核心素养下初中物理实验教学的优化

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徐文武

广东省江门市蓬江区紫茶中学 529000

摘要

实验是初中物理教学中的重要内容,实验教学能够帮助学生深化对知识的理解,锻炼学生的实践能力与思维能力,进而推动学生的物理核心素养得到有效发展。在新课改背景下,教师应进一步优化实验教学,针对当前实验教学中的不足做出改进与创新,提升学生实验学习的效率,帮助其更好的掌握物理知识与学习方法,培养其科学态度和责任核心素养。本文将对此展开研究。


关键词

初中物理;核心素养;实验教学

正文


引言:随着新课改的持续推进,培养学生的学科核心素养成为了各教师统一的教学目标。因此,在初中物理教学中,培养学生的物理核心素养是教师的主要工作。其中实验探究能力是物理核心素养的重要组成部分之一,教师应重视实验教学,侧重培养学生的实验探究能力,通过物理实验教学培养学生的物理学习兴趣,使之能够积极主动的参与物理学习,提升学生物理学习的整体效果,更好的实现培养学生核心素养的目标。

1、利用信息技术改善演示实验

在初中物理实验教学中,有部分实验是演示实验。在演示实验中,学生需观察教师的各个操作以及实验的各种细节,从中分析探究物理知识。一般来说,演示实验都是由教师直接在讲台上为学生进行操作的,而这种方式存在一些弊端。比如座位比较靠后的学生可能难以看清实验的细节之处;实验现象转瞬即逝无法及时启发学生;实验难以多次重现等等。这些问题都会影响学生的实验学习体验与效果,针对这些问题,教师可以利用信息技术来改善演示实验的呈现效果,优化实验教学。比如在教师进行实验操作期间,教师可以利用摄像头将实验画面投屏到教室一体机或投影上面,放大画面,增加实验可见度。可以使学生获得更好的实验学习体验,推动学生的物理探究能力得到有效发展,从而实现培养学生物理核心素养的目标。

例如在教学《电生磁》时,奥斯特实验就是一个演示实验。为了增强实验效果,老师可以用瞬间短路的方法,增大电流,让导体周围产生更强的磁场,使旁边的小磁针发生明显的偏转。这个实验操作有两个困难:一是短路时间只能是一瞬间,时间略长就有可能烧坏电路。如果学生操作,没有控制好通电时间就会损坏电路。所以这种实验只能老师演示操作。二是小磁针只是通电的那一瞬间发生偏转,加上小磁针太小,教室里大部分同学都无法直接观察到实验现象。为了让全体学生更好的观察到实验现象,教师可以利用信息技术来优化实验教学。具体而言,教师可以提前准备一个手机支架,把手机安装在支架上,调好高度和方向,使手机摄像头对准实验器材。通过希沃授课助手等软件,把手机画面投屏到教室一体机,随后为学生演示实验操作,学生通过一体机的屏幕,充分观察实验画面,增加了实验可见度。这种方式的演示实验,学生可以看到实验现象,还能在老师引导下参与实验设计,探究电流周围磁场产生的条件和磁场方向的影响因素。利用信息技术克服了传统演示实验中无法看到实验现象的困难,也弥补了直接播放实验视频,学生只看到实验现象,不能参加实验设计、实验探究的缺陷。

利用信息技术可以使实验的各项步骤、各种现象更加清楚,使学生能够充分观察、充分思考,为学生留下深刻的学习印象,还能帮助学生突破一些实验操作中的重难点,帮助学生更好的理解实验结论、掌握物理知识,从而提升实验教学的质量。

2、开展小组合作学习活动

探究式物理实验是物理实验教学的形式之一,这种物理实验由学生自主设计并操作,在实验完成后,学生还需总结、归纳实验现象与原理,探究其中的物理知识,属于以学生为主体的实验教学模式[1]。在初中物理教学中,教师可以为学生创造更多物理实验探究学习的机会,让学生以小组合作学习的方式展开实验学习,鼓励学生相互帮助、积极交流,一同完成实验设计、操作、总结等活动,积累丰富的实验学习经验,更牢固的掌握物理知识,进一步发展学生的物理核心素养。

