物理学作为自然科学的基础学科,是一门建立在实验基础上的学科,实验教学应该成为开展物理教学的必备形式和根本途径。近几年来,在教学过程中,我坚持落实《课程标准》要求,注重加强对学生物理学科核心素养的培养,立足校情实际,开展了“基础—改进—创新”的实验教学生活化模式探索,形成了一部分特色,积累了一定的经验。
“基础—改进—创新”的实验教学生活化模式是指在教学过程中立足基础知识、基础实验,遵循“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,结合日常生活中的用品、情境对实验器材和实验过程进行改进,使之更加贴近学生生活实际,更加符合学生认知规律。同时,对改进后的实验过程情况进行总结,依据科学理论提炼出创新点,形成一套相对稳定的实验教学模式。具体可分为实验器材的创新、实验手段的创新和实验教学方法的创新三个方面。
一、实验器材的创新
根据教材中的实验内容,我们在带领学生做好基础实验的情况下,引领动员学生合作进行创新小实验,组织教师合作进行教具创新研究,教与学两方面形成合力,共同实现实验器材的创新。
学生动手,从生活中寻找实验器材
在学习《声音的特性》一节内容时,我带领学生用汽水瓶自制水瓶琴,用PVC管做成管乐器,发音效果明显,学生兴趣盎然,收到了良好的教学效果。在学习《液体的压强》《浮力》的内容时,我引导学生利用矿泉水瓶做成了演示液体压强的装置和“浮沉子”,实验现象直观、有趣,学生也收获了满满的成就感,更加增强了学习物理的兴趣。
2.教师动手,利用“身边”材料自制教具
在学习《电与磁》内容时,我利用电池、细铜丝、铁丝等材料动手制作了小小电动机,利用生活中的一次性纸杯和磁铁做成了扬声器等几件器材,这些自制的器材在课堂上一经出现,就立刻“圈粉”无数,深深吸引了学生的目光,有效地帮助学生理解了课本上的知识难点。在讲授《电磁感应》的内容后,不少学生容易混淆发电机和电动机的工作原理,为了帮助学生做好区分,我利用废旧板材和细铜丝制作了“发电机和电动机演示器”,通过两个线圈的主动与被动,同学们已经能够在对比中说清发电机和电动机不同的工作原理。在后续的复习测验中,很多同学在这个知识点的题目上也做出了正确选择。
二、实验手段的创新
课程改革的持续推进为实验教学提供了新的理论,多媒体技术和信息技术的普及让物理实验手段多样化成为可能。
1.信息技术助力实验教学
在课堂上,对于实验条件所限无法演示的实验,我采用电脑模拟动画和线上仿真实验室等形式辅助开展实验。在学习《热机》的内容时,学生对于汽油机四个冲程的工作过程难以理解,我利用动画插入PPT页面中,学生立即明白了其中的原理,学生对于这样的学习形式热情很高,也乐于参与。对于实验中效果不够明显或者不便于观察的现象,我采用摄像头加实时传输的方式在屏幕上放大实验现象,效果显著。
2.与时俱进,在生活中多渠道开展实验教学
信息时代,学生的知识获取途径日益多元化。如果教师能够进行合理引导,许多场景将会成为学习物理实验的机会。根据学生在生活中喜欢浏览短视频的情况,在教学过程中,我利用短视频平台录制发布实验小视频,成为了许多学生围观的对象。同时,我鼓励学生在家利用生活用品动手进行小实验并录制视频,我选出优秀实验视频进行发布,更激发了学生参与实验的热情。
三、实验教学方法的创新
1.改课堂教师演示实验为学生参与实验
在以往的课堂上,演示实验是由教师一个人在讲台上完成的,学生作为学习的主体只能够在台下做观众,对实验探究过程参与度不够,缺少真实体验。因此,我对这种现象予以改进,把操作实验的机会交给学生,邀请学生登台演示,我站在旁边作为主持人和解说员,帮助学生一步步进行实验。在学习《浮力》一节时,我让两名同学到讲台上探究物体所受浮力跟什么因素有关,学生的猜想有多种:物体的质量、物体的体积、物体的密度等等,而当学生一步步完成操作,得出了科学的结论并且验证了自己刚才的猜想时,学习物理的热情一下子被点燃起来。在学习《机械能及其转化》一节时,我让两名学生为大家表演“铁锁会打到鼻子吗?”,当很多同学为站立的学生担心时,由单摆返回的铁锁并未打到鼻子,在同学们的欢呼声中,探索物理解决问题的意识更强了。
2.改验证性实验为学生探究性实验
在物理实验中,有不少内容属于测量性和验证性实验,学生事先已经知道实验结论,只需要按照实验步骤稳步推进即可完成,整个过程中,学生不需要深入思考,缺少必要的探索过程。为了培养学生的科学思维能力,让学生养成主动思考解决问题的习惯,我把一些验证性实验改为探究性实验,让学生参与实验方案的设计和实验过程的实施。在学习《测量物质的密度》一节时,我把用天平和量筒测量固体的密度改成探究性实验,让学生思考选择实验器材、设计实验方案、小组合作进行实验。为了引发学生更多思考,我让不同小组测量石块、蜡块等不同的固体,引导学生考虑不同实验对象方法的不同。在熟练实验操作技能的同时,也增强了学生提出问题、解决问题的能力。
总之,实验教学的开展是做好物理教学的基础,有利于引导学生从形象思维到抽象思维的逐步转变,有利于学生科学态度的形成,而将实验教学从教材中的基础操作结合生活实际进行改进,做到实验器材、实验手段、实验教学方法的创新,不仅可以提高初中物理的教学效果,让学生“真理解”“真实验”,还可以培养学生创造性学习的能力,保证学科核心素养在教学中有效落地。