提升初中物理实验教学“效度”的实践与思考
来源:用户上传
作者:
[摘 要]文章以九年级上册苏科版物理教材《初识家用电器和电路》的教学为例，从教材设计的调整、物理实验可视化的提高、学生实验能力的培养三方面进行研究分析和设计改进，注重教学的引入和教学过程，培养学生的实验能力，从而提升物理实验教学的“效度”。
[关键词]实验教学;实验创新;教学效度
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2019）08-0052-02
物理教学离不开物理实验，因此物理实验教学是物理最重要的教学方式之一，它既指教师通过实验，把物理现象展示给学生，从而探究出某个物理规律的过程;也指教师通过引导，让学生针对某个物理现象，自己设计并完成实验，找到物理规律的过程。但是一些教师把物理实验教学仅仅理解成做物理实验，设计一些只为博人眼球，只强调结果，而不注意引入和过程的实验，这样的实验教学，学生往往就像看了场电影，待实验结束后，其实什么也没学到，因此，我们必须提高物理实验教学的“效度”。
苏科版初中物理教材中，《初识家用电器和電路》是电学的启蒙章节，物理实验教学在这节里的运用尤为重要，笔者在教材的调整、物理实验可视化的提高、学生实验能力的培养三个环节分别进行了思考、设计和改进，取得了比较好的教学效果。
一、调整教材的原有设计，提高学生主观能动性
教材的设计，一开始展示了一些电器，然后介绍电器和电源及其能量的转化，再从手电筒的电路研究起步，引出电路的三种状态，最后介绍电路图。很明显，教材是以建构电学知识为主，实验教学为辅的一种设计，很严谨。但在实际教学中，发现在一开始讲解电学知识时，有一部分学生容易被电学器材吸引，又有一部分学生表现兴趣不浓厚，导致听课效率低。而在做实验时，学生也就仅仅是完成一项任务，做实验缺乏与知识的联系，导致实验做完，收获甚微。为了提高本节课的物理实验教学“效度”，可对教材做一些调整，让本节内容以实验教学为主，在实验的过程中，构建电学知识框架。
教材设计了一个手电筒亮起来的实验电路，教师可以此实验为背景，给学生准备如下器材：一盏小灯、一个开关、两节干电池、若干导线，设计三个活动板块：1.连一连，让身边的小灯亮起来;2.比一比，看谁使小灯熄灭的方法多;3.画一画，画出正确美观的电路图。以一个让小灯亮和灭的物理实验，贯穿整堂课，让学生一边做实验，一边构建知识体系。
学生在小学学过科学，所以给他们的电学器材，他们都见过，会捣鼓。事实证明，这样的推测是正确的。第一个活动，大部分学生都能使小灯亮起来，有一部分学生没有使用开关就使小灯亮起来了，有一部分学生没能使小灯亮起来，这些现象对接下来的知识讲解，起到了很好的实例铺垫作用，教师正好利用这些现象，给学生介绍电路的基本组成部分及其各自的作用，并详细讲解一下电源和用电器的能量转化情况。
紧接着，第二个活动，想办法让小灯熄灭。一个看似简单到让人感觉根本无须去做的一个活动，却不知对初次学习的学生来说，其实他们会想到很多不一样的方法。有一组学生居然说他们想到十几种方法让小灯熄灭。学生大部分的方法都是采用断路的方式，让小灯熄灭，也有个别学生捣鼓出短路的方式，让小灯熄灭。教师利用学生实验的结果，引出电路连接的三种状态，并详细介绍电路连接的注意事项。
最后，第三个活动，画一画，让学生画出自己连接的电路图。没学过电路图的学生画的都是实物图，画得慢且不说，最大问题是，画得还不像，这让大部分学生感觉很苦恼和困惑。这样画电路图，岂不太麻烦了？于是教师就把电路元件符号介绍给学生，告诉学生，其实我们都是用这些符号代替电学实物去画图，画出来的图称之为电路图，简单易懂。
