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初中物理实验研究

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初中物理实验研究

初中物理实验研究1

信息技术的发展,除了推动国内科学技术的发展和进步外,对于教育行业的发展也是非常迅速的。因为在信息技术大环境影响下,其教育行业也因为信息技术的发展取得突破性进展。以初中物理实验探究教学为例,在信息技术背景下,初中物理实验探究教学对比传统实验教学模式取得的效果更佳。而且开展信息技术环境下的初中物理实验探究教学模式,除了可以培养学生学习物理学科的兴趣和积极性外,学生也能从多元化教学模式中去探索物理学科的奥秘及规律。

一、信息技术环境下物理实验探究教学模式研究意义

(一)多元化物理实验教学,激发学生学习兴趣培养物理实验探究教学模式的开展,除了注重教学内容和形式外,其实验探索的案例也影响学生的学习激情和兴趣。因此对于教师而言,通过信息技术环境下的诸多优质的学习案例和资源的学习,是可以帮助他们拓展物理实验探究教学模式的研究。比如对比之前的教学模式而言,教师可以利用信息化技术,在物理实验教学中融入动画、视频、音频等诸多的教学内容形式,来帮助学生掌握相关物理学常识。如开展类似生活中海市蜃楼的场景、电磁感应小实验及生活中安全用电等生活中学生熟知的案例和常识,然后针对这些教学案例,借助实验的方式去展现。学生在学习的过程中,也能激发物理学科学习兴趣,从而从案例实验教学中去挖掘和汲取相关学科知识,从而让电脑学生在日常生活中更好的利用物理学知识解决生活中常见的电路等。

(二)信息技术环境辅助实验教学,提升最后课程学习成果物理注重的是实践性和科学性的统一,而且物理学科中大部分内容还是需要借助实验教学区展示。因为实验课程除了可以加深学生对学科内容的理解和认识外,学生也能通过学科知识和实验步骤,更深入了解物理学科的内容和常识。而信息技术环境下,也给物理实验教学提供诸多便捷。因为在信息技术环境下,很多物理实验教学要求学生在实验前掌握相关的概念和实验步骤,因此在这样的教学场景中,还是需要学生通过课前进行自主性学习。而信息技术环境下在线课程的开展,可以帮助教师节省大把面授授课过程中讲解知识的时间,学生只需要通过教师录制的网课或者线上直播课程提前学习物理学科相关知识点后,然后在下一堂课程中跟进教师的物理实验教学,除了可以加深学生对学科知识的掌握外,学生也能通过实验课程+线上网课的直播及回看来提升整体的学习效果。

(三)通过信息技术开发网课,提升学生自主学习能力在信息化时代,除了其它学科开展线上网课学习外,其实物理对于初中生而言,也属于启蒙学科。这个阶段除了掌握课程大纲和新课改的内容外,学生可以结合物理学科中自己感兴趣的知识点及课程大纲的重点部分进行深入挖掘。在课程深入学习和挖掘阶段就需要学生能掌握挖掘网络课程资源的意识。在这个阶段,教师为了提升学生的物理学科意识,可以借助学习网站或学校平台,给学生开放对应的自主学习网课或者微课程等内容,让学生在物理实验教学开展前,就能简单了解物理学科的相关知识外,还可从这些网上的课程中去汲取更多的学科知识,来为后续学生自主探索和自主学习做好准备。

(四)加强学习交流形式,提升物理实验教学水平随着科技的发展和进步,在教育领域各部门对教师的要求也越来越严格。尤其是随着教育改革和新课标改革后,教师在授课阶段除了需要掌握专业学科素养知识外,还需要加强课程的创新能力培养。而大部分教师因为日常还是以开展学生教学活动为主,并未有大把时间开展物理实验教学模式的探讨。而信息技术背景下,教育资源的兴起及网课、直播等形式开始融入教师的培训圈,而对于上课时间紧,学习任务重的教师而言,利用信息技术开展网络的直播和互动,确实可以帮助教师提升教学经验。因为在信息技术的环境中,物理教师可以借助线上的网络直播学习平台或者微信群、QQ群等其它在线学习形式和其它优秀教师开展线上教学的经验交流,这样教师就可以在课程结束后利用碎片化的时间来提升自己的专业水平和授课经验,从而为开发和传授高品质的物理实验教学做好铺垫和准备。

