解析如何优化初中物理课程实验教学

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吴芳芳

芳草湖农场中学邮编:831208

摘要

物理是一门研究物体构造和运动规律的学科,它的教学内容不仅包含了很多理论知识,而且还包含着许多去验证理论的实验。通过实验,学生能够亲自动手操作,并观察现象、发现规律,深入理解物理知识,提高学习的效果。通过这样的实践,学生能够更加深入理解知识原理,并培养出对物理问题的好奇心和求知欲。基于此,教师应该明确实验的目的,并将其与课程中的相关知识点联系起来,涵盖课程的重点内容,以便学生深入理解物理知识原理。


关键词

初中物理;实验教学;优化探究

正文


在优化初中物理课程实验教学过程中,我们可以从多个方面着手,注重实验的设计和选择,确保实验内容和形式与学生的学习目标相匹配,让学生在实践中感受物理理论的应用,还可以引入现代科技手段来丰富实验教学的形式,结合课后服务落实趣味实验,也可以开发低成本实验,这样不仅能够节约实验材料和设备,还可以提供更多实验场景的选择,提高学生的实验机会,优化学生的实验体验,帮助学生更好地理解和应用物理知识。接下来,我们具体来看一看。

一、变废为宝,整合生活

在新课改大环境下,初中物理老师必须改变某些教育理念,认识在初中物理教学中培养学生核心素养对他们未来生活和工作的重要性,在平时的教学中要注重变废为宝,让学生把物理理论知识与自己的生活相结合,充分调动学生的积极性,同时要重视实验的复习,加强学生对物理理论知识的了解与记忆,进而提升低成本实验的实施水平,提升学生的核心素养。[1]例如,在初中物理凹透镜和凸透镜知识时,若采用常规的讲授方式,则应到实验室借用凸透镜做示范。但用这种方式来解释,难以达到连续的变焦效果,不利于学生顺利了解眼球晶状体的运动。在低成本物理实验开发中,身为新时代的物理教师,我把学生喝完的可乐瓶接了一些自来水,用浇水方式模拟晶状体,然后使用平行光进行实验,让班里的学生了解近视和远视的原理,也让他们可以将理论知识与实际生活相结合。此外,在探索连通器的工作原理时,老师们也可以选取废弃水管来做实验,把管子的一端固定,倒入液体,按照连通装置的工作原理在另外一头找到液体的平衡位点。老师们还可以使用废旧的纸杯和绳子展开传声器的设计,在将纸杯底部挖洞之后,用绳子将它们连接在一起,这样就形成了一个简单的传声器。这样,老师们就可以将低成本实验水准提升到更高的程度,同时也能让学生们对知识的印象更加深刻,提升了学生的物理核心素养。

二、把握激趣,展现效果

“学生最好的教师就是兴趣”,这是一个永恒的真理,也同样适用于初中物理低成本实验教学。当一个学生对一件事情产生了浓厚的兴趣之后,他们就会主动去探究,去学习,直至达到一定的效果。初中物理低成本实验是一种生动、直观、新颖的实验,能很好地引起学生的兴趣。教师若能将实验的趣味性和特色运用到教学中,就可以营造出生动的情境,激发学生的思考能力。因此,在初中物理低成本实验教学中,教师要充分考虑实验的目的、要求以及学生的爱好、性格,充分挖掘实验示范教学的趣味性,从而激发学生的学习兴趣,引导学生积极参与。[2]比如,在“平面镜成像”知识的教学中,笔者结合了“镜子识字竞赛”,由每位参赛者分别站在一面巨大的镜子前,在他们后面由裁判举起一个写了字的纸板,让参赛者通过镜子辨认出上面的字。谁能在最短的时间内,准确地辨认出,谁就是赢家。通过这种方式,使教师的示范实验转变为学生的共同参与,既能提高学生的学习兴趣,又能使课堂气氛更加活跃,为后续的相关知识的传授奠定了坚实的基础。

