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[摘要]實驗教學是初中物理教學的關鍵。優化實驗教學,用靈活、個性化的方式開展物理教學,能更好地發揮教師和學生的潛力。基于整合理念,巧妙結合物理模型、信息技術、生活情境等手段優化物理實驗教學,能讓物理課堂充滿生機和活力,更有利于學生物理學科核心素養的提升。
[關鍵詞]初中物理;實驗教學;有效策略
物理課程立足于幫助學生從物理學視角認識自然,理解自然,建構關于自然界的物理圖景;引導學生經歷科學探究過程,使用科學研究方法,養成科學思維習慣,增強創新意識和實踐能力;引領學生認識科學的本質以及科學•技術•社會•環境(STSE)的關系,形成科學態度、科學世界觀和價值觀,為做好有責任感的未來社會公民奠定基礎。初中物理教學是學生物理知識體系構建的奠基階段,對學生進入后續物理學習,培育核心素養,實現全面發展有著非常關鍵的作用。當前的初中物理教學還存在一些弊病,比如教學形式僵化、課堂氣氛不夠活躍、課堂思維含量不高、學習趣味性不濃等問題,影響了學生的學習效率和學習積極性。如何有效提高課堂教學效率?優化物理實驗是關鍵,以實驗教學為突破口,引領課堂教學的改革與創新,是提高初中物理教學質量的必由之路,這就迫切要求教師對物理實驗教學進行創新?;谡侠砟睿鋵嵰韵虏呗?,可以有效提升物理實驗教學的質量。
一、結合信息技術開展實驗教學,實現優勢互補
興趣永遠是學生最好的老師。信息技術的迅猛發展給物理教學帶來了更多的選擇,教師完全可以將實驗教學與多媒體技術相結合,使教學智慧化、數字化。從心理學的角度來說,多媒體多樣的技術手段和生動的表現形式,非常適合初中生好動、注意力不集中和好奇心強的學習心理特性,對提高教學效率非常有幫助。如果只是單純地照本宣科,對學生灌輸長篇大論的理論知識,會令課堂變得枯燥無味。物理實驗本來就具有新奇活潑的優勢,在實驗教學中運用信息技術增強表現力,能夠更好地激發學生的探究興趣。例如,在“凸透鏡成像規律”的教學中,因為凸透鏡成像的規律,對初中生來說,非常復雜,有點類似于數學中的分段函數,成像結果分為三種情況:有實像和虛像、放大和縮小、正立和倒立,還有物距和像距的動態變化規律、物距和像距的大小關系,更有一倍焦距和二倍焦距特殊點的成像性質,以及光路可逆知識點的融入。面對這樣復雜的知識點,實驗教學的重要性更是體現得淋漓盡致,優化凸透鏡成像規律的實驗探索是本課教學的關鍵。同時,針對這一教學難點,在實驗得出成像規律后,或者是第二課時教學中,用凸透鏡成像規律的Flash動畫課件再一次演示凸透鏡成像的幾種情況,既可有效進行鞏固復習,也更有利于將學生頭腦中零碎的實驗片段組合成整體,進而動態并整體地把握凸透鏡成像的各種情況,實現真正意義上的深入理解。在突破這樣的教學難點時,多媒體課件輔助實驗教學,利用虛擬實驗的高效、動態功能,實現傳統實驗與信息化手段的優勢互補,是優化實驗教學的一種有效手段。又如,學生首次接觸“光的折射”的概念時,光靠課本上的簡單內容和教師的簡單演示并不足以讓學生完全掌握各種物理現象的特點。教師可以在課前制作好教學PPT,并通過多媒體設備展現出來。如在“光的折射”教學中,可以順勢讓學生聯想站在岸上看水中物體的情景,利用多媒體制作動畫,展示光路的傳播路徑和成像,這樣能夠讓學生對光的折射以及在生活中的應用有更深入的理解。多媒體技術支持下的虛擬實驗,能夠讓實驗教學變得更加有趣,也更高效。
二、配合物理模型開展實驗教學,提升推理能力
教學的較高境界,不是讓教師成為課堂的中心,而要把課堂的主動權交還給學生,充分發揮學生的主體作用。在物理實驗教學過程中,教師要鼓勵學生發揮想象力和聯想能力??茖W推理不是毫無根據的胡思亂想,但也不必太過拘泥于形式,只要是有道理的、比較符合情理的,即使猜測有些偏差,也應該給予充分的肯定。為了便于學生理解,還可以在需要時使用物理模型輔助實驗教學。例如,水在固態、液態和氣態三種形態上的變化是一個比較容易混淆的問題,但它又是一個必須掌握的重點知識。這種知識光靠一遍遍地重復強調是沒有用的,只有學生自己理解了才能準確掌握。