二、信息技术环境在物理教学中的应用现状分析

随着国内新课改的推行和初中学校一直强调要以提升学生的综合素质能力培养为主,所以在教学开展过程中,大部分教师除了转移教学重心外,还在物理教学的设计和研究中植入了学生感兴趣的内容和案例,从而通过这些内容和案例,培养和引导学生在教学活动开展阶段,来提升自我学习能力和综合素质能力的培养。从这些方面可以看出,其实想要让学生提升学科知识素养,还是需要借助课程创新和信息技术的应用,才能让学生在枯燥的物理课程学习中寻找到学习带来的乐趣。然而现阶段,不管是学校还是教师,在进行信息技术环境下初中物理实验探究教学模式研究中,大部分教师还是将重点放在研究课程内容和案例上,相反并未真正洞悉学生的学习需求,这也导致很多学生在物理实验教学中呈现互动性差及对活动内容不感兴趣的情况。现阶段,信息技术环境在物理教学中的应用出现哪些问题呢?

(一)学习内容多,加重学生的负担信息技术的发展,给物理实验教学的开展带来诸多利好,而对大部分教师而言,为了提升教学质量,他们会利用信息技术的干预,给学生布置超重的课后作业和课前预习内容,这也大大加重了学生学习的负担,另外在教学中,大部分教师为了提升课程的效率,均在教学开展阶段,采用视频、图片及简单关键词展示,来展开互动教学,虽然这种形式对于学生而言,前期互动性高,然而随着教学内容和教学形式的模板化后,会加重学生对信息技术工具的依赖。比如说物理实验教学资源增多后,很多学生为了完成教师布置的作业,会借助网络媒体查阅资料,并未真正动手演算和思考。而且对于学生而言,在开展物理实验教学阶段,为了展示实验的效果,大部分教师在授课前均会给学生布置大量的课前预习和课后实践作业,这也导致学生长期在作业任务的压制下,从而影响整体学习效率。

(二)实验器材准备不充分,导致教学效果差物理实验教学其实更多还是考查学生互动性和知识技能探索的关键阶段。但是因为中学的物理学科开展的时间比较晚,而且部分学校因受地理位置、教学环境、资金等影响,其在校园内部并未设立基础的物理实验教学装置,从而学生在开展物理实验学习阶段,因为前期缺乏大量的教学设备,也导致大部分物理教学实验均通过书本的案例或者教师的图片展示完善相应的课程学习。其实这种实验器材准备不充分,除了会降低实验教学开展的效果外,而且匮乏的课程内容、落后的信息化技术会严重影响整个教学的成功,也不利于后续初中学生信息素养的培养和建设。

(三)教学方式不当,会导致学生学习困难重重虽然物理实验探索教学模式的开启后,可以提升学生和教师的互动,但是在互联网的技术手段下,不少学校为了让学生在线课堂的学习效果,会在教学开展前期利用QQ和微信群给学生布置大量的课前作业。其作业涵盖课程视频的直播学习,部分概念的当堂讲解等。这些教学方式虽然看起来有助于学生现阶段物理实验教学的学习外,其实这种盲目的提前学习形式,除了让教学的培养目标和实际情况存在差异外,其孩子在上课的过程中注意力还是围绕教师的线上视频、线上PPT等讲解,其实这种缺乏互动和情感教学的交流,是不利于后天学生对专业学科的修养,而且这种不当的教学方式,最终对于教师和学生而言,存在的影响还是非常致命的。从目前看,我校在技术环境下初中物理实验探究教学模式中,依旧存在学生学习压力大、教学方式单一及教学内容缺乏创新等情况,而对于学生而言,想要突破现状,还是需要结合现在的实际情况进行分析,然后调研出一套适合现阶段的物理实验教学模式,才是推动学校发展和激发学生物理学习兴趣的开始。