教师还可以对实验分组进一步优化,比如按照“组间同质、组内异质”的原则进行分组,将学习能力、基础水平等各自互补的学生划分到同一小组,使学生能够在实验学习中相互学习,提升学生实验学习的效率[2]。比如在教学《串、并联电路中电流的规律》时,教师可以将学生划分成不同的小组,要求各学习小组先积极讨论连接串联、并联电路的方式方法,结合具体的实验器材设计一套实验计划。在确定好实验计划过后,教师可以提醒学生分工合作,一组学生连接串联电路,另一组连接并联电路。随后,闭合开关,接通电路,记录相应的电流表读数。实验结束,分析实验数据,得出串、并联电路中的电流规律。实验结束后,教师可以让各组同学展示实验学习成果,分享实验步骤,实验心得,归纳串、并联电路中的电流规律。其余小组可以随时提问、做好补充,汇集全体的力量得到正确的结论。通过这样的方式既能培养学生的操作能力、合作能力、创新能力,也能帮助学生积累有效的实验学习经验,唤醒学生的思考意识,有利于学生物理核心素养的发展。

3、渗透德育教育

在培养学生核心素养的教育背景下,教师除了要关注学生学习能力与素养的发展,还要关注学生思维品质与社会道德意识的水平,培养学生学科核心素养的目的是推动学生全面发展,因此学生是否有着良好的道德水平同样至关重要[3]。在初中物理核心素养四个要素中,科学态度与责任是必备品格。教师要求学生在实验学习中除了掌握基础的物理知识以外,也能够端正自身的物理学习态度,掌握良好的学习方法,形成良好的学习习惯,从而实现推动学生全面发展的目标。从物理实验来看,实验资源中本身就包含着深层的人文思想,比如学生必须秉持严谨的科学态度,在实验中实事求是,才能得出正确的实验结论;在实验中学生不应随意浪费实验资源、破坏实验设备等等。教师可以基于这些人文思想来渗透德育教育,引导学生自觉传承优良的实验精神,学习科学家刻苦钻研、不畏失败的高尚品质,从而进一步提升学生的实验学习效果。

例如在上述《串、并联电路中电流的规律》实验教学中,当学生出现了问题或不足,如由于操作不当导致灯泡未能发光但没有探究灯泡没有发光的原因,直接进行了下一步实验步骤、数据记录的不够准确、没有积极探究实验的方案而是抄写现有的实验方案等,教师应严肃指出这些问题,为学生分析这些问题行为的不良影响与消极后果,告诉学生物理实验的基本原则就是实事求是与刻苦钻研。教师还可以以爱迪生发明电灯泡这一事例为学生举例,告诉学生不要气馁,要敢于面对失败,总结失败经验,最后一定会获得成果。除此之外,在实验结束过后,教师还可以让学生收拾整理实验器材与实验台,要求学生清理实验垃圾,将实验器材归于原位,记录好实验材料的消耗情况,从而养成良好的实验习惯。通过让学生完成归纳整理,让学生懂得爱惜实验设备与材料,自觉遵守实验室的纪律要求,养成节约与环保意识。如此一来,既能凸显实验教学中的人文价值,推动学生道德素养的发展,同时也能促进学生物理核心素养的提升,使之在实验学习中不断进步,获得更理想的学习效果。

结束语

综上所述,教师应不断探索优化物理实验教学的方式,基于核心素养理念进一步提升物理教学的质量,关注学生综合能力与素养的发展,不断挖掘学生的物理潜能,帮助学生养成良好的物理学习习惯,使学生在物理学习中收获更多。

参考文献

[1]周娜玲.基于学科核心素养的初中物理实验教学探究[J].中学课程辅导,2023(13):57-59.

[2]施武林.核心素养引领下物理实验教学的改革探索[J].高考,2020(05):6.

[3]吴锡海.用“活”生活常见物品 提高初中物理教学的有效性[J].中学理科园地,2019,15(06):50-51+55.


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