三、关注问题,深入探究

有些老师在组织低成本实验时,只注意实验,而忽略了对教学语言的优化,使学生仅仅通过观看“教师演示”来理解老师的具体操作。为了改善这种情况,有关老师还应在实验中设定一些问题,使学生能在低成本实验中占主导地位,使物理实验更加具有开放性,也有效将物理理论知识和实际物理反应现象相结合,使得实验的过程更加具有趣味性。例如,我们在学习“光的折射”相关知识时,可以进行简单的实验。首先提出问题:思考彩虹的成因?影响彩虹出现的因素?然后准备材料:清水1盆、平面镜1个;操作过程:把平面镜斜插入水盆中,镜子光滑面朝着阳光,在水盆对面的墙上就能看到美丽的彩虹。实验过后,教师可以给学生解答实验现象的成因:将平面镜插入水中时,在对面的墙上就能看到美丽的彩虹,这是光的折射作用。影响彩虹出现的两个因素就是水滴和光源。这样,在教师的演示和讲解中,学生带着问题,逐步理顺了光的折射的知识点,明白了彩虹的成因和影响因素。

四、关注服务,有效设置

4.1联系游戏,激发兴趣

物理是一门很重要的自然科学,其对学生的逻辑思维能力有较高的要求,一些学生的逻辑思维能力不强,在学习探究过程中很容易丧失兴趣。所以,教师可以结合教学目标,以课本的内容为基础构建游戏情境,组织一些简单的、趣味性的实验,指导学生们的积极参与,提高他们的探索兴趣。以“浮力”教学为例,该部分知识是对前面已经学习过的二力平衡、压力、密度、液体压强等知识进行了全面深化与扩展,具有一定的挑战性。为了优化教学,老师可以利用前一天课后服务活动,设计一个趣味游戏,充分激发学生的探索热情。详细的过程是这样的:老师首先用多媒体展示了“浮沉子”的魔术表演视频,然后说道:“同学们,刚才的魔术涉及了一些物理知识,请大家看看老师的实验演示,然后你们可以自己去试试。”老师准备了塑料吸管、回形针、矿泉水、水瓶、剪刀、镊子、火柴等材料。接下来演示“浮沉子”的制作流程:(1)用一只矿泉水瓶子盛满水,上方留好大约3厘米的空隙;(2)把吸管剪成约5厘米的长度,一头用镊子夹住,然后点燃火柴封口;(3)将已封口的吸管尾部用回形针固定好以增加重量,使其一部分浸在水里,一部分露出水面;(4)把做好的吸管放入矿泉水瓶中,然后把瓶盖拧紧。接着进行实验演示:用力挤压矿泉水瓶,吸管会下沉;松手则吸管上升。最后,老师进行总结:“同学们,我们将在明日的课堂中揭开浮沉现象的秘密,大家明天上课一定要认真听课哦。”这种课后服务实验活动通过魔术表演视频来激发学生的好奇心,然后以物理知识为基础在课堂上进行趣味实验,为后续物理知识的学习打下了良好基础。3

4.2把握分组,提升效果

初中物理课程涉及的实验很多,但是在课堂上有时间限制,所以一些老师在讲课时会让学生看一些实验视频,以此一笔带过。这种方法会使学生对实验的基本原理认识不到位,影响了他们对实验的理解。根据“双减”的要求,我们可以把实验课程安排到课后服务中,这样既不占上课时间,又能提高学生对实验的理解,又能使他们更好地操作实验,更好地掌握这部分知识。所以,为了让每个同学都能参与实验,老师可以把他们分成若干实验小组,让他们分组进行探究。如,在电路的基本结构、简单电路的连接方法之后,“电路连接的基本方式”内容是对电路不同连接方式的进一步学习。对于初中学生而言,要将比较复杂的线路,特别是并联线路进行正确连接,具有较强的难度。在这部分课程的实验中,笔者采用了分组协作的方法来进行探究,这使得学生的学习效果更加良好。在分组时,老师要对各组的学生展开思维水平、实践能力等方面的考核,以确保各组学生都能够独立完成实验。教师用PPT课件演示两个电路的连接实物图(如图1和图2),并设置实验任务:(1)把实物图转换成电路图;(2)把所有的电路都接好,使电灯泡能顺畅地亮起来。在实验完成之后,老师提出一个问题:“同学们,刚才这两组电路的连接方法是怎样的?”学生回答:“都是串联。”老师:“这两者有何不同?第二次实验中,电路中的哪些部件发生了变化?其作用有没有受到影响?”学生:“开关在不同的地方,但是在二次电路中的作用是相同的。”接着进行并联电路的实验。如此,在以小组为单位进行实验探索中,让学生积极参与每一个实验环节,可以最大限度地发挥课后服务的作用。