三、信息技术环境下初中物理实验探究教学模式探索

在信息技术环境下,开展初中物理实验探究教学模式探索除了可以提升物理教学的创新和可执行性外,其实开展教学探索,还可以帮助学生养成物理学科学习思维能力的培养。当下,对于我校而言,在信息技术环境下初中物理实验探究教学模式研究中,还是需要从以下方式去全面挖掘初中物理实验探究教学的有效性,才能为培养学生物理学科价值和物理学科的应用做好铺垫。

(一)明确实验教学内容,并定制物理学科目标培养策略对于教师而言,在进行初中物理实验探究教学的过程中,一定需要洞察学生的学习需求和现状,然后结合新的教学大纲和新的课程改革内容,来制定对应的教学目标和计划。这里的教学目标,不单单是展现学习内容,其教师在教学目标的设计中,还是需要对物理学科的知识进行深入的解析和理解后,再结合实际情况来设计初中物理实验探究教学的活动。而在初中物理实验探究教学活动设计中,其物理实验教学的设计内容除了需要结合教学活动、新大纲的指南、课程培养目标和方向等几方面做好定位后,然后以实验内容为出发点,在活动开展中,尽量提升学生的互动性,这样学生才能通过信息技术环境,去了解和认知初中物理实验探究教学的乐趣。

(二)注重物理学科知识和实验的融合信息技术的出现,给初中物理学科带来很多巨变。结合我校的实际情况可以看出,其实在信息技术的场景使用中,初中物理实验教学对比传统教学除了提升自身的互动性和课程有效性教学外,教师在教学的过程中更注重学生的综合素质培养和学习兴趣的挖掘。然而对于初中生而言,想要掌握丰富的物理学科知识,还是需要对物理学科的知识和实验阶段的相关步骤进行融合,这样才能提升学生的物理综合学科的培养,还可以激发学生自主探索和自主思考的能力。因此从当下看,注重物理学科应用知识和实验的融合,确实可以解决课堂互动性差等难题。在开展物理实验探究教学模式培养下,教师该如何注重物理学科知识和实验的融合呢?

1.熟练掌握物理学科的课程内容随着新课程改革和物理教学内容的更新,对我校部分中学教师而言,他们虽然对过去教材内容有所了解,然而新的知识介入后,想要更好地将学科知识和实验部分实践融合,对于教师而言,最关键的一步还是需要熟练掌握教材的内容。即教师在开展新的物理学科知识培养的过程中,还是需要对课程培养的目标,课程大纲、课程重难点部分、学生需要掌握的知识点和技能等方面进行分析,然后设计出和课程内容一致的物理实验教学,这样学生才能在教学中,一边学习理论专业知识,一边通过实验和实践去巩固物理相关专业知识,为后续更好提升学科的学习积极性做好准备。

2.结合学生现状设计生活化案例虽然物理实验大部分还是以教材中呈现的实验主题为主,但是对于初中生而言,其物理学科对于他们而言,算是一门陌生又没有趣味性的学科。在物理实验教学模式的培养下,教师还是需要调研学生的学习兴趣和需求点,然后适当在课程设计中融入生活化的案例,然后并借助信息技术手段,来帮助初中学生全面提升物理学科的综合素养。即教师开展物理学科相关知识点讲解的时候,一定要将实验的内容和学生生活中的案例场景融合在一起。如讲到电学的时候,教师可以普及在日常生活中如何安全用电的知识外,还可以借助信息技术手段,利用视频或者图片等多种形式来帮助学生更好理解实验内容,从而为高效率学习物理学科的知识做好准备。

3.加强教师专业素质的培养新课程的改革,除了需要教师具备创新能力外,还需要教师在物理实验教学模式的调研下,能熟练运用信息技术来开展相应的教学活动。对于部分年龄大或者没有信息技术认知的教师而言,其定期开展教学培养和专业技能培养,是可以帮助他们提升职业素养外,教师也可以通过线上或者其他信息技术的平台来进行互动和交流学习。但是结合学校的实际情况分析,想要大部分教师定期培训来提升自己的专业素养,还是颇有难度。这个阶段学校可以寻找线上直播平台或者腾讯会议等其他直播形式,来启动线上教学经验交流会及线上讨论交流小组,来帮助物理教师不断地充电和学习。这样更利于培养教师专业素养。

