刊名: 课程·教材·教法
Curriculum, Teaching Material and Method
主办: 人民教育出版社 课程教材研究所
周期: 月刊
出版地:北京
语种: 中文
开本: 大16K
ISSN: 1000-0186
CN: 11-1278/G4
历史沿革:
1981年创刊期刊荣誉:
国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊
中国期刊网来源刊
2011年度核心期刊,国家新闻出版总署收录 ASPT来源刊,中国期刊网来源刊,百种重点期刊,社科双百期刊,首届全国优秀社科期刊。
基于初中物理核心素养下的初中物理实验教学
【作者】 张文平
【机构】 青海省海西州都兰县第二中学
【正文】 【摘 要】 物理学是一门以实验为基础的科学,实验是研究物理学的重要方法。通过实验,能激发学生学习物理的兴趣,帮助学生掌握物理知识和技能,培养学生的动手能力、思维能力、科学探究能力和创新能力,帮助学生养成良好的科学素养。基于学生发展核心素养的初中物理实验教学,将为学生创设一个精彩有效的课堂。
【关键词】 初中物理;实验教学;核心素养
一、重视演示实验,激发学习兴趣培养学生学习和观察的能力
兴趣是最好的老师,学生有了学习兴趣,才谈得上有学习的积极性、主动性和创造性,才能终身乐学。
演示实验是教师在课堂教学中,为组织学生观察、思考而进行的实验操作演示活动。它为学生学习物理提供感性认识,是激发学生学习兴趣的有效方法,有利于通过具体细节帮助学生更好地掌握物理知识,感知物理规律,教师通过演示实验,可以将物理现象更加直观地展现给学生,给学生更加强烈的感官效果,加深学生对知识的理解和感悟,引导学生集中注意力学习物理知识。因此,物理老师课前一定要精心准备,熟练操作,课堂精彩展示,给学生带来鲜明、生动、准确、直观的物理实验效果,从而让学生更好感知物理规律,加深认识和理解物理规律。例如,在学习“液体密度影响浮力大小”的实验教学时,正常的实验设计是先把鸡蛋放入清水中,观察鸡蛋沉入水底,再往清水中加入盐水,鸡蛋慢慢浮起。而我在进行实验设计时,根据自己的经验进行了如下的设计:先把两个鸡蛋分别放入清水和盐水中,让学生观看鸡蛋的漂浮状况,分析受力状况,学生根据情况很容易得出鸡蛋上浮与下沉的条件,然后,改变盐水和清水的密度,分别给清水中加入盐水,给盐水中加入清水,观看鸡蛋的漂浮状况,强化学生对“液体密度影响浮力大小”的知识感知与感悟,当鸡蛋悬浮在盐水中时,请学生一边观察悬浮的状态,一边分析悬浮的条件,并组织学生讨论为什么鸡蛋在清水与盐水中受到的浮力不同?为什么漂浮与悬浮时排开的液体却不相同?这样,通过精心设计和演示实验,不仅能够让学生真切感知漂浮、悬浮的物理现象,也能够让学生非常直观地理解液体密度是影响浮力大小的最为重要因素。
演示实验的目的还在于使学生对物理现象有清晰的了解。在进行演示实验时要让全班同学都看见,而且要看清楚。因此演示的现象一定要清楚、直观,能见度大;所用的仪器要足够大,灵敏度要高;仪器置放的位置要达到一定的高度,使全班同学足以看清。个别实验无法满足上述要求时,应让学生“代表”靠近观察,然后由“代表”作实况报告。在教学中可能一节课要做几个演示实验,这就要求突出每个实验的重要性,如暂不用的仪器不要拿出来,以免分散学生的注意力;对于不明显的现象可采取背景衬托和演示的方法,想方设法地使学生观察到明显、清晰的现象等等,这些做法极易唤起学生好奇的天性,从而激起他们的学习兴趣,不仅可以培养学生学习的能力,还可以培养学生的观察能力。
二、精心安排实验探究,培养学生有效探究的意识和能力
《课程标准》明确要求,要引导学生自主探究、合作探究,增强学生主动获取物理信息、感悟探索物理现象和规律的意识。而实验教学就是一个非常好的教学途径,通过安排探究性物理实验,引导学生在具体实验操作中观察各种物理现象,设计实验操作方案,并在实验中不断思考、分析、探究、改进,让学生在自主操作中自主发现物理现象,探究物理规律,掌握各种实验和研究方法,培养科学探究能力。例如,在学习“凸透镜和凹透镜”时,我给学生安排了“探究凸透镜成像规律”实验。实验之前,先请学生思考几个问题,根据教材有关凸透镜的相关知识和理论,如果让你来进行实验设计,你会设计什么样的实验方案,有没有想到通过实验验证一些和教材有关而教材又没有涉及的相关现象,譬如,半个凸透镜会呈现什么样的图像等。还有,如果一个凸透镜和一个凹透镜放在一起,能够设计怎样的实验,想探究和验证一个什么样的问题?还有,大凸透镜与小凸透镜成像有何区别等。这样,不但不会弱化学生探究的自主性,而且能够培养学生更好的探究意识和能力。