4.3优化教具,强化演绎

在开设物理实验时,实验设备是实验教学的关键基础,多样化的实验设备可以使学生更好地了解实验流程。新时期初中物理老师要在“课后服务”中引入新的要素,结合丰富的实验工具,强化实验过程的演示。比如,学习“乐音的特性”知识时,要明确这部分知识就是声现象基础知识更深层次的拓展。在学习了“影响音调高低的因素”部分知识之后,老师们可以在当天的课后服务环节以这一知识点为中心,组织以下简单的趣味实验。老师首先会用固有频率不同的音叉来示范高低不同的音调:当他用相同的力量去敲击小频率音叉和大频率音叉时,前者会听到更低的音调,后者则会听到更高的音调。老师在示范完之后,让学生使用自己身边的物品进行尝试:“各位同学,下面请你们自己去观察一下自己身边的物品,例如刻度尺、三角板、梳子等,尝试用这些物品发出高低不同音调的声音。”在此次课后服务中,老师以真实的物件为实验教具让学生在多次的过程演绎中深化了对知识的掌握。4

五、联系技术,优化展示

5.1形象展示,激发兴趣

因为在学科实践中使用了虚拟VR技术,所以现在的物理实验课堂变得更加有趣,脱离了常规的实验课堂模式,采用了新的技术,让学生们更直接感受到物理实验的乐趣,提高了他们的学习积极性,促进了兴趣课堂的发展。首先,在 VR技术的帮助下,物理教学可以更好地向学生直观展示实验的过程,让那些枯燥无味的实验也能焕发生机和趣味。促使学生更加主动参与物理实验,让他们可以结合实验进行思考,并把自己所学的物理知识运用到实验中去,进而巩固自己的知识,提高自己的思维能力。同时,虚拟技术辅助教学让物理实验呈现效果更加良好,可以提高教学质量并增强学生的学习兴趣,让学生可以更直观地了解到物理实验知识,推进他们的思考和探究,实现了思维成长和能力发展的目标。其次,由于物理实验课程具有抽象性和平淡性,所以同学们对这门课程并不感兴趣。与此同时,我们也忽视了物理实验的趣味性。随着虚拟技术的应用,物理实验变得更具新鲜感,课堂也变得鲜活起来,可以让学生可以将自己的注意力集中到物理实验上,让本来单调的教学活动变得生动,创造活跃的教学课堂,让学生在课堂上积极完成知识的检验任务,促进他们学科核心素养的养成。[5]

5.2细致观察,熟悉过程

在平常的物理实验过程中,经常会出现学生操作不当的问题,这会导致物理实验结果有误,也可能因为物理实验太过复杂,不方便在课堂上进行演示,造成学生无法观察物理实验的最终效果。而虚拟 VR技术的运用为物理实验教学提供了便利化变革机会,它的诞生意味着学生可以对物理实验进行更为直观的认识,让他们可以确定如何正确地操作物理实验。比如,在进行电路连接与演示的过程中,有一些学生因为物理知识基础比较薄弱,对电路图不熟悉,造成道具之间的连接错误,让最终的实验结果出现较大偏差。但是虚拟VR技术的应用大大降低了上述情况的发生概率,可以对学生进行物理实验指导,让他们可以根据指令来进行物理实验,提高了实验的指引性。其次,通过使用虚拟现实技术,可以将物理实验以一种更为具象的方式呈现在学生面前,让他们知道该怎么操作每一步,让他们清楚地知道实验流程脉络,帮助他们更真实地体会到实验中产生的感觉,提高他们的知识储备。同时,形象性的演示也可以提高学生对实验的兴趣,如在让学生理解“电阻中电流同两段电压之间关系”的实验过程中,老师可以用虚拟实验来让学生有一个形象的认知,进而更加直观地得到结论。

六、结语

综上所述,笔者认为我们应该积极思考如何更好地进行实验教学,主动迎接新课程的改革,结合学生的实际情况,摸索出一套新颖的探究性实验教学方式,逐步提升他们的学习兴趣,促进学生综合素质的提高。

参考文献

[1]王敏.浅谈初中物理实验教学[J].中学课程辅导(教学研究),2021(18):20.

[2]王晨.初中物理实验教学之我见[J].新课程,2021(6):212.

[3]周杨.初中物理实验优化策略探析[J].数理化解题研究,2021(14):58-59.

[4]黄丽华.初中物理实验教学有效性的探索与实践研究[J].中文科技期刊数据库(全文版)教育科学,2021(09):2.

[5]王森.借助多媒体提升初中物理实验教学成效的路径探索[J].中小学电教,2021(21):3.

 

 


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