(三)减少作业布置减轻学生负担学生减负一直都是社会和学校关注的问题。对物理学科而言,虽然物理实验教学需要依靠大部分实验论证完成,因此也导致教师在授课阶段无法按时完成实践部分内容,于是就通过线上平台及信息技术资源等给学生安排大批劣质的科普知识预习,其实这样起不到减负的效果。对于教师而言,此阶段最佳的的方式还是精细化作业布置,尽量安排高效率和高质量的课外科普知识协助学生掌握下堂课程的实验即可。四、结束语信息技术环境对学生学习效率影响极大,所以在当下的学习环境中,教师还是需要精细自己的专业素养,除了掌握现阶段物理实验课程的培养目标和方向外,还需要加强学生互动性的探索,除了借助生活化的教学实验案例开展教学外,必要的时候可以让学生以小组为单位,进行自主探索,这样才能让学生在信息技术的背景下,更好地挖掘物理实验教学的学科知识,为后续开展物理学科的深入学习做好铺垫。

作者:周荣华 单位:兰州市第四十九中学

初中物理实验研究2

兴趣是指人们认识某种事物的热情,或对某种事物爱好的倾向。兴趣和个人需要以及情感有关。门捷列夫曾经说过“什么是天才,终生努力便是天才”。只有在不断的学习过程中,才能逐渐产生兴趣,疑问,想象,并有能力去探究,去解决问题。学生只有对某种事物有了兴趣,才能使他们用心去分析研究这种事物。要培养学生的学习兴趣同样也要注意激发学生的创造兴趣。中学物理教学目的是使学生比较系统地掌握学习现代科学技术和从事社会主义建设需要的物理基础知识,了解这些知识的实际应用要培养学生的观察,实验能力,思维能力,分析和解决实际问题的能力。在教学中要注意培养学生学习物理的兴趣。要重视科学态度和科学方法的教育,要鼓励独立思考和创造精神。要结合物理教学进行辩证唯物主义教育和爱国主义教育。物理是一门使学生比较系统地掌握学习现代科学技术非常重要的学科,中学生学习物理,除了获取物理知识外,更重要的意义在于培养学生在学习过程中产生浓厚的物理学习兴趣,提高学生的物理学科核心素养。

一、充分发掘教材信息激发学生的学习兴趣

初中物理是知识普及的教学,新教材版面新颖,内容丰富,特别注意了从学生身边常见的现象中提出问题,然后通过实验探究得出规律,再用物理规律去解决生产生活中的实际问题。教学中老师要充分发掘教材信息,教给学生研究问题的方法,明确学习物理知识的重要性和必然性,使学生在学习新教材的过程中对物理学科有一个比较清晰的整体印象,从客观事物中去感受理论的重要性,从而激发学生探究知识的激情和兴趣。例如,在介绍质量这个概念时,一位教师先拿出一个大铁锤和一个小铁钉,问大家:它俩谁含有的物质多?谁含有的物质少?顺理成章地得出“物体所含物质的多少叫物体的质量”,紧接着教师又补充了“物质”和“物体”是两个不同的物理概念。例如,身边的铅笔、桌椅、电动车、轮船、圆柱体铁块等成品叫做物体;而组成铅笔、桌椅、电动车、轮船、圆柱体铁块的石墨、木材、钢铁、橡胶、塑料等原材料叫物质。请同学们想一想:物体和物质之间有什么关系呢?一石激起千层浪,同学们立即信心十足地答道:物体是由物质组成的;还有其他关系吗?大家通过讨论后又有同学补充道:物体里含有的物质越多,其质量就越大;含有的物质越少,其质量就越小。通过不断地完善和补充,使学生加深了对物体、物质、质量等概念的理解,达到了较好的教学效果。教师的一言一行,无时无刻不在影响着自己的学生。俗话说:德高为师,身正为范。一位优秀的教师,不仅要有高深的知识,还要有积极进取,乐观向上的敬业精神,实事求是的良好作风。例如:在新授课《声的利用》教学中,教师可向学生介绍说:人从呱呱坠地时起,就开始利用声音了,妈妈能从孩子的哭声中发现宝宝情绪的变化。水手可以通过汽笛的回声判断悬崖的距离。医生会用各种各样的超声仪器为患者诊病。接着让同学们想想议议:自然界中的声现象实在是太多了。除了人类,动物中也有不少是利用声的高手。你能不能举出一些书上的例子?一番讨论之后,利用大屏幕打出火山喷发的图片,在学生观看的同时,教师陆续介绍:大自然的许多活动,如地震,火山爆发,台风,海啸等都伴有次声波产生。处理这些信息,可以确定这些活动发生的方位和强度。蝙蝠通常只在夜间出来觅食,但从来不会撞到墙壁,树枝上。原来,蝙蝠在飞行时发出超声波,它会根据反射的回声锁定目标位置。采用这个原理制成了超声导盲仪可以探测前进道路上的障碍物,倒车雷达更是在汽车上得到了广泛的应用。科学家利用了这个原理发明了声呐。由此可以探知海洋的深度,绘出水下数千米处的地形图,还可以用它获得水中鱼群的信息。本节课充分发挥了教师的主导作用,不断变换探究新知识的角度,激发了学生学习的兴趣,集中学生的注意力,在短时间内准确地把握好教材中声的知识,轻松驾驭课堂,使学生主动活泼地学习新知识。同时也培养学生的学习物理知识的兴趣。

