嚴(yán)開拓
摘 要:培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是當(dāng)前教育工作的重點。初中物理實驗教學(xué)中應(yīng)充分認(rèn)識到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要性,積極采取有效的教學(xué)策略,將核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作有效地滲透至相關(guān)實驗教學(xué)中,使學(xué)生在牢固掌握實驗基礎(chǔ)知識的同時,核心素養(yǎng)得以提升,為其更好地滿足社會發(fā)展要求奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:初中物理;實驗教學(xué);核心素養(yǎng)
【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B【文章編號】1008-1216(2020)02B-0074-02
實驗是初中物理的重要教學(xué)內(nèi)容,不僅有助于加深學(xué)生對物理知識的理解,而且在激發(fā)學(xué)生興趣的同時,能很好地提高學(xué)生的實驗探究能力,重要性可想而知。
在當(dāng)前大力提倡核心素養(yǎng)培育背景下,初中物理實驗教學(xué)應(yīng)注重核心素養(yǎng)的滲透,認(rèn)真總結(jié)與反思以往教學(xué)經(jīng)驗,結(jié)合學(xué)生實際,尋找切實可行的教學(xué)策略,促進(jìn)學(xué)生實驗探究能力以及核心素養(yǎng)的雙重提升。
一、做好引導(dǎo),借助實驗培養(yǎng)物理觀念
物理觀念涉及物質(zhì)觀念、運(yùn)動與相互作用觀念,以及能量觀念等諸多要素。培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念,有助于提升學(xué)生應(yīng)用物理知識分析與解決問題的意識,對提高學(xué)生的應(yīng)用能力及解題能力具有重要意義。因此初中物理實驗教學(xué)中,應(yīng)注重對學(xué)生物理觀念的培養(yǎng)。
一方面,課堂上講解和演示物理實驗時,需引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,積極聯(lián)系所學(xué)的物理知識,嘗試運(yùn)用物理知識進(jìn)行解釋,更好地加深學(xué)生印象。
另一方面,圍繞實驗內(nèi)容注重設(shè)計相關(guān)問題,引導(dǎo)其運(yùn)用物理知識進(jìn)行分析、解答,使其清晰、全面地認(rèn)識物理知識,保證物理知識的正確應(yīng)用,養(yǎng)成運(yùn)用物理知識分析問題的良好習(xí)慣。
例如,在講解平面鏡成像規(guī)律實驗時,要求學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,掌握平面鏡成像的規(guī)律。同時,為培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念,設(shè)計以下問題要求學(xué)生分析解答:
(1)實驗中為什么用兩個完全相同的蠟燭?
(2)實驗中為什么不直接使用平面鏡而使用薄玻璃板代替?
(3)思考無論怎樣移動玻璃板后方的蠟燭都無法與像完全重合的是什么原因?
通過設(shè)計上述問題引導(dǎo)學(xué)生思考,不僅能很好地加深學(xué)生對實驗印象,而且還能提高學(xué)生運(yùn)用物理知識分析實驗的意識,促進(jìn)其分析問題能力的提升。
問題(1)之所以使用兩個完全相同的蠟燭,是為了更好地比較物和像之間的關(guān)系,能更好地驗證實驗結(jié)論。
問題(2)使用平面鏡則會給像的定位帶來難度。
問題(3)根據(jù)所學(xué)的物理知識以及實驗的細(xì)節(jié)可知,物像無法完全重合,最可能的原因在于,薄玻璃板未和水平桌面垂直放置。
二、創(chuàng)設(shè)情景,借助實驗培養(yǎng)科學(xué)思維
科學(xué)思維在提升學(xué)生分析、解題能力以及物理學(xué)習(xí)成績上作用重大,其包括模型構(gòu)建、科學(xué)推理、科學(xué)論證等要素。初中物理實驗授課中。
一方面,為學(xué)生透徹地講解教材中相關(guān)的物理實驗,使其扎實掌握實驗原理以及實驗步驟,重視科學(xué)推理與論證。認(rèn)識到只有認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象,進(jìn)行科學(xué)的推理,認(rèn)真地分析與歸納,才能得出正確的實驗結(jié)論。
另一方面,圍繞初中物理實驗,注重創(chuàng)新相關(guān)的實驗情景,要求學(xué)生根據(jù)所學(xué),實事求是,進(jìn)行合理的推理,保證每一步的推理都有理有據(jù)。同時,創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境,鼓勵學(xué)生能夠針對不合理的實驗步驟,認(rèn)真分析,提出合理的優(yōu)化建議,提高實驗的說服力以及實驗效果。
在進(jìn)行水的沸騰實驗教學(xué)中,可向?qū)W生展示、描述待改進(jìn)的實驗裝置或?qū)嶒灢襟E,要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)找到錯誤所在,分析錯誤可能導(dǎo)致的后果,并提出合理化改進(jìn)建議。
(1)實驗過程中,小明將溫度計觸碰到燒杯底部進(jìn)行實驗。
(2)燒杯的紙蓋上只留一個固定溫度計的小孔。
(3)小明的實驗過程比其他同學(xué)用的時間長,思考該如何改進(jìn)?
