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        淺析課堂演示實驗教學(xué)提高物理核心素養(yǎng)

        2021-11-30 11:16:39班維偉
        魅力中國 2021年6期

        班維偉

        (天津市小站第一中學(xué),天津 300350)

        演示實驗是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié),通過多樣化的演示創(chuàng)設(shè)生動的情景,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的感官刺激,激發(fā)學(xué)生的思維興趣。物理教學(xué)從本質(zhì)上說是一門實驗科學(xué),物理規(guī)律的發(fā)展和物理理論的建立都必須以實驗為基礎(chǔ)。從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律看,學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識,首先通過形象生動的感性認(rèn)識,感性認(rèn)識越形象、豐富、全面,抽象概括成概念和規(guī)律時越清晰、深刻。本文從四個方面闡述合理利用演示實驗培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力、對知識的遷移能力和實踐能力。

        一、奇特演示實驗現(xiàn)象導(dǎo)入新課

        利用學(xué)生意想不到的奇特實驗現(xiàn)象,使新信息地剌激出乎學(xué)生自己的“認(rèn)識結(jié)構(gòu)”之外,引起學(xué)生的注意,喚起學(xué)生的思考,從而造成良好的心理態(tài)勢和思維環(huán)境。

        例如:“動量定理”教學(xué)導(dǎo)入教學(xué)過程

        演示實驗:教師手拿一只雞蛋高高舉起,突然“失手”落在地面上的紙盒中。

        在學(xué)生“破了”的驚呼聲中,教師迅速接住彈起來的雞蛋,讓學(xué)生看到雞蛋完好無損。揭開譴底:原來紙盒內(nèi)墊著一塊厚厚的海綿。教師:為什么會這樣?

        例如:“靜電現(xiàn)象的應(yīng)用”教學(xué)過程

        演示實驗:用靜電金屬屏蔽罩把小鳥罩在帶絕緣座的金屬板上,將感應(yīng)起電機(jī)的一個放電極用導(dǎo)線接在金屬網(wǎng)上,將另一個放電極接近金屬網(wǎng),調(diào)節(jié)放電極的金屬球與網(wǎng)之間的距離。

        現(xiàn)象:網(wǎng)外雷鳴電閃,網(wǎng)內(nèi)小鳥卻安然無恙。

        教師:為什么會這樣?

        奇特的實驗現(xiàn)象對學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲望。

        二、用演示實驗配合物理學(xué)史

        物理學(xué)發(fā)展過程中,充滿著許多精彩生動的故事和傳說,如果在課堂教學(xué)中能夠適當(dāng)引起一些科學(xué)史料片段,并配以模擬實驗演示,既能調(diào)節(jié)課堂氣氛、激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲,又能使學(xué)生明了物理學(xué)發(fā)展的規(guī)律和研究方法,有助于提高課堂效率。

        例如:“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”教學(xué)過程中

        教師:奧斯特在1820 年發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)后,許多人認(rèn)為這就是電與磁的關(guān)系的全部內(nèi)容:至于奧斯特效應(yīng)的逆效應(yīng),很少有人思考過。法拉第堅持用自然對稱性的法則來看待物理現(xiàn)象,大膽提出“磁能否生電”的設(shè)想,通過幾年精心的實驗研究,他終于發(fā)現(xiàn)了磁場產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律。

        演示實驗:磁場產(chǎn)生電流厖這樣不僅使學(xué)生的情緒得到放松,而且為本節(jié)課的重點(diǎn)一一“產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的條件”做了很好的鋪墊,扣住了學(xué)生心弦。

        三、借助演示實驗聯(lián)系實際

        學(xué)習(xí)動機(jī)是直接推動學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容動力,而動機(jī)的產(chǎn)生卻來自需要,借助實驗聯(lián)系實際導(dǎo)入新課對教學(xué)往往能起到推波助瀾的作用。提高教學(xué)效率有助于高效課堂。

        例如:“機(jī)械波”教學(xué)過程中

        教師:設(shè)想水面上漂浮著一只紙疊的小船,如何使其動蕩起來?學(xué)生:用風(fēng)吹、用小棒推、用石子擊厖

        教師:有無其他辦法?

