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刊名: 教育研究
       Educational Research
主办:  中国教育科学研究院
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  16开
ISSN: 1002-5731
CN:   11-1281/G4
邮发代号: 2-277
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历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979

该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
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中文核心期刊(2004)
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优化初中物理实验教学设计的研究

【作者】 李智霞

【机构】 山东省乐陵市实验中学

【摘要】
【关键词】
【正文】  【摘 要】 在初中物理教学过程中,鉴于单纯的讲述理论知识是十分枯燥乏味的,因此,物理实验成为学生们进一步去认识各种物理现象、理解物理规律的重要途径。真正将物理实验做好、做到位,不但可以提高学生的学习兴趣,更可以使得教学效率成倍增加,这就需要我们在实验教学中结合生活实际来调整实验的内容,将原有的实验器材进行优化整合去引导学生探索研究,精心做好每一个物理实验的教学设计,从而达到提升学生的物理知识水平和各项能力的目的。
  【关键词】 初中物理;实验教学;信息技术;设计研究

  1、前言
  作为一门自然学科,物理实验成为物理教学中的一个基础,很多物理知识都可以通过实验得出相应的结论。通过对物理实验的学习,能够有效激发出学生对于世界的探究的欲望,并且,还能够使学生的动手能力一步步提高。因此,在物理实验课程的设计上,不仅要培养学生的创新意识以及创造能力、增强物理实验的趣味性以及实效性等,同时还要将实验方案设计以及教学方法设计都要进行创新。
  2、增强初中物理实验教学设计效果的策略
  初中物理是为了让学生们能够认识世界中各种自然现象,而物理实验则是物理课程教学的重要辅助手段,它能够有效增加物理课程的学习效率,进而帮助学生充分理解物理知识并培养学生们的实验探究能力。因此,在物理实验课程的教学上必须进行实验教学设计优化。
  2.1创设生活情境导入实验,结合实际调整教学内容
  首先,物理实验是用来揭示自然规律、生活现象的课程,因此,在物理实验课程中结合生活中的实际情况进行课程设计是必要的,同时,这也是新课标提出的具体要求。其次,初中生的年龄小,对于各种物理现象以及物理知识的认知并不是很充分,因此,在物理课程的教学过程中,让学生产生足够的学习兴趣是初中生学习物理课程的基础。将物理实验与生活实际相结合,将物理实验的实用性充分的展现出来,能够有效激发学生的学习兴趣。
  在初中物理教学内容中,串、并联电路是一个十分重要的考点。通常情况下,老师只是单纯的将串、并联电路的实验让学生们简单的操作一遍,并没有将实验的用途、实验的意义等体现出来。诚然,这种简单的实验教学通常不会得到非常好的反馈,大多学生甚至连动手操作都不愿意。然而,老师若在进行该物理实验教学时,结合生活实际列举一个生活场景给学生,往往会收到意想不到的效果。例如,楼房楼道的灯总是容易烧坏,夜晚上下楼梯着实让人紧张,这时师傅通常会拿出两个灯泡连接到电路中,灯泡的亮度虽然降低了一些,但是,灯泡烧坏的情况也却是减少了。提出问题“这其中蕴含着什么道理呢”?
