優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)

沈海燕

【摘要】實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，也是學(xué)生提升物理學(xué)科素養(yǎng)的重要路徑.教師要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以提升學(xué)生的解題能力、思維能力，進(jìn)而促進(jìn)他們的全面發(fā)展.教師可優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，給學(xué)生更多的自主，讓他們?cè)陂_(kāi)闊眼界的同時(shí)，思考更多的問(wèn)題，獲得更多的體驗(yàn).當(dāng)學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主體，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣，他們也就能探究更多物理的奧秘，享受物理學(xué)習(xí)的過(guò)程.

【關(guān)鍵詞】初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);學(xué)科素養(yǎng)

當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在著一些問(wèn)題，主要體現(xiàn)在教師給學(xué)生自主的空間太小，他們不能充分展示自己的思維、發(fā)展自己的實(shí)力.教師往往確定好實(shí)驗(yàn)的主題、流程、器材、要求等，學(xué)生只需要按照教師的指令完成相應(yīng)的任務(wù)即可.其實(shí)在具體的實(shí)驗(yàn)中，教師要盡可能地放開(kāi)學(xué)生的手腳，讓他們參與到實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，給他們更多的體驗(yàn)，凸顯他們的能力.這既能挖掘?qū)嶒?yàn)的價(jià)值，也能顯現(xiàn)教師的教學(xué)機(jī)智，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得真實(shí)的生長(zhǎng).

1讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)的器材

教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，往往將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室，再將準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材擺放在他們面前，讓他們按照教材上的要求開(kāi)始實(shí)驗(yàn).這樣的模式容易讓學(xué)生處在被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，對(duì)促進(jìn)他們的能力發(fā)展不利[1].教師可在實(shí)驗(yàn)前，告訴學(xué)生要完成的相應(yīng)的內(nèi)容，要探究的問(wèn)題，讓他們自己列出需要的器材，再到器材桌上找尋相應(yīng)的材料.如果器材桌上沒(méi)有這些器材，學(xué)生還可以用身邊的物件替代.這能多給學(xué)生思考的機(jī)會(huì)，也能讓他們深入到實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，也更容易激發(fā)他們的創(chuàng)造性.同一主題的實(shí)驗(yàn)由于學(xué)生的想法不一樣，他們選擇的器材可能也就不一樣，讓學(xué)生選擇器材能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)上的內(nèi)在的能力.

例如以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“物質(zhì)的密度”教學(xué)為例，教師可讓學(xué)生自主測(cè)量物體的密度.對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師可給學(xué)生足夠的空間，他們對(duì)什么的物體感興趣，就選擇什么樣的測(cè)量對(duì)象并自行挑選實(shí)驗(yàn)器材.學(xué)生可先將實(shí)驗(yàn)需要的器材選出來(lái)，擺放在桌上，再在紙上畫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)的流程，如果覺(jué)得還需要什么器材，可在畫完之后再次選擇.有學(xué)生想測(cè)量一塊石頭的密度，他選用的器材有天平、砝碼、燒杯、足量的水、膠頭滴管.圖1是他所畫成的實(shí)驗(yàn)流程圖.

教師再讓學(xué)生對(duì)著圖簡(jiǎn)要地描述實(shí)驗(yàn)的步驟，再開(kāi)始實(shí)驗(yàn).比如，這個(gè)學(xué)生這樣表示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)始部分，先將游碼移到標(biāo)尺的零刻線上，如果指針偏向分度盤左側(cè)，就要向右移動(dòng)平衡螺母，直到指針指在分度盤的中間.接著可用調(diào)節(jié)好的天平稱石塊的質(zhì)量，將右盤中的砝碼和標(biāo)尺上的游碼數(shù)值加起來(lái)就是石塊的質(zhì)量.再接著向燒杯中裝入適量的水，標(biāo)記好水面的位置，再測(cè)得燒杯和水的總質(zhì)量.學(xué)生原先的實(shí)驗(yàn)器材中少了標(biāo)記水面位置的筆.通過(guò)這樣的方式，學(xué)生完善實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備，也讓他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫綇?qiáng)化.

2讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自主地提問(wèn)

教師要通過(guò)實(shí)驗(yàn)給學(xué)生各方面的體驗(yàn)，尤其要讓學(xué)生的思維獲得鍛煉.傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往以培養(yǎng)學(xué)生的識(shí)記能力為主，學(xué)生只要能記住教師所說(shuō)的實(shí)驗(yàn)的步驟，再進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)就可以了[2].這樣的實(shí)驗(yàn)，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的思維得不到充分地發(fā)展.教師可改變實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提出問(wèn)題，讓他們帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再在實(shí)驗(yàn)中解決問(wèn)題，進(jìn)而提升學(xué)習(xí)能力.教師可一邊展示實(shí)驗(yàn)，一邊讓學(xué)生提問(wèn)，讓學(xué)生思維的火花隨著實(shí)驗(yàn)的推進(jìn)而迸發(fā).

例如以蘇科版八年級(jí)上冊(cè)“聲”的教學(xué)為例，為了驗(yàn)證“聲音的傳播需要介質(zhì)”，教師設(shè)置這樣的實(shí)驗(yàn)，如圖2所示，教師在廣口瓶?jī)?nèi)用一根細(xì)線吊起一部手機(jī)，線的末端固定在瓶口的軟木塞上，如果要抽取瓶?jī)?nèi)的空氣，可從瓶口的玻璃管抽出.

