初中物理实验项目化的教学策略

2023-07-27 20:48姜苏
数理天地(初中版) 2023年2期
关键词:项目化教学物理实验初中物理

姜苏

【关键词】初中物理;物理实验;项目化教学

虽然素质教育已经实施多年,我国教育部在大力推进基础教育改革,但是许多一线教师仍然受到中、高考指挥棒的影响,将满足应试教育作为追求,让学科教学为应试教育服务,使得课程教学与学生的学科素养发展相悖[1].以初中物理实验教学为例,物理实验教学活动开展的最终目标是发展学生的科学思想、科学探究以及科学态度,致力于学生的科学素养培养,但是在实际的物理实验教学中,部分教师为了节省时间,或缩减实验探究时间,或干脆以教师操作代替学生的动手实验,导致初中生的物理实验探究兴趣被抹杀,死记硬背成为了初中生物理学习的常态.

项目化教学法在初中物理实验教学中的运用,是一个不错的尝试,与传统的教学模式不同,项目化的实验教学是将学生置于特定的项目学习情境之中,通过项目问题、项目小发明或者项目化的实际任务布置等方式,为学生提供更多参与学习的机会,坚持以学生为主体、教师为主导的角色定位,促使学生在项目化的物理实验探究中,形成浓厚的学习兴趣,获得实践探究能力的提升.

1 初中物理实验项目化教学的原则

1.1 项目选题科学性原则

项目化学习在物理实验课中的运用,需要具备明确的项目探究主题,如何科学、合理地选择项目学习的主题,是保障项目化实验开展的重要前提.在项目化物理实验教学活动的设计中,要求教师在项目选题中考虑到新课程标准的要求、学科基础知识与基本原理、学生身心发展特点以及学生是否能够有效践行项目实验学习任务等,在一系列问题的综合考量之后,进行项目化物理实验的选择,以保障项目化实验活动的顺利开展.

1.2 項目问题驱动性原则

很多学生在项目化的物理实验探索中,不能主动地发现问题,学习思维不够活跃,想要保障项目化物理实验的有效教学,需要教师设置驱动性的问题,以问题促使学生全身心地投入到项目化实验的研究之中,明确项目学习的目标,让学生在整个项目实验参与的全过程中,始终围绕一个或多个问题展开探究,能够起到激发学生学习动力的作用,使学生在项目问题的驱动下做到持续思考与自我探索,潜移默化地影响学生在项目化物理实验中的实践过程与研究结果[2].

1.3 坚持有效教学的原则

项目化学习是通过某个问题或者是某一项学习任务布置的方式,让学生亲身经历一系列的探究活动,通过观察、操作、记录、总结等,得出自己的观点.但是需要注意的是,整个探究过程必须是有效的.在项目化的物理实验参与中,学生可能会经历实验操作与观察、实验作品的制作以及成果分享交流等多种形式的活动,但是需要注意的是学生的每一个学习活动参与都要是有意义的,比如在成果分享交流中不要谈及与项目研究主题无关的话题,避免无关的操作或者谈话浪费时间,降低了项目实验探究的成效.

2 初中物理实验项目化的教学策略

2.1 改进实验器材,锻炼学生的动手操作能力

实验器材是物理实验开展中的主要工具,对实验器材的改进,可以起到带领学生思考哪种实验器材更加适合完成项目化物理实验、如何提升实验器材的实用性、怎么提升实验数据的精确性等问题.通过对实验器材的改进,提升实验器材的可靠性,是保障项目化物理实验顺利开展的基本条件之一[3].

例如 在“探究流体压强和流速关系”实验教学中,教师给学生布置了“流速大小变化对压强的影响”的项目化实验任务,其目的是让学生在项目化的实验探索中,验证当流速变大时,流体的压强会随之变小,相反,当流速变小时,流体的加强会随之变大.那么,在本次的项目实验教学中,教师首先给学生演示这样的实验过程:将漏斗倒置过来,漏斗颈在上,向漏斗口内注入水流,漏斗内的乒乓球随着水流流速的增加与漏斗紧紧贴在一起,持续向漏斗内注水,内部的乒乓球不会掉落.在教师演示完此次实验之后,部分学生提出了质疑:“有可能是因为漏斗或乒乓球是湿的,使得二者粘在了一起,乒乓球才没有掉落.”其他学生听到这个说法之后,对于本次实验的真实性产生了怀疑.于是,教师可以鼓励学生根据自己的实验猜想,改进实验器材,希望可以通过实验器材的改进,提升物理实验结果的可信度.经过学生的激烈讨论之后,开始提出各自的想法.如,其中一名学生表示“在实验开展之前,应检查漏斗和乒乓球是否是干爽的,将乒乓球放在倒置的漏斗后按压,再松开观察乒乓球是否掉落,再开展后续的实验”,还有一名学生表示“漏斗的选择是有要求的,最好选择玻璃漏斗,可以观察到水流的流速变化情况”,等等,学生提出的实验器材改进建议,是学生对物理实验思考的证明,能够促使学生形成严谨的物理实验思维,鼓励学生使用改进的实验器材完成上操作过程,促使学生在动手实践中加深对物理实验中包含的学科知识理解程度,验证并总结出流体压强与流速之间存在的关系,激活学生的实验探究意识,有助于物理实验教学起到事半功倍的效果.

