摘" "要:“雙減”背景下,物理課堂是做好學校教育的重要組成部分。融合實驗成為課堂的亮點,以“探究浮力反作用力的大小”為例,通過真實情景引入,提出有效問題; 根據有效問題,分清主次實驗;合理安排實驗,培養(yǎng)實驗能力等策略有效設計融合實驗,能提升學生的動手能力和思維品質,使學生成為課堂的主人、學習的主體。
關鍵詞:初中物理;任務驅動;融合實驗;活力課堂
中圖分類號:G633.7" 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2023)20/23-0114-02
在“雙減”背景下,學校教育需要減輕學生的負擔,但不減弱學生的能力培養(yǎng)。融合實驗既能解決學生的負擔過重問題,又能培養(yǎng)學生的能力。融合實驗設計可以優(yōu)化教學方法,使學生的思維得到錘煉,讓學生成為課堂的主人、教育的主體。融合實驗是在學生熟知的實驗基礎上建立的綜合實驗,即一個問題的提出,需要幾個實驗進行融合方才可解決。學生在各個知識之間構建網絡體系,在原有認知基礎上重新思考,重新構建實驗。在新問題、新背景下,教師引領學生找到問題的癥結所在,提高學生實驗能力,同時提升學生的認知水平與思維品質。
一、有效設計融合實驗
(一)真實情景引入,提出有效問題
美國物理教師協(xié)會主席喬·梅爾曾引用他老師的一段話,“講給我聽,我將忘記……;演示給我看,而我將記得……;與我有關,我一定要學……”學生在日常生活中遇到的各種各樣的問題是真實存在的,往往會引起學生的極大興趣。如果學生能親自解決,其知識運用能力、實驗能力、解決問題的能力都會得到提高。一個有難度但又足以引發(fā)探究的問題,能激發(fā)學生的求知欲,讓學生享受克服困難帶來的樂趣,從而養(yǎng)成探究的習慣,成為學習的主人。
(二)根據有效問題,分清主次實驗
融合實驗用到的知識點不止一個,對基礎實驗提出了更高的要求。首先,教師要對于聲、光、熱、力、電學五個部分中的實驗了如指掌,即每一部分實驗有多少個,做到心中有數(shù);每一個實驗的重點和難點要把握好。其次,教師應引導學生分清主次,做到不迷失方向,不凌亂無序,能夠根據有效地探究問題,對學過的知識進行檢索,找到解決方案。在此過程中,學生會更加熟練地運用知識,構建知識體系,進而提高運用知識的能力。
(三)合理安排實驗,培養(yǎng)實驗能力
教師開展融合實驗,需要做好充分的準備。了解學情,如知識儲備、學生層次;準備好所有用到的器材;預測實驗中會遇到的問題等。由于融合實驗比單個知識點實驗復雜,需要的時間更長,教師需要合理規(guī)劃上課的時間,不浪費每一分鐘;合理規(guī)劃每一個實驗步驟,做到實驗井然有序。
二、融合實驗的實驗設計
基于以上分析,筆者設計了“探究浮力反作用力的大小”的融合實驗。
【實驗背景】學校買來了很多醫(yī)用免洗洗手液用于消毒,這種液體比較粘稠,有酒精味。小明想用比較密度的方法鑒別洗手液是不是酒精,于是他對該洗手液密度進行了測定。
【實驗器材】電子秤、燒杯、細線、實心鋁塊、洗手液。
【實驗步驟】1.在燒杯中倒入適量的洗手液,放到電子秤上讀出示數(shù);2.把系好細線的鋁塊浸沒在洗手液中保持靜止,讀出示數(shù);3.將鋁塊緩慢沉底后松開細線;4. 通過三次示數(shù)求出洗手液的密度;5.對比洗手液的密度和酒精的密度,鑒別洗手液是不是酒精。
實驗結束后,小明想:乙圖(圖略)中鋁塊放入后示數(shù)增加了,增加的物理量(浮力的反作用力)和鋁塊受到的浮力大小相等嗎?怎樣設計一個實驗來驗證猜想?
通過以下步驟來分析小明的問題。
首先,確定在此情景中,需要解決一個問題:乙圖(圖略)中增加的物理量(浮力的反作用力)和鋁塊受到的浮力大小是否相等?
第二,設計任務引導學生思考問題:(1)當放入鋁塊后電子秤的示數(shù)增加了,增加的物理量是什么呢?(2)增加的物理量和以前學過的知識有什么聯(lián)系?(3)這個物理量怎樣通過實驗呈現(xiàn)出來?(4)什么樣的融合實驗能解決該問題?
第三,根據任務驅動,引導學生尋找合適的實驗器材,如天平和砝碼、溢水杯、鋁塊、細線、膠頭滴管、燒杯、水等。
第四,根據實驗器材,設計實驗。(1)在溢水杯中倒水到溢水口,放到天平上,加減砝碼使天平平衡(圖略);(2)把鋁塊慢慢浸入到溢水杯中(不沉底),用燒杯接溢出的水,觀察到天平再次平衡。
第五,通過實驗可以看出溢出的水的重力和天平增加的壓力相等。
第六,根據所做的實驗進行分析。根據浮力知識——浮力大小等于排開水的重力,可知天平增加的壓力就是浮力的大小,得出結論:浮力和它的反作用力大小相等。
由此,通過小明的問題引發(fā)的融合的基礎實驗有(1)天平的使用;(2)杠桿平衡條件;(3)阿基米德原理;(4)力的作用是相互的。
“他山之石,可以攻玉”,本實驗通過杠桿的平衡問題解決了浮力的反作用力問題,這是物理學中經常用的轉化的實驗方法。可見,融合實驗拓展了學生的思維,尤其是反向思維。
物理實驗教學是物理課堂的靈魂,也是物理教育教學最重要的教學環(huán)節(jié)之一,身臨其境的經驗總結將是學生最印象深刻的知識。通過引導學生經歷“遇到問題——尋找方案——融合實驗——釋疑解惑”過程,構建“設情境引教學、以融合實驗為基礎、用探究促學習解決問題、激活思維是核心、融課后運用助創(chuàng)新”的活力課堂。融合實驗課堂可以強化“人是教育主體”的價值立場,使學生成為教育過程中的意義主體,實現(xiàn)人性啟迪、思想啟蒙與精神塑造,即通過教育使人成為彰顯和諧性、獨特性與主體性的全面發(fā)展的人。
參考文獻:
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