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巧借物理实验,活化课堂教学

2020-10-13  |  作者:现代职业教育杂志  |  栏目:论文中心

   摘 要:《义务教育物理课程标准》指出:“物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程。”在初中物理课堂教学过程中,应充分挖掘实验教学的作用。科学规范地进行实验教学,让学生经历观察实验、探究实验和操作实验的过程,促使学生在实际操作实验过程中自主获得知识,这样让学生成为课堂学习的主体,并且逐步形成自主学习的能力和科学探究的精神。
   关键词:初中物理;实验教学;强化效果
   物理学是一门以实验为基础的学科,物理概念、定律、规律的发现与建立都离不开实验。传统实验教学流于形式,形成了“黑板实验”“演示实验”“嘴巴实验”等的应试教育模式,这样完全不能达到物理实验教学的目的。因此,在日常教学中,应让学生按照科学探究环节,经历探索物理现象和规律的整个过程,这样才能提升学生分析问题和解决问题的能力,强化教学效果。下面就科学探究实验的教学过程谈一谈我的看法。
   一、巧用实验导入,感受物理神奇
   实验是物理教学中最活跃、最直观、最具有生命力的部分。在实验教学导入的过程中,教师可以利用学生意想不到的奇特现象吸引学生的注意力,同时刺激学生的感官体验,激发学生强烈的探知欲和好奇心,促使学生积极思考。因此,在教学导入阶段为学生提供神奇、新颖、多变、趣味的物理实验,配合教师的语言动作,可以达到既能引导学生产生疑问又能激发学生学习热情的目的。
   托尔斯泰曾说过:“成功的教学需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”实验导入的主要目的是为学生学习新知识创设理想的诱发情境。例如,在“平面镜成像”的实验中,教师可采用实验导入的方式开始授课:实验前先用纸箱和平面镜制作实验道具——魔术箱,上课时首先将魔术箱开口面对学生,邀请一位学生从箱子上端投放口投入一张卡片,结果讲台下的学生却发现卡片“不翼而飞”,并没掉入箱子里。神奇的魔术,可以立即吸引学生的注意力,再引导学生激烈讨论卡片为什么不见了,在学生百思不得其解时,打开魔术箱让学生观察魔术箱的构造,原来魔术箱的奥秘是,在纸箱中安装了一块与箱底的夹角为45度的平面镜,由于平面镜成像的原因,就会让学生觉得箱子里没有东西,看不到箱子里的卡片。同时让学生观察镜子,联想一下在我们生活中还有哪些物体可以当作平面镜,由此开始了本节课对平面镜概念及成像特点的学习。
   二、巧用实验现象,引发认知冲突
   “认知冲突”是指学生对事物的已有知识和最近认知发展之间产生矛盾。皮亚杰认为:处于平衡状态的学生在遇到新刺激时,就会在心里产生不平衡感。在课堂中,利用实验能让物理知识更加直观形象地呈现在学生面前,同时,也能引发学生的认知冲突,充分抓住学生的心理特征,打破学生原有的知识体系平衡,更容易调动学生学习的积极性,自然也能取得较好的教学效果。
   基于物理实验的认知冲突,教学目的是引发并成功解决冲突,以此来帮助学生深化对知识的理解和内化。比如,《欧姆定律》一课中,在带领学生回顾串并联电路相关知识后,,为学生提供电阻、小灯泡、导线、开关、电源等实验器具,让学生设计一个能让小灯泡发光且能让亮度发生变化的电路。在这一实验前,首先引导学生解决如何让灯泡发光的问题,很多学生很快设计出了电路。进一步引导学生思考如何让灯泡亮度发生变化呢?亮度发生变化代表电路中电流发生变化。为此,大部分的学生提出增加电源的方案,而有的学生却提出在原电路中串联一个电阻,这与学生已有的手电筒生活经验产生了认知冲突,那么电流与电压、电阻之间到底有什么关系呢?由此引发了学生对这三者关系的探究欲望,为欧姆定律的学习奠定了有利基础。
   三、巧用实验探究,体验成功乐趣
   杨振宁说过:“科学中最重要的基础是实验,对那些特别擅长动手的学生来说,有了这种能力,他们就可以在适当的学科中从事有益又很重要的事业。”长久以来,传统“注重理论,忽略实验”的应试教育的教学模式使学生普遍动手能力较差,缺乏自主探究和知识创新的能力。为了提升教学效果,教师就应充分利用物理实验的探究性,让学生在教师的指导下分组合作实验,体验成功的乐趣。
   物理实验是学生动脑、动手和经验积累的重要手段。比如,在“凸透镜成像”一课中,为帮助学生深刻理解凸透镜成像规律,设计了以下实验探究活动,让学生分组进行操作,最后汇报成果。
   (1)实验探究1:将两个焦距分别为5 cm和10 cm的凸透镜并排放置在书本上,观察书本上的字;利用其中一个凸透镜由近及远地观看书本的字。(通过两个小实验,让学生初步探索凸透镜成像可能与焦距、物距等因素有关。)
   (2)实验探究2:在讲解焦距和物距的概念后,为学生提供凸透镜(f=10 cm)、蜡烛、火柴等实验器材,首先让学生利用实验器材在光屏中央得到像,其目的是解决实验器材的摆放问题;然后将凸透镜固定在50 cm,蜡烛放在20 cm,移动光屏,记录像距与物距,其目的是解决如何保证像距测量的准确性。(实验2是为凸透镜成像规律的实验探索做好铺垫。)
   (3)实验探究3:当蜡烛火焰離凸透镜较远时,找出凸透镜成倒立缩小像的物距和像距范围,记录实验数据;当火焰离凸透镜较近时,移动光屏得到倒立放大实像的物距和像距范围,记录实验数据;当火焰离凸透镜更近时,当凸透镜成正立放大虚像时物距和像距范围,记录实验数据;当物距和像距相等时,在光屏上是否还能得到清晰的成像?
   最后小组成员对实验数据进行归纳和整理,通过思考和交流得出结论。这样学生通过自主探究经历了凸透镜成像不同规律,体会到探究的乐趣与成功喜悦。
   苏霍姆林斯基曾说过:“人的心灵深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者和探究者。”在物理课堂中,不断创新使用物理实验进行教学,非常符合学生内心探索求知的需求,有利于激发学生的学习欲望和兴趣,从而进一步提高物理教学的有效性。
   参考文献:
   [1]周辉.浅谈初中物理实验教学的重要性[J].文理导航(中旬),2017(2):57.
   [2]林文丽.基于生活化的初中物理实验教学研究[J].考试周刊,2018(58).

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