為了培養學生的推理能力,筆者在課前要求學生講講自己對“水是怎么凝結成冰”和“水是怎么變成水蒸氣的”這兩個問題的理解。有學生用熱脹冷縮的生活經驗來解釋:冷的時候水分子縮成一團就變成了固態,受熱膨脹散開后就成了氣態。還有學生補充說:水分子之間應該有相互吸引力,冷的時候吸引力變強,熱的時候吸引力變弱。這些推測雖然不完全正確,但是卻比較合理,所以筆者首先肯定了它們合理的地方,然后拋出正確的思路讓學生再去思考。在這個過程中,用了水分子的模型,模擬水的變化,每個水分子用一個小圓球來表示,水分子間的相互吸引力用一根小木棍來表示。在低溫時表現為吸引力,所以水的形態是相對穩定的固態和液態,而隨著溫度升高,水分子獲得了足夠的內能后,分子間的力轉化為斥力,分子間的距離增大就變成了氣態。在這樣的啟發下,學生的探究積極性得到了極大的提高,都爭先恐后地提出了自己的想法,這樣的課堂思維活躍,教學效果很好。
三、聯系生活情景開展實驗教學,培養物理思維
思維能力是學生解決物理問題的關鍵。教學過程中培養學生的物理思維就顯得非常重要了。初中物理課堂中培養物理思維,以下兩個方面必不可少:直覺思維的培養和生活化的物理探究。例如,在“光的折射和反射”教學中,就可以滲透直覺思維的培養:關于光線在折射現象和反射現象中的夾角關系,不妨先由教師給學生做演示,通過直接觀察做出猜測。大部分學生都會發現,反射現象中反射角和入射角的大小是一樣的。而在折射現象中,有一些學生觀察不太仔細,因此誤以為折射角和入射角一樣大或更小。隨后經過實踐證明,學生能夠快速地糾正自己的錯誤,同時觀察同類型的現象時也形成了更準確的直覺思維。對生活化的物理探究,以學生理解漫反射和鏡面反射之間的區別為例,可以采取將實驗教學與實際生活相聯系的方式進行。比如老式的電影放映機,投影儀的光照射到幕布上,因為幕布的表面并不是光滑的,光線在粗糙的表面上發生了漫反射,所以坐在任何位置的人都能欣賞到電影。而如果取一面鏡子,用激光筆把一束光打在鏡面上,此時發生的卻是鏡面反射,所以只有站在特定方向上的人才能看到鏡子上的光點。這樣通過與實際生活相結合,就能夠把實驗教學融入真實的生活情境中,幫助學生探究實際生活中的物理現象。綜上所述,教師在物理實驗教學過程中要善于運用多媒體技術、構建物理模型、結合生活情境等,充分發揮學生的想象力,促使學生自主學習,培養學生的物理思維能力,在有限的課堂時間里,優質高效地完成教學目標,用智慧設計課堂,用興趣引領學習,用靈性升華教學。優化物理實驗教學,對提高教學效率、完成既定的教學目標和培養學生的科學素養,都有非常重要的作用。
[參考文獻]
1.胡建樂.淺析教學實驗在初中物理教學中的巧妙應用[J].中學物理,2016(4).
作者:金利民 單位:江蘇蘇州市吳江區同里中學
第二篇:初中物理實驗教學生活化探索
摘要:采取有效措施,實現初中物理實驗教學生活化,有利于加強實驗內容與生活的聯系,激發學生參與實驗的興趣和熱情,促進物理實驗教學效果的提升。本文介紹了初中物理實驗教學生活化的概念及作用,并從實驗導入、實驗過程、實驗作業三個方面入手,就如何實現物理實驗生活化提出相應對策。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;生活化;對策
實驗是初中物理教學的重要組成內容,也是教師必須重視和關注的問題。做好物理實驗教學工作,不僅有利于幫助學生深化對實驗內容的認識與理解,還有利于提高學生的動手操作技能和知識應用能力,對初中物理教學具有重要意義。同時,為促進物理實驗教學取得更好的效果,任課教師應該注重加強實驗內容與學生日常生活的聯系,實現初中物理實驗教學的生活化,從而讓學生更為有效地參與到實驗活動中,提升初中物理實驗教學效果。
一、初中物理實驗教學生活化的概念及作用
初中物理實驗教學生活化是指在教學中,加強實驗內容與生活的聯系,從生活現象入手,讓學生開展探究實驗,觀察實驗現象,完成實驗任務,最終實現提高教學效果的目的。
1.概念
教學生活化的依據來自美國著名教育學家杜威的實用主義理論,他提出“教育即生活”。初中物理實驗教學生活化是指在教育教學中,以某一學科章節知識點為核心,引導學生觀察身邊的物理知識及物理現象,并善于挖掘日常生活中與物理實驗息息相關的內容,以教材知識為根本,立足于生活,從生活視角對物理知識進行探索和實驗,最終實現提高知識應用技能以及物理課程教學效果的目的。
