初中物理实验教学中学生动手能力培养策略研究

期刊: 学子 DOI: PDF下载

付长春

四川省峨眉第二中学小 614200

摘要

初中物理实验教学依托实践操作与探索活动,可切实强化学生的实验技能与科学思维素养、立足人教版教材体系,本文提出优化实验内容设计、引导学生主动探究、借助信息技术赋能、深化实验后的归纳反思等教学路径、这些举措既能充分调动学生的学习热情,又能提升其实际操作水平,强化分析问题与解决问题的综合能力、实验教学中着力搭建理论与实践的联结桥梁,能帮助学生更透彻地领悟物理规律,培育创新意识与处理实际问题的能力。


关键词

物理实验;动手能力;自主探究;信息技术;教学策略

正文


引言

物理实验教学既是理解物理原理的重要载体,也是培育学生动手能力与创新思维的关键阵地借助实验操作,学生能够将抽象的理论知识转化为具象的感知体验,点燃对科学领域的探索兴趣与求知渴望当前物理教学中,如何高效提升学生动手实践能力,并实现实验教学与实际操作的深度融合,已成为亟待解决的核心问题本文对相关有效培养策略展开探讨,可为一线教师提供切实可行的教学参考,进而推动学生综合素养的全面发展。

一、初中物理实验教学的特点

1. 实验教学与理论教学的紧密结合

物理实验教学的核心目标并非仅让学生习得实验操作技能,更在于通过实验助力学生洞悉物理现象背后的本质原理。初中阶段学生物理知识储备尚浅,理论知识常呈现抽象难懂的特点、实验教学凭借直观的操作流程与观察过程,将抽象理论转化为可直接感知的实践体验,进而强化学生对物理概念的认知、在力学、电学等基础概念的学习过程中,动手实验能让学生更清晰地把握力的作用效果、能量转化机制等物理现象、实验不仅为学生提供了具象化的学习素材,更赋予他们主动探究这些知识的契机、实验与理论的有机融合,有助于学生更好地掌握物理学的科学研究方法、通过实验操作,学生既能获取精准的实验数据,又能借助对比分析的方式,培育科学的思维模式、实验流程中的每个环节,都为学生创造了理论推导与假设验证的机会,使其在实际操作中逐步深化对物理学科的理解,最终实现综合素养的提升。

2. 实验的探索性与开放性

初中物理实验教学着重凸显探索性与开放性,核心目的是激发学生的自主探究意识、传统教学模式中,实验多由教师主导推进,学生参与积极性不高、而在现代实验教学中,教师的角色转变为引导者与促进者,学生更多地成为实验的核心主体、学生不仅参与实验操作环节,还可依据实验目标与提出的问题自主设计方案,探索实验中出现的各类变量与异常现象。

实验的开放性为学生提供了更广阔的自主空间,允许他们结合实验具体情境提出多样化假设并展开验证、在电流与电阻关系的相关实验学习中,学生可自主挑选实验器材、设定不同实验条件,通过多次反复验证发现其中蕴含的物理规律、这种自主探究的模式,既能加深学生对实验过程的理解,又能锤炼他们解决实际问题的能力、实验的探索性与开放性,能够助力学生养成主动学习、持续探索的良好学习习惯。

二、提升学生动手能力的培养策略

1. 合理设计实验内容和步骤

实验内容的设计需紧密契合学生的认知发展水平与生活实际经验,逐步提升实验难度梯度,让学生在循序渐进的学习过程中扎实掌握实验技能,同时深化对物理概念的理解。设计实验时,应优先遵循 “安全可靠、操作简便、现象显著” 的基本原则,避免实验流程过度繁琐、在欧姆定律的学习中,可设计 “灯泡亮度随电阻变化” 的电路实验、学生通过搭建简易电路,能直观观察电流、电压与灯泡亮度之间的关联;随后加入滑动变阻器,自主调节电阻数值,测量并记录电流、电压及亮度的变化数据、这样的设计不仅帮助学生夯实基础操作技能,还能通过控制变量的思路,加深对物理规律的理解。

