初中物理学科核心素养在实验教学中的研究

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  【摘  要】 学生从初中阶段开始学习物理知识,这也是培养学生物理学科核心素养的重要时期。学生需要在教师的指导下,逐步掌握初中物理知识的应用,因此,便需要教师指导学生进行科学的物理实验,为学生打开物理知识学习的大门。因为实践是检验真理的唯一标准,所以通过极具趣味的物理实验,能够进一步帮助学生了解物理世界,分析相关物理现象的实质,这对于培养学生的物理核心素养具有很强的现实意义。
  【关键词】 初中物理  实验教学  核心素养
  在当前提倡培养学生物理核心素养的大环境下,初中物理实验教学自然引起教师的重视。教师需要立足于实验教学,积极引导学生思考实验的本质,启发学生的探索精神,培养学生的创新能力。教师需要摒弃陈旧教学模式的桎梏,带领学生走出课本展开实验进行,从实验的角度入手,培养学生严谨科学的学习态度,培养学生初中物理的核心素养。
  一、教导学生科学的物理观念
  教师应当从物理教学的根本出发,引导学生掌握科学的初中物理观念。这其中包括时空观念、物质观念、相互作用观念、运动观念、能量观念。学生处在初中阶段,需要养成正确的世界观,因此科学的物理观念对于学生而言是非常重要的。而物理实验可以为学生打开正确认知世界本质的大门,逐步培养学生科学的物理认知。整个培养学生科学认知物理观念的过程,需要教师精心准备,选取具有说服力的物理实验,为学生奠定一个良好的科学基础。物理作为自然科学的代表,其严肃性和科学性是无以伦比的。教师应利用学生对于自然科学事物的兴趣为切入点,积极引导学生形成科学的物理观念。
  例如,教师在为学生讲解和展示“大气压降低,水的沸点降低”实验时,可以为学生做出极具科学性的示范。准备一个圆底烧瓶装入300ml水,用酒精灯加热至沸腾后撤去酒精灯,使水不再沸腾。而后用带有注射器的密闭胶塞封口,并抽动注射器,水再次出现沸腾现象。这个精彩的实验为学生科学地展示了减小气压会使溶液沸点降低,同时引导学生进行思维跃迁,分析为什么在高原烧水,水沸腾时温度达不到100摄氏度。学生接触到的自然现象得到了科学的解释,为学生树立了科学的物理观念。与此同时,物理教师在物理实验课程中可以引入信息技术教学,为学生展示更多与科学性实验相关的视频,大力培养学生科学的物理观念,加深学生对于实验本质的理解。
  二、培养学生严谨的科学思维
  教师需要培养学生严谨的科学思维,需要学生具备严密的逻辑性,达到归纳和演绎的统一,同时在验证方法上要求做到辩证的分析和综合的思维比较。因此,教师应当指导学生动手设计实验,强化学生实验的设计能力,以及对实验的检察能力。学生通过亲自学习和设计相关科学的实验,能够积累自身对于物理学知识的理解。教师在指导实验设计的教学中不断指正学生设计的缺陷,为学生讲解合理的实验设计流程。指导学生不断严密自己的实验思维,并要求学生分析物理实验的精确性,同时上交实验步骤和实验报告,并给出实际的实验结果,由教师进行分析和评估。
  例如,教师要求学生设计“动滑轮与定滑轮提拉重物做功比较”的实验。要求学生独立进行实验原理分析和实验仪器选择,以及怎样减小实验误差,提高实验操作性、科学性、安全性等实验设计需要遵守的原则。学生通过科学的实验设计以及严密的实验思路分析,最终高质量地完成了验证实验,这也从另一个侧面证实了教师培养学生严谨的科学思维的重要性,学生遵守教师的理论指导,同时对实验过程进行严密地分析,使自身的实验思维极具科学性。
  三、指导学生大胆的科学探究
  教师指导学生学习物理实验时,需先阐述物理实验的本质,而后进行实验知识的讲解。开展物理实验教学,其根本目的就是锻炼学生的科学探究意识,因为相较于理论学习,学生通过亲身实验,会更加清晰地理解物理实验背后的实际意义,这也是为什么提倡“通过实验教学培养物理核心素养”的主要原因。因为理论的学习只是帮助学生了解相关的物理学知识,但并不会激发深入的思考和影响,不利于学生深入理解相关物理知识。教师引导学生大胆尝试实验探究,其根本目的在于锻炼学生“提出问题”并通过动手实验“解决问题”的能力。同时,激发学生的创新意识,加深对实验本质的理解,并有效提升学生的科学探究水平。
  例如,学生在学习“比热容大小”一课时,可以由学生设计相关物质比热容的测定实验。实验中学生针对植物油和水两种吸热物质展开研究,采用同型号加热器加热同质量的水和植物油,使两者均达到80摄氏度,发现加热水所需时间更长,故而证明水吸收热量更多,从侧面证明水的比热容相对更大。实验中不但培养了学生的实验设计及操作能力,同时也锻煉了学生大胆探究、实事求是的科学态度。学生通过实验加深了对相关物理知识的理解,同时学习效率得到明显提升。
  综上所述,教师需要教导学生科学的物理观念,培养其严谨的科学思维,以及大胆的科学探究,进而提升学生的物理核心素养。
  参考文献
  [1] 李茜.核心素养下初中物理教学的探究[J].科学咨询(教育科研),2018(09):101.
  [2] 康艺砾.基于核心素养的初中物理实验教学[J].西部素质教育,2018,4(15):82.
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