2.作用
在初中物理實驗過程中,采用生活化教學模式,能激發學生探究物理實驗的興趣,有利于提高學習效率,將枯燥無味的實驗過程變得生動有趣,進而激發學生的探究興趣和熱情,讓他們自主設計實驗方案,有效融入學習活動中,認真完成實驗任務。同時還能發揮學生的主體地位和作用,提高學生的實踐技能和動手操作能力,對提升物理實驗教學效果,確保教學質量具有重要意義。
二、初中物理實驗教學生活化的探索與實踐
目前在教學過程中,部分任課教師教學經驗不足,課堂組織能力有待提升,未能實現物理實驗教學的生活化。具體來說,應該從以下方面入手。
1.實驗導入生活化
采取有效策略,合理導入新課是十分必要的。任課教師要結合生活實踐,為學生創設情境,并針對性地提出問題,有效開展物理實驗教學。例如,教學“汽化”這節內容時,教師可以從學生的日常生活實踐出發,提出問題:“同學們剛從游泳池走出來時是怎樣的感覺?”“冷。”接著教師引入“汽化帶走熱量”的知識點。采用這種導入策略,有利于加強實驗教學與生活的聯系。在課堂教學中為學生演示實驗,可以推動實驗教學的順利進行,激發學生的參與熱情,提高課堂教學效果。
2.實驗過程生活化
實驗過程中應該發揮學生的主體地位和作用,結合日常生活有效開展實驗教學。例如,重視教學情境的創設,提高課堂教學實效性;關注學生的問題,幫助學生及時解答疑惑;同時還要重視合作學習的應用。如教學“物體的沉與浮”時,將雞蛋放進裝入清水的杯中,雞蛋會沉入杯底,怎樣使雞蛋浮起來呢?這時可以讓學生以小組合作的形式進行探究,明確物體沉浮與液體密度相關的道理。
3.實驗作業生活化
作業是鞏固物理知識的重要環節。在完成課堂實驗后,教師應該布置相應的實驗任務,加強課后實驗與生活的聯系,讓學生扎實掌握所學內容。為鞏固“大氣壓強”這部分內容,讓學生明白大氣壓強在日常生活中的應用,教師可以讓學生根據生活中的橡皮掛鉤、鋼筆吸墨水、拔火罐等現象,自主設計“瓶吞蛋”實驗。學生課后找一個口徑大小與雞蛋相符的燒瓶,將煮熟的雞蛋剝下皮,在燒瓶內部點燃酒精棉球。然后將雞蛋放入瓶口,學生便會看到“瓶吞蛋”的過程。課后實驗既能增進實驗教學與生活的聯系,還能讓學生復習和鞏固所學內容,取得事半功倍的效果。
三、結束語
任課教師應該創新教學策略,加強實驗內容與學生日常生活的聯系。同時還要關注學生的興趣愛好,合理設置探究實驗,讓他們自主設計方案,認真完成實驗任務,深化對實驗內容的認識,實現初中物理實驗教學生活化,努力提高學生的知識應用技能,為學生今后的學習和工作打下堅實的基礎。
參考文獻:
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作者:賈俊柏 單位:菏澤市牡丹區第二十一初級中學
第三篇:初中物理實驗教學問題與對策
[摘要]初中物理是一門以實驗為基礎的學科,上好物理實驗課有利于學生加深對相關知識的理解,有利于提高學生的操作技能和培養學生的科學探究精神。因此,在實驗教學過程中,如何改進實驗方法使實驗效果更理想,值得廣大教師思考與探索。
[關鍵詞]初中物理;實驗教學;問題;對策
一直以來,實驗在物理教學中占有舉足輕重的地位,對培養學生的觀察能力和實驗能力,培養學生實事求是的科學態度,具有不可替代的作用。但由于教學設計或實驗器材的原因,總會使得實驗現象大打折扣。本文結合初中物理教學實踐,對初中物理實驗教學中的問題與對策進行分析探討。
一、課堂演示實驗
在課堂演示實驗教學中,實驗設計的好壞直接影響著實驗效果,更影響著學生對實驗結果的理解。有時傳統的實驗設計,往往不能收到預期的效果,所以將傳統實驗改進創新一下,反而會使實驗效果更明顯。
1.密度概念的引入
