基于核心素养的初中物理实验教学探究

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  实验教学是物理课程的重要内容,传统的物理实验教学侧重于教师自身的演示,忽视学生的知识接受,使实验教学流于形式化.现在教育要求,教师需立足于新课改教育目标,践行实验教学改革措施,加强对学生核心素养的培养.
  一、理论联系实际,树立物理观念
  将物理知识与现实生活相结合,才能充分诠释物理的实用价值.因此,在物理教学中,教师应多引入生活元素、生活内容,将物理实验与现实生活进行有机结合,向学生介绍先进的物理理论与技术,以帮助学生树立物理观念,激发他们的探究精神.
  首先,教师应拥有一双善于观察生活的眼睛,从现代化生存活动、现实生活中寻找物理因素,紧密围绕学生的实际生活设计实验教学内容.譬如,研究普通灯泡的灯丝,灯泡在生活中常常用到,能够唤起学生的熟悉感、亲切感,更容易激发学生的探究热情.其次,实验教学应紧跟时代潮流,教师需及时获得最新科技成果的相关资料,突破传统教学的桎梏,丰富课堂教学内容,吸引学生的学习兴趣,多向学生讲解先进的科技成果,如新能源的再利用,让学生切身感受到物理对现实生活的影响.
  二、强化思维意识,培养科学思维
  物理学科核心素养中的科学思维指的是建模、质疑推理、总结概括、科学论证等方面的能力.在初中物理实验教学中,教师需在全面了解实验主旨后,从思维意识方面进行引导,以问题为目标,通过问题提出、分析、假设、验证等环节进行具体分析,设计实验教学内容.在这个过程中,教师需注意以下三个方面:第一,指导学生就问题提出假设和猜想.在实验前猜测实验结果,帮助学生构建知识网络.第二,有计划地引导学生设计实验环节,以强化学生的逻辑思维能力.第三,指导学生搜集、整理实验数据.
  例如,在“凸透镜成像的规律”实验教学中,教师可组织学生自主观察凸透镜,并提出相应的问题与猜想,教师通过提问,了解学生学习过程中遇到的阻碍,包括像的位置、大小与物体的距离关系.之后让学生猜想凸透镜成像时,物体与镜的距离与像到镜的距离有什么联系.在实验前,教师应指导学生设计完整、系统的实验方案,并强调实验要领.在反复的交流与梳理中,确定最为合理的实验方案.
  三、真做实验,培养科学探究素养
  在实验教学中,教师需尽最大努力,引导学生参与物理实验,并将验证实验转变为探究实验.实验探究的关键在于,提出一些具有探索性、综合性的问题,可通过实验帮助学生攻克教学重难点.例如,“欧姆定律的应用”中的实验环节.首先,教师可提出问题:如何制作实验数据表格?引导学生进行实验探究.数据表格囊括多个逻辑关系,如自变量、因变量与控制变量等,以此计算电阻,需精准测量导体两端的电流及电压,利用公式R=U/I进行计算.教师可提出问题,当电流不变时,根据电压的高低,计算出相应的电阻功率.然后与学生进行讨论与交流,总结实验中各个物理量之間的逻辑关系,以探索出欧姆定律的具体内容.
  此外,实验难免会有一些误差,误差分析也会影响学生科学探究素养的提升.当实验中出现误差时,教师应帮助学生详细分析影响实验的可能性因素,尽最大努力还原探究过程,以实现学生科学探究素养的培养.
  四、做真实验,培养学生科学素养
  实验是物理科学发展的基础,物理理论的提出、验证与应用也需依托实验进行探索和检验.在初中物理实验教学中,教师需将科学本质、科学伦理、科学精神、科学态度等要素作为重点,培养学生的科学态度与责任感.例如,在“力的作用是相互的”实验教学中,教师可为学生进行实验展示,准备两个大小相同的气球,然后将一个气球放在讲台上,再将另外一个气球用力放在这个气球上,并进行挤压,同时提问学生:“这两个气球发生了变形,能不能说明力的作用是相互的呢?”学生回答一个例子不能说明什么,要求用其他例子进行说明.教师可举出以下两个例子:①手拍桌子,手感到疼;②船桨向后划水,船向前运动.教师可帮助学生分析,物体中相互作用的力的示意图,以此导入相关的理论知识.
  总之,实验教学是初中物理课堂教学的重要内容,也是培养学生核心素养的主要途径.教师应合理引进生活元素开展教学,革新传统教学形式,以激发学生参与物理实验教学的兴趣,促进学生物理核心素养的形成与发展.
  (本文是泰兴市2018年度教研课题:《基于物理学核心素养下的初中生物理实验探究能力的研究》的研究成果.)
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