魏莲靖
黄冈中学北京朝阳学校 100023
内容摘要:通过物理学史的渗透,使学生能够逐步具有敢于质疑勇于创新的品质和不怕困难的精神,树立科学的世界观。留有余白的教学设计,不但能激起学生的求知欲,还能为学生留有创造性思维的空间.
主题词:质疑精神和创新意识、自组织状态、物理学史、留有余白、学以致用
物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是个人终身发展和社会发展需要所必备品格和关键能力。它包括培养良好科学思维和正确科学态度 、掌握科学探究方法、敢于质疑、具有创新精神等。下面我就以《大气压》为例谈谈自已是如何在物理课堂中落实核心素养的。
一、基于学生的问题设计课堂活动。学生在解决问题过程中质疑精神和创新意识得到提升,获得成功的喜悦和自信。
以往大气压的教学,学生仍然存在三个思维障碍:第一学生对于覆水杯实验中为什么是大气托住了纸板并不真清楚,大部分同学实际上认为是水粘住了纸板(只不过老师没给学生质疑的机会,就告诉他们是大气压托住了纸片);第二是托里拆利实验中标准大气压下为什么是大气将760mm的水银压到管子中的,学生无法理解;第三是饮料为什么不是吸力吸进嘴中的,而是大气压压入嘴中的。这三点学生是很难理解,以往只是被动接受,通过本节课的改进这三个问题都得已顺利解决。
第一个问题:以往教学我们只是用纸片盖住装满水的瓶子倒过来后,发现纸片不掉落,于是教师会通过受力分析来说明这一现象(纸片静止,所以它受平衡力的作用,除了水对它的压力之外,那肯定还有一个和它平衡的力,那只有大气作用在它上面即大气压力),说明是大气压力的作用。可是学生会在心里有个疑问,认为那是因为有水给“粘上”的。所以这节课,学生展示交流完这个实验后,我立即问学生对于此实验的解释:大气压力作用的结果是否存在质疑,结果好些同学提出:纸片会不会是被水粘上的?针对学生这个疑问,我设计了这样一个演示实验,问题就迎刃而解了。具体做法是:将一扎孔的矿泉水瓶用手堵住孔,装满水后,用一张厚白纸盖好瓶口,倒过来后,发现纸不下落,但松开堵住孔的手后,纸片立刻下落。我紧接着问:我松开堵住孔的手时,水也粘着纸片呢,为什么此时水就下落了。学生立刻明白是进气了,纸片上下气压一样,效果可以抵消,所以此时纸片相当于只受水给的一个向下压力的作用,所以下落。从而证明没松开堵住矿泉水瓶孔的手时,它确实因为受大气的压力才没下落的。
第二个问题:以往教学,我们只给学生观看托里拆里实验的视频,告诉学生是在标准大气压下大气将水银压入试管中760mm。学生无法理解,大气怎么就能把水银压上去呢。在做托里拆里实验之前,(我们自制了这样一个实验仪器)做了如下实验:将装满红墨水的试管(试管套在塑料泡沫上固定好)用手堵住口倒立在装有水的烧杯中,然后松开手。将上述装置放在玻璃罩里,用抽气机将罩内的空气抽出,发现水面下降,再将气一点点放入,发现水被压进试管。学生立刻明白是大气将水压入试管中的。通过这个实验做铺垫,当看到托里拆里实验的视频时,当我问为什么试管中有760mm水银它怎么不下落呢,所有学生都清楚是大气压作用的结果。
通过这样的教学设计,学生的真正思维障碍才得到了解决,同时学生在解决问题中质疑精神和创新意识得到提升,获得成功的喜悦和自信。
二、设计自主实验,培养学生的创造思维,使学生从过去被组织状态的学习变成自组织状态的学习,并从中获得成功的喜悦和自信。
以往的实验我经常限定条件,想让学生按照自己的意图进行思考和实验,这次我改变了做法,想使每个同学都能从被组织状态的学习变成自组织状态的学习,从中都能获得成功的体验,从而获得自信,乐于学习。所以在一开始的引课阶段,我就设计了一个这样的比赛:盘里有水(还提供了瓶子、火柴和蜡烛),看同学们有多少办法能我把水装到瓶子里。看哪组同学想的方法最多。结果每名同学都积极参与,因为哪个同学都能做,即使那些动手能力差的,也能想办法把水往瓶子里灌。生活经验多的同学想出了好多种办法,有用力将瓶子的气体挤出,然后放在水中的,也有拿瓶子嘴在火上烤完后放入水中的等等,学生的兴趣一下子被激发了。
还有:在证明大气压的存在这一知识点的学习中,做完马德堡半球实验后,我就对学生说:实际上能证明大气压存在的实验有很多,同学利用桌面上给你的器材,动手做几个实验吧,(实验器材有:针头、矿泉水瓶、纸片、水槽、水、吸盘、木椅子)找找看,你能设计出几个跟大气压有关的实验呢?我的话音刚落,孩子们立刻投入到探索实验中去。每个人都能做至少两个实验。多的可做三四个。如:覆杯实验、针管吸水、吸盘提椅子等。可见,我们的教学如果少些限制,使每个同学都能从被组织状态的学习变成自组织状态的学习,每个学生都能从中都能获得成功的体验,从而获得自信,乐于学习。
三、留有余白的教学设计,不但能激起学生的求知欲,还能为学生留有创造性思维的空间.
这节课由于时间有限,在学习到大气压在生活中的应用时,为了前后呼应,我做了这样的教学设计:我们的第一个活动中有同学将瓶子用力挤一下后放入水中,水就被吸了上来,你能想到生活中的什么现象?拿瓶子放在火上烤一下后放入水中,水就被吸了上来,你能想到生活中的什么现象? 吸盘实验你又能联想到生活中的什么现象?大气压的应用还有好多.请同学们回去后查找资料收集一下看在生活中还有哪些应用?
课程的结束我又问同学们,大气压的值是不是永远不变?如果变化,它是怎样变化的,它又受什么影响才发生变化的呢?我们下节课继续探究.相信这样的教学设计,学生就具有了进一步求知的欲望和创造性思维的空间.
四、精心的作业布置,使学生的多方面能力得到锻炼和提升。
作业我共布置了三道题,这三道题分别是:
1、查找资料收集一下看大气压在生活中还有哪些应用?
2、看课本41页想一想做一做,自制一只气压计,坐电梯从一层上到十层甚至更高,用手机录成视频。
3、利用大气压的知识想办法让瓶子将鸡蛋完整地吞到瓶中,并能完整吐出。录成视频同时配有旁白解释。
第一道题设计的目的是培养学生的收集和整理信息的能力。第二道题设计的目的是培养学生的自学能力、制作能力和自主探究能力。第三道题设计的目的是培养学生的理论联系实际,解决实际问题的能力和表达能力。
这节课上完后,所有的学生和听课教师都非常兴奋,都觉得很轻松收获又很大。因为我深知核心素养的落地关键是教学方式的变革,所以这节课就是本着:体验+实践+思考+创新的思路来设计的。相信在教学中只要我们牢记:过程比结果重要;多样比单一重要;积极探索比被动接受重要;放权比事必躬亲重要。相信学生的素养必会得到提高。
参考文献:
[1]刘鑫源.《物理学科核心素养学科网》,2017.10.31
[2]北京师范大学.《义务教育物理课程标准》(2011年版).2011.页码2