摘要：現(xiàn)代物理學(xué)是物理學(xué)的一個(gè)重要分支，現(xiàn)代物理學(xué)正在以一種全新的方式改變?nèi)祟?lèi)認(rèn)識(shí)世界的方式。在新課程改革的背景下初中物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程，中學(xué)物理教學(xué)要緊跟時(shí)代潮流，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力。初中物理教學(xué)存在抽象性、復(fù)雜性等問(wèn)題，如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量是當(dāng)前初中物理教學(xué)研究的重要方面。因此，本文以新課程改革為切入點(diǎn)，探討如何更加有效地設(shè)計(jì)初中物理課堂教學(xué)，以提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
關(guān)鍵詞：初中物理；物理教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《課標(biāo)》）將“實(shí)驗(yàn)探究”作為一級(jí)專(zhuān)題，將學(xué)生要求進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)分為測(cè)量實(shí)驗(yàn)和探究實(shí)驗(yàn)，并對(duì)探究?jī)?nèi)容作出規(guī)范性說(shuō)明，并增加了實(shí)驗(yàn)探究的活動(dòng)建議、學(xué)業(yè)要求、教學(xué)提示等。對(duì)此，教育工作者必須認(rèn)真研讀課標(biāo)，探索改進(jìn)和創(chuàng)新初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效策略。
1.規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)，突出實(shí)驗(yàn)教育
新課程標(biāo)準(zhǔn)立足物理實(shí)驗(yàn)的教育功能，強(qiáng)調(diào)要規(guī)范物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。基于此，教師在改進(jìn)和創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)和測(cè)量探索實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，夯實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更好地落實(shí)核心物理素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如，在“平面鏡成像特性探究”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師規(guī)范實(shí)驗(yàn)步驟：首先進(jìn)行猜測(cè)和假設(shè)。學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和教師提示，猜測(cè)平面鏡成像的圖像大小等于物體大小；圖像到平面鏡的距離等于物體到平面鏡的距離。然后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。 教師將學(xué)生分組，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)頭腦風(fēng)暴確定實(shí)驗(yàn)材料，即白紙、薄玻璃板、直尺、兩根相同的蠟燭等。然后制定實(shí)驗(yàn)方案：在白紙中央畫(huà)一條線，將玻璃板按在線上，使玻璃板垂直于桌面。標(biāo)出物體和像的位置，移動(dòng)物體到平面鏡的距離，觀察平面鏡成像，測(cè)量像到平面鏡的距離，比較像和物體的大小。最后觀察記錄數(shù)據(jù)，驗(yàn)證假設(shè)，得出結(jié)論。教師引導(dǎo)學(xué)生按照方案開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，并將物體到平面鏡的距離、像到平面鏡的距離、像與物體大小對(duì)比的數(shù)據(jù)信息整理成表格。為了啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考初中物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程，教師通過(guò)提問(wèn)引導(dǎo)學(xué)生分析現(xiàn)象，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）平面鏡中的像與物體大小一樣嗎？ 怎么知道的？學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：平面鏡中的像和物體大小相同，因?yàn)椴还芟灎T離玻璃板多遠(yuǎn)或多近，一根蠟燭的像和另一根蠟燭的像總是重合的；（2）像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離嗎？怎么知道的？學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：像到鏡面的距離等于物體到鏡面的距離，因?yàn)橛贸咦恿恳幌拢瑑筛灎T到玻璃板的距離相等；（3）通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和記錄數(shù)據(jù)，可以得出平面鏡成像的特點(diǎn)。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答：像和物體大小相等（像與物相等）；像與物體及鏡子的距離相等（像與物等距）；像與物體連線垂直于鏡子。 綜上所述，通過(guò)規(guī)范物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與探究能力，讓學(xué)生深刻理解實(shí)驗(yàn)原理，同時(shí)讓學(xué)生在規(guī)范的操作中實(shí)現(xiàn)探究性思維、親身體驗(yàn)與感悟，在深入學(xué)習(xí)物理知識(shí)中培養(yǎng)核心學(xué)科素養(yǎng)。
2.注重實(shí)驗(yàn)探索，發(fā)展物理邏輯