密度是初中物理中一個很重要的概念,但同時也是學生較難理解的概念。筆者原來是這樣教學的:(1)讓學生先分別稱量出體積分別為10cm3、20cm3、30cm3的鋁塊的質量,計算出質量與體積之比;(2)再分別稱出體積分別為10cm3、20cm3、30cm3的銅塊質量,計算出質量與體積之比;(3)由學生歸納分析得出:①同種物質,質量與體積之比相同;②不同物質,質量與體積之比不同;③物理學里,用“密度”這個物理量反映這種特性,從而得出密度的概念。這樣的設計,科學概念的引入是人為規定的,許多定義是用一種生硬的方式直接給出的。這樣做可以節省時間,提高效率。但這樣強行灌輸的知識不可能深入學生的心靈,學生無法熟練遷移、應用。于是,筆者做了如下改進:(1)將體積均為10cm3的兩個銅塊、兩個鐵塊、兩個鋁塊給學生分辨,并將它們分類。學生可以根據顏色、質量分類,甚至不需要用到天平。(2)將體積均為10cm3的兩個銅塊、兩個鐵塊、兩個鋁塊用黑色薄膜包裹,要求學生分類。學生可以用天平將它們的質量分別稱量出來,質量相同的歸為一類。(3)將一組體積為10cm3的銅塊、鐵塊、鋁塊和另一組體積為20cm3的銅塊、鐵塊、鋁塊用黑色薄膜包裹,學生只稱量質量是無法分類的。這時通過組內學生的討論,學生會想到還要測質量,并計算單位體積物質的質量,通過這樣的實驗操作學生可以將三類物質進行分類。這樣密度的概念就建立起來了。這一系列的問題,其中一部分,學生根據已有的經驗可以解決,但另一部分問題,必須超越已有的經驗,探尋新的解決辦法。這樣基于學生已有經驗,設計的問題,有利于學生積極、主動地投入到智力活動中去,有助于學生形成正確的科學概念。初中生在學習新的物理概念時,無論從知識基礎,還是從認知發展來看,都離不開具體經驗的支持。
2.探究液體壓強特點實驗
這一節課,筆者利用右圖的器材,引導學生觀察容器底面和側壁的橡皮膜有什么特點,引出液體壓強。在這個實驗中,底面的橡皮膜向下凸,說明液體對底面有壓強。為什么有壓強呢?從橡皮膜向下凸,說明它受到了向下的力,學生很容易想到“由于液體重力作用在底面的橡皮膜上,從而產生了壓強”。側壁的橡皮膜也向外凸,說明容器的側壁也有液體壓強。為什么有這個壓強呢?從橡皮膜向外凸,說明它受到了一個向外的力,這個力是液體產生的。液體為什么會產生向外的力呢?學生經過思考,會想到液體具有流動性,產生向外的力,作用在橡皮膜上就產生了壓強。從教學的效果看,通過實驗引入,學生知道了液體內部會產生壓強,并且知道產生壓強的原因,從而引出液體內部壓強特點的探究。學生由已掌握的知識,逐漸向未知的知識探索,有效激發了學生的學習興趣。但在實驗過程中,也有部分學生提出了疑問,容器側壁的橡皮膜外凸的程度不明顯,后排的學生看不清楚,可視度差。針對這一個問題,課后我進行了反思,如何能讓實驗現象更明顯?從液體壓強的特點來看,壓強越大,效果越明顯。而容器深度卻限定了,我首先將水換成了鹽水,效果變化不大。后來,換成了硫酸銅溶液。原以為效果會比較好。實驗發現,效果仍不理想。后來我又到實驗室找了一根合適的玻璃管,將玻璃管插入到容器里,使水的深度大約增加了10厘米。用改進后的器材做實驗,效果較理想。我計算了一下,假設原有液柱深10cm,如果插入一根長度合適的玻璃管,使水的深度增加10厘米的話,計算得到圓筒側壁的壓強大約是2×103Pa,可有效增強實驗效果。
二、課堂探究實驗
探究性實驗是在假設的指引下,獲取支持或推翻假設的科學證據,是以實驗為載體探究科學結論的過程,是在教師的指導下,學生運用已學的知識、技能,把自己當作新知識的探索者和發現者,通過實驗親自發現問題。探究性實驗重視過程和方法,有利于提高學生發現問題和解決問題的能力。因此,初中物理新課程增加了較多的探究性實驗,提倡將演示實驗盡量轉化為學生的課堂探究實驗。在“光的直線傳播”實驗中,要讓學生知道,光在氣體、液體、固體中沿直線傳播。最初的教學設計,筆者采用了教師演示的方法,讓激光在煙霧中傳播,可看出光在氣體中沿直線傳播;讓激光在加液體奶的水中傳播,可看出光在液體中沿直線傳播;讓光在玻璃磚和果凍中傳播,可看出光在固體中沿直線傳播。從效果來看,現象都非常明顯,很容易歸納出光沿直線傳播的結論。課后經過反思,筆者認為這節課的實驗環節,是驗證性的實驗,學生很少積極主動思考,課堂上也很少留給學生獨立思考的時間,學生的情緒調動不充分。能否將這堂課改為探究課呢?通過改進教學設計,在探究光在氣體中的傳播路徑時,筆者先提出問題:光在空氣中的傳播路徑是怎么樣的?通過學生的討論或聯想,會有一些猜想。筆者進一步啟發:在平常狀態下,能看得光在空氣中的傳播路徑嗎?再引導、啟發學生思考:有霧天氣,穿過樹林的陽光是什么樣子的?我們可以制造出一個有煙霧的環境嗎?利用桌面上的實驗材料怎樣做實驗?到這里,學生就會想到點燃線香,能夠制造有煙霧的環境。接下來,讓學生設計實驗、進行實驗,就順理成章了。同理,探究光在水中傳播的路徑時,用同樣的辦法,引導學生,讓光在加了液體奶的水中傳播,現象更明顯。
