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核心素养引领下初中物理探究性实验教学提升学生实践能力的策略

作者

杨帆

吉林省大安市海坨乡学校

摘要:在当今教育全面向核心素养转型的大背景下,初中物理教学的目标与方式正经历着深刻变革。物理作为一门以实验为基础的学科,探究性实验教学对于学生实践能力的培养起着不可替代的作用。实践能力不仅关乎学生对物理知识的深度理解与应用,更是其适应未来社会、进行创新探索的必备素养。然而,当前初中物理探究性实验教学在提升学生实践能力方面仍存在诸多挑战。本文聚焦于此,深入探讨核心素养引领下初中物理探究性实验教学提升学生实践能力的有效策略,旨在为物理教学注入新的活力,助力学生全面发展。

关键词:核心素养;初中物理;探究性实验;实践能力;提升策略

初中阶段是学生科学素养形成的关键时期,物理学科在这一过程中占据重要地位。核心素养理念强调培养学生的综合能力,其中实践能力是核心素养的重要组成部分。物理探究性实验为学生提供了亲身体验科学探究过程的机会,能让学生在实践中领悟物理知识,锻炼多种技能。但在实际教学中,如何充分发挥探究性实验的作用,切实提升学生实践能力,是广大物理教师亟待解决的问题。接下来,将从精心设计实验方案、强化实验操作等方面展开探讨,以期为教学实践提供有益参考。

一、 精心设计实验方案,提升自主规划能力

在探究性实验教学的大框架下,积极引导学生自主设计实验方案,有着不可忽视的重要意义。当学生着手设计方案时,他们需要对实验目的进行深度剖析,精准把握实验想要达成的目标,这有助于他们从源头上理解物理知识的应用方向。对实验原理的钻研,能促使学生将抽象的物理概念与实际操作建立紧密联系,使理论知识具象化[1]。明确所需器材与步骤的过程,如同构建一座知识大厦,学生需要综合考量各个因素,判断器材的适用性与步骤的合理性。在思考实验变量的控制环节,学生要清晰分辨自变量、因变量与无关变量,学会运用控制变量法这一科学研究的重要手段,严谨地设计实验流程。而在规划实验数据的采集方式时,学生要依据实验目的,选择合适的测量工具与记录方法,确保数据的准确性与完整性。

在初中物理的“探索光线的反射定律”实验环节中,教师充分利用了其引导功能,将实验方案设计的主导权交给了学生们。学生先是就如何清楚地呈现光路进行了激烈的争论,在了解光传播特点的基础上,联想到借助烟雾可以直观地显示光在空中传播路径,这一思路反映出学生对于知识的灵活应用。在实验器材的确定环节,学生根据实验原理对平面镜,激光笔和可折叠光屏这几个关键器材进行了精心的筛选。其中平面镜是反射光线的工具,激光笔是稳定光源,可折叠光屏便于观察反射光线和入射光线是处于同一平面。在独立计划实验步骤的过程中,学生表现出了严密的想法。他们首先把光屏竖直而准确地安置到平面镜中,以保证实验基础条件准确。然后,使用激光笔沿光屏慢慢射入,双眼紧盯光屏并仔细查看反射光线所在,不遗漏任何细节。然后学生有条理的变换入射角的大小,对入射角和反射角进行了不同视角的多次重复测量,仔细记录了每组的数据。全过程中学生自主思考,独立操作,经过实验方案全程设计和实施,实践能力获得全方面锻炼。

二、 强化实验操作环节,锻炼动手实践本领

在物理教学过程中,实验操作被视为连接理论与实际操作的关键纽带。学生自己操作实验仪器时,这一过程给他们的手的精细动作能力带来挑战。比如在用天平对物体进行质量测量时需要准确地调整平衡螺母等,这些平衡螺母需要学生手的动作精细且平稳,这样就可以有效地促进其手精细动作的发展。而且在对示波器等仪器的操作中,学生要边观察屏幕波形变化边调节旋钮参数,大大锻炼手眼协调能力[2]。纵观实验操作进程,可以让学生直观见证物理现象动态的变化,就如同探索电磁感应现象一样,伴随着导体切割磁感线的移动状态也会发生变化,灵敏电流计指针摆动也相应地有所不同,这一直观感受可以使学生更加深入地理解抽象物理知识。通过反复进行各类实验操作练习,学生能逐渐掌握规范的操作流程,从仪器的正确安装、调试到数据的准确读取,每一个步骤都能做到精准无误,继而提高实验的成功率,循序渐进地积累实践经验,从各方面强化实践本领,从而为今后对物理世界的深入探讨构筑坚实的基础。

在初中物理“测量小灯泡的电功率”实验中,学生面临着复杂电路连接的挑战。拿到电路图后,学生们首先要依据小灯泡的额定电压、额定电流等参数,审慎选择电压表、电流表的合适量程。在连接滑动变阻器时,他们需要思考如何正确接线,确保滑片移动时能有效改变电路电阻。在连接导线过程中,学生们小心翼翼地将导线与各个元件的接线柱紧密相连,仔细分辨正负极,避免出现短路等错误。当电路成功接通,学生们开始调节滑动变阻器,眼睛紧盯着小灯泡,观察其亮度的微妙变化,同时迅速读取电压表和电流表的示数。为了得到更准确的数据,他们多次重复操作,调整滑动变阻器的阻值,记录不同电压下对应的电流值。在这个过程中,学生们不断犯错、纠错,从最初的手忙脚乱到后来能熟练、迅速地完成电路连接与数据测量,动手实践本领在反复操作中得到了显著提升 。

三、 结语

综上所述,精心设计实验方案和强化实验操作环节,是提升学生实践能力的重要策略。通过引导学生自主设计实验,能帮助他们构建实验思维体系,提升自主规划能力;而强化实验操作,则锻炼了学生的动手实践本领,加深他们对物理知识的理解。在未来的初中物理探究性实验教学中,教师应持续关注学生实践能力的培养,不断优化教学方法,将这些策略灵活运用到日常教学中。鼓励学生积极参与实验,勇于探索创新,让学生在物理实验的海洋中不断提升实践能力,为其未来的学习和生活奠定坚实基础,真正实现核心素养下物理教学的育人目标。

参考文献:

[1]魏武龙.核心素养视域下初中物理探究性实验教学策略微探[J].国家通用语言文字教学与研究,2024,(11):48-50.

[2]肖珍香.核心素养视域下初中物理探究性实验教学策略[J].家长,2024,(17):162-164.

吉林省教育学会“十四五”科研规划课题《核心素养下,初中物理实验教学策略的研究》立项编号LG240239