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        論初中物理課堂科學態(tài)度與責任的培養(yǎng)

        2022-03-21 23:03:28羅妙珍
        中學生學習報 2022年4期
        關鍵詞:科學精神物理課堂

        羅妙珍

        摘要:以人教版九年級16.3《電阻》一課為例,闡述了初中物理課堂教學在情境預設、實驗探究、自主學習、知識拓展中,潤物無聲地培養(yǎng)學生科學態(tài)度核心素養(yǎng),讓學生體驗在分析解決實際問題中成功的愉悅,增強勇于承擔社會責任的信心,真正賦予物理課堂以生活意義和生命價值。

        關鍵詞:物理課堂;科學態(tài)度與責任;科學精神;科學品質

        愛因斯坦說:科學是永無止境的,它是一個永恒之謎。實驗探究與邏輯推理是科學研究的重要方法,學生應當在物理學習中運用這種方法,形成嚴謹求實的科學態(tài)度。優(yōu)質的物理課堂教學,教師應該成為學生自主學習的引領者,引入豐富的教學資源,創(chuàng)設科學的課堂教學策略,讓學生在認知過程中成為學習的主人,幫助學生養(yǎng)成良好的學習態(tài)度和思想。筆者在人教版九年級16.3《電阻》的教學中,以學生分組實驗探究為核心,引導學生通過動手實驗、觀察思考、合作交流,自主閱讀、視頻拓展、課堂檢測等形式,讓學生在實驗探究過程中掌握科學的方法、實驗操作的規(guī)范及處理物理信息的能力,積極運用物理知識解決生活生產問題,從而培養(yǎng)學生的“科學態(tài)度與責任”。

        1.教學設計思路

        電阻是電學的一個重要物理量,它是初中電學學習的核心之一。本節(jié)教材非常貼近生活,首先學生會對生活中的現(xiàn)象抱有好奇心:生活中導線大多是用銅做的,特別重要的電器設備的導線還要用昂貴的銀來做?學生會對本節(jié)課的內容產生濃厚興趣。教材首先設置了一個實驗:比較小燈泡的亮度,通過實驗知道不同導體對電流阻礙作用大小不同。知道電阻這一概念后,教材進而又設置了一個實驗:電阻大小與什么因素有關?教材通過一張圖片,讓學生更多了解不同材料導電性能的強弱。教材增設了《科學世界》,拓展學生的認知,了解半導體和超導現(xiàn)象,從而對科學技術的發(fā)展有了更深的認識,激發(fā)了學生的愛國情懷,增強了學生樹立為科學發(fā)展努力學習的信心。

        筆者對教材提供的實驗內容及方式進行了改進。教學按照自主、合作、探究、發(fā)展的學習方式進行,本節(jié)課劃分為四個環(huán)節(jié)進行。

        環(huán)節(jié)一情境預設:直接展示鐵絲、銅線、銀線的圖片,提出問題:它們有何共同點?當學生回答“都是金屬”后,展示不同材質的價格,如鋼鐵三五千一頓、銅數(shù)萬元一頓、銀數(shù)百萬元一頓,激發(fā)學生求知欲。繼續(xù)提問:生活中導線大多是用銅做的,特別重要的電器設備的導線還要用昂貴的銀來做。鐵也是導體,既多又便宜,為什么不用鐵來做導線呢?從而激發(fā)學生學習的欲望。

        環(huán)節(jié)二實驗探究:在實驗探究上筆者做了部分改進,①全部實驗教師起主導作用,把演示實驗改成學生小組合作實驗。②實驗采用遞進方式:在比較小燈泡的亮度實驗中,首先分別把銅絲和鎳鉻合金絲接入電路,閉合開關,觀察小燈泡的亮度,引導學生說出實驗現(xiàn)象,接著提問:燈泡的亮度變化不明顯,如何改進實驗?引導學生在上述實驗中,接入電流表,觀察電流表的示數(shù)變化,并繼續(xù)觀察小燈泡的亮度。這樣的處理可以讓學生對優(yōu)化實驗方案有進一步的思考,更好培養(yǎng)學生實驗嚴謹性和邏輯性,從而對轉換法有一個更好的理解。

        環(huán)節(jié)三自主學習:學生通過動手實驗知道不同材料導體對電流的阻礙作用不同,知道了電阻的概念。學生通過自主閱讀教材獲得相關知識,如符號、單位及常見的一些用電器的電阻大小等,是對學生自學能力的培養(yǎng),形成良好的學習態(tài)度,將物理知識內化和深化,這是培養(yǎng)科學態(tài)度和責任的一種好方法。

        環(huán)節(jié)四知識拓展:閱讀《科學世界》,觀看視頻了解半導體和超導現(xiàn)象以及課堂檢測。課外知識的拓展,可以增強學生的物理興趣及愛國情懷。

        2.教學實施過程

        【情景引入】展示鐵絲、銅線、銀線的圖片,創(chuàng)設問題情景:生活中導線大多是用銅做的,特別重要的電器設備的導線還要用昂貴的銀來做。鐵也是導體,既多又便宜,為什么不用鐵來做導線呢?