此外,实验步骤的设计需清晰明确,同时保留一定灵活性,允许学生根据实际操作情况调整实验方法或操作顺序、这种灵活性能够激发学生独立思考的积极性,培育他们的动手操作能力与探索精神、实验过程中,学生可依据不同实验条件自主设计方案、开展操作,进而提升创新能力与解决实际问题的能力。

2. 鼓励学生自主实验与探究

教师应从传统的示范引导角色转变为学生实验的促进者与支持者,倡导学生以小组合作或自主操作的形式开展实验、通过小组合作学习,学生可进行合理分工:部分负责搭建电路,部分负责测量记录数据,部分专注于数据分析工作,还有部分参与结论讨论 —— 这种分工模式既能够针对性训练每位学生的动手能力,又能有效培养团队协作意识与沟通交流能力。

同时,为学生布置开放性实验任务,如 “调整电阻材料、灯泡功率、电路连接方式等参数,观察其对电路中电流、电压及灯泡亮度产生的影响”、此类任务并非简单重复教材中的实验流程,而是鼓励学生通过独立思考、设计实验步骤、调整变量参数、记录分析数据等环节,完整经历 “假设→实验→观察→总结” 的科学探究全过程,最终实现问题发现与解决能力的提升。

3. 多媒体与信息技术的有效利用

鉴于部分学校实验设备配置有限,且部分物理实验存在安全性风险高、资源消耗量大等问题,可依托现代信息技术手段辅助实验教学,诸如虚拟实验室软件、模拟电路操作平台、动态动画演示等均为优质选择、相关研究证实,将虚拟实验与真实物理实验有机融合,能够在一定程度上弥补实验设备不足的短板,同时帮助学生更透彻地理解复杂物理概念。

在电学单元教学启动前,可先借助虚拟电路软件让学生自主搭建电路模型,实时观察电压电流数值变化、灯泡亮度调节等实验现象;待学生熟悉基本操作逻辑后,再转入真实物理实验场景进行实操测量。这种先虚拟后真实的教学模式,既降低了学生初次操作的难度门槛,也消除了他们的心理顾虑,后续开展真实实验时,不仅能提升操作效率,还能增强实验过程的安全性,同时提振学生的操作信心、此外,教师可通过多媒体工具直观演示实验核心原理,展示实验数据变化趋势曲线,系统分析实验结果成因,助力学生更清晰地洞悉实验背后蕴含的物理机制。

4. 加强实验后的反思与总结

物理实验完成后,需组织学生开展实验报告撰写、小组交流研讨及集体反思活动、实验报告的撰写过程,能促使学生全面回顾实验全流程,涵盖实验预设目标、采用的研究方法、原始数据记录、实验现象详细描述、结果分析过程及最终得出的结论。

“灯泡亮度变化” 相关实验为例,实验结束后小组成员可对比不同电阻值、不同电源电压条件下的实验数据差异,分析部分场景中灯泡亮度变化未达预期的原因;共同探讨电路接线松动、电表读数偏差、导线接触不良等因素是否引发实验误差,并进一步思索优化实验设计或改进测量方法的具体路径。

结语:

初中物理实验教学在学生动手能力培育过程中占据不可替代的重要地位。通过科学规划实验内容与操作流程、激发学生自主探究的内在动力、灵活运用信息技术赋能实验教学、强化实验后的反思总结环节,能够全方位提升学生的实验操作技能与科学思维素养、动手能力的系统培养,不仅为学生深入理解物理知识搭建了有效桥梁,更能充分激发其创新思维潜能,锤炼解决实际问题的核心能力、未来物理教学需持续精进实验教学策略,始终坚守实践与理论深度融合的核心原则,推动学生在实验操作过程中实现认知层面的深度进阶,进而促进综合素质与科学探究能力的全面提升。

参考文献:

[1]张勤学.初中物理实验教学中学生动手能力的培养[J].新课程,2024,(09):160-162.

[2]刘娟娟,孙曙光.聚焦实验指导培育创新思维——初中物理实验教学中学生思维能力的创新培养[J].读写算,2024,(19):38-40.

[3]陆秀丽.初中物理实验教学中学生操作能力的培养[J].数理天地(初中版),2024,(02):82-84.


...


阅读全文