三、課后小實驗
課堂是物理學習的主陣地,讓學生在課堂學習的基礎上,課后做一些課堂實驗的延伸和拓展,不僅能鞏固課堂中所學的知識,還能在實驗過程中有新的收獲、新的體驗。
1.瓶子變癟
在講完大氣壓強后,可布置學生回家利用身邊的材料,做證明大氣壓強存在的實驗:拿一個空飲料瓶,倒入少量熱水,輕輕搖晃,使瓶內空氣受熱后倒掉熱水,然后蓋緊瓶塞。一會兒后,伴隨著“咔咔”聲,瓶子慢慢變癟。這個實驗簡單易行,學生參與性強,更能體驗科學神奇。
2.洗黃豆的實驗
學完密度的應用之后,有一些學生對鹽水選種不理解。教師可要求學生回家做一個很簡單的實驗:將家里存放有一定時間的黃豆洗一洗,然后看看會發現什么現象。有部分學生會發現,有少量黃豆浮起來。為什么黃豆會浮起來呢?通過思考,學生會想到因為部分黃豆被蟲蛀空,密度比水小,會浮在水面上。同理,調制一定濃度的鹽水,可以使不符合要求的種子浮起來。在物理實驗教學中,只要認真反思,用心發掘,就會發現一些改進方法,從而提高物理實驗教學效果。
作者:周麗萍 單位:廣西梧州市第五中學
第四篇:初中物理實驗教學創新思維能力培養
摘要:隨著經濟的不斷發展,社會各個方面也在不斷進步,很多領域都在積極地進行改革以尋求新的發展機會,教育領域也是如此。創新對于新時期的教育來說,是十分重要的助力,所以在初中階段的物理教學當中,教師必須要掌握各種基本的教學原則,堅持以人為本,注重提高學生的綜合素質。此外,教師應該注意到傳統教學方式的弊端,摒棄過去教學方式的弱點,創新教學模式,讓學生也能夠從教學模式的創新當中培養自己的創新思維能力。
關鍵詞:初中物理;創新思維;措施
初中階段的教學屬于基礎性的教育,目的是讓學生在小學的認知培養基礎之上打開眼界,培養學習能力,養成良好的學習習慣,同時對知識有一個基本的認識,在諸多的教學任務當中,最重要的就是培養學生的創新思維能力,這也是新時期素質教育的主題。但是目前我國大部分的初中物理實驗教學都還處在運用傳統的教學模式階段,沒有根據時代的改變來更改教學方法,讓學生學習物理的興趣逐漸下降,因此當前必須要做的事是要刺激學生的學習興趣,通過各種方式培養學生的創新思維能力,使學生能夠自主學習、自覺學習。
一、培養師生情感
在初中物理實驗教學中,很多教師都不是很重視與學生的情感交流,認為教學就是要把知識點原原本本地傳授給學生,即便是在物理實驗中亦是如此。其實,教師的愛心對于學生來說非常重要,對于學生來說,情感可以激發學生的很多非智力因素,在無形當中培養學生很多良好的品質,為物理實驗教學的高效進行奠定基礎。
二、精心設計情境
一位著名的學者說過,學習最好的刺激就是對所學材料的興趣,對于初中物理實驗來說也是一樣的道理。很多學生對初中物理實驗興趣不佳,原因出在對物理課本身就沒有好感,所以,教師在引導學生做物理實驗的時候還要跟學生進行互動,精心設計一些與本堂課程內容相關的情景,引起學生的好奇心理,同時能夠讓學生去實踐證實自己的想法,比如給學生講解為什么麻雀站在高壓線上卻不會觸電,為什么空心的鐵盒子能夠浮在水面上,這些都是能夠通過具體的實驗解答的問題,學生可以自己去探索和證實。
三、創設寬松的環境
物理知識來源于生活,但是作為一門學科的時候就會高于生活,歸根結底,先要了解物理基礎,那就要充分去了解生活,在長期的物理學習過程當中,學生很容易對枯燥的理論缺乏興趣,所以在初中物理實驗教學當中,要讓學生仔細觀察,將生活中的一些現象拿到實驗課堂上來進行驗證,營造一種比較寬松的實驗氛圍,使得學生能夠充分發揮自己的想象力,運用物理器材來進行各種各樣的實驗,在實驗教學當中要突出學生的主體地位,教師要做好學生學習和探索過程中的引導者和合作者,此外在物理實驗的教學過程中,始終要尊重學生的好奇心和創造火花,循循善誘才能夠將學生引入到知識的學習上來。
