生获得了良好的团队合作体验,并通过分组实验牢牢掌握了匀速直线运动的知识。

(五)联系生活拓展实验

紧密联系现实生活拓展实验教学更符合新课标教育理念,日常教学中,为保证学生能正确用物理知识解释一些生活现象,要重视结合生活实例为学生安排一些实验操作活动,以增进学生认知,让学生做到学以致用。但是,联系生活拓展实验教学时,要重视深度挖掘与课本内容相关的生活经验,并精心提取生活经历中的趣味元素,再将其融入到实验活动中,吸引学生注意力,调动学生积极投入到实验操作活动中。如在《摩擦力》一课教学时,为取得较好的实验教学效果,可尝试联系现实生活拓展实验教学,以充分激发起学生实验操作兴趣。实际教学中,可把握好新课导入环节,在这个环节引入“拔河”实验,拔河是十分有趣的运动项目,可从班级里挑选两名同学做这个实验,一位是力气大的男生,一位是力气一般的女生,请他们上讲台模仿拔河游戏,其他学生负责观察实验结果。期间,学生将直观观察到结果男生赢了。接着,可要求男生穿上旱冰鞋,再进行一次拔河比赛。期间,学生将观察到男生失败了。待“拔河”这个趣味实验活动结束以后,请学生结合整个实验操作过程总结一下失败的教训。如此,能顺利引出“摩擦力”这个课题。然后,可引导学生自行列举日常生活中关于摩擦力的实例,以增进对摩擦力的认识。期间,有的学生将举例说到走路时脚和路面有摩擦力,有的学生将说到拿茶杯时有摩擦力,还有的学生将说到写字时笔尖和本子有摩擦力。在这里,通过联系现实生活设计趣味“拔河”实验操作活动,更好地激发了学生学习兴趣,为引入新课奠定了良好基础。

(六)适当引入实验竞赛

实验教学中重视安排一系列竞赛活动,能更好地提高学生参与实验操作的主动性,并由此改进学生的学法,显著提升学生综合素养。具体教学中,可按照新课标要求,以提高素质教育为目的,将学科竞赛和教学紧密联系起来,通过安排个人竞赛、团体竞赛等创新赛来达到实验教学目的,为学生打造良好的实验教学氛围。其中,在《牛顿第一定律》一课教学时,为了让学生通过实验探究了解阻力对物体运动的影响,经过实验分析建立牛顿第一定律。实际教学中,可试着在班内组织一次“动手实验促提升,技能大赛显身手”实验技能竞赛活动。活动中,为学生提供多个可供选择的实验项目。实验一,打棋子实验;实验二,鸡蛋跳水小实验;实验三,小车滑行实验;实验四,惯性硬币实验,请学生自由选择自己想要完成的实验,创新设计实验。整个竞赛活动进行中,科学制定好具体的实验细则、实验要求和实验评分标准,并重视对学生实验行为加以指导,以保证学生能顺利完成实验。同时,比赛期间要求学生三人一组进行配合,一边进行具体的动手实验操作,一边负责向老师和其他同学讲解实验原理、实验器材的选取、实验步骤等内容,并认真记录好相关实验数据,协作得出关于惯性的结论。通过组织这样一次实验竞赛活动,能促使学生更加专心进行关于牛顿第一定律的实验操作,自主构建起关于牛顿第一定律的知识。同时,能让学生在有条不紊的操作中积累丰富实验活动经验。

结论:综上可知,新课标背景下高效开展物理实验教学更利于提高育人效果。实际教学中,为充分激发学生对物理实验的兴趣,要重视按照新课标的要求,坚持以核心素养为导向开展教学。具体教学中,向学生明确实验操作目的,并试着为学生创设适合的教学情境,给他们安排符合认知的实验探究活动,由此引导学生独立探索实验,从中获得一些实践本领。同时,要重视通过进行分组实验,引入实验竞赛活动的方式来优化教学,显著提高实验教学水平。

参考文献

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