- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:在初中物理教学中,探究性实验教学在培育学生物理核心素养方面扮演着关键角色。本研究聚焦于深度挖掘初中物理探究性实验教学的高效实施路径,力求为初中物理教师实施探究性实验教学给予具有建设性的参考与指引,助力学生在知识技能、过程方法、情感态度与价值观等维度实现全方位发展,增进初中物理教学质量,培育学生的创新意识与实践能力,使其能更契合未来社会对高素质人才的要求。
关键词:初中物理;探究性实验;实施路径
一、引言
物理学作为一门以实验为根基的自然科学,实验教学在初中物理教学体系中占据着举足轻重的地位。伴随教育改革持续深入,探究性实验教学日益成为初中物理教学的关键发展趋向。其着重凸显学生的主体地位,使学生在自主探究进程中获取知识、提升能力、拓展思维,对于激发学生学习物理的热情,提升学生的科学探究素养有着不可或缺的价值。然而,在实际教学情境中,探究性实验教学的推行面临诸多难题,怎样有效开展探究性实验教学成为初中物理教育工作者亟待攻克的课题。
二、初中物理探究性实验教学的重要意义
(一)塑造学生的科学探究素养
探究性实验教学促使学生亲身参与提出问题、构建假设、设计实验、开展实验、收集证据、分析论证、评估交流等科学探究流程,有助于学生熟练掌握科学探究的方式与技巧,培养学生的观察能力、思维能力、动手能力以及创新能力,增强学生解决实际问题的能力,为学生未来投身科学研究与技术创新筑牢根基。
(二)点燃学生学习物理的热情与积极性
借助探究性实验,学生能够直观领略物理知识的奇妙之处与实用效能,将抽象的物理概念和规律同实际现象紧密相连,让学习过程更具趣味性与生动性。学生在自主探究中收获成功的体验,能够强化学习物理的自信心与成就感,进而激发学生对物理学科的兴趣和学习动力,实现从 “被动学习” 向 “主动学习” 的转变。
(三)推动学生物理核心素养的进阶
探究性实验教学侧重于培养学生的物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任等核心素养。在探究过程中,学生持续深化对物理概念和规律的认知,塑造正确的物理观念;运用科学思维方法剖析和解决实验问题,优化思维品质;通过合作探究培育团队协作精神与交流能力,强化科学态度与责任意识,促进学生的全面发展,使其更能顺应未来社会的发展潮流。
三、初中物理探究性实验教学的实施路径
(一)更新教学理念,转变教师角色
教师应树立以学生为中心的探究性教学理念,充分认识到学生在学习过程中的主体地位和主观能动性。在教学过程中,教师要从传统的知识传授者和实验演示者转变为学生探究学习的引导者、组织者和促进者。例如,在粤沪版八年级物理“探究光的反射定律”实验教学中,教师不应直接告诉学生光的反射定律的内容,而是引导学生观察光的反射现象,提出问题:“反射光线与入射光线有什么关系?反射角与入射角大小相等吗?反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内?”然后鼓励学生根据已有的知识和生活经验作出假设,并自主设计实验方案来验证假设。教师在学生探究过程中提供必要的实验器材和技术支持,引导学生思考实验中出现的问题,帮助学生分析实验数据,得出结论。
(二)创设真实有效的实验情境
结合教学内容和学生的生活实际,创设生动有趣、富有启发性的实验情境,能够激发学生的探究欲望和好奇心。例如,在“探究物体的浮沉条件”实验教学前,教师可以播放一段潜水艇在水中上浮和下沉的视频,然后提问:“潜水艇是如何实现上浮和下沉的呢?”引发学生的思考和讨论,从而引出本节课要探究的物体浮沉条件的问题。接着,教师可以让学生观察一些常见的物体,如木块、铁块、石蜡等在水中的浮沉现象,进一步激发学生的探究兴趣。通过创设这样的实验情境,将抽象的物理知识与实际生活中的现象紧密联系起来,使学生感受到物理知识的实用性,从而主动参与到探究实验中。
(三)优化实验过程引导,培养学生自主探究能力
1.提出问题
教师要引导学生善于从日常生活、自然现象和实验观察中发现问题,并将其转化为可探究的物理问题。例如,在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,教师可以让学生回忆生活中推箱子、擦黑板等与摩擦力有关的现象,提问:“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关呢?”引导学生提出可能影响滑动摩擦力大小的因素,如压力大小、接触面粗糙程度、接触面积大小等。
2.作出假设
在学生提出问题后,教师要鼓励学生根据已有的知识和经验对问题的答案作出合理的假设。例如,对于“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”,学生可能会假设:“压力越大,滑动摩擦力越大。”教师要引导学生说明作出假设的依据,培养学生的逻辑思维能力。
3. 实验设计
此乃探究性实验教学的核心环节。教师应引导学生依据假设自主规划实验方案,涵盖实验器材的选择、实验步骤的确定、实验表格的设计等方面。例如,在探究 “滑动摩擦力与压力大小的关系” 时,学生能够选用弹簧测力计、木块、砝码、粗糙程度各异的木板等器材,通过运用弹簧测力计水平拉动木块在水平木板上匀速运动,测量不同压力下木块所受滑动摩擦力的大小。教师要引导学生思考如何控制变量,例如保持接触面粗糙程度恒定,仅改变压力大小,使学生明晰控制变量法在实验设计中的关键意义,培育学生的实验设计能力与科学思维能力。
4. 实验实施与证据收集
学生依照自行设计的实验方案开展实验操作,收集实验数据与证据。教师要巡视学生的实验过程,及时纠正学生的不规范操作行为,确保实验安全、顺利推进。同时,鼓励学生认真观察实验现象,如实记录实验数据,培养学生的观察能力与实事求是的科学态度。
5.分析论证与得出结论
实验结束后,教师要引导学生对实验数据进行分析和处理,运用数学方法(如列表、画图等)找出数据之间的规律和关系,从而得出实验结论。例如,学生通过分析实验数据会发现,在接触面粗糙程度相同时,滑动摩擦力的大小与压力大小成正比。教师要引导学生对实验结论进行讨论和反思,思考实验结果是否可靠,实验过程中存在哪些误差和不足之处,如何改进实验等问题,培养学生的批判性思维和创新能力。
(四)完善教学评价体系,促进学生全面发展
建立多元化的教学评价体系,全面、客观地评价学生在探究性实验教学中的学习成果和综合素质发展情况。评价内容应包括学生的实验方案设计、实验操作技能、实验数据处理与分析能力、团队合作精神、创新思维能力、实验报告撰写以及在实验过程中的情感态度与价值观等方面。例如,在评价学生的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验时,除了关注学生是否得出正确的实验结论外,还要评价学生的实验设计是否合理、实验操作是否规范、在小组合作中是否积极参与讨论和分工协作、在遇到问题时是否能够积极思考并尝试解决等方面。
四、结论
初中物理探究性实验教学的实施是培养学生物理核心素养、提高物理教学质量的重要途径。通过更新教学理念、创设实验情境、优化实验过程引导、拓展实验资源等一系列实施路径的探索与实践,能够充分发挥探究性实验教学的优势,激发学生学习物理的兴趣和积极性,培养学生的科学探究能力、创新精神和实践能力,促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的全面发展。
参考文献:
[1]叶火弟.初中物理探究性实验教学的实施路径探索[J].名师在线,2024,(35):76-78.
[2]胡庆华.探究性实验教学在初中物理教学中的应用探究[J].学苑教育,2024,(33):43-45.
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