基于初中物理关键能力的实验教学实践

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　　摘 要：随着近些年来我国新课程改革的不断深入，现阶段对初中物理教学也有了新的要求。尤其是对学生的物理关键能力更为重视。实验作为提升学生物理思维，提升学生物理能力的重要途径，在现阶段将提升物理关键能力作为物理实验的重要目标。因此，加强实验教学可以有效地实现学生物理关键能力的提高。
　　关键词：初中物理；关键能力；实验教学；分析研究
　　物理作为自然学科的一种，所有的概念和定理都是从自然现象中总结而来的。经过一代又一代科学家的研究、分析、总结、归纳，最终形成现阶段较为完整的物理科学体系。因此，观察实验现象是研究物理的重要方式。现阶段我国也将培养学生能力作为一项重要的教学内容加以重视。本文将对如何通过物理实验教学实践提升学生的物理关键能力进行研究。
　　一、强化实验教学，提升学生的创造力
　　创造力作为学习物理的关键能力之一，同时也是现阶段我国开展初中教育的重要目标之一。所谓创造力是指学生在科学实践过程中发现新的现象、提出新的想法、解决新的问题的一种能力。它是现阶段在初中开展物理实验教学实践的重要目的之一。要实现对这一能力的提高，就要重点提升学生的联想能力以及逆向思维能力，下文将具体进行分析。
　　1.通过物理实验教学提升学生的联想思维能力
　　联想思维能力是创造性的基础。这种能力是指对于一些性质相近或者有共同点的事物，通过对其进行比较、分析，最终对其中的区别和联系有较为清晰的认知过程。这一过程是产生一些创造性的根本，因此在进行物理的实验过程中教师要加以重点培养。例如在学习浮力的过程中，教师可以对学生展开启发式教学。教师在三个外形相同的乒乓球中装入不同质量的沙置于水中，乒乓球静止时呈现三种不同的状态：漂浮、悬浮、下沉。然后询问学生如何分析这些现象。通过联想使得学生能够对浮力产生一定的概念，激发学生学习兴趣。在实验完成之后对不同实验方案的结果以及误差等进行分析。找出原因，实现对课堂上所学知识的实际运用。
　　2.通过物理实验教学提升学生的逆向思维能力
　　傳统的思维方式是依照一定的逻辑进行正向思考。但是有时从另一个方向进行思考却可以收到意想不到的效果。这种情况在物理的学习中尤为常见。依照传统的方法有时无法对问题进行解决，但是从反向进行思考就可以迎刃而解。例如，在对发电机的工作原理进行学习的时候一般会进行一些模拟实验。一般是制作一个发电机模型，通过线圈切割磁场中的磁感线获得感应电流。在学生了解了这种工作原理之后可以引导学生进行逆向思维，如果直接给线圈通电，会产生怎样的现象？在提出这样的问题之后引导学生进行实际实验，发现在磁场中直接给线圈通电线圈会出现转动现象，此时再向学生讲授电动机的原理。通过这种方式可以让学生了解到，不同的思考方向有时会产生不一样的结果，从而提升学生的逆向思维能力。
　　3.通过物理实验教学提升学生的思维发散和收敛的能力
　　要实现创造性思维的提升首先不可拘泥于一种思维模式，所考虑到的方面要尽可能完善，采用的方式要尽可能地多样化，从不同角度实现对各种物理问题的探索。但是，在思维进行发散之后，要用收敛的思维对所分析获得的结论进行总结。尤其是对各种假设、实验现象等进行分析，最终得出结论。要实现学生创造性的提高，这两种思维是相辅相成缺一不可的。发散思维可以实现对问题多方位的考虑，收敛思维可以实现对问题的最终结论的总结。因此，在进行实验教学过程中必须注重对这些思维能力的培养，从而最终提高学生的物理关键能力。例如，在学习惯性这一章的内容时，教师一般会采用两块滑块运动的过程来对学生进行解释，当下面的滑块停止运动时上方的滑块还在运动。学生可以对上方滑块运动的原因进行讨论，实现学生思维的发散。然后再指导学生对讨论的结果进行总结，实现收敛思维的训练。教师可以引导学生对各种不同的观点进行思考，采取发散思维的方式对其中可能产生结果的情况进行分析，然后再采用收敛思维，对最终获得的实际结果和理论结果进行比较，实现学生对该部分知识的学习。
　　二、充分发挥实验教学的优势，提升学生的观察力
　　1.优化实验设计，提升学生观察力
　　教师在对学生开展实验教学的过程中也必须提前进行设计，将学生观察力的提高作为重要的教学目标。同时对实验过程中的每一个环节要进行精心设计，切实发挥实验教学的作用。其次，在实验过程中要加强师生之间的交流，教师要引导学生对各种实验现象进行观察，对一些实验中出现的问题进行详细的解释，使得学生能加深印象，提高学生的观察能力。最后，教师要大胆放手，鼓励学生去进行一些没有危险的探索性实验，对观察到的实验先行记录并分析，以实现学生自主观察能力的提高，使得学生在实验过程中能够自己发现问题，通过实验现象能够同所学到的物理理论知识相结合，同时运用理论知识对问题进行解决，真正实现关键能力的提高。
　　2.强化实验过程，提升学生观察力