2.2 以“问”启“思”,在实验探索中获得知识迁移

有效的问题提出,能够起到激活学生思维意识,促进学生主动思考问题、观察事物的作用.在项目化的实验教学中,教师应善于提出具有启发性作用的问题,开启学生的科学思维之门,促使学生在项目实验完成中调动已有经验,灵活地运用所学探索新知,建立新旧知识之间的紧密联系,促使学生在项目实验的学习活动参与中,实现从物理学知识到物理学能力的转化,提升学生的思维广度与思维深度,促进初中生的思维品质形成[4].因此,教师在项目化的物理实验教学中,应做到在学生学习需要处适时地提出问题,给学生留有足够的思考空间与实践,促使学生在主动思考中完成项目化实验学习任务.

例如 在“探索影响声音强弱的因素”实验教学中,教师可以首先提出具备启发性与探究性的问题:“声音的强弱和哪些因素有关呢? ”这既是需要学生思考和研究的问题,也是项目化物理实验的主题,根据学生在本单元中学习到的知识,很多学生在看到这个问题的时候,联系已有的知识经验,会提出一些猜想.例如,学生1:声音的强弱可能与传播的介质有关,学生2:声音的强弱与声源距离的远近有关,学生3:声音的强弱与声音本身的响度有关.学生在猜想与假设中提及的“介质”“距离”“响度”都是知识迁移运用的体现,接下来组织学生根据自己的假设设计实验,并完成实验操作的过程.以“声音的强弱与传播介质有关”的假设为例,实验小组需要选择几种不同的传播介质,在实验中控制声源处传出的声音大小及传播距离不变,测量在不同介质中声音大小变化情况,促使学生在项目化的实验学习中,巩固所学的知识,发散思维,建立更为完善的知识体系.

2.3 项目化实验联系生活,跳出时间与空间的限制

项目化的实验教学有效实施,不仅需要在学校

中开展实验探究活动,同时还要注重联系现实生活,组织学生建立“家庭实验室”,赋予项目化实验的现实意义,渗透生活教育理念,引导学生树立从生活中学习、将知识运用于生活的意识.班级虽然是物理实验教学的主战场,但是绝不是唯一的实验基地,很多物理实验的进行需要耗费较长的时间,这类实验不适合在课堂中进行,那么教师就可以通过家庭实验的项目化学习任务布置的形式,跳出物理实验的时空局限,提高学生的自主能力,更加熟练地掌握整个实验流程,提高对物理学知识点的理解程度.

例如 以“探究家庭消耗电能的多少与哪些因素有关”实验教学为例,电能的消耗与每一个人的生活息息相关,但是学生很少会关注电能消耗的问题,那么,在本次的项目化实验任务布置中,教师就可以设计一些在学校内无法短时间完成的任务.例如,要求学生记录家庭一周的电量消耗情况,在这一周内每天观察电表,记录电表中的数据以及相对应天数的家庭电器使用情况,并根据一周的观察与记录情况,提出实验猜想,譬如“家庭消耗电能与电器的种类有关”,在家庭实验的探究中发现,耗电量高的电器使用频率越高,家庭耗电量也就越高.又如,学生提出实验假设“家庭消耗电能的情况与用电器的数量有关”,经过实验探索之后,总结出使用的電器数量减少,家庭耗电量会有所减少.通过家庭实验任务的布置方式,可以起到学以致用的效果,养成在生活中随时随地实验的习惯.

2.4 完善教学评价体系,提高物理实验综合素养

评价对于学生的学习同样具有重要的作用,在以往的物理实验教学中,很多教师看到学生已经完成了实验操作流程,总结出了实验结果,就认为完成了实验教学任务,学生的努力结果没有被老师看到,未能得到应有的鼓励和表扬,容易产生一种失落感,也不能从他人的评价中发现自身的不足之处,不利于学生的全面发展.这就需要教师优化教学评价方式,完善评价体系,能够对学生的项目化实验学习过程以及学习结果给予及时的、科学的评价,在多元评价中延伸出新的实验问题,迸发出新的火花,获得学习成就感,能够促进学生的物理实验综合素养提升[5].

例如 在“探究流体压强和流速关系”的实验教学中,教师应时刻关注学生在学习过程中的表现.如,一名学生平时的学习表现并不积极,但是在此次的项目实验探索中,能够主动地和同伴交流,积极地配合小组活动,教师应就针对学生的积极学习表现给予肯定,让学生受到鼓励,感受到教师的关注,帮助这类学生在教学评价中点燃学习的热情.又如,在项目实验的研究中,一名学生提出了正确的实验猜想或者别具一格的建议,那么教师也应对学生的大胆想法作出表扬,以其为榜样,鼓励学生敢于说出不同的想法,以评价提升学生的自我效能感.此外,教师还可以组织学生自评、生生互评的方式,促使学生在多元主体评价中,实现良性循环发展.

3 结语

总之,项目化的物理实验教学,强调学生参与完整的学习过程,能够帮助学生在项目化的物理实验探究中实现理论与实践的结合,促使学生高质量、高效率地完成物理实验.因此,初中物理教师应积极地探索项目化的实验教学有效实施方法与策略,发挥出项目化教学的优势,促进初中物理实验教学效果的提升.

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