        【分組實驗1】不同材料導體對電流的阻礙作用。把康銅絲和鎳鉻合金絲分別接入電路,閉合開關,觀察小燈泡的亮度。

        【交流與引導】燈泡的亮度變化有時不明顯,如何改進實驗電路?(引導學生設計出實驗電路)

        【分組實驗2】在上述實驗中,接入電流表,觀察電流表的示數(shù)變化,并繼續(xù)觀察小燈泡的亮度。(引導學生說出接入不同材料導體,小燈泡的亮度不同,電流表的示數(shù)不同)

        【交流與引導】教師歸納總結學生實驗操作過程中出現(xiàn)的問題,教師把問題指出讓學生自糾,通過對問題的分析判斷,培養(yǎng)學生利用物理知識解決實際問題的能力。電路連接中出現(xiàn)以下情況:①連接好最后一根導線,燈泡就亮了;②電流表反接;③電流表沒有選擇合適量程;④燈炮不亮等一系列現(xiàn)象。

        【交流與引導】燈亮,說明康銅絲和鎳鉻合金絲都是導體,亮度不同說明兩種金屬的導電能力不同,為什么會有這種差別呢?(引導學生分析得出:導體雖然容易導電,但對電流也有一定的阻礙作用,而且不同導體對電流阻礙作用大小不同)

        【閱讀材料1】學生閱讀教材第63-64頁,并完成以下習題。

        1.電阻表示__________的大小。電阻越大,表示導體對電流的阻礙作用越______。

        2.電阻用字母_____表示,電阻的國際單位是_____,簡稱_____,符號是_____,比較大的單位還有____、____,符號分別為____、____。1KΩ= Ω, 1MΩ= KΩ= Ω。

        3.電阻器也叫_______,簡稱____,在電路中的符號是________。

        4.不同導體的電阻一般__________。

        【交流與引導】通過圖片讓學生知道一些常見導體的電阻值,特別強調銅導線的電阻大小,解釋為什么不用鐵做導線,從而解答了之前提出的問題。以及認識一些常見的電阻器。

        【提出問題】材料一定時,導體電阻的大小還和什么因素有關?

        【猜想假設】類比啟發(fā):電路比作道路,電流比作人流,引導學生作出猜想。

        1.道路越長,人通過道路的困難就越大,那么導線越長呢?

        2.道路越窄,一群人通過道路的困難就越大,那么導線越細呢?

        3.高速路比普通路運輸量大,那么鐵、銅、鋁、銀導電效果是否一樣呢?

        【交流與引導】引導學生實驗中如何采用控制變量法,要控制什么量,改變什么量,設計出實驗方案。

        【分組實驗3】電阻是否與導體的長度有關。

        需要控制_________、_________相同,改變________。

        【分組實驗4】電阻是否與導體的橫截面積有關

        需要控制_________、_________相同,改變________。

        【小組匯報】通過希沃授課助手投屏小組實驗數(shù)據。

        【交流與引導】引導學生分析實驗數(shù)據得出結論。(通過用電路比作道路,電流比作車流類比的方法,加深學生更好理解長度和橫截面積對電阻大小的影響。)

        【歸納總結】導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小與導體的材料、長度、橫截面積和溫度等因素有關。

        【交流與引導】教師出示“導電能力”的圖片,讓學生認識不同材料的導電能力,如銀>銅>鋁>鐵>炭筆>酸溶液>堿溶液>鹽水>地表……>陶瓷。

        【知識拓展】 閱讀《科學世界》,觀看粵教翔云數(shù)字教材視頻,了解半導體和超導現(xiàn)象。

        【課堂檢測】(略)

        【本課小結】(略)

        3.課后反思

        學習是一個體驗的過程,只有通過教學方式的改變,才能實現(xiàn)學生學習方式的改變。從本節(jié)課看來,主要是以實驗探究為核心,但實驗探究不是物理課堂的唯一形式,教師要善于創(chuàng)設引導學生主動參與學習的環(huán)境,引導學生質疑探究,通過相互補充、相互完善、相互學習,取長補短,從而在課堂中培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與責任,有效幫助學生養(yǎng)成良好的學習態(tài)度,這對學生未來發(fā)展有著極大的幫助。歸結起來,初中物理課堂要在以下方面有所體現(xiàn)。

