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        中學(xué)物理演示實驗及教師實驗素養(yǎng)的培養(yǎng)對策探討

        2021-01-07 08:45:51福建省龍巖北大附屬實驗學(xué)校黃舒芬
        天津教育 2021年23期
        關(guān)鍵詞:中學(xué)物理液體分子

        ■福建省龍巖北大附屬實驗學(xué)校 黃舒芬

        當(dāng)前,隨著新一輪教育改革的深入開展,現(xiàn)代教育正處于“應(yīng)試教育”向“素質(zhì)教育”的轉(zhuǎn)變階段。在中學(xué)物理教學(xué)中,演示實驗仍然是薄弱環(huán)節(jié)之一,不利于學(xué)生知識能力結(jié)構(gòu)與非智力因素的發(fā)展。因此,做好演示實驗工作,成為廣大中學(xué)物理教師的基本任務(wù)。教師要努力提升演示實驗的效果,提高自身的實驗素養(yǎng),帶領(lǐng)學(xué)生高效學(xué)習(xí)理論知識,使他們深刻理解與牢固掌握物理知識。

        一、堅持生本教育理念,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要

        在中學(xué)物理教學(xué)中,設(shè)置演示實驗的主要目的在于讓學(xué)生通過自主觀察與思考,加深對物理理論知識的理解與認知,學(xué)會運用科學(xué)的方法分析物理實驗過程。因此,在具體的課堂教學(xué)實踐中,要想真正發(fā)揮出演示實驗的作用及培養(yǎng)的實驗素養(yǎng),物理教師首先應(yīng)堅持“以生為本”的教育理念,依據(jù)教學(xué)內(nèi)容與中學(xué)生的身心特點演示實驗,為物理課堂注入更多的生機與活力,使學(xué)生積極踴躍參與到演示實驗當(dāng)中,滿足他們的實際學(xué)習(xí)需要。

        例如,在開展“光的折射”教學(xué)時,教師先演示實驗:往裝有清水的大燒杯中豎放或斜放一根筷子,要求學(xué)生分別從杯子的上方俯視與從側(cè)面正視筷子,使其觀察后敘述現(xiàn)象,啟發(fā)他們進一步思考,促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)無法運用已有的光學(xué)知識作出解釋,從而誘發(fā)求知渴望。接著,教師演示課本圖2.4-1所示的折射現(xiàn)象,介紹實驗裝置,包括光源、水槽和水等,解釋什么是折射現(xiàn)象,引出問題:光線以不同的入射角射到水面上,進入水中的光線將沿什么方向傳播?假如改變方向,是向界面還是向法線偏折?引起學(xué)生的觀察興趣,同時明確觀察目的與對象,講解幾個基本物理概念:入射點、入射角、入射光線、折射光線、折射角和法線,在演示實驗的輔助下滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

        二、以教材內(nèi)容為依托,想方設(shè)法增加實驗

        在任何教育階段的任何學(xué)科教學(xué)中,教材都是一切教學(xué)計劃與行為的基本依據(jù)和出發(fā)點,關(guān)系到各項教學(xué)活動的實施情況與質(zhì)量。針對中學(xué)物理課程教學(xué)來說,為更好地通過演示實驗培養(yǎng)學(xué)生的實驗素養(yǎng),教師需以固有的教材內(nèi)容為依托,想方設(shè)法增加演示實驗的數(shù)量,選擇那些簡單易于操作、本質(zhì)聯(lián)系明顯、生動有趣的實驗輔助教學(xué),從而將抽象的物理知識變得具體化與直觀化,促使學(xué)生擁有更多體驗親身實驗的機會,從而改善他們的學(xué)習(xí)效果。

        在這里,以“科學(xué)探究液體的壓強”教學(xué)為例,教師先在課件中展示水壩與潛水員的圖片,設(shè)置問題:水壩為什么要上窄下寬?潛水員為什么到不同深度時要使用不同的潛水服?啟發(fā)學(xué)生主動思考這些現(xiàn)象與什么有關(guān),學(xué)生知道是液體壓強,從而激起學(xué)習(xí)興趣。接著,教師提供以下器材:礦泉水瓶、塑料袋、皮筋、錐子、水槽等,要求學(xué)生自主設(shè)計演示實驗,感受液體壓強的存在,注意觀察液體壓強的特點,鼓勵他們分組討論后演示實驗,如:往塑料瓶中注入水,在側(cè)壁不同高度用錐子扎上小孔,發(fā)現(xiàn)水從小孔中噴出來,證明水對側(cè)壁有壓強,還發(fā)現(xiàn)下面的小孔比上面的噴得遠,說明越深的地方壓強越大。隨后師生一起總結(jié)液體壓強的特點,鍛煉學(xué)生的實驗技巧。

