重視初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

詹志好

(廣西壯族自治區(qū)貴港市港北區(qū)第四初級中學(xué) 537100)

實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)中的重要教學(xué)組成，也是學(xué)生學(xué)習(xí)與探究自然科學(xué)的主要學(xué)習(xí)途徑.在新課程核心教育理念持續(xù)深入于我國現(xiàn)代學(xué)校教育中的今天，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)已經(jīng)逐漸成為當(dāng)前初中教育中最為重點(diǎn)與關(guān)鍵的科學(xué)教育任務(wù)，而物理作為一門以探究自然物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律、作用關(guān)系的學(xué)科，自然就要承擔(dān)起落實(shí)科學(xué)教育，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的主要責(zé)任.因此，對于新課改背景下的初中物理學(xué)科教學(xué)來說，就必須要以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為科學(xué)教育的抓手，去塑造學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、發(fā)展學(xué)生鉆研探究的科學(xué)方法、鑄造學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)精神，以此來更好的地提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展.

1 構(gòu)建優(yōu)良物理實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究興趣

新課改著重強(qiáng)調(diào)了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要加強(qiáng)與學(xué)生生活實(shí)際的聯(lián)系，倡導(dǎo)聯(lián)系學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，以學(xué)生熟知的素材引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識與能力地遷移，以此來更好地提升物理教學(xué)的連貫性與整體性.這就意味著初中物理教師在運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)與發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)之時，就必須要加強(qiáng)對物理實(shí)驗(yàn)情境的構(gòu)建，以此來為初中物理實(shí)驗(yàn)課程注入更為鮮活的生機(jī)與活動，從而在有效活躍物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍的同時，更好地激發(fā)和調(diào)動學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究興趣與科學(xué)探究熱情.但在這一過程中，值得注意的是，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的生活化、情景化與活動化并不意味著舍本逐末，一味追求形式，而是要將學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展視為教學(xué)的主任務(wù)與根本目的，以此來更好地發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)教育價值，助力學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展.

以滬科版初中物理教材為例，在引導(dǎo)八年級學(xué)生探究“聲音的產(chǎn)生與傳播”一課時，教師就可在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展前為學(xué)生提前布置軟性實(shí)驗(yàn)任務(wù)，即收集生活中常見的聲音，并填寫下表(如表1所示).

表1

讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際展開自主的課前實(shí)驗(yàn)探究，以此來有效地激發(fā)與調(diào)動學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)興趣與科學(xué)探究欲望，促使學(xué)生通過自主分析與歸納總結(jié)的方式，初步掌握與認(rèn)識聲音的產(chǎn)生條件與聲音在氣體、液體以及固體中的傳播特點(diǎn).在這之后，教師再以學(xué)生的課前發(fā)現(xiàn)，為學(xué)生介紹各種生活中常見的聲音，如汽車的鳴笛聲、音響中傳出的音樂聲、人的說話聲等，讓學(xué)生以小組合作的形式對聲音的種類與類型進(jìn)行分析探究，以此來更好地發(fā)散與活躍學(xué)生的科學(xué)思維，促使學(xué)生通過積極思考，把握聲音是靠振動產(chǎn)生的這一物理知識.隨后，教師則可設(shè)計(jì)一個簡單的物理實(shí)驗(yàn)，深化學(xué)生對這一物理知識的理解與認(rèn)識.

實(shí)驗(yàn)1讓學(xué)生發(fā)出“啊”的聲音，并用手觸摸自己的喉嚨，感受聲帶的振動.并引導(dǎo)學(xué)生嘗試不振動聲帶發(fā)聲.小組交流與分享自己的感受.

以此來有效地活躍初中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)氛圍，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生通過聯(lián)系生活，結(jié)合實(shí)際的方式認(rèn)識聲源，全面掌握聲音是由物體振動產(chǎn)生的這一條件.

在學(xué)生掌握聲音產(chǎn)生條件后，教師就可因勢利導(dǎo)向?qū)W生提問“聲音是由振動產(chǎn)生的，那么聲音是靠什么進(jìn)行傳播的呢？聲音是以哪種形式進(jìn)行傳播的呢？”以此來引發(fā)學(xué)生地思考探究，勾起學(xué)生的科學(xué)探究欲望與興趣.屆時，教師便可抓住時機(jī)，展開如下情景化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì).

首先，結(jié)合生活出示實(shí)例.利用多媒體設(shè)備為學(xué)生展示敲擊鼓面的影像，向?qū)W生提問“我們是借助那種介質(zhì)聽到鼓聲的？”引導(dǎo)學(xué)生自覺說出“氣體傳聲”.在這之后，教師再鼓勵學(xué)生閉上嘴巴敲擊牙齒，并引導(dǎo)學(xué)生分析聽到牙齒敲擊聲的聲音傳播介質(zhì)，促使學(xué)生初步掌握固體也能夠傳聲；其次，教師則可為學(xué)生設(shè)計(jì)“桌子傳聲”的物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生同桌合作，一人敲擊桌子，一人俯身聆聽.深化學(xué)生對固體傳聲的認(rèn)知.隨后，教師再提出疑問，“氣體與液體都夠傳聲，那么液體也能傳聲嗎？你在生活中見過哪些液體傳聲的事例？”引發(fā)學(xué)生的思考交流，讓學(xué)生聯(lián)系生活與已知經(jīng)驗(yàn)列舉出：釣魚不能在岸邊大聲說話，魚會嚇跑、在游泳時能夠聽到游泳池邊上人的說話聲等生活實(shí)例.以此來促使學(xué)生總結(jié)規(guī)律，得出聲音能夠在氣體、固體與液體中傳聲.與此同時，教師還可通過設(shè)計(jì)趣味物理實(shí)驗(yàn)的方式，深化學(xué)生對這一結(jié)論的認(rèn)識，并讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作掌握聲音的傳播形式.

