立足核心素养 优化物理实验

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  摘要:物理是一门以实验为基础的学科,通常需要通过实验验证获悉物理规律,要关注和加强初中物理实验教学,合理创设初中物理实验教学情境,使之与学生的日常生活实际相关联,引领学生积极主动地进入到初中物理实验之中,进行独立自主的思考探究和合作讨论,深入理解初中物理知识,提高学生的核心素养和物理素养。
  关键词:初中物理;实验教学;核心素养;教学研究策略
  引言
  初中物理实验教学是重要内容,要充分调动学生的积极主动性,融入到初中物理实验情境之中,教学老师结合学生的特点和学习需求,培养学生的核心素养,树立正确的价值观念,充分利用演示实验和日常生活物品,进行初中物理实验教学情境的合理创设,引领学生进行自主思考和实验探索,并进行实验合作讨论、评估和反思,较好地提高学生的初中物理实验素养和能力。
  一、初中物理实验教学存在的问题剖析
  (一)缺乏对初中物理实验教学的足够重视
  尽管教学老师和学生均认为物理实验可以培养学生的实验能力,然而由于教学时间紧、任务重,教学老师对于物理实验的设计不够严谨和完整,没有花费较多的时间和精力设计实用新颖的物理小实验,大多是开门见山、空洞地讲解物理实验过程,无法提高学生的物理实验能力和核心素养能力。
  (二)初中物理实验教学方法存在欠缺
  一些教学老师不重视演示实验的操作,认为演示实验存在于学生既有的知识经验之中,没有太多的演示意义,在演示实验的教学过程中缺乏教学情境的合理创设。同时,在实验教学过程中,存在忽视探究性实验的现象,教学老师大多关注实验结论和做题内容,没有引领学生深入到探究性实验之中,缺乏对探究性实验的独立思考、深入探究和总结反思,不利于培养学生的实验自主探究和创新能力。
  (三)物理实验评价相对单一
  在初中物理实验教学中,存在物理实验评价相对单一的问题,局限于实验测量的层面,而没有测试学生在实验中的实际动手操作能力和问题解决能力,一定程度上限制了学生的思维。
  二、初中物理实验教学策略分析
  (一)合理创设演示实验教学情境
  考虑到部分学生对生活的感性经验不足,教学老师可以充分利用演示实验创设教学情境,培养学生的核心素养,使物理实验情境具有趣味性和真实性,较好地吸引学生的注意力,让学生用自己的感官直接观察和感受,在正确讲解的同時进行实验规范操作,帮助学生厘清实验思路,激发学生的实验参与兴趣。以“光的色散”演示实验为例,尽管学生平时看到过雨后的彩虹,然而对于彩虹的颜色缺乏深入的了解,教学老师可以精心创设教学情境,用棱镜对白光进行色散,教室里瞬间呈现出彩虹般的颜色,引发学生的强烈兴趣和学习热情,然后再讲解光的色散知识,通过演示实验引导学生理解光的色散现象,思考彩虹是如何形成的。最后教学老师再揭示彩虹形成的过程,通过阳光在棱镜中的折射,使折射后的太阳光分解为七种单色光,在一定角度下形成彩虹。
  (二)培养学生动手做实验的习惯
  要转变刻板的实验教学模式,让学生自己动手试一试,将生活中的现象与物理实验相链接,抓住生活中的细微之处,使生活与初中物理实验教学相整合,设计出与生活密切相联的物理小实验,培养学生随手试一试的习惯,增强学生对物理实验的兴趣和主动探究热情,也在一定程度上培养了学生的核心素养。
  例如:利用眼镜做物态变化小实验,学生在寒冷的冬季由室外进入室内,眼镜镜片上会产生雾气,教学老师可以启发学生思考为什么眼镜上会有雾气,让学生用嘴向镜片呼气,眼镜也会出现白雾,当学生明显看到镜片上有潮湿的小水珠时,教学老师适时抛出问题:“究竟是什么使呼出的气体变成附着于镜片上的小水珠?”由此引导学生进行主动思考,获悉液化的过程,镜片上的小水珠主要是由于气体温度和镜片温度的温差而导致的。继而,让学生继续观察镜片,过了一会后镜片上的雾气逐渐消散了,教学老师让学生思考:“镜片上的小水珠到哪儿去了呢?”,学生思考片刻后回答:“小水珠变成气体消散在空气中了。”由此可见,教学老师利用生活中操作简单的小实验,让学生真正体验到物态的变化,了解液化和汽化的过程,并在自己动手尝试、主动探究的过程中,培养学生动手操作的良好习惯。
  又如:在“流体压强实验”之中,学生看到夏季时的教室窗帘通常会飘到窗外,不少学生想当然地认为这是风将窗帘吹到了窗外。然而风在室外,假若是风吹动窗帘,则应当飘向室内。由此可以引入到流体压强与流速的物理教学之中,教学老师可以引入简便易行的生活物理实验:当向两张自然下垂的纸的中部吹气,这两张纸会怎样呢?学生可能会不假思考地回答:“两张纸会被吹开。”然而,在教学老师鼓励学生动手操作实验的过程中,学生会惊讶地观察到两张纸不但没有被吹开,反而是相互贴近了,由此引出流体压强与流速之间的关系,让学生体会到流体压强和流速的物理规律:气体和液体中流速越大的位置,压强越小。还可以借助于乒乓球和漏斗做流体压强实验:让学生动手将乒乓球置于漏斗中,以手扶住小球再将其倒置,用嘴向漏斗细管口吹气,撤除手指,观察到乒乓球仍未脱落,而当停止吹气时,乒乓球即向下坠落。
  (三)鼓励学生进行自主思考和实验探究
  教学老师要指导学生采用正确的物理实验方法,直观明了地观察到物理实验效果,使复杂的问题简单化,利用科学实验方法进行自主思考和灵活运用。
  例如:在“浮力”物理实验之中,将乒乓球放入水中,小球漂浮于水面,分析乒乓球所受浮力的方向,根据二力平衡原理,小球受到向下的重力,且小球处于静止状态,则乒乓球必然受到竖直向上的力,也即浮力的方向。为了更加直观地表现浮力的方向,教学老师可以用短绳将乒乓球与烧杯底部相连,向烧杯注入定量水,由细线反映浮力的方向,学生观察发现在注水的过程中,乒乓球将细线拉直,小球带细线由弯曲到竖直向上,由此可以判定浮力方向为竖直向上。
  三、结语
  综上所述,初中物理实验教学要积极创设教学情境,培养学生的核心素养,结合学生日常生活经验和物品,设计趣味性、知识性的物理实验,使学生积极融入到物理实验情境之中,进行物理实验的自主思考和探究,更好地提升学生的综合实验能力,从而使得学生在自主学习和自主探究的过程中培养自身的核心素养。
  参考文献:
  [1]杨利平. 核心素养的初中物理探究式教学研究[J].科教导刊.电子版:中旬,2017(2):68
  [2]施燕. 基于核心素养的初中物理探究式教学[J].理科考试研究:初中版,2016,23(7):61.
  (曲塘中学附属初中  江苏海安  226600)
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