二、引入生活素材培养学生的学习兴趣

教师是知识的有效传播者,更是能力的培养者。学生学习的目的就是要学以致用。落实到物理教学中,就是通过学习物理知识,进而运用所学知识形成解决生活中的实际问题的能力。若教师能够将生活中的素材引入课堂,对培养学生学习物理知识的兴趣会起到事半功倍的效果。例如:在学习新课之前,先提出:有谁见过火可以在水中燃烧?听到这个问题后同学们都迟疑起来。大家都知道在通常情况下,水和火是相克的,水是用来灭火的,火怎么可能在水中燃烧呢?看到学生疑惑的眼神,教师可告诉学生到教材《平面镜》一章节中去寻找答案。这样学生就会快速拿出物理书翻阅起来,继而学生都快速地进入自觉学习的状态。教师引用生活素材,为学生们创造出主动探究的学习氛围。接着什么是平面镜、平面镜成像的原理、平面镜成什么样的像等一系列话题相继抛出,解决。再如,珲春地区冬暖夏凉,气候夷人。是许多外地人来旅游时都流连忘返,你知道是为什么吗?经过讨论:有的学生说珲春冬天不是很冷,夏天又不是很热。有的学生说珲春因为靠着日本海近的原因。其实同学说的都有些道理,但是都没有说到点子上:因为质量相同的不同物质,当吸收或放出同样热量时,比热容较大的物质温度变化小。因此,比热容大的物质对调节温度有很好的作用。而珲春正处在中,俄,朝三国交界处的海湾,面朝日本海,北临亚洲大陆,是典型的海洋性气候。海水的比热容较大,当环境温度变化较快的时候,海水的温度变化相对较慢。有助于调节了珲春地区的温度变化。使许许多多的人都感觉到:别的地区不是热的要命,就是冷得要命。其实这就是比热容在作怪的缘故。介绍到这里,有的学生还是不明白。进一步阐明:水的比热容是沙石的4倍多,质量相同的水和沙石,要使它们上升到同样的温度,水会吸收更多的热量;如果吸收或放出的热量相同,水的温度变化比沙石小得多。所以独特地理位置的珲春,才能冬暖夏凉。而在内陆地区的气候,就不这样了。由于沙石的比热容较小,吸收同样的热量,温度会上升很多,热的时候很热。所以内陆地区的昼夜温差很大。冷的时候又很冷。可以说凭老师一句启发的问题,激发出了若干个让同学们感兴趣的话题。正确的质疑和思考是学生学习动力的源泉。而创设一个带有无限想象空间的问题,正是让学生产生质疑和思考的前提,更是激发学生探究兴趣的有效方法。