四、重視問題的提出與討論
在實驗過程當中總會出現很多問題,是什么、為什么、怎么做是每個學生提出的最多的問題,教師也應該重視這些問題,因為這些問題都反映了學生積極的學習心態和敢于探索的精神,這是非常正確的現象。但是教師在解答的時候要注意,不能夠直接將答案給出,應該適當提示學生,讓學生保持獨立思考的習慣,盡管問題有可能很難,但是能夠在實驗的幫助之下可以解決那就最好,解決不了的,通過團隊合作討論來給出最后的答案,這個時候教師可以進行過程推理,讓學生在推理過程中也能夠獨立思考。
五、正確處理局部與整體的關系
在實驗教學當中,教師應該注意到整體與局部的關系,也就是說,實驗所體現出的知識不能夠局限在某一方面,每一次的實踐都是可以得出很多的結論,甚至對于學生的思維和人生來說都是一次突破,所以,在實驗知識的總結上要站在全局的高度,一方面,將實驗的對象作為具體的局部,將實驗的過程和結果進行科學的推論,最終進行整理,讓學生有一個清晰的認識。
六、結語
實踐是一種改變世界的活動,具有主觀能動性和客觀物質性,因此,在物理實驗教學中,教師應該充分發揮人和物的作用,讓學生的思維盡可能全部發揮,充分挖掘學生的邏輯思維和創新思維,充分利用實驗對象可能涉及的實驗范圍,盡可能從相同的實驗對象上得出不同的結論,如此,便能夠在無形中培養學生的創新能力。
參考文獻
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作者:李德江 單位:濱州市濱城區第三中學
第五篇:中學物理實驗教學模式探究
摘要:教育信息化是當今教育發展的必然趨勢,學生主體地位是教學活動設計必須考慮的首要問題,翻轉課堂教學模式已成為對傳統教學改革創新的有益嘗試.基于此,本研究結合中學物理實驗教學的特點及現狀,提出將翻轉課堂理念引入實驗教學,分析該模式適用于中學物理實驗教學的優勢,著眼于構建基于翻轉課堂的中學物理實驗教學模式,并提出相應的實施建議,以期為中學物理實驗教學改革創新提供有效參考.
關鍵詞:翻轉課堂中學物理實驗教學
物理實驗是進行科學探究的主要方法或手段,讓學生體驗“提出問題、形成猜想和假設、設計實驗與制定方案、獲取和處理信息、基于證據得出結論并作出解釋,以及對科學探究的過程和結果進行交流、評估、反思”的探究過程,是充分而又實在的[1].近年來,全球教育界對核心素養教育發展方式與實施途徑進行了認真地思考和實踐.在我國,物理學科核心素養由物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任4個維度共同構成,就是要在“以人為本”的核心理念下幫助學生建立對物理世界的完整理解.同時,教育信息化成為全球教育界的熱點,學生主體性的凸顯成為當前世界教學改革的方向,先學后教理念也逐步滲透于教學改革之中.在教育信息化和先學后教理念的推動下,翻轉課堂應運而生.筆者針對現行實驗教學的特點,將翻轉課堂與中學物理實驗相結合,初步提出基于翻轉課堂的中學物理實驗教學模式,為靈活開展實驗教學提供新思路.
1物理實驗翻轉課堂教學之優勢
1.1給學生提供了充足的等待時間
傳統物理實驗教學注重問題“解決”的過程,而問題的“發現和提出”則顯得微不足道.傳統教學活動中,教師沒有“耐心”等待學生自主學習,以至于學生沒有充足的時間進行思考,而被強行帶入問題解決的活動中,易導致“盲目實驗”和“實驗假知”.翻轉課堂為學生創設發現問題的情境提供了較多時間,使學生知其然,知其所以然,比如驗證機械能守恒時“平衡摩擦力”的原因.實驗教學從以往的“按圖索驥”到基于問題的探究,滿足了學生自主建構問題的時間和空間需求.
1.2彌補了實驗教科書單一性缺陷
實驗教科書缺乏差異針對性,往往實驗方案單一.一方面,本土資源可能無法達到相應的實驗要求,另一方面,學生自主學習引發的“生成性”問題不能很好解決.經研究,“生成課程”的理念在翻轉課堂的實踐中得到了生動的體現[2].翻轉課堂提供的課前學習資源實質上擴大了學生感興趣的范圍,為他們創新原方案、建構新知識提供了多種途徑.教師利用微課導學及延伸資料查閱等形式適時彌補教材中的單一性缺陷,恰當地運用翻轉課堂實現差異性互補.