  真实的生活情境激发起学生的学习兴趣之后,老师就可以顺势让学生们拿出两个电灯泡来进行相关的实验进行验证,并根据实际情况对实验进行一定改变。此时,让学生们先将一个灯泡接入到家庭电路中,观察灯泡的亮度;然后,再让学生将另外一个灯泡也串联到电路中。此时,灯泡的亮度明显降低。对于自己观察到的真实现象,学生们感觉十分惊讶的同时,往往也会积极主动地思考、猜测灯泡变暗的原因是什么。接下来,学生们就开始交流讨论,积极发言,课堂气氛就会变得十分活跃、融洽。有人说是是因为串联分压,但是立马就有人会说自己家里的好几个灯都是一个开关控制的,灯的亮度也没有降低。当学生们的讨论进行到一定程度的时候,老师就应该引导学生进行疑惑的解答了。物理实验不仅可以使得物理课堂的学习氛围变得浓厚,同时,学生们的学习积极性也被大大提高了起来。
  2.2开发生活实验资源,将原有实验器材进行整合
  随着我国经济实力的不断增强,我国在教育方面的投资越来越大,学校的实验装备也随着综合国力的提升逐渐增多。现在初中学校的实验器材可谓是种类繁多,对于课程实验中所涉及的实验设备,初中学校基本装配齐全,足够学生们使用。虽然种类繁多的实验器材满足了物理实验课程的要求,但是却在某种程度上制约了学生们的思维发展。久而久之,固定的实验就会对应固定的实验器材,会导致学生们形成固定思维,缺乏创新的思维。针对这一方面的问题来说,需要我们教师把实验中所用器材进行一定的创新,让学生们认识到,相同的实验器材可以完成不一样的实验内容;而相同的实验内容却又可以通过不同的实验器材来完成。从而进一步使得学生们的物理思维变得更加丰富,进而在物理课堂中得到意想不到的教学效果。
  在讲解“大气压强”这一节课时,由于教学内容太过于抽象,而初中生的想象能力又有限,对于深奥、枯燥的内容往往也不感兴趣,也就使得这一部分的内容在教学中越发显得吃力。为了让学生们能够真正的认识到大气压强的真实存在,老师可以通过小气球、钟罩、两用气筒等简单的器械进行物理实验,过程如下:
  1、在常温下给小气球充入适量空气,让气球膨胀;
  2、将鼓起的小气球放入钟罩中(钟罩用凡士林密封好),用胶管连接钟罩与两用气筒通气口,然后打开钟罩的开关,让学生对钟罩内空气进行抽取;观察小气球形状的变化情况;
  3、再往钟罩中充入气体,观察小气球形状的变化情况。
  通过简单的实验不难发现:气球周围没有空气时,它就会膨胀起来甚至胀破;而气球周围有空气时,它就被压扁了。学生小时候都玩过气球,也有气球在自己嘴中被吹爆的经历,而这个试验却能用大自然地力量——压强来使气球自己膨胀,学生可以结合自己的亲身经历来比较它们爆炸的不同原因,可以得出由于大气压强的存在,才导致了这一现象的产生。同时这个简单的实验则可以通过不同的实验器材进行,不仅可以将实验器材的多功能性发挥出来,同时,还能够突破学生们的思维定式,让物理实验课堂的教学效果更佳。
  2.3引导学生积极有效的开展各种探究实验
  在物理课程的学习中,探究实验是一个十分常用的教学方法。探究式的教学方式是要求学生和老师都参与到实验中;老师在实验中其引导作用,学生在探究式实验教学中才是主要探究者。要求学生们向科学家还没有发现该物理现象一样去进行积极主动的探索研究。从而在这个过程中得到知识的积累,并培养学生们对科学探究的严谨的态度。另外,通过合作的方式进行探究式实验教学还能够帮助学生们锻炼团队合作意识。
  再说“串并联电路”课程问题,在该实验研究中,最好能够进行小组实验,让学生们分工明确,进行实验,通过小组探究得到自己组的实验结果,不论对错。因此,实验设计中首先要考虑的就是保证学生的课前准备充分;其次是在学生的操作上要求规范,保证每个学生都能参与到物理课程实验中;再次在教学评价环节应考虑到让学生们在实验时不会受到过多的失败带来的挫败感,即使部分小组的实验结果是不对,老师应带领学生们找出实验失败的原因而不是给予批评;对于实验成功的小组,老师则应该给予大大的表扬,使得学生们的积极性一直都是高亢的。