三、设计实验活动激发学生的探求兴趣

“实践是检验真理的唯一标准”。教师根据教学内容和学生实际,引入新课前提出比较简单的问题,使学生有意识有目的的进入学习状态,并组织全班各个小组讨论。在讨论时教师要善于捕捉学生的智慧火花,不失时机地给予积极评价,使学生产生愉悦的心理体验,在此过程中学习兴趣大大提高了,增强创新性学习的自信心和自觉性,从而激发学生的创新性学习动机的产生。同时创设独立思考,主动求知的教学环境,为使学生充分发挥主体作用,在提出讨论问题时也可以巧妙地设置“错题”或“辩论题”引起学生的辩论。如在教学中教师可以这样调动学生的学习积极性,使学生踊跃参加课前的活动:教师拿一个铅笔,问一下:这是直的吗?答:是的。把铅笔放到透明的玻璃杯中,问:铅笔还是直的吗?答:是的。强调一下,见证奇迹的时候到了,教师请同学们用烧瓶往玻璃杯里倒水,注意了,看看这时的铅笔还是不是直的?此时,不要急于回答,让学生仔细观察,多思考一会儿。只见就连平时上课就睡觉的学生都仔细地观察起来。有的学生还把烧杯拿起来仔细观察,有的学生围着烧杯转圈观察,大家都感到奇怪。有的学生还说:我以前怎么没发现这一现象呢?这是为什么?没有倒水时,铅笔还是直的,倒完水后,铅笔就变弯了。这时教师抓住时机迅速引入新课:这节课我们就学习这个现象《光的折射》。激发和培养学生的好奇心是唤起思维活动的起点,也是学习兴趣培养的基础。利用实验引入新课也是物理课堂中经常用的,好的开始是成功的一半,上课前做一下这个实验活动,整个课堂就能活跃起来,在此基础上找一个表达能力较强的学生解释说明这个现象的原理。通过这个活动,使学生有了表现自己个性和才能的机会,培养了学生的观察能力和探究兴趣,还提高了学生的表达能力。在同学们的积极参与下,很多学生在课堂上都愿意听课,培养了学习物理知识的兴趣。再如在讲解“浮力”时,教师可向学生提出了这样一个问题:浸在液体中的任何物体一定都会受到液体对它的浮力作用吗?问题提出后,学生异口同声的回答:“会。”当教师告诉学生这种说法是错误的时候,大家都惊讶地睁大了疑惑的眼睛。教师可请一名同学阐述浮力产生的原因——浮力是由于物体的上下表面受到液体(或气体)的压力差所产生的。接着教师拿出一个底部有一个小破洞的花瓶,然后请物理课代表用502胶水和一片小玻璃把花瓶破洞粘上;然后往花瓶里放水,这时候水已经把这片小玻璃片淹没了。这时教师再问:这片小玻璃在水里究竟有没有受到水对它的浮力作用?同学们都回答:“没有受到水对它的浮力”。并顺利得出:因为这片小玻璃的底部并没有受到水对它的压力,所以,它根本就没有受到水对它的浮力的作用。结合教材内容,适当地补充一些形象生动的小实验。例如讲到摩擦起电时,可以补充人体也能因摩擦而带电的实验,从而充分说明人体也是导体而不是绝缘体。用手掌摩擦有机玻璃棒,玻璃棒带正电,而手掌带负电。前者用验电器可以试验出来,而用手掌去接触验电器的金属球时,金属箔片并不张开。这是因为人体是导体,摩擦所得的电荷很快就通过人体跑掉了。如果人站在绝缘板上,用验电器就能查明手掌所带的电荷。再如:学习加运动和力的相关知识时,学生可以将这部分知识点和实际生活结合起来,自己以实验的形式来对运动和力的关系进行探索,并依靠实验来准确了解及掌握运动和力的相关知识。学生可以利用玻璃弹珠、棉布、木板、尺子等生活中常见的物品,合作制作出简易的小球斜坡装置,并通过该装置来确定玻璃弹珠在静止下滑,以一定初速度下滑等不同情况下的水平运动的距离。小球运动的距离与哪些因素有关?通过几次不同的实验,不断地启发学生讨论:小球受到的阻力越大,运动的距离越短,小球受到的阻力越小,运动的距离越远。如果小球不受阻力的情况下会如何运动?让同学们展开想象的翅膀去大胆地猜想。有的同学说小球会保持静止,有的同学说小球会做匀速直线运动。这时教师不失时机地推理出:在没有阻力时,小球将永远地沿直线匀速运动下去。生动而又形象地表明了运动和力的关系:”力是改变物体运动状态的原因”。学生可以始终保持好奇而积极的态度学习运动和力之间的关系,大幅度提升了物理学习效率。通过这些实验加强了学生对初中物理基础知识的理解,提高了学生基本解题的技能,也激发了同学们学习物理知识的兴趣。此外,可通过布置课后作业时培养学生学习物理的兴趣。教师可根据学习新课的内容,利用学生对刚学的东西产生了浓厚兴趣时布置课后作业,在做作业过程中处于积极的状态,从而主动地去思考解决问题的方法。教师在教学中通常把生活中常见的生活实例作为作业题。例如:夏天,如果你要喝冰凉的饮料,会选择加冷水还是加冰块?为什么?在北方的冬天,为了更好地保存蔬菜,人们通常会在菜窖里放几桶水,这是为什么?总之,要培养学生的学习兴趣就必须引导学生质疑问题。在此过程中要循循善诱地引导学生勇于发现问题,大胆地提出问题,面向所有学生来共同讨论,集思广益解决此问题的方法,克服担心答错的心理障碍,教师要及时给予鼓励,帮助学生战胜学习中的困难,积极主动地去探索,点燃学生培养学习兴趣的火焰。综上所述,学习兴趣是决定学习效果的重要影响因素,若是没有足够的兴趣支持,学生很难主动、积极地进行物理知识学习,从而导致学习效率难达预期。而物理实验本身具有高度的趣味性,同时与实际生活有着紧密联系,从而能够充分吸引学生的兴趣。在此基础之上,物理实验还有着生动、新奇、直观等特点。能让学生在进行实验的过程中始终保持着良好的学习兴趣,不会出现半途而废的情况。因此,初中生在学习物理知识时,可以以教材为抓手,通过探究和实验来培养自身的学习物理知识的兴趣。与此同时,将物理实验和实际生活结合起来,学生可以依靠自身的探索过程来强化兴趣,从而更加积极主动地投入学习中去,促进物理学习效率的稳步提升。