學(xué)生首先想到的問(wèn)題是，在沒(méi)有抽氣時(shí)，如果撥打該手機(jī)的號(hào)碼，能聽(tīng)見(jiàn)手機(jī)的鈴聲嗎？接著，當(dāng)教師盡可能地抽盡瓶中的空氣后，學(xué)生提出這樣的問(wèn) 題，再撥打手機(jī)的話，還能聽(tīng)到手機(jī)的鈴聲嗎？教師完成實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生再次提問(wèn)，通過(guò)抽氣前后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比，是不是可以得出聲音在真空中不能傳播呢？一般的教學(xué)模式是教師在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到具體結(jié)論.但教師可將這一環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，讓學(xué)生主動(dòng)地提出問(wèn)題，再讓他們自主地解決問(wèn)題.

在展示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師要給學(xué)生思考的空間，讓他們能充分地提問(wèn).學(xué)生提出的問(wèn)題越多，說(shuō)明他們參與的程度越深，越能發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的價(jià)值[3].面對(duì)學(xué)生的提問(wèn)，教師不能直接給出答案，而是要讓他們借助觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行思考，再提出自己的觀點(diǎn).通過(guò)實(shí)驗(yàn)，教師不僅要讓學(xué)生感知實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，還要在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)思維能力.

3讓學(xué)生在小組合作中做實(shí)驗(yàn)

在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過(guò)程中，教師可培養(yǎng)學(xué)生的合作能力，在合作中學(xué)生也可進(jìn)一步地提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?合作能讓學(xué)生全面的思考，這不但能提升實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，也能充分展示每個(gè)人的能力[4].單個(gè)人不能完成的實(shí)驗(yàn)，在小組合作中，就增加了完成的可能性，同時(shí)也提升學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的信心與積極性.因此教師可先將學(xué)生分組，讓他們?cè)谕ㄕ撝型瓿蓪?shí)驗(yàn)，提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng).

例如以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“二力平衡”的教學(xué)為例，教師讓學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，以探究“二力平衡的條件”.

一個(gè)小組的學(xué)生先是準(zhǔn)備好鐵架、鉤碼、滑輪、卡片等器材，接著他們將系于小卡片兩對(duì)角的線分別跨過(guò)左右支架上的滑輪，再在線的兩端掛上鉤碼.在制作卡片時(shí)，小組為展開(kāi)討論，有組員認(rèn)為卡片的重力一定要很小，但也有組員認(rèn)為卡片的重力不一定要很小，因?yàn)檫@能通過(guò)增大鉤碼的重力達(dá)到同樣的效果.有組員提出這樣的問(wèn)題，在線的兩端掛上鉤碼的作用是什么呢？別的組員對(duì)著操作解釋道：這能使兩個(gè)拉力的方向相反，這是通過(guò)調(diào)整鉤碼的個(gè)數(shù)來(lái)改變拉力的大小.合作中他們還討論這樣的話題，在卡片平衡時(shí)，如果用剪刀將卡片從中間剪開(kāi)，能觀察到什么樣的現(xiàn)象又能得到什么樣的結(jié)論？

顯然，在小組合作中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，更能發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓他們更好地融入到實(shí)驗(yàn)的情境中.小組合作中每個(gè)人的作用是不一樣的，但是每個(gè)人的作用都不容忽視的，因?yàn)樵诰劢贡娙说闹腔巯?，?shí)驗(yàn)才能更深入地發(fā)展.因此在教學(xué)的過(guò)程中，教師可多設(shè)置一些合作性實(shí)驗(yàn)，以增強(qiáng)學(xué)生探究的興趣.

4讓學(xué)生在課后進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)

教師在物理教學(xué)的過(guò)程中要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，一方面要在課上給學(xué)生更多的體驗(yàn)，另一方面教師也要改變課后的作業(yè)設(shè)置，讓學(xué)生進(jìn)行一些家庭實(shí)驗(yàn)，給他們更多實(shí)踐的機(jī)會(huì)，要讓家庭充滿探究的氣氛.教師可鼓勵(lì)學(xué)生在家里創(chuàng)設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)角，再添置一些常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)器材比如量筒、天平、鐵架等，有些器材可自己做.當(dāng)學(xué)生有了這樣的實(shí)驗(yàn)角，教師可以創(chuàng)設(shè)一些簡(jiǎn)單的家庭實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生內(nèi)化課上所學(xué)的內(nèi)容，進(jìn)而再發(fā)展實(shí)踐應(yīng)用與遷移創(chuàng)新能力.

例如以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)“力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”的教學(xué)為例，教師設(shè)置這樣的課外作業(yè)：運(yùn)用日常生活的材料創(chuàng)設(shè)一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，以探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”.

如圖4所示，大多學(xué)生創(chuàng)設(shè)這樣的實(shí)驗(yàn)，他們先是找來(lái)一塊木板，再在木板的末端放置一個(gè)三角形木塊，以構(gòu)成一個(gè)斜坡.學(xué)生先后在木板上鋪上毛巾、棉布等，再讓玩具小車從斜坡的同一高度落下.實(shí)驗(yàn)中小車在毛巾表面滑行的距離最近，在棉布表面滑行的距離稍微遠(yuǎn)一些，而在光滑的木板表面滑行的距離最遠(yuǎn).通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)學(xué)生能進(jìn)一步地思考阻力與物體運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，進(jìn)而深化了教師在課堂上的講授內(nèi)容[5].

5結(jié)語(yǔ)

總之，教師要充分地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的效用，使學(xué)生獲得最大限度地發(fā)展.大多學(xué)生喜歡實(shí)驗(yàn)，他們享受其中的探究過(guò)程.因此教師一方面要盡可能地創(chuàng)設(shè)多樣化的實(shí)驗(yàn)，另一方面又要想方設(shè)法讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái).只有學(xué)生能動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，動(dòng)腦思考實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的問(wèn)題，提出實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師再給學(xué)生更多的空間與時(shí)間，這樣的實(shí)驗(yàn)課程才能發(fā)掘?qū)W生的潛力，使學(xué)生獲得全方位的發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：

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