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        運用開放實驗教學方式 培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)

        2018-11-30 01:26:38湖北省大悟縣東新中學432800高建方
        中小學實驗與裝備 2018年3期
        關鍵詞:玻璃板蠟燭實驗教學

        湖北省大悟縣東新中學(432800) 高建方

        1 以培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)為目標

        學生發(fā)展核心素養(yǎng),主要指學生應具備的,能夠適應終身發(fā)展和社會發(fā)展的必備品格和關鍵能力。中國學生發(fā)展核心素養(yǎng),以科學性、時代性和民族性為基本原則,以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心,分為文化基礎、自主發(fā)展、社會參與三個方面。綜合表現(xiàn)為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)。各素養(yǎng)之間相互聯(lián)系、互相補充、相互促進,在不同的情境中整體發(fā)揮作用。研究學生發(fā)展核心素養(yǎng)是落實立德樹人根本任務的一項重要舉措,也是適應教育改革發(fā)展趨勢的迫切需要。要將培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的精神落到實處,必須將這六大核心素養(yǎng)細化到具體的課程體系和知識目標之中。對于物理學科,就是要在具體物理學科教學中培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng),包括科學思維、科學探究等內(nèi)容??茖W思維表現(xiàn)為:重思維,善反思,善于用物理思維去學習、去思考、去發(fā)現(xiàn)、去質(zhì)疑、去總結(jié);科學探究表現(xiàn)為:會聯(lián)想、善提問、會認識、會交流、會操作。

        2 以實驗教學培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)

        由于物理是一門以實驗為基礎的學科,所以培養(yǎng)學生的物理科學思維與科學探究的素養(yǎng)更多的應該在物理實驗教學中進行。實驗作為揭示自然規(guī)律的重要方法和手段,它不僅是初中物理教學的重要部分,也是物理概念、規(guī)律和理論的堅實基礎。初中生具有強烈的好奇心,尤其對于物理實驗特別感興趣??v觀科學家們發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的全部過程,絕大多數(shù)是從身邊的自然現(xiàn)象開始引出猜想的,然后設計實驗并進行探究,通過認真觀察和分析實驗現(xiàn)象,總結(jié)出蘊含其中的自然規(guī)律。物理教學若離開了實驗和觀察,就成了無源之水,無本之木,紙上談兵。

        2.1 初中物理實驗教學的現(xiàn)狀

        新課改下的教學模式以學生為主體,教師在實驗教學中起引導作用。物理實驗教學不僅影響著學生,也改變教師的教學方法。在探索利用實踐活動拓展到物理實驗教學這一過程時,很多教師由于前期理論知識學習力度不夠,感到力不從心,甚至半途而廢。學生在實驗過程中缺乏教師專業(yè)性的指導,影響了實驗教學的效果。具體表現(xiàn)在以下兩個方面。

        2.1.1 實驗方法單一

        應試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變開始,探究性實驗就被廣泛倡導,但是在課堂上,由于探究性實驗需要綜合考慮多方面的因素,很多教師依舊不敢放手讓學生去自主探究,以演示實驗為主的驗證性實驗仍占大多數(shù)。教師不愿在實驗教學方案上下工夫、花時間,導致實驗方法單一、內(nèi)容陳舊。即使安排學生實驗,也是單純?yōu)榱送瓿山虒W任務,教師在實驗教學中一手包辦的現(xiàn)象比較突出,學生只是機械性的模仿,缺少動手的機會,能力得不到提高。

        2.1.2 不注重創(chuàng)新

        在實驗教學中,教師往往是采用先準備儀器、按步驟做實驗、觀察現(xiàn)象、歸納結(jié)論的程序步驟進行,不敢越雷池半步,不注重創(chuàng)設情境發(fā)散學生的思維,只要求學生完全按照實驗報告的步驟去做,不讓學生進行拓展性實驗,對實驗中學生的新奇想法置之不理,甚至喝令停止。這與物理課程標準提出的培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的要求背道而馳。我們必須明白,學起于思,思源于疑,興趣是學習的最好老師。在實驗教學中,抓住課堂的 “生成性資源”,恰當?shù)膭?chuàng)設情境或提問,可以激發(fā)學生的思維和興趣。

        2.2 運用開放性的實驗方案進行實驗教學

        前蘇聯(lián)的教育巨匠蘇霍姆林斯基有這樣一句名言——“學生的聰明才智來自他們的手指尖”,這句話揭示了動手實驗的重要性。動手能力絕對不是簡單意義上的模仿,而應該是學生自己動腦思考后通過自己的設計,按照預設方案有序的進行實驗操作,包括實驗器材的選擇、實驗裝置的組裝、實驗儀器的使用、實驗現(xiàn)象的觀察、實驗數(shù)據(jù)的記錄等。

