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微实验在初中物理教学中的有效运用分析

作者

郄增涛

河北省石家庄市鹿泉经济开发区学校 石家庄市 050200

前言:

在初中物理教学中,要让学生始终保持物理学习积极性,勇于深度探索物理知识领域。通过微实验鼓励学生主动进行微实验操作,高质量完成课堂学习。在课堂教学与生活应用之间,要将物理知识通过微实验的方式应用于其他相关领域,以扩大应用范围。所以,微实验在初中物理教学中的有效运用分析正是基于以上内容所制定的教学策略,有望在微实验应用过程中进一步提高学生的物理素养。

1 微实验在初中物理教学中运用的意义

初中阶段要培养学生在物理学习中的动手能力,通过参与微实验不断积累学习经验,使微实验在初中物理教学中能够有效运用并产生实际教学意义。首先,教师要结合学生的学情策划适用于课堂教学的微实验教学方案,在教学实践中增强课堂互动效果,提高学生的实验能力。教师根据不同的微实验环境需配备实验器材、参考资料,满足学生对于实验过程和相关数据的操作与探索需求,使其在初步探究时能借助微实验操作培养自身的物理实践能力,完成将实验步骤从书本搬到课堂的过程,使学生能在实验操作过程中既能积累经验也能独立解决问题,而教师则可以通过微实验观察学生学习情况完成课堂教学。其次,让学生在微实验中通过亲身实践证明物理概念的过程是初中物理教学的重要环节,只有深度理解实验原理才能巩固记忆,借助微实验的直观演示掌握物理概念。学生需要在课堂交流中探究物理现象,并具备将抽象概念转化为具象实践的能力,以此来进一步证实微实验在初中物理教学中的存在价值和让学生获得多维度知识的必要性。最后,微实验存在的意义不仅在物质层面,在精神层面还可以赋予学生物理智慧,让学生具备拓展实验思路、培养逻辑性认知的主动性。微实验在互动中所产生的教学效果会吸引学生目光,使其精神高度集中在实验操作上,这是无法用语言教学所能达到的效果。因此,精神层面的赋能往往会使学生徜徉于物理知识领域并乐在其中。

2 微实验在初中物理教学中的运用策略

2.1 引导学生自主操作微实验过程

初中物理教师要引导学生自主完成微实验全过程,全面掌握物理知识,具备解决实际问题的能力。例如,在“电能电功”教学中,教师要先明确教学目标,让学生懂得公式能量变化的量度,借助微实验对电流、电压、通电时间进行探究学习,证明其与电流做功之间的关系。然后,通过视频教学的方式讲述家用电表的工作原理和读数方式,为学生自主操作微实验做铺垫。在实验准备过程中,让学生将电源、灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器等相关实验器材依次摆放好,给学生接触实验器材的机会,满足学生的好奇心。在设计微实验时,要提示学生按步骤操作,保证实验安全性。教师以合作学习的方式为各组布置学习任务,通过微实验观察探究电能转化和影响电功的因素。在实验过程中要有专人记录数据并进行对比。在实验的最后,要让学生对家用电表进行观察和解读,通过电表盘的转速计算电费,使教学的实践性更强。此外,还要让学生对合作学习做自我评价,给自己的小组打分,并且鼓励学生根据家里的实际用电量制定节能计划。通过参与微实验,学生会经历发现问题、分析问题、解决问题的过程,达到合作学习的目的,同时,学生也会因自主操作微实验而收获满满[1]。

2.2 借助微实验突破教学难点问题

教师在课堂上可以借助微实验突破教学难点问题,使学生在学习时更加轻松获得物理实践经验。例如,在“磁现象磁场”教学中,可以通过微实验的方式让学生看到磁极间的相互作用过程,将肉眼看不到的磁场通过实验的方式使其变得可视化,培养学生的科学观和空间概念。在实验过程中,需要准备好条形、环形、蹄形磁铁和细线,为学生讲述操作步骤,并将细线与磁铁绑定使其悬置,将另一磁铁靠近并观测确定条形磁铁的 N 级和 S 级位置。演示结束后,鼓励学生将其他形状的磁铁做重复实验,分别寻找 S 级与 N 级的位置,以此实验操作得出如何判断物体磁性的方法。然后,利用铁屑与玻璃片完成测试磁场实验,将玻璃片放置在磁铁上方,安排学生轻轻敲动玻璃片,观察铁屑分布情况并进行磁极指向的记录,让学生亲眼看到磁场的存在形态。其实,生活中很多的物理现象并不是肉眼可见的,比如 Wi-Fi 网络,教师可以让学生进行合作学习,探究磁场与 Wi-Fi 技术之间的关系,为后续的教学做铺垫。初中物理教学要重视对教学难点问题的突破,通过微实验的操作学生既能掌握实验原理、理解实验内容,还能联想到与实验相关的新知识,并因此而产生好奇心。教师要利用微实验提高学生对于物理的学习兴趣,学生也会在每一步的实验操作中感受到物理学的精妙[2]。

2.3 关联生活场景延伸微实验应用

人类生活的社会离不开物理学知识的应用,生活中的各方面都能看到物理学的影子。在初中物理教学中,通过微实验关联生活场景能使学生看到很多存在物理学痕迹的领域,更能激发学生的学习探究热情。例如,在“摩擦力”教学中,教师会将课程内容延伸至生活领域,引导学生寻找生活中存在摩擦力的现象。比如,ABS 防抱死系统、轮胎花纹、打火机、攀岩手套等,通过微实验得出物理原理,对比数据解释设计思路。以刹车系统为例,准备实验用的自行车模型、砝码、测力计和各种摩擦工具,然后开始实验。先请一位同学推着自行车前进,突然手动刹车,接下来让另一位同学对车子滑行距离进行实地测量,将其记录为原始制动距离数据。后面陆续更换不同摩擦材质测试速度,检验制动效果并将数据依次记录下来。教师要鼓励学生通过运用不同刹车力对固定刹车片做变量测试,记录相关数据并制成各组数据实验对比记录表用于实验结果的总结,以此来证实影响和控制摩擦力的力学原理[3]。

结论:

物理学的发展让人类社会的生存环境不断升级,在初中阶段学到的物理知识是基础,所以要使其更加扎实才能在高中物理学习中发挥推动作用。教师在物理微实验领域的探索并未止步,反而要向着更加深远的方向前进,要结合现代社会的新技术、新形式不断设计、更新微实验内容与形式,帮助学生在学习中积累物理实验经验,感受物理学的无限奥妙与魅力。因此,教师要以提升学生物理素养为目标,发扬深度教研精神、不断创新教学理念、提升物理课堂实验品质、专注于培养学生的物理实验能力,才能使初中物理教学更具实践价值与意义,进而促进物理教学工作的高质量完成。

参考文献:

[1]符方阳.微实验在初中物理教学中的有效运用分析[J].广西物理,2023,44(01):115-117.

[2]吉兴邦.趣味实验在初中物理教学中的应用和探究[J].广西物理,2021,42(04):83-85.

[3]龚丰裕.小实验在初中物理教学中的作用及应用分析[J].科技资讯,2020,18(25):148-150.