缩略图

初中物理实验教学中学生科学探究能力培养的策略与实践

作者

刘哲

长春市第五十七中学校

摘要:科学探究能力作为物理学科核心素养的关键要素,对于提升学生的物理认知与综合能力具有举足轻重的作用。伴随2022版《义务教育物理课程标准》的崭新发布,初中物理实验教学迎来了新的变革,更加聚焦于学生科学探究能力的全面培养。本文旨在深入剖析在初中物理实验教学的广阔天地中,如何运用科学有效的策略与实践路径,精准施策,以期全面提高学生的物理素养与科学探究能力。

关键词:初中物理;实验教学;科学探究能力;实践探索;

引言

《义务教育物理课程标准(2022年版)》犹如一盏明灯,照亮了初中物理教学的前行之路,其鲜明地突出了物理课程的实践性特征,明确将实验教学作为培养学生科学探究能力的主阵地。科学探究能力,这一综合素养的璀璨明珠,涵盖了从敏锐地发现问题、勇敢地提出问题,到熟练地动手操作、精准地收集数据,再到深入地分析处理数据、准确地解释数据,直至清晰地表达交流成果的全过程。面对这一系列挑战,初中物理教师需以前瞻性的视野与创新性的思维,深入探索实验教学的有效策略,为学生的科学探究之旅铺设坚实的基石。

一、点燃好奇心之火,激发探究欲望的源泉

好奇心,如同科学探究的璀璨星火,是引领学生踏入科学殿堂的钥匙。在物理实验教学的广阔天地中,教师应巧妙设计充满趣味性、紧密贴近生活实际的实验活动,犹如点亮一盏明灯,照亮学生好奇心的深处。例如,在“声音的产生与传播”这一奇妙章节中,教师可巧妙运用音叉的悠扬振动、鼓面的欢快跳跃,引导学生亲眼见证发声的奇迹,亲身感受声音在空气中流淌的韵律,从而在他们心中种下对声音产生与传播条件无尽探索的种子。

二、构筑科学探究的思维殿堂,引领严谨求实的探究之路

在探究活动扬帆起航之前,教师需扮演智慧引路人的角色,引导学生规避随意与盲目的暗礁,踏上科学探究的稳健航道。通过精心设问、合理猜想、周密设计实验方案等关键环节,逐步构筑起学生科学探究的思维殿堂。以“滑动摩擦力大小与哪些因素息息相关”的探究为例,教师可先激发学生的想象,鼓励他们大胆猜测滑动摩擦力可能受哪些因素的影响。随后,引导学生亲手设计实验蓝图,巧妙运用控制变量法的利器,逐一验证每一个猜测,让他们在实践中锤炼科学探究的严谨与求实,感受科学真理的璀璨光芒。

三、精心策划实验设计与操作,深度激活学生探究潜能

实验设计与操作过程,作为培养学生科学探究能力的核心环节,其重要性不言而喻。教师应如领航员般,精准指导学生依据实验目的,深思熟虑地选择实验原理,匠心独运地设计实验步骤与方案,并熟练掌握实验器材的正确选择与使用方法。在实验操作的广阔舞台上,教师应化身为观察者与引导者,细致入微地引领学生观察实验现象,一丝不苟地记录实验数据,深入浅出地分析实验结果,从而全面锻炼学生的动手操作能力与数据处理能力。

以“液体压强与哪些因素有关”的探究实验为例,教师可放手让学生自主设计实验方案,如同探险家般,勇敢地探索未知领域。通过巧妙地调整探头在液体中的深度,以及精心选择不同密度的液体,学生们将亲眼目睹液体内部压强的微妙变化,如同揭开自然界的一层面纱,感受到科学探究的魅力与乐趣。

四、强化实验后结论解释,促进深度交流与合作共享

实验后的结论解释与交流合作,是锤炼学生论证能力、培育合作精神的关键环节。教师应如智者般,引导学生运用严密的证据与逻辑推理,构建对实验现象的科学解释,并鼓励他们勇敢地站上舞台,与他人分享实验成果与心得。通过小组讨论的热烈碰撞、汇报展示的精彩纷呈,学生不仅能够锻炼自己的表达与交流能力,更能学会倾听他人的声音,尊重不同的观点,从而在合作中共同成长,在交流中不断反思。

如:在“浮力大小与哪些因素有关”的探究实验教学中,实验结束后,教师可精心组织一场小组讨论的盛宴。学生们围坐一堂,纷纷展示自己的实验数据与结论,如同科学家般,严谨地分析、论证。教师应适时引导,帮助学生深入分析实验中的误差来源与不足之处,如同工匠般,精心打磨每一块知识的宝石。这样的交流与合作,不仅让学生们的科学探究能力得到了全面提升,更让他们学会了如何在团队中发挥自己的力量,共同攀登科学的高峰。

五、深度整合跨学科知识,增强综合应用能力

为了让学生更全面地理解和应用物理知识,教师可以巧妙地融合跨学科内容,如将物理与化学、生物、数学甚至信息技术等学科紧密相连,设计出既富有挑战性又贴近实际的综合性实验。例如,在进行“光的折射”实验教学时,可以引入数学中的几何知识来解释光线在不同介质中的传播路径,或者结合生物学知识探讨光在生物体(如眼睛)中的作用,这样的设计能够让学生深刻体会到物理与其他学科之间的内在联系。不仅能极大地激发学生的学习兴趣,促使他们主动探索未知领域,还能有效锻炼学生综合运用多学科知识解决实际问题的能力,形成更加完整和系统的知识体系,为未来的学习和研究打下夯实的基础。

(六)拓展多元化课外探究,深化学习体验与视野

在课内实验教学的基础之上,教师应积极引导学生投身于多姿多彩的课外探究活动,如物理模型制作、科学竞赛参与、小课题研究等,以丰富学生的学习经历。例如,通过指导学生设计并制作风力发电模型,或组织参与青少年科技创新大赛,不仅能锻炼学生的动手实践能力,更能激发其创新思维。此外,鼓励学生参与长期的项目式学习,如“校园节能改造计划”,让学生综合运用物理知识,结合环保、经济等多学科视角,提出并实施节能方案,这种跨学科的探索方式极大地增强了学习的深度和广度。

同时,建立与科技馆、研究所等机构的合作关系,组织学生实地参观学习,近距离感受科研工作的魅力,不仅能拓宽学生的知识视野,更能深化他们对物理学的理解和热爱。这些课外探究活动不仅提升了学生将理论知识转化为实践应用的能力,还显著增强了他们的自信心和成就感,激发了持续探索科学奥秘的动力。更重要的是,通过这些活动,学生学会了团队合作,培养了创新意识和实践能力,为未来的学术追求和职业生涯奠定了坚实的基础,也让他们更加坚定地走在科学探究的道路上。

结束语

初中物理实验教学是培养学生科学探究能力的重要途径。只有我们不断探索、创新、实践,才能真正点燃学生心中对科学的热爱之火,为他们的终身发展铺设一条坚实的科学之路,让他们在未来的日子里,无论身处何方,都能以科学的眼光观察世界,以探究的精神面对生活,成为具有科学素养和创新能力的新时代人才。

【参考文献】

[1]孙家磊.初中物理教学中学生动手能力的培养[J].黑河教育, 2019(10):31.

[2]陈军.初中物理实验教学问题及对策探究[J].物理教学探讨, 2022(06): 1.