        3.1再現(xiàn)認知過程,認識科學本質

        物理課程教學中,培養(yǎng)學生科學態(tài)度的核心素養(yǎng),先要讓學生認識科學本質,需要再現(xiàn)認知過程。本節(jié)課教學提前準備與課程內容相關的電子課件,借助圖文資料進行直觀展現(xiàn),吸引學生的眼球,引起學習的興趣,同時提出一些問題讓學生思考,如為什么不用鐵來做導線呢?燈泡的亮度變化有時不明顯,如何改進實驗電路?亮度不同說明兩種金屬的導電能力不同,為什么會有這種差別呢?教師根據學生的回答情況進行點評和講解。這些問題的設置需要一定的開放性,教師還可以提出創(chuàng)新型問題,引發(fā)學生深度思考,如電路比作道路,電流比作人流,引導學生作出猜想導體電阻的大小還和什么因素有關?讓學生認識到科學會隨著證據更新而發(fā)展的本質。

        3.2探究實驗原理,培養(yǎng)科學態(tài)度

        愛迪生說:我平生從來沒有做出過一次偶然的發(fā)明,我的一切發(fā)明都是經過深思熟慮和嚴格實驗的結果。物理是一門以實驗為基礎的自然科學,根據初中物理學科核心素養(yǎng)的內涵,教師要重視培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度。這需要依托物理觀念與科學思維,通過創(chuàng)設生動的問題情景,引發(fā)學生思考,引導學生積極參與實驗探究。本節(jié)課的亮點之一是讓學生先動手實驗, 教師總結出現(xiàn)的問題,讓學生自查自糾,這種方式與教師直接告訴學生如何操作相比,更能培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。通過觀察實驗現(xiàn)象、探究實驗原理、總結實驗結論的過程中,教師的引導和指正,可以幫助學生形成實驗論證與邏輯推理相結合的科學態(tài)度。

        3.3延伸教材習題,滲透科學精神

        英國科學家達爾文指出:“科學就是整理事實,以便從中得出普遍的規(guī)律或結論”。完成重點教學之后,教師拓展延伸相關知識,延伸教材習題,讓學生在規(guī)定的時間內完成練習,鞏固課堂知識,輔助學生提高課堂學習效果,并用來解決生活的實際問題。本節(jié)課教學先讓學生完成教材部分習題訓練,知識內容講授完后教師引入中考相關題目,比如:材料相同的a,b,c三根電阻線,它們的電阻分別是Ra=20Ω,Rb=30Ω,Rc=40Ω,那么如果它們的長度一樣最粗的是什么線?如果它們的粗細一樣最長的是什么線?這個題目與本節(jié)內容相關,滲透一點數(shù)字內容與邏輯思維,能夠有效鞏固訓練本課所學,更好地培養(yǎng)物理的科學精神。在學生完成課堂練習后,教師還要根據學生的作答情況進行點撥與講解,滲透持續(xù)探索的科學態(tài)度,培養(yǎng)學生嚴謹細致的物理科學精神。

        3.4切合時事熱點,鑄就科學品質

        在初中物理科學態(tài)度的核心素養(yǎng)中,提出科學態(tài)度是在理解物理與技術、社會、環(huán)境關系的基礎上,形成的科學態(tài)度和社會責任感。物理與生產活動和日常生活聯(lián)系密切,能夠推動現(xiàn)代科技的發(fā)展,改善人們日常生活,但是也會帶來一些問題,如亂采濫伐、環(huán)境污染、能源和材料危機等。本節(jié)課在半導體和超導現(xiàn)象教學中,引入了粵教翔云數(shù)字教材視頻,讓學生認識到以芯片為代表的集成電路是當今科技發(fā)展的大腦。二極管與三極管是用半導體材料制成,將許多二極管、三極管與電阻等電子元器件做到芯片上,就成了集成電路。展望未來,電子元器件會用超導體材料制成,不用考慮散熱問題,這樣可以讓芯片變得更小,讓電子設備微型化。隨后指出我國在芯片制造方面與國際先進水平還存在一定的差距,華為等公司的芯片制造被禁,以此激發(fā)學生愛國情懷,培養(yǎng)學生社會責任感,進行愛國主義教育。教師可以根據課程內容,切合時事熱點,讓學生認識物理科學的價值,鑄就學生愛國奉獻的科學品質。

        參考文獻:

        [1]陳明武. 在初中物理教學中如何培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)[J]. 速讀旬刊, 2018(7):287.

        [2]陸建忠. 基于生活現(xiàn)象的初中物理核心素養(yǎng)和態(tài)度培養(yǎng)策略研究[J]. 中學物理教學參考, 2016(7X):20-21.

        [3]馬黎明. 以能力為核心以素養(yǎng)為基礎——論初中物理教學中學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)[J]. 中學生數(shù)理化(教與學), 2020(7):26-27.

        2860500520287

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