　　观察能力作为初中物理关键能力之一，同样可以通过实验教学得到加强。正如上文所述，很多的物理概念和定理都是前人再对物理实验和物理现象进行观察的基础上所总结出来的。因此，要学好物理学，掌握较高的观察能力极为重要。现阶段初中进行的物理实验大都是借助一些工具对一些物理现象进行还原，在观察物理现象之后实现对一些物理概念和定理的了解，因此，通过实验教学可以有效地提高学生的观察能力。例如，在研究“通电导线在磁场中的作用”时，因为比较抽象，磁感线的分布和方向不能体现出来，采用多媒体教学，可以直观地看出磁感线的分布情况，加深对“左手定则”的了解，学生可以在观看时伸开左手，使大拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向，可以验证一下实验结论。除此之外，在对物理现象进行观察时还要有较为敏锐的观察能力，尤其是对于一些持续时间较短的物理现象，必须抓住短时间内发生的物理变化，才能得到较为准确的结论。 　　3.发挥实验教学的作用，提高学生动手能力
　　新课程改革中明确将培养学生动手能力和创造力作为重要内容来抓，因此也是当前初中教育研究的一个重点方向。创新是社会发展的根本动力，同时也是当前社会对人才所提出的要求。提高人才对知识的应用能力，实现理论和实际应用相结合，是现阶段我国对高素质人才的要求。物理作为一种具有较强实用性的学科，物理知识在各种技术上的使用频率都相对较高。因此，为了进一步提高学生对所学知识的应用能力，现阶段使用的教材中都会有问题探究以及各种阅读材料等。在进行学习的过程中所使用的习题大多也具有较强的生活基础，很多都是实际生活中出现的各种物理现象。因此，要实现学生物理关键能力的提高，就必须加强对学生动手能力的培养，提高其对各种物理知识的应用能力。
　　以初中教材中的声音的传播这一实验为例，声音在不同介质中的传播速度是不同的。因此教师可以引导学生对不同介质中的声音传播速度进行研究。在实验完成之后，教师可以引导学生继续进行一些探究性实验，例如测量自己的脉搏等。鼓励学生自己对探究性实验进行设计，依据设计好的实验方案进行操作，最后对所获得的实验数据进行分析。通过这种方法可以有效地提高学生的动手能力以及对所学到的各种物理知识的应用能力。同时通过这种方法可以增加物理实验的趣味性，提高学生学习物理知识的积极性，从而提高学生的综合素质，为其今后的发展奠定基础。
　　4.改进物理实验教学方法，重视关键能力的培养
　　社会的发展和科技的进步使得现阶段我国初中教育在教学方法上也有了很大的改进。为了实现学生初中物理关键能力的培养，提高学生创造力和观察力，教师可以对一些实验用具进行自行设计。一方面可以提高学生的兴趣，另一方面可以有效地实现实验教学效果的提高。同时，在实际教学过程中教师应该摒弃传统的教学方式，尽可能地使用启发式教学方法，强化学生的主体地位，让学生带着问题去自主探究，自己寻找答案，提升学生观察能力和独立思考的能力。在实验结束后要给学生留下一些问题，鼓励学生去进行自主探究并同教师进行积极的交流，在解决问题的过程中增进了师生之间的互动，提高了学生的物理关键能力。
　　例如，在进行伏安法测量电流的实验过程中，教师应该在对基本知识进行讲解的基础上鼓励学生自己动手设计实验，自己进行数据测量、数据处理等一系列工作，教师只是在实验过程中起辅助性作用。同时在实验结束之后，教师要对学生提出问题，鼓励学生进行下一步的探究实验。例如，假如现在仪器准备不足，缺少直接测量电流的电流表或者缺少直接测量电压的电压表，此时应该如何获得结果？引导学生展开讨论，让学生依据已经学到的知识寻找解决办法，最终实现问题的解决。同时让学生再次进行实验设计对讨论获得的结果进行验证。通过改进教学方法，不仅实现了教学目标，同时还有效地提高了学生独立思考的能力，使得学生的创造性得以提升。
　　同時，教师在实际教学过程中要为学生创造良好的物理学习环境。鼓励学生不断进行探索，将实验中观察到的实验现象同课堂上学习到的理论知识互相印证。在对知识扎实掌握的基础上，强化思维模式的训练，鼓励学生进行新的实验探究，激发学生潜能。一些有条件的学校还可以在学校举办一些物理知识技能大赛，通过多种形式提升学生的动手能力和对知识的实际应用能力，进一步提高学生在学习初中物理这一学科中的各种关键能力，为社会培养有用的人才。
　　本文通过对现阶段我国在初中物理关键能力培养方面的一些问题进行研究发现，实验教学作为提高这一能力的重要途径，必须提高对实验教学的重视程度，提高学生发现问题，观察问题，分析问题，解决问题的能力。培养学生的基本科学素养，使得学生对所学到的物理知识能够活学活用，融会贯通，真正实现综合能力的提高，为社会培养创新型、应用型人才。
　　参考文献：
　　[1]张世忠.物理教学研究[M].北京：高等教育出版社，2014.
　　[2]段超英.技术物理实验与实训[M].北京：高等教育出版社，2015.
　　编辑 刘晓宇
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