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摘要:進行物理实验,对于理解和掌握物理知识起着关键的作用。实验主要是运用仪器和设备再现某一种物理现象,通过在实验室人为再现的方式,有目的性地研究某一种物理实验现象。在物理学的发展历史过程中,实验扮演着重要的角色,正因为有科学的物理实验,物理学家们可以总结经验,发现规律,最终得出正确的实验结论。
关键词:初中物理;实验教学;创新
中图分类号:G4 文献标识码:A
引言
随着物理新课程改革的不断深入,在实验课堂教学中教师应重视培养学生的核心素养,对学生的实验能力提出更高的要求,积极组织学生开展物理实验。文章主要围绕创新物理实验教学方法、开展实验背景知识探究、培养学生物理实验思维以及提高学生物理综合素养这几方面展开讨论,进而分析核心素养下开展实验教学的策略。
一、 创新物理实验教学方法
为开展物理创新课堂,笔者为学生设计了新型物理实验,例如,在学习“探究凸透镜成像规律”时,利用一根蜡烛,一个凸透镜,还有一块光屏作为实验器具。首先进行实验演示,依次将这三种实验器具摆放在标尺上,将点燃的蜡烛放置在标尺的原点处,通过改变凸透镜和成像光屏的位置,学生可以发现,蜡烛在光屏上的成像也是不同的。当蜡烛距离凸透镜之间的距离为16厘米的时候,光屏上呈现出了一个清晰的等大的蜡烛像,根据物理公式可以得出U=2F(物体距离等于二倍的焦距时,光屏成像与物体等大),通过标尺可以知道U=16厘米,因此不难算出F=8厘米。接着,教师可以让学生在观察实验的过程中记录实验数据,主要包括蜡烛到凸透镜的距离(U)以及成像到凸透镜的距离(V),然后汇总出学生记录下来的数据,作出以下函数图像。教师向学生讲解相关的物理实验原理,并告诉学生当物体到凸透镜的距离,与成像到凸透镜的距离相同的时候,会在光屏上看到一个倒立着的和实际物体大小相同的成像,并且此时根据算式可以列出物理算式,U=V,而此时可以明确物体距离U等于二倍的凸透镜焦距,从而就能够测算出来凸透镜的焦距。此外在该物理实验当中,笔者准备了不同类型的凸透镜,有一些凸透镜的焦距比较大,有一些凸透镜的焦距较小。通过多次实验,学生可以自己测量出凸透镜的焦距,从而画出不同的函数图像。当学生遇到类似的数学函数与物理实验相结合的题目时,就能够迎刃而解了。
二、 开展实验背景知识探究
物理课本当中写了这样一个小故事:2000多年前,古希腊学者阿基米德需鉴定国王的王冠是否是用纯金制造的,所以要测量出王冠的体积,而王冠是一个不规则的物体,因此他冥思苦想了很久,都没有想出测量王冠体积的方法。而某一天当他跨进浴缸时,观察到浴缸中水向外溢出,这一现象给了他灵感,当物体浸在液体当中时,会排开一定的液体体积,那么排出的体积会是物体的体积吗?随即他进行了深入的科学研究,从而发现了浸到液体中物体的体积等于物体排开液体的体积,从而顺利测量出了王冠的体积。当学生学习了“浮力”相关知识后会了解:阿基米德原理是计算浮力大小的重要方法,因此,有很多学生以为阿基米德原理实验是获得浮力大小的实验,而这样的理解并不是完全正确的,阿基米德原理包括的内容很多,学生把这一原理的适用范围变窄了。在学习实验之后,有必要向学生更深一步讲解实验的相关背景知识。随着物理学科的发展,人们也逐渐认识到了浸在液体中的物体都会受到液体向上的浮力。后人将阿基米德原理公式总结为:F浮=G排。即浮力等于排出液体的重力。
三、培养学生物理实验思维