三、适当开展课外实验,培养学生的动手能力、思维能力,提升自主探究的素养
因为物理课实验多,所以往往是学生最感兴趣、注意力最集中的课。但是长时间的一成不变,学生的兴趣也会大打折扣。多开展课外实验,是课堂实验的有效补充,也让物理学更贴近生活,让学生感到物理就在身边,科学就在身边。我常常在备课时就设计了一些简单课外实验,让学生下课后、回家后去做。不但可以巩固基础知识、培养学生的能力、激发学生的兴趣,最大的好处是让大多数学生体验成功的喜悦,其效果胜过做几道书面题。例如,在学习了物体的浮沉条件后,我安排学生回家用盐水和鸡蛋继续做实验。第二天,有个学生拿着一个鸡蛋来找我,说:“老师,为什么我家的鸡蛋不沉于水?不是说鸡蛋的密度大于清水的密度吗?”这可为难我了,望着这奇怪的鸡蛋,还真不好给学生解释。突然我想起小时候帮父母收稻谷时水田中那一个个漂浮的臭鸭蛋,终于有了答案:“你家的鸡蛋变质了,臭了。”学生小心的敲破蛋壳,一股臭味喷了出来,我们都笑了。当学生将生活中的实际案例与物理学知识联系起来之后,将对物理学知识产生更大的兴趣,从而打下自主探究的学习基础。
四、利用多媒体技术辅助实验教学,提升学生突破重点和解决难点的能力
利用多媒体技术在辅助实验教学,培养核心素养方面能充分凸显其优势,往往这也是传统课堂难以企及的。
多媒体辅助实验教学形象、直观、可见度大,但它的缺点是容易让学生产生不真实的感觉,很大程度上降低了实验的真实性,所以多媒体辅助实验手段不能代替演示实验。在演示一些微观的、不易观察的实验时,为了让学生能够更清晰、更直观地观察实验器材和实验现象,我们对所演示的实验进行数码投影未尝不是个好办法。它可以把实验器材放大,形象展示在屏幕上,还能把实验过程、实验现象的实况展示在学生面前。例如,磁场的演示实验。过去我们的做法是,先把六个小磁针放在讲桌上围成一个圆圈状,中间放一个条形磁铁,观察小磁针南、北极的方向变化。但是,由于讲桌较高、磁针较小,不利于学生观察,前排学生能看得见一些,后排的学生就一点也看不到了。为了解决这一问题,我把这个实验放在数码展示台上做。具体做法是,在展示台上铺一张纸,将六个小磁针放到展示台上围成一个圈,介绍完实验原理及小磁针南北极后,把条形磁铁放在小磁针围成的圆圈中间,这样实验现象即可通过展示台投影到屏幕上,实时、准确地呈现出实验现象,全体学生都可以清晰及时地观察,而且还有助于激发学生的观察兴趣,集中学生的注意力。
总之,物理实验在物理教学的过程中占有举足轻重的地位,要提高物理课堂教学的效率,实验这一环节是必不可少的。结合教学进度适时开展物理实验教学,能有效培养学生学科能力,培养核心素养,进而提高物理学科教育教学质量。
【关键词】 初中物理;实验教学;核心素养
一、重视演示实验,激发学习兴趣培养学生学习和观察的能力
兴趣是最好的老师,学生有了学习兴趣,才谈得上有学习的积极性、主动性和创造性,才能终身乐学。
演示实验是教师在课堂教学中,为组织学生观察、思考而进行的实验操作演示活动。它为学生学习物理提供感性认识,是激发学生学习兴趣的有效方法,有利于通过具体细节帮助学生更好地掌握物理知识,感知物理规律,教师通过演示实验,可以将物理现象更加直观地展现给学生,给学生更加强烈的感官效果,加深学生对知识的理解和感悟,引导学生集中注意力学习物理知识。因此,物理老师课前一定要精心准备,熟练操作,课堂精彩展示,给学生带来鲜明、生动、准确、直观的物理实验效果,从而让学生更好感知物理规律,加深认识和理解物理规律。例如,在学习“液体密度影响浮力大小”的实验教学时,正常的实验设计是先把鸡蛋放入清水中,观察鸡蛋沉入水底,再往清水中加入盐水,鸡蛋慢慢浮起。而我在进行实验设计时,根据自己的经验进行了如下的设计:先把两个鸡蛋分别放入清水和盐水中,让学生观看鸡蛋的漂浮状况,分析受力状况,学生根据情况很容易得出鸡蛋上浮与下沉的条件,然后,改变盐水和清水的密度,分别给清水中加入盐水,给盐水中加入清水,观看鸡蛋的漂浮状况,强化学生对“液体密度影响浮力大小”的知识感知与感悟,当鸡蛋悬浮在盐水中时,请学生一边观察悬浮的状态,一边分析悬浮的条件,并组织学生讨论为什么鸡蛋在清水与盐水中受到的浮力不同?为什么漂浮与悬浮时排开的液体却不相同?这样,通过精心设计和演示实验,不仅能够让学生真切感知漂浮、悬浮的物理现象,也能够让学生非常直观地理解液体密度是影响浮力大小的最为重要因素。