1.3使物理實驗教學走向“生態化”
生態化物理教學理念是指教師整體協調與組織教學系統內外諸多要素,主動開發潛在資源,充分利用創生資源,營造對學習者有意義的真實情境[3].翻轉課堂將學生的實驗探究置于開放性的,與其他共同體、物理環境和社會環境不斷互動的系統之中,充分考慮影響實驗教學的諸多因素,將自制實驗儀器、創新實驗步驟的“非常規”實驗與生態化教學理念相結合,促進學生在真實的物理實驗情景中發揮主體作用和交互作用,有效達成物理實驗教學目標的要求.
2中學物理實驗翻轉課堂模式構建
筆者結合翻轉課堂理念與中學物理實驗教學的特點,初步設計了基于翻轉課堂的中學物理實驗教學模式———“互聯網+實驗教學”,如圖1所示.
2.1學習資料準備
正如一些學校采用的以“學習任務單”“微課”“導學案”為抓手的翻轉課堂教學模式,其實質都是為學生提供課前自主學習資料,學生實驗課前學習資料就是教師借助互聯網為學生提供的“實驗拆書包”.實驗教學中教師為學生量身打造以“循序漸進,激發興趣”為原則的“實驗拆書包”,包含實驗預習導引、微課導學與檢測、方案設計與預驗證、實驗操作指南、延伸資料查閱.以“利用打點計時器測量勻變速直線運動的加速度”一節為例,節選部分內容設計如表1所示的“實驗拆書包”供學生課前自主學習。
2.2課前自主學習
實驗預習導引如同“實驗拆書包”的前言和目錄,包括預習目標、導學順序、實驗重難點以及指明線上預習部分和線下完成部分,指引學生帶著明確的目標進入實驗預習系統.目前已有學?;贛ATLABGUI研發了一套專門的學生實驗預習系統,可將“實驗拆書包”全部置于系統中,方便快捷地傳遞給學生.微課導學涵蓋復雜儀器、大型設備的演示、動畫軟件模擬實驗、教師演示實驗,還有一部分無法演示和操作的實驗,比如:實驗對象太大(探索宇宙奧秘),實驗現象太?。ǚ肿拥臒徇\動),實驗時間太短(火箭發射),實驗程度太劇烈(核聚變),可以利用微視頻傳遞給學生.微課在“情景”和“問題”的交互中,引導學生把一般現象轉化為物理問題并及時檢學.方案設計與預驗證是學生通過導學內容建構新的知識體系,設計出獨特的實驗方案.學生設計好實驗方案后,鼓勵利用身邊物品自制實驗器材,也可向實驗室提出申請進行預驗證.此環節充分展示學生差異性,發揮學生想象力,也是實驗預設性與生成性相融合的體現.實驗操作指南即實驗流程、注意事項及儀器使用的說明.中學物理實驗探究不是完全自主的探究,此環節為實驗方案設計失敗的學生提供繼續探究、歸納總結的機會.學生在經歷了頭腦風暴后再進入實驗操作指南環節,在適度引導下最終順利進入實驗室,開啟實踐探究之旅,既降低了探究臺階,也提供了寬松的探究空間.延伸資料可以是網絡鏈接的形式,也可以是書籍文獻的名稱,還可以是實驗精品課視頻、實驗創新案例等,供大家多樣化選擇利用.延伸資料查閱是為了滿足學生探索欲、深化實驗知識、遷移實驗內容而設計的,這部分內容為了不增加學生的負擔,設置為選學內容.
2.3實驗操作實踐
實驗操作實踐包括分組實驗、個別指導、成果展示和完成實驗報告4個部分.實驗分組依據“組間同質、組內異質”的原則,最大程度發揮成員間的協同作用.教師要充分相信學生,開發教學中寶貴的人力資源,激勵組內優秀學生發揮任課教師所不能發揮的作用,營造生生互動、師生互動的良好氛圍.個別指導與組內協作相結合.一方面,教師在觀察過程中及時發現并糾正問題,針對學生差異性提供個性化指導,實施分層教學.另一方面,教師實時掌握學生實驗情況,并將典型問題提取出來,到實際課堂中去講解.期間教師靈活運用歸納式、點撥式、追溯式和直授式等指導方法,實現因材施教.成果展示采用推選小組代表或隨機指定小組的方式進行.展示形式不拘一格,各小組隨堂質疑并互助答疑,教師負責督導點評.無論實驗成敗與否,學生都有展示的權力,教師要把握好這一機會充分調動學生的積極主動性,靈活變通展示形式,加強實驗的情感體驗.實驗報告在課堂上可只寫出基本框架,數據處理和結論分析后續逐步完成,以小組為單位提交實驗報告.以“測定電源電阻和電動勢”一節為例,簡要說明翻轉課堂的實驗操作環節實施過程,如表2所示.