首先教师要善于抓住事物的本质属性和内在规律,对物理问题进行概括;其次是在分析物理问题时,要善于建立物理模型,物理模型是对初中高年级学生提出的更高要求,虽然建立物理模型这一概念相对比较抽象,但是利用模型的概念,能够帮助学生解决很多物理逻辑思维的问题;最后要引导学生善于运用数学手段(数学公式推导和函数图像)来解决物理问题,数学是物理学科的基础,因此学会利用好数学工具是解决物理问题的基础。比如,教学“光现象——光的直线传播”的时候,实验课上准备了一个大水缸和一支激光笔。通过学习,学生知道在空气当中光线是沿直线进行传播的,光线在水中还会是直线传播吗?将激光笔放在水缸的左侧,向水缸的方向进行照射。学生依然能够观察到,激光穿过整个水箱,在光的传播过程当中仍然呈现出一条直线。此外通过提问的方式,引发学生对于光现象的深入思考:①光为什么是以直线的形式来传播的?②你能够举出哪些现象表明光是以直线形式来传播的?这些问题对于认真学习新课的学生来说并不难回答,答案全部都在课本当中。在课堂上为了检查学生的掌握情况,教师可以让学生合上课本,用自己的语言来回答。考查学生是否理解了什么是光的直线传播。在探究的过程当中逐渐锻炼学生的实验思维,使学生养成科学严谨的实验态度。
四、提高学生实验综合素养
教师最好能让学生分组实验,每个人都有操作机会,在演示实验中,可让部分学生配合教师一起完成实验,条件许可时,可将演示实验改为学生实验,尽力地提升学生的动手操作能力,这样对他们学习物理是有极大帮助的。教师可以开展物理趣味实验比赛来提高学生的参与程度。学生以小组为单位进行实验比拼,在一个个物理实验的过程当中,每一个小组能否进行高效的配合是比赛的关键,这样既能够锻炼学生的团队合作意识,也能够提高学生对于物理实验的熟练程度。实践表明,实验比赛能够激发学生的讨论和思考,也能够加深学生对于相关物理知识的理解和印象。在实验比赛的过程中,学生在物理知识的海洋当中进行深入思考,既增长了自身的物理知识,又提高了自身的物理实验能力,有利于培养学生的综合应用能力,帮助学生养成团结协作、共同进步的学习氛围。在物理实验比赛的过程当中充分展现出了每个班级小组的风采。
结论
综上所述,教师组织学生开展有效的物理实验学习,需要为学生提供足够的自由发展空间,丰富学生的物理学科知识,提高学习效率。在物理学习阶段,教师的主要任务是使学生养成良好的物理学科思维以及科学严谨态度,通过组织实验的方式培养学生的物理核心素养。
参考文献
[1]周锋.初中物理教学中实验教学开展策略探究[J]. 文理导航(中旬),2021,(05):52.
[2]刘伟. 初中物理实验教学中多媒体技术的融入研究[J]. 智力,2021,(14):129-130.
[3]于世伟. 初中物理实验教学的困惑与对策[J]. 新智慧,2021,(13):93-94.
关键词:初中物理;实验教学;创新
中图分类号:G4 文献标识码:A
引言
随着物理新课程改革的不断深入,在实验课堂教学中教师应重视培养学生的核心素养,对学生的实验能力提出更高的要求,积极组织学生开展物理实验。文章主要围绕创新物理实验教学方法、开展实验背景知识探究、培养学生物理实验思维以及提高学生物理综合素养这几方面展开讨论,进而分析核心素养下开展实验教学的策略。
一、 创新物理实验教学方法
为开展物理创新课堂,笔者为学生设计了新型物理实验,例如,在学习“探究凸透镜成像规律”时,利用一根蜡烛,一个凸透镜,还有一块光屏作为实验器具。首先进行实验演示,依次将这三种实验器具摆放在标尺上,将点燃的蜡烛放置在标尺的原点处,通过改变凸透镜和成像光屏的位置,学生可以发现,蜡烛在光屏上的成像也是不同的。当蜡烛距离凸透镜之间的距离为16厘米的时候,光屏上呈现出了一个清晰的等大的蜡烛像,根据物理公式可以得出U=2F(物体距离等于二倍的焦距时,光屏成像与物体等大),通过标尺可以知道U=16厘米,因此不难算出F=8厘米。接着,教师可以让学生在观察实验的过程中记录实验数据,主要包括蜡烛到凸透镜的距离(U)以及成像到凸透镜的距离(V),然后汇总出学生记录下来的数据,作出以下函数图像。教师向学生讲解相关的物理实验原理,并告诉学生当物体到凸透镜的距离,与成像到凸透镜的距离相同的时候,会在光屏上看到一个倒立着的和实际物体大小相同的成像,并且此时根据算式可以列出物理算式,U=V,而此时可以明确物体距离U等于二倍的凸透镜焦距,从而就能够测算出来凸透镜的焦距。此外在该物理实验当中,笔者准备了不同类型的凸透镜,有一些凸透镜的焦距比较大,有一些凸透镜的焦距较小。通过多次实验,学生可以自己测量出凸透镜的焦距,从而画出不同的函数图像。当学生遇到类似的数学函数与物理实验相结合的题目时,就能够迎刃而解了。
