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《實驗技術與管理》2018年第6期
摘要:物理是一門從生活中來,又回到生活中的學科,其內容多為生活現象的規律。為了激發學生興趣,讓學生認識物理的本質,實驗是必要途徑。依據課改的先鋒思想,探究式預習、實驗室精密專業化、實驗現象學生講、實驗規律學生論、實驗規律標定記、教師改進實驗等大大提升了課堂的有趣性,學生的課堂參與性與主動性大大增強,從而提高了物理實驗課堂的有效性。
關鍵詞:物理;實驗課堂;有效性
《物理課程標準》的修訂特別強調“過程與方法,情感態度與價值觀”二維目標的實施,而實驗課則能更好地實施這二維目標。物理實驗分為演示實驗和學生實驗,都需要學生親自操作。我在初二初三對10個班級共521名學生進行了物理實驗課堂的有效性的研究,改變傳統教師空講實驗、硬講現象,學生只憑想象空想、空做的思想,依據學校課改的先鋒理論,提出了實驗教室必須用、生活實驗器材學生制、實驗現象學生講、實驗規律學生論、實驗規律標定記、教師改進實驗。
一、物理實驗課前任務分明
(一)課前教師設計不同層次導學案,明確學習任務
初中學生自覺性和認知能力有限,為培養學生的物理思考問題的習慣,教師本著因材施教的教法,每堂課設計不同層次,任務明確的導學案,教師設計三個環環相扣的物理問題,并附帶學習方法,規定時間,培養學生良好的思考問題的習慣,提高學習效率。研究表明,先出示任務,更有利用學生學習目標的確定,提高學生的自學能力和解決問題的能力。課后95%的學生可以清楚地說出本節課的三點學習任務對應的主要內容。
(二)探究式預習,提高課堂效率
課本上每節都有學生自制實驗,課前讓學生自制,進行探究式預習,自己動手取材,在制作過程中不但培養了學生的動手能力,更練就了學生的觀察和探究能力。初二學生自制了小孔成像照相機、溫度計、聲音三要素音樂杯、阿基米德溢水杯、光的直線傳播演示器、光的反射定律板、光的折射定律板、浮力潛水艇等。初三學生自制交通燈、手電筒、磁懸浮列車等。
二、實驗課堂學生論課前
根據學習任務,學生已有探究式預習,課上根據實驗室的專業的、精密的儀器實驗,小組分享,更能進行物理規律的普遍性和科學性的探究,便于培養學生物理的核心素養,創設實驗情境,培養學生的創新思維能力。
(一)實驗教室專業化
在2017年9月初的問卷調查中,521名學生全部愿意去專業的物理實驗室做實驗,在學校實驗教師的幫助下,初二物理實驗課堂進入物理專業實驗室的課程有“探究平面鏡成像規律”“探究凸透鏡成像的規律”“質量(天平的使用)”“測鹽水的密度”“測石塊密度”等光學和力學實驗。專業性高、精密度高的物理實驗儀器是專業化實驗建立的重要保證,有助于學生的實驗操作、數據提取和分析,便于學生在觀察實驗現象的基礎上理解物理知識,總結出實驗規律,由現象看到本質。為了提高實驗教師的專業化,學校引進了光學、力學、電學的磁吸式實驗和多種傳感器,熱學傳感器、電學傳感器,數據快捷準確。
(二)實驗現象
學生講學生自制探究式預習和實驗室專業化儀器實驗的過程大大提高了學生學習物理的興趣和注意力,那么讓學生自己分析數據、總結實驗現象就是培養表達能力的最好機會。讓學生用自己的語言說出看到的“神奇”現象,訓練學生的控制變量等物理思維和素養,不僅培養了學生的觀察力,更鍛煉了學生勇于表達,積極發表言論的良好品質。
(三)實驗規律標定記
從實驗現象總結出實驗本質,也就是總結出物理規律是實驗課的難點。為了突破這個難點,初中物理組嘗試了小組討論的方式,讓學生自由發言,形成頭腦風暴,并以數字或圖片作為標定記憶。在講解阿基米德原理時,把步驟分解為標志性學周刊LEARNINGWEEKLY教學動態圖片,讓圖片代替文字結論,結合精細加工記憶法,使得實驗規律更易記憶。同時把易亂易混淆的物理規律總結成數字記憶,或變成生動的小故事發散學生思維,培養學生團結互助的精神和創造性思維。
三、教師對實驗方案進行改進,提高實驗時的安全可靠性
研究課題的這兩年里,我一直本著學生為主體,對實驗不斷的探究、改進和創新。在講透鏡時,引入至少一面為球面的是透鏡。教師展示球面立體透鏡,學生實驗時用的透鏡是球面透鏡的側視圖,課本和練習題也是側視圖,立體圖和側視圖的不同導致學生小組實驗時不會使用透鏡。為了突破這一難點,物理組專門提出制作動態三維立體圖,白蘿卜凹透鏡,地瓜凸透鏡,在投影下將白蘿卜凹透鏡和地瓜凸透鏡切成三份,留下中間部分就是側視圖。從而突破了學生在球體和透鏡側視圖的轉化,創新改進后的實驗達到了良好的教學效果。做凸透鏡成像規律的探究實驗時,除了一個凸透鏡、一個光屏、一根蠟燭和光具做探究物與像的成像規律,再發一個凹透鏡,要求學生在觀察光屏上清晰的實像后,將光屏前移一點,然后用凹透鏡放在凸透鏡前觀察光屏的現象,探究近視眼的成像原因和矯正方法,同時把透鏡對光的作用,透鏡的焦點、焦距,兩個透鏡的成像規律一一進行深入的再探究、再觀察、再總結,這樣的二次規律實驗使學生對物理規律深入理解,強化記憶,比做題和傳統式空講理論效果好。同樣的,將光屏后移,再給學生發一個凸透鏡,要求不移動光屏而得到清晰的像,學生自主探究遠視眼的矯正,并可以讓學生演示講解自己的方法和透鏡成像規律,深入體現了從生活走向物理,從實驗走向理論。初三第十八章電功率學習電功、電功率,測小燈泡的電功率時都以白熾燈為例,課本沒有給出LED燈的簡介,與現在生活所用的節能燈有所不同,為了與時代接軌,讓電功率從生活中走出,在學習了白熾燈的電功率和測量后,讓學生對比學習LED燈的原理和測量LED燈的電功率,進行對比后從能量轉化的角度進行分析,讓學生對節能環保意識有了更深入的認識,培養學生可持續發展的思想。
綜合上述,結合課改的先鋒思想,為了使物理實驗課堂更加有效,本著直觀教學、專業實驗、學生為主體的原則,提出了探究式預習、實驗室精密專業化、實驗現象學生講、實驗規律學生論、實驗規律標定記、教師改進實驗,不但提升了課堂的有趣性,更重要的是這種不斷的探究、改進和實踐使物理教學收獲了良好的教學效果,學生終身受益。
參考文獻:
[1]李文明.合理選用實驗器材提高實驗課教學效率[J].中小學實驗與裝備,2016(3).
[2]錢小娟.淺談科學實驗中的小組合作[J].新課程學習(上),2012(6).
作者:劉娜 單位:河北省石家莊市第十八中學