        正如前面所提到的,教師對實驗方案不加思考,簡單地要求學生運用實驗報告去做實驗,這是一種變相的實驗講解,對學生思維的培養(yǎng)沒有半點益處。學生只是簡單地按著教師的要求,完成實驗報告的內(nèi)容,長此以往,他們的思維會得到禁錮,會逐漸失去對實驗探究的興趣。如果教師改變一下教學思路,設計開放性的實驗方案,在實驗之前,教師講清楚實驗的原理,交待實驗的目的,然后要求學生根據(jù)實驗原理,結(jié)合教師提供的實驗器材,自我進行實驗方案的設計、實驗器材的選擇、實驗數(shù)據(jù)的運用、實驗結(jié)論的表達,這樣會給學生更大的思維空間。下面就具體的學生實驗進行探討。

        案例:平面鏡成像規(guī)律的實驗。

        本實驗在教材中屬于演示實驗,為了培養(yǎng)學生對實驗的興趣,加強小組合作學習,教師一般都將它改為學生分組實驗。提供的器材有薄玻璃板、兩根完全相同的蠟燭、火柴或打火機、刻度尺。實驗步驟如下。

        (1)將薄玻璃板豎直放置在桌面上。

        (2)在玻璃板的一側(cè)點燃一根蠟燭。

        (3)通過玻璃板,會看到蠟燭在另一側(cè)所成的像,在另一側(cè),放置另一根蠟燭,讓它與原來蠟燭所成的像完全重合,記下兩根蠟燭的位置,分別測量出他們到玻璃板的距離。

        (4)改變前面蠟燭的位置,重復第三步操作。

        (5)再次改變前面那處的位置,重復第三步操作。

        (6)撤去玻璃板,連接物點和像點,看連接線與平面鏡的位置關系。

        學生按照這個步驟去操作,馬上就會得出正確的結(jié)論,看起來是一個高效、成功的實驗,教師完成了教學任務,學生掌握了平面鏡的成像規(guī)律,皆大歡喜??杉毦科饋?,學生通過這個實驗,獲得了哪些基本的實驗技能?思考過什么問題?對今后的實驗有什么幫助?學生僅僅獲得了知識的結(jié)論,僅此而已。如果改變一下教學設計,在進行實驗之前,教師重點講解成虛像的原理,強調(diào)虛像是不存在的,是人的眼睛的一種錯覺。然后告訴學生,通過實驗來探究物和像之間的關系。給學生提供的器材不是唯一的,有一塊平時生活用的平面鏡、一塊透明薄玻璃板、一塊厚玻璃板、一塊透明藍顏色玻璃板、幾組蠟燭、實驗底板。要求學生在做實驗前先解決兩個方面的問題:①怎么選擇實驗器材;②怎么確定像的位置?讓學生以小組為單位進行討論,然后設計實驗方案,并進行實驗操作。

        面對眾多的實驗器材,學生感到很茫然、很困惑。這么多的器材怎么進行組合?像與物的關系是指什么關系?包含哪幾個方面的因素?對不存在的像,怎么去確定它的位置?一開始學生都選平時用的平面鏡,因為透過它到來的像很清晰,可就是找不到像的位置,然后才試著去用透明的玻璃板,可以看到后面所成的像。厚玻璃板很容易放穩(wěn),但容易出現(xiàn)兩個像,不好確定像的位置。茶色的玻璃板,看后面的像可能更清晰一些,薄玻璃板很容易放傾斜,一旦傾斜,后面的那個蠟燭怎么也不可能與像重合,也就不可能確定像的位置。用泡沫底板與生日蠟燭這種組合,更容易固定物和像,也更容易找到物和像所在的那個點。而用普通蠟燭與木板這種組合,蠟燭不容易放穩(wěn),物和像的位置也很難準確的確定,導致實驗數(shù)據(jù)不準確。

        這樣設計的實驗方案,可能需要花費更多的時間,學生才能完成實驗。但就是在這樣的實驗過程中,學生才體會到做實驗的樂趣,因為所有的問題都是學生在實驗論證后自己解決的。每個學生都發(fā)表了自己的意見,科學思維和動手操作能力得到了真正的提高,這才是我們需要的學生實驗,這樣的實驗才能真正的培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。

        3 小結(jié)

        在初中階段,有很多的實驗,都可運用開放實驗教學方式進行實驗教學。教師千萬不要為了完成教學任務,為了單純地應付考試,而對實驗做簡單的處理。因為實驗教學是培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)的一個重要手段,所以,教師一定要樹立“做真實驗,真做實驗“的教學理念。

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