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初中物理实验教学中学生动手能力的培养策略

作者

张萍

东宁市第二中学 157299

物理学科的发展与实验紧密相系,实验不单单是验证物理规律、掌握物理概念的重要手段,更是培养学生实践能力、创新思维与科学态度的有效路径,《义务教育物理课程标准(2022 年版)》明确宣称,应引导学生“经历科学探究的历程,学习科学研究的办法,培养科学探究的才能”,而动手实操正是科学探究的核心内容。

一、初中物理实验教学中学生动手能力培养的现存问题

(一)实验教学形式单一,学生被动参与

部分教师在实验教学过程中依旧采用传统模式,以教师开展的演示实验为主,哪怕安排学生去做实验,多数为按固定流程开展的验证操作,教师会事先细致讲解实验步骤、明晰预期结论,学生只需机械地依照流程去完成操作,不用自己去思索实验设计逻辑、操作原理及优化方案,在这种教学形式的环境下,学生欠缺积极探索的空间,动手操作仅停留在执行的范畴,不太容易形成独立设计实验、分析操作问题的能力,无法借助动手操作深化对物理知识的体悟,动手能力培养徒有表面形式。

(二)实验资源不足与利用不当,限制动手机会

部分学校因经费、场地等条件受限,实验器材数量少,无法契合学生分组实验的基本需求,造成学生实际动手实操的机会被压缩;有一部分学校配备了充裕的实验器材,但呈现“重保管、轻视实际使用”的状况,教师怕学生操作出错弄坏器材,可能是为节省课堂时间,从而降低学生自主操作的环节占比,更多用讲解把实际操作环节替代掉,让现有的实验资源未能实现有效利用,进一步抑制了学生借助实践增强动手能力的可能。

(三)评价体系不完善,忽视过程性反馈

现今初中物理实验评价多数以实验报告完成质量和最终实验结果是否无误为核心依据,对学生实验过程评价的缺失明显,评价内容未涉及器材选择合理性、操作步骤规范性、实验问题解决能力等关键要点,不能迅速发现学生动手操作时存在的缺陷,也不容易针对学生操作的细节进行有针对性的指导,这种“结果至上、忽视过程”的评价方式,无法对学生在实验中的探索与尝试加以肯定,造成学生没有改进操作、提升能力的动力,动手能力无法得到持续发展。

二、初中物理实验教学中学生动手能力的培养策略

(一)优化实验教学方法,增加探究性实验占比

传统验证性实验易使学生陷入被动操作局面,教师应扩充探究性实验的占比,让学生参与实验的设计、操作以及分析环节,自主推想物理原理,增进动手探究能力,符合初中物理针对科学探究的教学要求。

例如,在初中物理八年级下册“第十二章简单机械”中“第 1 节杠杆”的教学里,教师可率先引导学生把生活中的跷跷板、撬棍等工具结合起来,提出有关杠杆的猜想,如“杠杆的平衡说不定跟动力、动力臂、阻力、阻力臂有关系”,教师为学生提供杠杆、支架、钩码、弹簧测力计、刻度尺等用具,让学生自主编排实验方案。教师引导学生琢磨控制变量,探究杠杆平衡之际动力、动力臂跟阻力、阻力臂的关系,如保持阻力及阻力臂不产生变动,调整动力臂的大小,留意动力的变动。在开展实验期间,教师指导学生按规范操作,采用刻度尺测量力臂大小,用弹簧测力计去测量力大小,学生自主去完成实验设计、操作与数据整理,动手能力得到了充分的锤炼。

(二)整合实验资源,开发低成本自制器材

部分学校出现实验器材短缺现象,因此,教师应开发低成本自制器材,可解决资源短缺这一问题,又能让学生在制作过程中掌握器材结构与原理,增强动手实操能力,还能让学生体会到物理跟生活的联系,符合教材贴近生活的教学理念。

例如,在初中物理八年级上册“第五章透镜及其应用”中“第3 节凸透镜成像的规律”教学里,教师能引导学生拿生活材料去开展实验,教师叫学生准备齐全凸透镜、蜡烛、光屏、光具座(还可以用带刻度的直尺替代掉)等,教师引导学生把蜡烛、凸透镜、光屏按顺序装到光具座上,把三者中心弄到同一高度。要求学生把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上,直到光屏上出现明晰的像,查看像的大小,同时把当下蜡烛到凸透镜的距离(物距)和光屏到凸透镜的距离(像距)记录好,学生慢慢把蜡烛往凸透镜移近,重复做上述操作,多次调整物体到凸透镜的距离,记下对应的像距和像的特性,处于实验进行阶段,教师提醒学生留心观察细节,准确度量与记录数据,依靠这样的实验,学生自己探究凸透镜成像规律,动手能力得到切实锻炼。

(三)完善实验评价体系,注重过程性评价

仅依据单一结果的评价无法全面体现学生动手能力,所以教师要完善评价体系,聚焦过程性评价,留意学生实验操作的规范水准、问题处理本领等,可及时反馈学生存在的不足,激发学生去做改进,协助学生提升实操本领,符合物理学科实验教学评价需求。

例如,在初中物理九年级全一册“第十七章欧姆定律”中“第1 节电流与电压、电阻的关系”实验教学里,教师可构建过程性评价体系,教师核查学生对实验原理(如是否清楚要探究电流和电压、电阻的相互关系,需控制变量)、器材用途(电流表、电压表、滑动变阻器的功能)的掌握情况。处于实验进行阶段,教师查看学生操作是否规范,仿若电路是否以正确方式连接,滑动变阻器接线是否采用“一上一下”形式,能否把电表数据准确读取并记录下来,倘若学生操作出现差错,即时记录并给予引导,实验操作结束,教师评判学生对实验数据的处理水平,如是否可以分析数据,进而得出“电阻恒定,电流和电压成正比;电压恒定,电流和电阻成反比”的结论,实施学生小组互评活动,让学生互相评判实验里的表现,依靠多层面过程性评价,全面促进学生的动手实践能力。

三、结语

综上所述,初中物理实验教学对培养学生动手能力十分关键,现今教学里存在实验形式单一、资源不够且利用不恰当、评价体系不完善等问题,影响了学生动手能力的成长,就这些问题而言,可凭借优化实验教学方法的途径,添加探索性实验;把实验资源加以整合,开发费用低的自制器械;修整实验评价体系,突出过程性评价等策略进行解决问题,这些策略可激发学生对实验的兴趣,增进动手操作的规范水平,培养问题解决的能力。

参考文献

[1]王兴森.刍议初中物理实验教学中学生动手能力的培养[J].课堂内外(初中版),2024(9).

[2]马自荣.浅谈初中物理实验教学中学生动手能力的培养[J].中国校外教育,2020.