最终，一堂课，一个学生实验，让学生一边动手，一边思考，发现问题，解决问题，总结归纳，从而掌握整节课的知识，让物理实验真正成为学生探究的实验，提高学生的主观能动性，提升物理实验教学的“效度”。
二、提高物理实验的可视程度，便于学生认知
本节教材的难点是让学生了解电路短路造成的危害。由于学生是初学电路，对于短路，不可能通过电学原理去跟他们解释，所以只能通过让学生体验短路实验现象，认识短路的危害，为以后理论知识的学习做铺垫。
教材对短路的教学，只是直接通过文字告知学生：绝对不允许不通过用电器将电源两极直接用导线接通，以免损坏电源。不做实验，显然学生就是死记硬背，这不符合目前物理实验探究教学的理念。
一般情况下，教师给学生一节干电池，一段导线，让学生做一个简单的短路实验，学生在做实验的过程中会感受到导线、电池发烫，从而认识到短路的危害。这样做很好，既锻炼了学生动手实验的能力，又让学生亲身体验了一下短路的现象。不过，在实际生活中，短路往往容易引起火灾，因此，教师可在原实验基础上，再设计了一个短路演示实验，让学生亲眼看到短路的危害。
为此，笔者做了各种尝试，用极细的铜丝和铁丝直接接在干电池两极，只是发烫，无法烧断，在上面包纸和塑料皮套，也无法着火。串联多节干电池，结果还是如此。网上资料显示锡箔纸有很好的效果，于是笔者改用锡箔纸接在干电池两极，也只是发烫，没烧起来，干电池串得再多，也是一个效果，因为电源有内阻，所以干电池串得多也没用。于是笔者想到改变电源，正好身边有强光手电筒18650锂电池，电压为3.7V，拿来一试，第一次就成功了，锡箔纸一会儿就烧断。后来笔者对锡箔纸进行改进，把它剪成两头宽中间窄。把这样形状的锡箔纸接在18650锂电池两极，中间窄的部位由于电阻相对较大，产生热量多，瞬间就发红、燃烧、断裂，现象非常明显，学生看得也非常震撼。
三、提高学生的实验能力，落实教学三维目标
义务教育物理课程要求：通过物理学习提高学生的科学素养，让学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面得到发展。在初中物理教学中，笔者认为应让学生体验过程，感悟掌握方法为主，学生学会了方法，就能在探究过程中掌握知识与技能，从而最终在情感态度与价值观上得到升华，真正做到自主学习，独立探究。
这就要求教师在初中物理教学中分清主次，以培养学生实验能力为主，使学生逐步提升实验探究的能力。
要做到这一点，教师的辅助是很重要的，教师在备课时，就应考虑如何引导辅助学生独立完成实验探究。
所以在《初识家用电器和电路》这节中，没有一开始就给学生讲解电学知识，而是让学生连电路，让小灯亮起来。学生连正确了，得到了锻炼，同时也增加了实验的自信心;连错了，没事，教师在一旁鼓励纠正，让学生积累宝贵的实验经验。然后，再让小灯熄灭，大部分学生想出各种断路的方式使小灯熄灭，个别学生做出短路实验，让学生相互讨论自己的实验现象，最终总结，既锻炼了学生的动手能力，又培养了学生的团队协作精神，从而培养学生的探究思维能力。最后让学生把自己连接的电路图画出来，让学生真正做到，自己开始实验，自己结束实验，自己从实验中获得知识。
教育就像一项运动，但它不是短跑，而是一场马拉松式的长跑。作为教师，绝不能急功近利，一味地为了分数而教学。学生总有离开教师去外面自己闯荡的那一天，提高物理实验教学“效度”，让学生在物理实验过程中，不仅学到物理知识，还培养实验探究能力，教会学生自主学习的方法，提升学生自主学习的能力。
（责任编辑 易志毅）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-14716731.htm
