基于物理学科核心素养下生活化的实验教学

发表时间:2021/3/30   来源:《教育学文摘》2020年35期   作者:任国宝
[导读] 核心素养是学生在接受相应学科知识的过程中,逐步形成的适应个人持续学习成长所必需的良好品格和关键能力

        任国宝
        福建平潭城关中学
        摘要:核心素养是学生在接受相应学科知识的过程中,逐步形成的适应个人持续学习成长所必需的良好品格和关键能力。物理学科核心素养是物理学科培养学生各种能力的集中体现,通过生活化的实验教学能够很好培养学生的物理核心素养。
        关键词:物理 核心素养 生活化 实验教学
        随着新课程改革进程的推进,物理实验对培养学生的物理学科素养显得尤为重要,对于八年级学生,由于刚接触到物理这门新学科,对物理感到好奇,但教师如果没有采取相应的教学手段让学生保持这种好奇心,随着时间的推移,这种好奇心就会逐渐减弱淡化,如何让学生继续保持强烈的好奇心和旺盛的求知欲?通过生活化的实验教学能够起到很好的效果,下面是本人在物理课堂生活化的实验教学中的一些教学实例和探索。
        一、精心选择生活化的演示实验,激发兴趣,引入新课
        利用生活化的演示实验创造物理情景引入新课,这是提高学生学习积极性非常有效的方法。那么如何有效利用生活化的演示实验引入新课呢?首先要应用生活化的演示实验现象引起学生的兴趣,如:在“惯性现象”教学中,首先把演示钢球放在硬纸片上,然后特意把硬纸片朝着学生用力弹出,钢球并没有随硬纸片一起飞出而是停在原位继而掉进筒里,这一现象完全把学生吸引住了,有的同学大喊:“老师,没看清楚,再做一遍!”,有的学生认为这是偶然的。他们纷纷要求我“再做一次”,这时我请一位同学到前面来做,两次后这个学生成功完成了这个实验,获得了成功的体验,他感到非常高兴。然后我因势利导地提出问题:“为什么硬纸片突然被弹出后,钢球不随硬纸片一起飞出而是停在原位让在重力作用下掉进筒里呢?这好像跟我们的生活经验不相符呀”实验现象引起了学习兴趣,物理知识真正走进生活,学生带着强烈的求知欲望开始学习“惯性现象”知识,教学效果非常好。
        二、生活化演示实验要创造机会让学生参与课堂实验
         教师应创造机会让学生参与课堂实验,或让学生帮助老师完成实验,或在老师指导下几个学生共同合作完成实验,满足学生的表现欲望,让他们享受成功的喜悦,提高探究物理规律的兴趣。教师在开始演示时要提醒学生注意观察实验的重要时刻和关键部位,例如在进行马德堡半球演示时,先让两个力气比较大的男生上来拉,结果发现他们费了很大的劲还是没有将两个半球拉开,他们心有不甘地回到座位上。然后我趁学生没注意时悄悄打开气阀,对学生说:“现在请大家看一下老师的力气大不大。”接着我双手抓住拉环,举高对着学生,往两边轻轻一拉,很轻松地将两个半球拉开了。刚才那两个“大力士”中的一个发现这种情况一下子从座位上站起来,连声说:“这是不可能的。”我很自豪地说:“这怎么不可能?老师的力气可比你们大多了”我看到全班同学都将信将疑,好奇心都被调动起来时,就说:“哦,原来这都是空气在作怪。”这个生活化的实验非常成功地引入了大气压强,教学效果非常好。
        三、生活化的课堂实验应直观展现物理知识
         在课堂教学中,我还设计些简单的生活化的实验把物理知识直观地展现在学生眼前。如讲授“连通器原理及应用”时,我设计了下面的实验:拿一根长约2米的白色透明塑料软管,弯成“U型管”,在管中装入约一半的水,构成一个可上下移动的连通器,当我把左右两边的软管并列靠近时,学生非常直观地观察到左右两管的水面相平。