二、 开展实验背景知识探究
物理课本当中写了这样一个小故事:2000多年前,古希腊学者阿基米德需鉴定国王的王冠是否是用纯金制造的,所以要测量出王冠的体积,而王冠是一个不规则的物体,因此他冥思苦想了很久,都没有想出测量王冠体积的方法。而某一天当他跨进浴缸时,观察到浴缸中水向外溢出,这一现象给了他灵感,当物体浸在液体当中时,会排开一定的液体体积,那么排出的体积会是物体的体积吗?随即他进行了深入的科学研究,从而发现了浸到液体中物体的体积等于物体排开液体的体积,从而顺利测量出了王冠的体积。当学生学习了“浮力”相关知识后会了解:阿基米德原理是计算浮力大小的重要方法,因此,有很多学生以为阿基米德原理实验是获得浮力大小的实验,而这样的理解并不是完全正确的,阿基米德原理包括的内容很多,学生把这一原理的适用范围变窄了。在学习实验之后,有必要向学生更深一步讲解实验的相关背景知识。随着物理学科的发展,人们也逐渐认识到了浸在液体中的物体都会受到液体向上的浮力。后人将阿基米德原理公式总结为:F浮=G排。即浮力等于排出液体的重力。
三、培养学生物理实验思维
首先教师要善于抓住事物的本质属性和内在规律,对物理问题进行概括;其次是在分析物理问题时,要善于建立物理模型,物理模型是对初中高年级学生提出的更高要求,虽然建立物理模型这一概念相对比较抽象,但是利用模型的概念,能够帮助学生解决很多物理逻辑思维的问题;最后要引导学生善于运用数学手段(数学公式推导和函数图像)来解决物理问题,数学是物理学科的基础,因此学会利用好数学工具是解决物理问题的基础。比如,教学“光现象——光的直线传播”的时候,实验课上准备了一个大水缸和一支激光笔。通过学习,学生知道在空气当中光线是沿直线进行传播的,光线在水中还会是直线传播吗?将激光笔放在水缸的左侧,向水缸的方向进行照射。学生依然能够观察到,激光穿过整个水箱,在光的传播过程当中仍然呈现出一条直线。此外通过提问的方式,引发学生对于光现象的深入思考:①光为什么是以直线的形式来传播的?②你能够举出哪些现象表明光是以直线形式来传播的?这些问题对于认真学习新课的学生来说并不难回答,答案全部都在课本当中。在课堂上为了检查学生的掌握情况,教师可以让学生合上课本,用自己的语言来回答。考查学生是否理解了什么是光的直线传播。在探究的过程当中逐渐锻炼学生的实验思维,使学生养成科学严谨的实验态度。
四、提高学生实验综合素养
教师最好能让学生分组实验,每个人都有操作机会,在演示实验中,可让部分学生配合教师一起完成实验,条件许可时,可将演示实验改为学生实验,尽力地提升学生的动手操作能力,这样对他们学习物理是有极大帮助的。教师可以开展物理趣味实验比赛来提高学生的参与程度。学生以小组为单位进行实验比拼,在一个个物理实验的过程当中,每一个小组能否进行高效的配合是比赛的关键,这样既能够锻炼学生的团队合作意识,也能够提高学生对于物理实验的熟练程度。实践表明,实验比赛能够激发学生的讨论和思考,也能够加深学生对于相关物理知识的理解和印象。在实验比赛的过程中,学生在物理知识的海洋当中进行深入思考,既增长了自身的物理知识,又提高了自身的物理实验能力,有利于培养学生的综合应用能力,帮助学生养成团结协作、共同进步的学习氛围。在物理实验比赛的过程当中充分展现出了每个班级小组的风采。
结论
综上所述,教师组织学生开展有效的物理实验学习,需要为学生提供足够的自由发展空间,丰富学生的物理学科知识,提高学习效率。在物理学习阶段,教师的主要任务是使学生养成良好的物理学科思维以及科学严谨态度,通过组织实验的方式培养学生的物理核心素养。
参考文献
[1]周锋.初中物理教学中实验教学开展策略探究[J]. 文理导航(中旬),2021,(05):52.
[2]刘伟. 初中物理实验教学中多媒体技术的融入研究[J]. 智力,2021,(14):129-130.
[3]于世伟. 初中物理实验教学的困惑与对策[J]. 新智慧,2021,(13):93-94.