  2.4通过演示实验激发学生们的实验兴趣
  对于物理实验来说,最基本的要求就应该是严谨缜密、科学合理,尤其是演示实验,其作用通常是让学生们通过观察发现某种物理现象,并从自己所观察到的实验现象中找到一定的物理规律,进一步培养学生们的思维逻辑能力。因此,在演示实验中,老师要突出的重点则是让学生们认识到在实验的操作过程中,实验步骤、实验操作的规范性对实验的成败都有这十分明显的影响。因此,在教学设计中要突出实验操作以及步骤顺序的重要性。再次对于演示实验还需要保证的就是实验现象能够让学生们清晰地看到,否则并不能激发学生们的学习热情。例如,我们演示近视眼、远视眼的成因与矫正时,将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上,调整位置,使其能够成清晰实像:
  近视眼:将光屏远离凸透镜,光屏上原来清晰的像变得模糊,演示成像在视网膜前。将近视镜放在蜡烛和光屏之间,成像又变得清晰。
  远视眼:将光屏靠近凸透镜,光屏上原来清晰的像变得模糊,演示成像在视网膜后。将远视镜放在蜡烛和光屏之间,成像又变得清晰。
  2.5利用现代教学手段增强物理实验的效果
  根据义务教育物理课程标准,其中明确指出:“课程内容要与信息技术高度配合。”由此也可以看出,随着时代的发展,未来教育必定与科学技术密不可分,加强信息技术与物理实验的有机整合大势所趋,是实现素质教育改革的重要前提。对于初中物理的教学来说,往往需要进行多种物理实验,其中,演示实验的可视性较差,使得演示实验的实验效率被大打折扣。此时将多媒体技术运用到演示实验中,将这一弱势改变,不仅增加了演示实验的实验效率,同时也使得课堂的教学效率成倍增加。
  在“磁场”的教学中,“磁场”又是一个看不见摸不到的东西,只能通过其他事物进行反应。因此,在“磁场”的实验中,就要借助到磁铁以及铁屑、玻璃板等物品。在没有多媒体的帮助时,该实验的进行都是将玻璃板平置于讲台上,将磁铁置于玻璃板下方,铁屑置于玻璃板上方,观察铁屑的形状分布等。这样的实验大多数同学是不能完整的看见实验现象的。而在多媒体的帮助下,将玻璃板的投影,传输到多媒体上使得更多的同学更加清晰的观察到实验的现象以及实验的内容,更能够帮助学生们理解磁场的存在。另外,对于其他实验课程或者其他现象都可以通过多媒体的帮助进行。例如,老师可以通过多媒体进行日全食、月全食的讲解。让过于巨大的食物更加完整的出现在学生们的眼前,便于学生们的学习。
  因此,对于抽象的物理知识的学习来说,依靠传统的教学模式很难建立起一个清晰明了的知识体系;抽象的内容更是难以理解。在多媒体以及各种实验的帮助下,让学生们能够清楚地知道这个知识结论是如何形成的,对于学生们建立起有效的知识体系有着十分巨大的帮助。同时还可以弥补传统教学课堂中的不足。
  3、结束语
  作为一门基础学科的物理,直观的实验比抽象的物理知识更容易让学生们理解,对于知识的吸收也会更加透彻。因此,物理实验在物理课程的学习中占据的比例相当巨大。因此,老师在进行物理教学的过程中,不仅要将物理知识讲解清楚,同时,在物理实验的教学设计中更要用心。另外,结合多种教学手段以及各种先进的教学设备进行物理知识的讲解,让学生在物理的学习中感到快乐,更使得物理课堂的教学效率提高,教学效果更好。
  参考文献:
  [1]刘贵兰.初中物理实验教学谈[J].科学咨询:教育科研,2009(4):110-111.
  [2]韩会一.新课改下初中物理实验教学探讨[J].科教文汇,2009(7):156.
  [3]黄国泽.初中物理实验教学改革之我见[J].南方论刊,2009(S2):121-122.