接着我把两管分开,并把左边的软管抬高,这时学生发现左右两边管子里的水位都发生变化,提出问题:“现在哪边水位高呢?”学生开始猜想判断,当我再次把高低不同的两管靠近时,学生发现两管水位还是相平。接着我把右管管口用大拇指堵住,把左管继续抬高,结果学生发现左右两管的水位不相平了,接着提出问题:“这又是为什么呢?”学生讨论思考后为学生释疑解惑。最后,当我把右手大拇指移动一点时,学生发现右管中的水从拇指旁的缝隙处向上喷出,借助这个实验我非常轻松地讲解了公园里的“喷泉实际上也是一个连通器”这个知识点。这根简单常见的塑料软管实验把连通器的原理直观动态地显现在学生眼前,给学生留下深刻的印象。
        四、变验证性实验为生活化的探究性实验。
        验证性实验是验证一些已有的概念和规律,虽然操作起来比较简单,但是学生在完成验证性实验的过程中学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到有效地锻炼。物理学科核心素养不能得到有效培养。在上《电流做功的快慢》这节课时,在课前备课时,对于如何直观有效地比较电流做功的快慢引起了我的思考。以往我都是直接以两个不同电功率的用电器,电流做功快慢不同直接引入新课,根据以往的教学经验,我知道采用这种方式引入新课遗留的问题非常明显:学生对于“电功率是表示电流做功快慢”这个知识点只是停留在初步感知的水平上,印象不深刻。我就想,能不能通过设计一个生活化的实验,把学生对于电功率的概念从初步感知认识上升到理性认知上,真正理解电功率的内涵。
        于是我就设计了一个实验:出示一个电能表(指示灯闪烁型,6400imp/kwh),1、3进线带插头,2、4出线带插座,额定功率为40w和60w的白炽灯各一只,一个带插头的灯头,一个秒表。提出问题:现在我们怎么来比较两只灯泡做功的快慢呢?学生思考后回答:可以通过比较相同时间内两只灯泡所做的功。我引导提示学生:灯泡所做的功可通过电能表指示灯闪烁的次数来表示,时间用秒表来测量。但两只灯泡工作时间一定时(比如1分钟),能保证指示灯闪烁的次数正好为整数吗?学生思考后回答:不会。我进一步引导:那还有什么不同的比较思路呢?学生在我的逐步引导下,找到了正确的思路:可以让两只灯泡做的功一样(如都让电能表的指示灯闪5下),比较它们所花的时间。
        这样接下来的实验教学过程就水到渠成,学生的注意力都被吸引过来了,请一个同学上来帮助记时,下面的同学通过观察电能表指示灯的闪烁一起来喊“开始记时”和“停止记时”,我把学生的实验数据记录在黑板上。通过这个实验设计,学生对于电功率是表示电流做功的快慢这个知识点印象非常深刻。接下来我进一步引导学生从实验数据中可以比较两盏灯单位时间内(如1秒)完成的功为多少?从而非常自然地引入电功率的定义,轻松进行接下来的新课讲授。在讲完电功率的公式P=W/t后,在讲解测定用电器的功率时,又可以反过来引导学生根据自己所测的实验数据来测出两只灯泡的功率。我引导学生分析:电能表指示灯闪一下消耗的电能W1=1/6400KWh=1/6400X3.6X106J=562J,那么闪5下消耗的电能W就可以算出来,又知道所花的时间,根据电功率的公式P=W/t,最后就可以算出灯泡的电功率。学生开始计算,最后他们算出额定功率为40w的灯泡,测出的功率为38.6w,额定功率100w的灯泡,测出的功率为97.7w,学生获得了成功的体验,都非常兴奋。
        因此,在教学中把一些验证性的实验变为生活化的探究实验,就能让学生体会学习物理的过程,使学生更容易理解:“这样设计实验的目的是什么?”以此渗透物理思想,启迪学生思路。
        几年来教学实践证明,在课堂或课后利用生活化的实验创设情境,激发学生的学习兴趣,这样,学生在物理生活环境中学习物理才能具体形象、生动活泼,才能学得深刻、记忆牢固。如果老师在课堂上多做一些生活化的演示实验,或者多精心设计一些生活化的随堂实验,然后引导学生根据实验的现象,结合生活实际加以思考、推理,最后由他们自己得出有关物理概念和规律,这样比那些知识由老师直接讲出来要好得多。如何提高生活化的实验教学的实用性,并加以完善推广,从而培养学生物理学科的核心素养,这个任务虽然艰巨但很有意义,在今后的教学生涯中我都会为此而努力探索,不断总结生活化的实验教学经验,提高自己的实验教学水平。
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