根據(jù)相關(guān)的實驗操作提出合理優(yōu)化意見,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要體現(xiàn)。
對于(1)如果將溫度計和燒杯底部相接觸,會導(dǎo)致測量沸水的溫度不準(zhǔn)確,因此應(yīng)避免溫度計和燒杯相接觸。
(2)燒杯的紙蓋上只有一個小孔,會導(dǎo)致燒杯內(nèi)部的壓強(qiáng)與大氣壓存在差別,影響水沸騰時的溫度。因此,應(yīng)預(yù)留一個小孔保持水面上方和大氣壓強(qiáng)一致。
(3)實驗時間長可采用的優(yōu)化措施有提升水的初溫或減少水的質(zhì)量。通過鼓勵學(xué)生分析、優(yōu)化實驗問題,不僅加深了其對實驗的理解,而且能很好地提升其科學(xué)思維。
三、加強(qiáng)訓(xùn)練,借助實驗鼓勵科學(xué)探究
科學(xué)探究是一種重要品質(zhì),不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣,而且有助于引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的探究習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生探究能力的進(jìn)一步提高。初中物理實驗教學(xué)中,應(yīng)注重對學(xué)生進(jìn)行訓(xùn)練。
一方面,對學(xué)生所學(xué)的物理實驗進(jìn)行整合和創(chuàng)新,設(shè)計相關(guān)的實驗探究習(xí)題,要求學(xué)生認(rèn)真設(shè)計實驗方案,并親自實施,在對實驗現(xiàn)象以及相關(guān)證據(jù),認(rèn)真分析的基礎(chǔ)上,總結(jié)實驗結(jié)論。
另一方面,鼓勵學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)探究習(xí)慣,在實驗完成后,應(yīng)注重與其他學(xué)生溝通交流,既要敢于表達(dá)自己的看法,又要認(rèn)真傾聽他人的意見,借鑒他人在實驗中的優(yōu)秀經(jīng)驗,不斷提升自身的科學(xué)探究能力。
彈力是初中物理的重要知識,為加深學(xué)生對彈力的理解,授課中設(shè)計以下實驗情境要求學(xué)生分析作答:為研究彈簧的長度跟外力的變化關(guān)系,小華運(yùn)用如圖1所示的實驗裝置進(jìn)行實驗,相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。
(1)實驗中實際上使用的是____代替彈簧。
(2)認(rèn)真分析實驗數(shù)據(jù),可得出的結(jié)論為:_____。
(3)根據(jù)實驗小華繪制出了如下的圖像,則正確的是____。
該實驗情景較為新穎,能很好地鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。認(rèn)真觀察圖1可知,實驗中使用的是彈簧測力計代替的彈簧。
認(rèn)真分析表中的數(shù)據(jù),不難發(fā)現(xiàn)在未掛鉤碼時,彈簧具有一定的長度。
在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧長度和拉力成正比關(guān)系。
當(dāng)鉤碼的質(zhì)量達(dá)到300克時,彈簧不再伸長。
通過對表中實驗數(shù)據(jù)的分析可知,三個圖像中正確的是B項。該實驗情境是初中物理實驗的延伸,通過實驗的分析對提升學(xué)生的科學(xué)探究能力提升具有重要的促進(jìn)意義。
四、增強(qiáng)認(rèn)知,借助實驗實施科學(xué)教育
初中物理實驗教學(xué)中應(yīng)注重增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知,借助開展科學(xué)教育活動,使學(xué)生認(rèn)識到不僅要牢固掌握物理實驗知識,更要樹立良好的科學(xué)態(tài)度,具備良好的社會責(zé)任感。
一方面,實驗教學(xué)中應(yīng)注重向?qū)W生講解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境之間的關(guān)系,認(rèn)識到物理知識在人們生產(chǎn)生活中的重要作用,更加主動認(rèn)真地學(xué)習(xí)物理實驗知識。
另一方面,做好對學(xué)生物理實驗行為的指導(dǎo),即在實驗中指導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)格要求自己,全面考慮與分析問題,抱著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、持之以恒的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行實驗。同時,在實驗中合理利用所學(xué)物理知識,遵守相關(guān)的規(guī)范。
在探究電壓、電流、電阻三者之間的關(guān)系時,授課中要求學(xué)生自己提出問題,制定合理的實驗方案,進(jìn)行合理的分析與推導(dǎo),總結(jié)實驗結(jié)論。
因為實驗涉及三個變量,學(xué)生經(jīng)過討論認(rèn)為需要應(yīng)用控制變量法進(jìn)行實驗,即電阻一定時,研究電壓與電流的關(guān)系;電壓一定時,研究電流與電阻的關(guān)系。同時,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生認(rèn)真分析實驗數(shù)據(jù),得出了正確的結(jié)論:電阻不變時,電流跟電壓成正比;電壓不變時,電流跟電阻成反比。
在實驗探究前,通過對學(xué)生實施科學(xué)教育,提高了學(xué)生的思想認(rèn)識,使得其在制定實驗方案時更為嚴(yán)謹(jǐn),實施實驗時態(tài)度更為認(rèn)真,分析實驗數(shù)據(jù)時更為科學(xué)。最終得出了正確的實驗結(jié)論,不僅增強(qiáng)了實驗探究的自信,而且有助于養(yǎng)成科學(xué)的實驗態(tài)度。
綜上所述,初中物理實驗教學(xué)中應(yīng)做好核心素養(yǎng)內(nèi)容的學(xué)習(xí),將核心素養(yǎng)內(nèi)容作為指引,做好合理的教學(xué)規(guī)劃,積極尋找與應(yīng)用相關(guān)的教學(xué)策略,將核心素養(yǎng)內(nèi)容與具體的物理實驗有機(jī)融合在一起,使學(xué)生扎實掌握實驗知識,提升實驗?zāi)芰Φ耐瑫r,順利完成核心素養(yǎng)培育目標(biāo)。
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