        三、借助信息技術(shù)優(yōu)勢,模擬演示特殊實驗

        中學(xué)物理是一門自然科學(xué)類科目,涉及的知識范圍廣泛、內(nèi)容復(fù)雜多樣。演示實驗是一個極為重要的輔助性教學(xué)手段,不過以往演示實驗以現(xiàn)場實際操作為主,而部分實驗操作起來難度較大,或者學(xué)生無法直接看到實驗變化與現(xiàn)象,因此影響他們的正常學(xué)習(xí)。這時,中學(xué)物理教師可以借助現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢,模擬演示一些比較特殊的實驗,將微觀的物理現(xiàn)象變得宏觀化,產(chǎn)生準(zhǔn)確、形象、生動的表達效果,幫助學(xué)生突破知識難點。

        比如,在學(xué)習(xí)“看不見的運動”過程中,教師談話導(dǎo)入知識:我們已知物質(zhì)由分子組成,分子由原子組成,但這些微粒是如何排列的?是密不透風(fēng),還是存在間隙?是運動還是靜止?分子之間是否存在作用力?學(xué)生可以自由地暢想和回答,預(yù)設(shè):固體、液體的分子可能是一個挨一個擠在一起,氣體分子之間有間隙;固體分子可能是靜止不動的,而液體和氣體具有流動性,它們的分子可能是運動的。接著,教師演示實驗:在量筒中加入5mL左右的水,再在量筒中加入酒精至10mL的位置,搖動量筒底部,混合酒精與水。要求觀察混合后總體積不是10mL,這時運用多媒體技術(shù)展示酒精與水混合后分子運動的視頻,使其發(fā)現(xiàn)分子間的空隙會被填充,從而助推學(xué)生理解這一難點。

        四、精心設(shè)計演示實驗,注意指導(dǎo)學(xué)生觀察

        在中學(xué)物理教學(xué)過程中,演示實驗從儀器拿出一直到演示的整個過程,都會帶給學(xué)生多個方面的刺激,不過刺激有本質(zhì)與非本質(zhì)之分,也有主次之分,要求學(xué)生觀察的現(xiàn)象并非都是大開大合,有的不夠明顯,有的甚至稍縱即逝,因此影響了學(xué)生對理論知識的學(xué)習(xí)與理解。對此,中學(xué)物理教師在教學(xué)中應(yīng)該精心設(shè)計演示實驗,適當(dāng)?shù)馗倪M或重組物理實驗,營造良好的課堂環(huán)境,為學(xué)生提供更多觀察與動手操作的機會,從而讓他們更好地掌握物理原理、定理和概念等。

        例如,在“科學(xué)探究杠桿的平衡條件”教學(xué)中,教師先展示剪刀、起蓋器等實物,引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合教材中出示的各種工具,討論這些工具有什么共同特征。然后演示杠桿:切紙的鍘刀和指甲剪,啟發(fā)他們了解杠桿的特征,順勢介紹支點、動力、阻力、動力臂、阻力臂等定義。接著,教師設(shè)疑:當(dāng)杠桿平衡時,力與力臂之間到底有什么關(guān)系?鼓勵學(xué)生大膽猜測與探究,最后拿出杠桿與鉤碼,演示杠桿平衡的實驗,提出問題:如果大、小物重分別為F1和F2,距中間的距離分別為L1和L2,F(xiàn)1、F2、L1、L2四者之間存在著什么關(guān)系?使其在小組內(nèi)積極討論和猜測,讓他們利用所給器材,嘗試自行設(shè)計實驗方案。隨后,教師指導(dǎo)學(xué)生演示實驗,鍛煉學(xué)生科學(xué)探究的能力。

        五、結(jié)語

        在中學(xué)物理教學(xué)活動中,教師需充分認識到演示實驗的重要性與價值,以提升個人實驗素養(yǎng)為基礎(chǔ)靈活施展教學(xué)藝術(shù),將物理知識由抽象變得具體、枯燥變得生動;將研究的物理現(xiàn)象直觀清晰地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,讓他們認真觀察和思考,從而達到“事半功倍”的教學(xué)效果。

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