如此一來，學(xué)生不但能夠更為深刻與全面地掌握聲音的傳播方式與所需的傳播介質(zhì)，其科學(xué)思維與探究能力也會在此過程中得到有效地鍛煉與提升.這在一定程度上便為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)條件.

2 重視課堂演示實(shí)驗(yàn)示范，培養(yǎng)學(xué)生勤于觀察能力

敏銳的觀察能力是學(xué)生發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)的先決條件.在觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時，學(xué)生的科學(xué)思維便會得到發(fā)散；在捕捉細(xì)節(jié)時，學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與意識便會得到端正.這對學(xué)生科學(xué)探究能力、科學(xué)精神的發(fā)展有著極為重要與關(guān)鍵的促進(jìn)作用.因此，初中物理教師在利用實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)時，同樣也要重視起對學(xué)生觀察能力的培養(yǎng).可充分借助演示實(shí)驗(yàn)的直觀性與示范性為學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)流程，演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)問題，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維能力.并要積極發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，傳授學(xué)生正確的觀察方法，讓學(xué)生學(xué)會有效觀察與深入觀察，并將這一能力合理的運(yùn)用與實(shí)踐于自主的物理實(shí)驗(yàn)探究之中，以此來更好的提升與增強(qiáng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升.

例如在“摩擦力”演示實(shí)驗(yàn)中，教師就要在演示實(shí)驗(yàn)前明確物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的、原理，并要優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)程序，仔細(xì)檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)行反復(fù)試做.在有條件的情況下，教師還可將自己的多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)以視頻的方式記錄下來，在課堂中為學(xué)生播放，讓學(xué)生通過觀看錄像掌握教師嚴(yán)肅認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科研態(tài)度，促使學(xué)生在教師的帶動下自覺生成良好的科學(xué)探究態(tài)度.在做好演示實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作之后，教師就可在課堂中展開實(shí)驗(yàn)演示.

首先，準(zhǔn)備光滑玻璃板、砂紙、毛巾、砝碼以及小車、車輪等材料，調(diào)整好玻璃板的角度，確保全體學(xué)生都能夠細(xì)致地觀察到實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)；其次，演示三組實(shí)驗(yàn)，鼓勵學(xué)生通過觀察提出假設(shè)與猜想.

實(shí)驗(yàn)2分別展示小車在光滑玻璃板、砂紙以及毛巾上的滑動情況.在此過程中，教師則要重點(diǎn)指導(dǎo)學(xué)生觀察小車在三種材料中的滑動情況與現(xiàn)象，明確學(xué)生的觀察對象、條件以及步驟，以此來為學(xué)生的科學(xué)觀察提供導(dǎo)向與指向.讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，掌握摩擦力大小與接觸面粗糙程度之間的關(guān)系，促使學(xué)生通過對比觀察與歸納觀察，提出接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大，反之，摩擦力則會變小的科學(xué)猜想.

3 注重學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究技能

在新課改背景下，學(xué)生是課堂中的中心與主體.這就意味著，初中物理教師若想在根本上提升與培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就必須要堅(jiān)持以生為本的教育教學(xué)原則，鼓勵學(xué)生展開自主式或合作式的實(shí)驗(yàn)探究，以此來更好地深化學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)，升華學(xué)生對物理思想與科學(xué)方法的感悟.為確保學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)探究得以有效開展與進(jìn)行，教師則要積極發(fā)揮自身的教學(xué)組織、主導(dǎo)作用設(shè)計(jì)“全員主體參與”的學(xué)生自主合作探究模式，具體流程如下：學(xué)生課前自主預(yù)習(xí)——小組合作研討——大班展示交流——小組分任務(wù)實(shí)驗(yàn)——小組合作交流，活動流程如圖1所示.

圖1

在此基礎(chǔ)上，教師還可為學(xué)生設(shè)計(jì)課前導(dǎo)學(xué)案(如表2所示)，讓學(xué)生通過完成導(dǎo)學(xué)案的方式更好的進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究狀態(tài)，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)鉆研態(tài)度，以此來為學(xué)生的高效自主探究與合作探討夯實(shí)基礎(chǔ).

表2

物理是一門具有極強(qiáng)邏輯性與抽象性的教學(xué)學(xué)科，對學(xué)生的思維能力有著較高的教學(xué)要求.所以，當(dāng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究問題達(dá)到一定的積累量時，教師就必須要及時地引導(dǎo)學(xué)生從中抽象出物理模型，以此來促使學(xué)生實(shí)現(xiàn)思維的有效轉(zhuǎn)化.

總之，新時期下的初中物理教師，必須要充分地認(rèn)識到物理實(shí)驗(yàn)在發(fā)展與提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)上所起到的關(guān)鍵作用，持續(xù)提高對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視與關(guān)注，緊密結(jié)合初中生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律與實(shí)際需求去創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程，豐富物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，并要將培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的科學(xué)教育任務(wù)貫徹與融入于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)、階段之中，以此來確保學(xué)生能夠遵循客觀發(fā)展規(guī)律，形成良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，掌握正確的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，發(fā)展求是的科學(xué)態(tài)度，生成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，從而在有效提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平，發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的同時，更好地助力學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展，使其早日成長為推動國家發(fā)展，促進(jìn)社會建設(shè)的高素質(zhì)人才.