        學(xué)生:將一塊磚頭扔入水中,激起水波厖

        投影演示:水槽中水面上浮著一只“小船”,激起水波后,“小船”動蕩。

        教師:小船從靜止變?yōu)檫\(yùn)動,獲得了能量,從今天起我們討論能量傳播的另一種方式波。

        例如:“平拋運(yùn)動的規(guī)律”教學(xué)中

        演示實驗:豎直方向的運(yùn)動規(guī)律

        題目:用小錘打擊彈簧金屬片,金屬片把A 球沿水平方向拋出,同時月球被松開,自由下落,A、B 兩球同時開始運(yùn)動。先來分析兩個小球做的分別是什么運(yùn)動?

        學(xué)生:A 球在金屬片的打擊下獲得水平初速度后只在重力作用下運(yùn)動,所以做的是平拋運(yùn)動。B 球被松開后沒有任何初速度,且只受到重力的作用,因此做的是自由落體運(yùn)動。

        教師:現(xiàn)在觀察兩球的運(yùn)動情況,看兩球是否同時落地?

        這個地方教給大家一個判斷兩球是否同時落地的小技巧。那就是不要用眼睛看.而是用耳朵聽。兩個小球落地后會不止蹦一下,我們只聽它們落地的第一聲響,如果我們只聽到一聲響,說明兩個小球同時落地,如果聽到兩個落地聲,說明兩個小球先后落地。在做實驗之前我們先來聽一下一個小球落地的聲音。(拿一個和實驗用的小球一樣的球讓其做自由落體運(yùn)動,讓學(xué)生仔細(xì)聽其落地的聲音,以便判斷實驗中的落地聲)

        教師:A、B 兩個小球從同一高度同時開始運(yùn)動,又同時落地,這說明了什么問題?

        學(xué)生:這說明了A 球在豎直方向上的分運(yùn)動的性質(zhì)和B 球的運(yùn)動性質(zhì)是一樣的。B 球做的是自由落體運(yùn)動。

        教師:由這一次實驗我們就能下這樣的結(jié)論嗎?有沒有可能我們設(shè)置的這個高度是一個特殊的高度,它正好滿足自由落體下落的時間和平拋運(yùn)動時間相等呢?或者說因為我們打擊力度的原因,使A 球獲得的初速度剛好滿足這一條件呢?那我們應(yīng)該如何來解決呢?(多次改變小球下落的高度與打擊的力度,重復(fù)這個實驗。)現(xiàn)在我們來改變高度和打擊力度重新來做這個實驗,來聽落地的聲音。(兩個小球仍然同時落地)這說明了什么問題?

        學(xué)生:平拋運(yùn)動在豎直方向上的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動。

        通過對反復(fù)實驗現(xiàn)象的觀察,使學(xué)生明確只有通過對大量的實驗,才能總結(jié)出物理規(guī)律。激發(fā)學(xué)生探究物理問題的興趣,通過感性認(rèn)識,創(chuàng)設(shè)出問題情景,讓學(xué)生經(jīng)歷,利用已學(xué)知識解決新問題的過程,打開學(xué)生解決復(fù)雜問題的思路,拓展他們的理性思維,通過對演示實驗的觀察,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,分析問題和總結(jié)能力。

        實驗具有生動、直觀新奇的特點(diǎn),容易激發(fā)學(xué)生的直覺興趣,如果能充分發(fā)掘?qū)嶒灥娜の缎浴⑵娈愋?、多變性,就能?chuàng)造出生動的情景,使學(xué)生的思維活躍,學(xué)生的抽象邏輯思維習(xí)慣可以逐步形成,但仍需感性實驗的直接支持,因此觀察實驗對他們尤為重要。如果在新課教學(xué)中,我多采用演示實驗,有助于激發(fā)學(xué)生的思維興趣,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,科學(xué)探究精神,有利于提高物理核心素養(yǎng)。

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