作者:李长林 单位:珲春市英才学校

初中物理实验研究3

创新能力培养是初中生物理核心素养的重要方面。类比思维是一种创新性思维,在初中阶段加强对学生类比思维能力的培养,对学生创新能力的发展具有重要意义,而初中物理学习内容为培养学生的类比思维能力提供了丰富的载体。本研究从理论和实践两个方面进行了较为深入的探索。我们认识到,模型法是培养学生类比思维能力的重要方法。在理论研究和实践研究相结合的基础上,立足课堂教学实际,以培养学生的核心素养作为切入点,从形成物理观念、启迪探究灵感、提升物理实验能力、促进能力迁移、优化课堂教学环境五个方面,提出以下关于培养初中生物理类比思维能力的教学策略。

一、运用类比思维形成物理观念

(一)运用理想化模型帮助学生建立物理观念理想的光滑平面、理想的滑轮、理想的杠杆、轻质小球、点光源等都是初中物理教材中常见的理想化物理模型。运用理想化的物理模型是研究物理问题的常用方法,可以更好地揭示物理现象的本质和规律,帮助学生建立物理观念。运用理想化的物理模型建立新的物理观念,是一个类比思维形成的过程。例如,我们把眼睛的结构简化为凸透镜、把远处物体发出的光线看成平行光线、把近处物体发出的光线简化为点光源发出的光线等,就是利用理想化的物理模型分析问题。再如,初中物理教材中液体内部压强计算公式就是用理想化的物理模型导出的。这是一个运用理想化的物理模型探索物理规律的典型例子,先在观察和实验的基础上归纳出液体压强定性的规律,然后建立理想模型。在这一过程中,不但用理想化的模型验证了由实验归纳出的液体压强的定性规律,而且通过对理想模型的研究得出液体压强的计算公式。