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實(shí)驗(yàn)探索是研究物理問(wèn)題的主要途徑。在新課程背景下，教師在課堂設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)探索，鼓勵(lì)學(xué)生形成完整的物理邏輯。首先，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的科學(xué)，教師應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生更好地理解和掌握物理知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索問(wèn)題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、解決問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。例如，初中的光學(xué)實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生在暗室中將手表指針相互照射，觀察指針運(yùn)動(dòng)的方向，推斷光的傳播路徑是直線。其次，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的參與性。學(xué)生是物理課堂的主體，教師應(yīng)充分尊重學(xué)生的主體性和創(chuàng)造性，讓學(xué)生發(fā)揮自己學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性。例如，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以將學(xué)生分成小組，讓學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析、總結(jié)和展示。 這種參與式的教學(xué)方式有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作能力。最后，注重培養(yǎng)物理邏輯。物理是一門(mén)非常注重邏輯思維的學(xué)科，教師在教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的物理邏輯。例如，在講授概念、定理時(shí)，應(yīng)突出其邏輯性和推導(dǎo)過(guò)程，讓學(xué)生清楚地了解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，并通過(guò)聯(lián)系推導(dǎo)出新的想法和解決辦法。學(xué)生也可以通過(guò)解決物理問(wèn)題來(lái)鍛煉邏輯思維，例如，要求學(xué)生在給定的條件下，找到問(wèn)題的瓶頸，并逐步推導(dǎo)。此外，教師應(yīng)特別注意物理課堂設(shè)計(jì)要貼近生活，注重聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)與實(shí)際生活的聯(lián)系，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。 例如，在講授力學(xué)知識(shí)時(shí)，可以結(jié)合日常生活中的具體事例，如騎自行車(chē)、推車(chē)等，讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。另外，還需要采取一定的方式來(lái)鞏固課堂上學(xué)到的知識(shí)，如通過(guò)課后練習(xí)、作業(yè)等，讓學(xué)生復(fù)習(xí)、鞏固所學(xué)的知識(shí)。在作業(yè)中，可以設(shè)計(jì)一些需要用物理知識(shí)解決的實(shí)際問(wèn)題或?qū)嶒?yàn)題，以提升學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)。
3. 安排實(shí)驗(yàn)課題，促進(jìn)應(yīng)用拓展
在學(xué)生完成課堂物理實(shí)驗(yàn)，掌握科學(xué)原理后，教師應(yīng)設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新意義的小課題，引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科知識(shí)的融合，引導(dǎo)學(xué)生拓展和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，促進(jìn)其創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的形成。例如，在學(xué)習(xí)了杠桿相關(guān)知識(shí)后，教師基于STEAM教育理念組織項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生自主選擇小課題進(jìn)行研究，參與有趣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。活動(dòng)中，學(xué)生利用小球、木板、皮筋、螺絲、細(xì)繩、小木棍、膠水等材料，根據(jù)杠桿原理制作了一個(gè)“杠桿彈弓”。在制作過(guò)程中，有的學(xué)生以木板與螺絲的接觸點(diǎn)為支點(diǎn)，在杠桿的一側(cè)施力，使小球做拋物線運(yùn)動(dòng)，拋入鐵環(huán)內(nèi)，再用細(xì)繩將小球拉回。 有的學(xué)生用一根小木棍作為底座，再在上面平放兩根小木棍，在兩根小木棍中間疊放一根小木棍；再在上面放一根木棍，用橡皮筋將木棍固定；在小瓶蓋橫截面中心打孔，安裝在上面小木棍的背面；再在最下面放上一根小木棍，確保它與上面的兩根小木棍形成一個(gè)三角形，確保穩(wěn)定性。生活中的“杠桿彈弓”可以利用杠桿改變物體運(yùn)動(dòng)的方向，達(dá)到投擲重物的目的。這樣的延伸實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，可以激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力，全面提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。
四、結(jié)論
總之，實(shí)驗(yàn)是實(shí)現(xiàn)物理課程教育需求的重要手段，改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以充分發(fā)揮課程實(shí)踐活動(dòng)的綜合教育功能，促進(jìn)學(xué)生核心學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)。教育者應(yīng)深刻領(lǐng)悟新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，在實(shí)踐中建立最優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)流程，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生更好地進(jìn)行深入學(xué)習(xí)，更好地發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的教育功能。
參考
[1]閆偉進(jìn).初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)與創(chuàng)新探索[J].數(shù)理問(wèn)題解決研究，2023(17):80-82。
[2]馬寧.提升初中物理教學(xué)有效性的策略研究[J].學(xué)術(shù)周刊，2023(15):82-84.