物理实验对学生科学素养的培养

发表时间:2020/9/23   来源:《教育学文摘》2020年15期   作者:冯玥
[导读] 《物理新课程标准》提到:物理要面向全体学生,提高学生科学素养 以学生终身发展为本
        冯玥
        (河北工业大学天津附属中学 天津300400)
        《物理新课程标准》提到:物理要面向全体学生,提高学生科学素养 以学生终身发展为本。让学生体会提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、表达与交流的过程,让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程,主动获取物理知识与技能,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,体验科学探究的乐趣。
一、物理实验可以激发学生学习的兴趣
        “兴趣是最好的老师。”只有学生对学习的内容感兴趣,才会产生强烈的求知欲望,调动全身的各个感官,积极主动地参与到学习的全过程。为此,物理的有趣小实验就发挥了它调动学生积极性的作用。
        例如:《汽化和液化》一节在开始引入阶段我首先提出问题:不用嘴吹气如何使气球变大,让学生进行思考,并引发学生的好奇心,然后让学生观察试管中的酒精,通过加热后酒精变少,而此时气球变大;停止加热气球变小而不见的酒精又回到试管中了。让学生通过观察实验现象直观感受汽化和液化的可逆性。
        再如:在进行《浮力专题复习》时,我化身为一位魔法师,将剪过的矿泉水瓶不盖盖放入两只乒乓球,让后装水,会看到两只相同的乒乓球在水中的位置不同,一个漂浮另一个沉在底部;此时我施展魔法,将矿泉水瓶盖上盖子,会发现盖上瞬间沉在水底的乒乓球也浮了上来。通过这个小实验引发学生思考,并分析浮力产生原因。
        只有通过教师精心设计物理情景,才能使教学内容变美、变活,深入到学生的心灵之中,实现物理教学的情感转移,学生将对物理学和物理教师的情感转化为学习的动力。
二、巧设问题,引发学生自主设计实验
        建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是由学生自己建构知识。既强调学习者的认知主体作用,而不是知识的传授者与灌输者。由此可看出问题的提出,起着至关重要的作用,它将决定着学生未来的思考方向,因此我在每节课前都对自己所提出的问题进行反复思考和研究。
        例如:我在讲到《阿基米德原理》一课时,如何引导学生自主进行实验探究呢?我在上一节课所学结论的基础上,进行进一步的推导,
        由于上一节课得出结论:“浮力大小与物体浸入液体的体积和液体的密度有关”,于是本节课继续推导,物体浸入液体的体积大小就等于物体排开液体的体积,所以进行等量代替,然后根据公式m=ρV排开液体的质量,由于公式G =mg可以得到排开液体的重力。即最终转化成浮力和排开液体重力之间的关系。然后让学生根据之前学过的知识分别设计实验如何测量浮力,如何测量排开液体的重力。通过这一分析使学生明确实验的目的,能起到化繁为简的效果,有利于学生思维的建构。
        再如:在进行《电阻的测量》一节时,根据实验原理让学生进行实验电路设计,有的学生就会设计出用电流表测量定值电阻的电流,电压表测量定值电阻的电压,开关、电源、导线。此时提出问题:“如何能保证测量值的误差最小。”此时会有学生回答,“多次测量取平均。”然后在此基础上继续提出问题:“在已学习过的实验器材中挑选器材,并能较为容易的测量出三组数据。”这时学生便能想到滑动变阻器,让学生自己完善电路。达到预想效果。

而且还能让学生明确滑动变阻器的作用:改变定值电阻两端的电压,从而改变电路中的电流。因此一个问题的巧妙提出有利于学生击破重难点。
三、实验探究,培养科学素养
        物理是一门实验性很强的学科,中学物理实验又是学生即将从事科学实验的新启蒙。因此,我们在物理实验课教学活动中,通过实验探究可以促进学生理解知识,提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力,提高学生独立思考和创新思维的能力。培养学生良好的实事求是的科学态度和创新精神。
        例如:在讲到《电阻的测量》一课时,学生测量完定值电阻后,发现测量值很相近但数值都不一样,这时提醒学生这是误差,如何减少误差呢?学生便会想到多次测量求平均。这个实验做完后我又给出《测量灯泡的电阻》这个实验,因为只需要将电阻换成灯泡即可,所以实验设计环节也不存在问题,可是由于学生刚做完前一个实验,他就认为这个实验应该测量出的灯泡电阻值也相同,于是就有同学开始了凑数,等到实验结束后,到了分析数据环节,于是大家分别分享各组数据,大部分组测量出灯泡电阻值都差距很大,可是只有刚刚凑数的那个组数据很接近,此时我们就一起回忆以前学过的知识:电阻的大小与长度、材料、横截面积和温度有关。这时让学生摸了下灯泡,刚刚凑数那组突然明白,自己的问题,于是我告诉每个学生实验探究必须要实事求是,不能主观臆断,要在数据基础上分析结论。这样在学习中潜移默化的培养了学生的实事求是的科学态度。
        再如:进行《浮力的专题复习》时,我用一块橡皮泥连起来整节课,探究浮力的浮沉条件,在最后时,让学生拿出我给的橡皮泥让学生发挥想象,如何让这块橡皮泥漂浮在水面上,这一个问题调动了学生的积极性,瞬间每位学生都充分发挥想象,做出了各种不同形状的物体,但最后发现只有做成船型的橡皮泥才能浮在水面上。通过这节课的学习培养了学生的创新精神。
四、自制教具,可以拉近科学与生活的距离
        《物理新课程标准》提出从生活走向物理,从物理走向社会,物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。就学生而言,在一段时间的学习之后,某一职业将作为他们的归宿。当他们走上工作岗位之后,在学校里学的知识、技能就变为一种综合的实践能力。只有在学习中敢于探究、勇于实践的学生步入社会后才能适应时代的需要,使自己立于不败之地。
        例如:在讲到《汽化和液化》一节时,由于书上设计的实验器材比较费时,无法一节课讲完一整节内容,于是我将实验器材进行改造,将烧杯换成了试管,很快就能完成加热,并观察到实验现象。为了探究水的沸点与气压有关,让学生将热水放到针管里然后用力拉活塞可以看到停止沸腾的水又再次沸腾。让学生感受气压的变化对沸点的影响。
        还是本节课,讲到液化里的降雨时,我就利用玻璃板、冰块、电水壶模拟人工降雨实验,让学生在教室里就能感受到降雨过程,并能身临其境分析降雨过程都包括哪些物态变化,水加热过程是汽化,然后热的水蒸气上升遇到玻璃板,发生液化现象凝结成水珠滴落下来便形成了雨。这样将生活现象引入物理课题,让学生感受物理来自于生活,并服务于生活。
        总之,物理实验除了可以提高学生的学习兴趣和逻辑思维能力,还可以培养学生的创新精神和实事求是的科学态度,增强实践能力,为将来走向社会打下坚实的基础。作为老师的我们也应该与时俱进,多开发,多创新,这样才能带动学生的进步和物理教学的前进,
        参考文献:
        [1]义务教育物理课程标准(2011年版)
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