(二)运用物理模型类比帮助学生建立物理观念教师运用日常生活中熟悉的物理模型进行类比有利于学生建立新的物理观念。日常生活中的例子生动形象,有利于帮助学生实现类比迁移。日常生活中一些看似与所学知识毫无联系的例子,经过认真思考,能够与所学的物理知识形成远类比(不同学科不同范畴的事物之间的类比属于远类比),实现知识迁移,促进学生深层次理解所学物理知识。例如,用拔河比赛与摩擦起电进行类比,把电荷定向移动形成电流与操场上学生沿跑道朝同一方向跑步进行类比,电压和水压相类比,太阳系的行星结构模型与原子的结构模型相类比。

(三)运用情景化模型类比帮助学生建立物理观念在本次研究中,我们应用情景化模型类比对学生进行类比思维能力的培养。例如,在建立速度的概念时,可以利用龟兔赛跑的故事引入如何比较物体运动快慢的问题,然后再由百米赛跑中计时员和观众比较运动员运动快慢的方法类比出比较物体运动快慢的方法。其中,龟兔赛跑是一个提出问题情景模型,百米赛跑中计时员和观众比较运动员运动快慢的方法是一个解决问题情景模型,运用这两个情景化问题模型进行类比,学生就会比较容易地建立起速度的概念。二、运用类比思维启迪探究灵感物理类比具有启发功能,在探究问题的过程中对启迪学生有重要作用。在本次研究中,我们运用类比思维的这一功能对学生进行了类比思维能力的培养。例如,在导入新课法拉第电磁感应定律时,教师设问:“奥斯特发现了电流的磁效应,电流能够产生磁场,那么磁场是否也能产生电流呢?”学生会回答:“磁能生电。”这里是运用简单共存类比启迪学生发现问题。事实上,在更多的情况下,我们并不是特别关心类比能说明一些什么道理,得出一些什么样的推论,而是让类比作为我们行动的“发动机”———这正是类比的启发作用之所在。学生探索新问题的时候,这样的“发动机”是必不可少的。

三、运用类比思维提升物理实验能力

在本次研究中,我们从以下三个方面运用类比对学生进行了物理实验能力的培养。一是学生参与实物模型的制作,提升实验能力。物理模型是在类比的基础上形成的,运用物理模型可以模拟物理功能,是研究物理问题的重要方法之一。例如,眼睛的结构模型、潜水艇模型、船闸模型、条形磁铁的磁场模型等。二是建立物理实验思维方法模型,提升学生物理实验设计能力。例如,控制变量法思维模型等。三是重视学生小实验,促进学生实验能力迁移。四、运用问题模型类比促进解题能力迁移在本次实验研究中,我们认为学生解题的过程就是一个运用未知问题模型和已知问题模型进行类比的过程。学生解题困难的原因主要有两个方面。第一个方面是在平时的学习中没有建立或没有正确建立相应的物理概念模型、物理规律模型及问题模型(例题)。第二个方面是根据所要解决问题的情景不能建立相应的物理模型。解决上述问题的方法有以下两种:一是进行变式训练帮助学生建立典型的物理概念模型、规律模型及例题模型。如杠杆模型、滑轮模型、连通器模型、斜面功能模型、串并联简单电路模型等。二是培养学生的审题能力。首先要尽量弄清楚题中所给的条件及其关系,其次要厘清问题表征,最后要建立所要解决问题的问题模型。五、构建有利于学生培养类比思维的课堂环境类比思维是学生在学习和解决新问题的过程中,利用已有的知识和经验,对所学习的内容进行解释,对所要解决的问题提出假设和创建模型的思维过程,是实现知识迁移的过程,同时也是一个主动建构知识体系的过程。因此,在培养学生类比思维的教学中,学生是学习的主人,教师是学生学习的引导者。教师要为学生锻炼类比思维创造一个宽松的课堂环境,根据类比思维的机制,精心设计教学过程,采用启发式、探究式、支架式等教学模式,鼓励学生积极思考,大胆探索,利用已有的知识和生活经验,大胆进行类比,实现知识的迁移,培养创新意识,体会到创新的快乐。课堂教学是学生进行类比思维训练的主阵地,只有构建适宜类比思维的课堂环境,才能实现培养学生类比思维的目标。

作者:李武军 单位:新乡市第三十中学