演示实验的目的还在于使学生对物理现象有清晰的了解。在进行演示实验时要让全班同学都看见,而且要看清楚。因此演示的现象一定要清楚、直观,能见度大;所用的仪器要足够大,灵敏度要高;仪器置放的位置要达到一定的高度,使全班同学足以看清。个别实验无法满足上述要求时,应让学生“代表”靠近观察,然后由“代表”作实况报告。在教学中可能一节课要做几个演示实验,这就要求突出每个实验的重要性,如暂不用的仪器不要拿出来,以免分散学生的注意力;对于不明显的现象可采取背景衬托和演示的方法,想方设法地使学生观察到明显、清晰的现象等等,这些做法极易唤起学生好奇的天性,从而激起他们的学习兴趣,不仅可以培养学生学习的能力,还可以培养学生的观察能力。
二、精心安排实验探究,培养学生有效探究的意识和能力
《课程标准》明确要求,要引导学生自主探究、合作探究,增强学生主动获取物理信息、感悟探索物理现象和规律的意识。而实验教学就是一个非常好的教学途径,通过安排探究性物理实验,引导学生在具体实验操作中观察各种物理现象,设计实验操作方案,并在实验中不断思考、分析、探究、改进,让学生在自主操作中自主发现物理现象,探究物理规律,掌握各种实验和研究方法,培养科学探究能力。例如,在学习“凸透镜和凹透镜”时,我给学生安排了“探究凸透镜成像规律”实验。实验之前,先请学生思考几个问题,根据教材有关凸透镜的相关知识和理论,如果让你来进行实验设计,你会设计什么样的实验方案,有没有想到通过实验验证一些和教材有关而教材又没有涉及的相关现象,譬如,半个凸透镜会呈现什么样的图像等。还有,如果一个凸透镜和一个凹透镜放在一起,能够设计怎样的实验,想探究和验证一个什么样的问题?还有,大凸透镜与小凸透镜成像有何区别等。这样,不但不会弱化学生探究的自主性,而且能够培养学生更好的探究意识和能力。
三、适当开展课外实验,培养学生的动手能力、思维能力,提升自主探究的素养
因为物理课实验多,所以往往是学生最感兴趣、注意力最集中的课。但是长时间的一成不变,学生的兴趣也会大打折扣。多开展课外实验,是课堂实验的有效补充,也让物理学更贴近生活,让学生感到物理就在身边,科学就在身边。我常常在备课时就设计了一些简单课外实验,让学生下课后、回家后去做。不但可以巩固基础知识、培养学生的能力、激发学生的兴趣,最大的好处是让大多数学生体验成功的喜悦,其效果胜过做几道书面题。例如,在学习了物体的浮沉条件后,我安排学生回家用盐水和鸡蛋继续做实验。第二天,有个学生拿着一个鸡蛋来找我,说:“老师,为什么我家的鸡蛋不沉于水?不是说鸡蛋的密度大于清水的密度吗?”这可为难我了,望着这奇怪的鸡蛋,还真不好给学生解释。突然我想起小时候帮父母收稻谷时水田中那一个个漂浮的臭鸭蛋,终于有了答案:“你家的鸡蛋变质了,臭了。”学生小心的敲破蛋壳,一股臭味喷了出来,我们都笑了。当学生将生活中的实际案例与物理学知识联系起来之后,将对物理学知识产生更大的兴趣,从而打下自主探究的学习基础。
四、利用多媒体技术辅助实验教学,提升学生突破重点和解决难点的能力
利用多媒体技术在辅助实验教学,培养核心素养方面能充分凸显其优势,往往这也是传统课堂难以企及的。
多媒体辅助实验教学形象、直观、可见度大,但它的缺点是容易让学生产生不真实的感觉,很大程度上降低了实验的真实性,所以多媒体辅助实验手段不能代替演示实验。在演示一些微观的、不易观察的实验时,为了让学生能够更清晰、更直观地观察实验器材和实验现象,我们对所演示的实验进行数码投影未尝不是个好办法。它可以把实验器材放大,形象展示在屏幕上,还能把实验过程、实验现象的实况展示在学生面前。例如,磁场的演示实验。过去我们的做法是,先把六个小磁针放在讲桌上围成一个圆圈状,中间放一个条形磁铁,观察小磁针南、北极的方向变化。但是,由于讲桌较高、磁针较小,不利于学生观察,前排学生能看得见一些,后排的学生就一点也看不到了。为了解决这一问题,我把这个实验放在数码展示台上做。具体做法是,在展示台上铺一张纸,将六个小磁针放到展示台上围成一个圈,介绍完实验原理及小磁针南北极后,把条形磁铁放在小磁针围成的圆圈中间,这样实验现象即可通过展示台投影到屏幕上,实时、准确地呈现出实验现象,全体学生都可以清晰及时地观察,而且还有助于激发学生的观察兴趣,集中学生的注意力。
总之,物理实验在物理教学的过程中占有举足轻重的地位,要提高物理课堂教学的效率,实验这一环节是必不可少的。结合教学进度适时开展物理实验教学,能有效培养学生学科能力,培养核心素养,进而提高物理学科教育教学质量。