自主创新实验在初中物理深度学习中的应用研究
摘要
关键词
自主创新实验;初中;物理;深度学习
正文
前言
目前,有的学生在参与实验的过程中较为依赖教师的操作,缺乏自主实践、思考等方面的能力,导致学习仅停留在浅层,难以实现深度学习的目标。为解决这一问题,先分析开展自主创新实验对学生深度学习的指导意义,并从创设情境、科学分组、设计问题、展示成果、延伸拓展等角度出发,提出自主创新实验促进初中生物理深度学习的具体策略,帮助初中生掌握科学的物理学习方法,并逐渐提升物理学科的核心素养。
1创设情境,激发学生的学习热情
激发学生参与自主创新实验的热情,是帮助其实现深度学习的基础。在课程开始前,教师应根据学生的学习能力与学科思维能力,以调动学生学习积极性为目的,采用情境创设的方式,引导学生对教学情境进行探究。教师提出思考问题,由此引出自主创新实验活动的主题,为后续教学活动的开展做好铺垫。例如,在进行初中物理“滑轮(一)”教学时,本课教学目标是使学生了解定滑轮、动滑轮及滑轮组的作用,并且能在具体情境中正确完成滑轮组的组装。在课程开始前,为充分激发学生参与自主创新实验的积极性,教师可利用多媒体教学设备设计情境问题:“学校在假期准备对教学楼进行翻修,李师傅需要独自将建筑材料及物品运到楼上,但由于材料体积较大无法进入电梯,他如何独自完成材料的搬运工作?”针对该情境问题,学生产生了探究的兴趣,教师便可顺势引入实验主题“搬运方案的设计”。考虑到部分学生未进行过自主创新实验,教师可通过微课视频的导入,为学生播放我国古代劳动人民运用滑轮进行生产生活的视频资料,帮助学生建立物理知识与现实生活的联系,并为学生参与自主创新实验提供思路。在创设情境后,教师可结合学生的学习能力进行合理分组,并为小组成员提供学习任务清单,帮助学生在实践中实现深度学习,对滑轮的特点及作用产生深刻的认识与理解。通过情境的创设能优化传统的课堂导入形式,以新颖的导入手段激发学生对物理知识的探究热情,促进学生积极开展深度学习。
2科学分组,指导学生的实验方案设计
为更好地发挥自主创新实验对学生深度学习的促进作用,教师在小组成员的划分上要全面考量,结合学生的学习能力、思维能力、性格特点等进行合理分组,以保障组内成员实现优势互补。教师在指导学生参与自主创新实验活动前,要有意识地引导学生进行深度思考,查阅相关资料,并根据所学知识及实验设想设计相应的实验方案,并由教师进行检阅,及时指出所存在的问题,让学生改进方案,便于后续实验活动的顺利开展。例如,在进行初中物理“滑轮(二)”教学时,学生在之前的课程学习中已初步了解滑轮在生产生活中的重要价值及运作模式,并在教师的指引下通过大量的观察及对比研究,掌握了运用滑轮解决运输问题的方法。在本节课开始前,教师首先根据学生上节课的知识掌握情况及学生的思维能力进行合理分组,并组织学生以小组为单位临时调换座位,便于小组成员开展小组讨论。随后指导学生通过小组合作设计“搬运重物上楼”的实验方案。在方案的设计中,部分学生由于未能建立滑轮与搬运物体间的联系,不知如何入手。此时,教师便可为学生提供适当的思路引导,鼓励各组成员观察现实生活中的滑轮,并对其运作方式进行观察。在教师的引导下,学生尝试进行方案设计,以A组为例。首先,进行理论总结。根据国旗升降台的特征,了解定滑轮在生活中的实际运用,并根据其特点总结定滑轮可改变力的方向这一特征。其次,明确设计思路。考虑到一般滑轮在使用过程中容易脱落,在运输重物时会产生安全隐患,可利用定滑轮及动滑轮的优势进行改装设计。最后,设计实验步骤。通过清晰的方案设计,能有效帮助学生在合作、交流中实现深度学习,掌握滑轮的理论知识。结合学生所设计的方案,教师可在审阅后提出问题,鼓励学生不断完善方案中的不足。通过科学分组指导学生进行方案设计,能有效激发学生的思维活力,凸显学生在课堂中的主体地位,帮助其在自主实践中实现深度学习,发展物理学科的思维能力。
3设计问题,引导学生进行深度思考
设计问题是促进学生物理学科思维发展、强化学生问题解决能力的有效途径。在传统的物理课堂教学中,大部分教师占据课堂教学的主导地位,一些学生过于依赖教师的课堂讲授,难以实现深度学习的目标。对此,在鼓励学生进行自主创新实验的过程中,教师要借助问题引发学生的深度思考,帮助其规避浅层学习所带来的影响,深入考量实验的各个环节,建立更加完善的知识体系。例如,在进行初中物理“欧姆定律的应用(四)”教学时,通过本单元的学习,学生已初步掌握了运用电压表及电流表和已知电阻测量未知导体电阻的方法,并深入理解了欧姆定律的相关知识。在自主创新实验环节,部分小组利用所学知识设计了测量物体重力的托盘秤,其中托盘用来放置被测量的物体,并设置杠杆、压力传感器、定值电阻等,以及显示重力大小的仪表。小组成员经过实践得出数据。
结语
义务教育物理课程是一门以实验为基础的自然科学课程,与小学科学和高中物理课程相衔接,与化学、生物学等课程相关联,具有基础性、实践性等特点。教师作为自主创新实验活动的重要引导者,应充分发挥自身的引导作用,及时转变教育理念,为学生提供自主创新实验的活动契机,并使其在实验、探究、思考的过程中实现深度学习目标,不断发展核心素养,为后续高中物理学习探究活动奠定坚实的基础。
参考文献
[1]卢萍.基于科学思维培养的初中物理实验教学“悟理”路径探讨[J].理科爱好者,2022(6)[2]谢丽宏,杨戈.指向深度学习的初中物理课堂优化教学策略[J].中学物理,2022(24)
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