2.4課后評價反饋
課后評價反饋由學生自評、雙向評價、教學反思和教師教研4部分構成.首先,教師要幫助學生養成實驗反思和自評的習慣,建立學生自評檔案.學生可從實驗預習情況、實驗操作情況、發言情況以及與組員進行交流討論的實效情況等方面進行自評,記錄進步之處和改進方向.其次,強調評價的雙向性,即評價主體不再只是教師,而是“學習共同體”.教師基于實驗方案設計、實驗操作、數據處理與結論分析等方面對學生進行評價.學生的反饋信息通過試題后測(“詳述實驗原理與流程、誤差分析與改進”)、訪談交流(“你喜歡利用物理學原理解釋生活現象嗎?你的自主學習能力提高了嗎?)、問卷(你希望以后的物理實驗教學采用哪種教學模式:A傳統課堂,B翻轉課堂,C其他)等形式收集.再次,教師及時進行教學反思.例如,教學流程的設計是否達到預期效果,“實驗拆書包”的制作是否滿足學生要求等.教師是實驗預習資源的提供者,是實驗操作實踐的觀察者,是實驗教學活動的引導者,教學反思是對教師角色和作用的反思.最后,教師教研是基于學生反饋和教學反思后進行的教學交流,為下一步開展實驗教學提供思路.
3物理實驗翻轉課堂教學模式的幾點教學建議
3.1為學生提供開放性實驗室
新一輪中學物理課程改革中,不少學校啟動了開放實驗室的大膽嘗試.有教師提出將驗證性實驗改為探究性實驗,將陌生的實驗器材改為自制器材,將整齊劃一的實驗室改為“實驗超市”,這一系列的改變最終以開放實驗室的形式展開.學生可根據探究需求,自主申請實驗時間和實驗器材,學校也可安排實驗室開放日,由專門的管理員進行統籌協調或建立學生自主管理制度.開放實驗室為學生提供補習機會和創新平臺,更是針對固定課時實驗教學的突破性變革.
3.2建立實驗網上學習平臺
在慕課等學習網站風靡全球的影響下,我國也出現了較多針對中學生的小型學習資源共享網站,其中不乏一些實驗內容,但是專門針對中學生的物理實驗預習系統卻很罕見.隨著教育資源的平衡發展,依托高校及基礎教育實驗室的一流教學體系和資源,將實驗教學和互聯網相結合,為教師和學生提供全新的教學體驗,這將成為未來實驗預習平臺的發展趨勢.建立實驗網上學習平臺無疑是對中學生學習主動性以及教師TPACK水平的考驗.因此,如何建立學習平臺,建立何種形式的平臺,仍需進一步實踐探討.
3.3在實驗情境中評價實驗能力
翻轉課堂模式下,教學評價的評價難度在于“先學”過程的不可視化.那么,如何實施翻轉課堂模式下的中學物理實驗教學評價,是一個需要系統化的過程.我們在翻轉課堂模式下進行實驗教學,相應地評價方式也應該改進,例如形成性評價和過程性評價相結合,實驗的即時價值和延時價值都應考慮到,不能僅僅著眼于實驗的正誤,對實驗的失敗教師要有寬容之心,為了鼓勵學生自主學習,應加強實驗方案設計以及實驗創新方面的評價.建立公平恰當的評價機制,有助于翻轉課堂的實施,確定物理實驗教學評價指標,更有利于學生的全面發展.
4結束語
翻轉課堂是一種教學理念,它是師生關系的重塑和諸多現代教育理論相互融合的體現.將翻轉課堂理念應用于中學物理實驗教學,是充分考慮了教與學的特點而提出的一種中學物理實驗教學改革創新嘗試.當然,不能否定傳統實驗教學中教師的作用,有了傳統教學中“教師有意義的傳遞”,翻轉課堂才不至于流于形式.同時,應該意識到,學生實驗能力的提升并不能通過翻轉課堂立竿見影,這是一個從“變革”到“適應”再到“常態”的過程.對于進一步實施本土化研究和精細化應用,還需借鑒國際上物理實驗改革的新思路,在課程標準的指導下,與核心素養教育有機結合,在實踐中不斷調整,使翻轉課堂與中學物理實驗教學的結合真正實現價值.
參考文獻
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3張偉,郭玉英.論“非常規”物理實驗的教學地位.課程•教材•教法,2007,27(12):51~56
作者:王力 李貴安 劉洋 鄭海榮 單位:陜西師范大學物理學與信息技術學院