APP下载

基于学生核心素养发展的实验创新能力培养

2019-01-11湖北省南漳县卞和小学441500

中小学实验与装备 2019年1期
关键词:木板教具小车

湖北省南漳县卞和小学(441500) 孙 琴

湖北省南漳县肖堰中学(441500) 安 涛

实验创新具有丰富的内涵,包括:设计思想、演示手段、设备组装、自制教具、实验步骤、演示技巧等内容,每一个环节都包含创新的内容。下面谈谈笔者在实践中的一些做法。

1 设计思想的创新

物理实验设计思想的创新,既包括改变实验的梯度,变单个实验为系列实验,也包括改变实验的性质,变验证性实验为探究性实验。验证性实验带有很强的目的性,学生运用所学知识,对实验现象、数据、图像进行分析,得出结论,加深对新知识的理解,训练他们的实验技能,培养其推理、分析能力。验证性实验虽然具有实验的很多优点,但是验证性实验不利于培养学生主动探索物理规律的能力,而探究性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决问题的能力具有独特的作用。

“以压缩气体做功,物体内能增大温度升高”为例,按照教材的思路是通过硝化棉燃烧这一现象反推出空气的温度升高内能增大,学生对压缩气体导致气体温度升高这一结论认识并不直观。因此,笔者引导学生讨论,最终设计出如下实验方案。让学生用手指将打气筒出气嘴一端堵住,老师迅速打气,气体温度会迅速上升,学生能迅速感觉到温度的变化。然后,将胶管一端与打气筒出气嘴相连,另一端套住温度计的液泡并密封,再迅速打气,让学生观察温度计示数的变化。在观察到温度计的示数升高后,笔者进一步提问:“如果我们在温度计液泡的位置放上火柴头,并不断打气,将会出现什么现象?”学生猜想火柴头可能会燃烧。教师再演示实验进行验证。至此,“压缩气体做功,气体内能增大温度升高”这一结论,经过了感官体验、数字测量、推理猜想、实验验证等过程后,学生理解起来特别容易。

2 演示手段的创新

演示实验所用的仪器,虽然是“大号”的,但很多学生还是无法看清实验现象。由于是教师演示学生观看,学生参与度低,阻碍了学生潜能的发展。因此在演示实验教学中,尽可能使用“大号”仪器,便于学生观察,并积极引导学生观察、猜想、分析、归纳、总结,甚至在实验操作上让学生亲自演示,多次重复,加深印象,巩固记忆。

“生活中的透镜”一节中“投影仪成像”是一个演示实验,按部就班的做法是教师演示,学生观察,然后在教师的引导下学生交流,得出结论。为增强学生参与度,笔者让学生分组上来选择投影片,观察像的大小,得出结论。教师对各小组的结论进行点评,哪个小组的结论写得精练、准确。如此,学生兴趣高涨,动手操作、分析总结的能力也得到了锻炼,教学效果远比教师做、学生看要好得多。

3 设备组装的创新

要对现有实验进行改进,必须让学生在明确原理上操作,在操作中找到问题,在对问题进行反思的基础上进行改进。

以“测平均速度”为例,在明确实验原理的基础上让学生测量小车的平均速度。学生测量完毕后,让学生谈一谈在操作过程中遇到的问题。学生会发现,小车从斜面顶端滑下时,容易跑偏。用秒表记录时,误差较大。

至此,教师提问:“应该如何操作保证小车不跑偏?”有学生提出,在木板上开个槽,让小车在槽内运动就不会跑偏了;也有学生提出,开槽比较麻烦,直接在木板上粘上两根木条或粗铁丝当轨道更简便。

通过讨论,学生发现导致时间测量误差较大的主要原因是小车运动的时间太短了,改进的内容就是延长小车从顶端到底端的运动时间。很快学生就提出了解决方案:一是用长一些的木板来做实验;二是把木板放得平一些;三是在测量时,多次测量求平均值以减小误差;四是增大运动摩擦(可在木板上铺布),减缓小车的运动速度;五是换用电子计时器,以提高计时的准确性。至此,所有的问题都迎刃而解,实验改进培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

4 自制教具的创新

目前学校已配备了标准化的实验仪器,但这并不意味着自制教具就没有必要了。相反,仅用标配仪器将教材上的原理讲透是有困难的,有时需要教师根据教学要求,针对课程中的难点、重点内容制作教具。在制作过程中,必须开动脑筋,经过反复的试验,经历失败的体验,方能获得成功。

在演示马德堡半球实验时,教师补充演示了这样一个实验:取一个大萝卜,从中间切开,取带根的一半将中间挖空,然后用力将其按在洁净的平底盘子里。这时,拎起萝卜根,会将盘子一起带起来,并且要用很大的力气才能将萝卜和盘子分开。由于所用的材料极为简单又来源于生活,学生观看实验时极为惊讶,很想弄清其中的原因。教师借机分析引导,使学生真正认识到了大气压的存在。

如果实验所用的材料是学生所熟悉的,就会使学生感到亲切,能较好的达到实验的目的;如果实验所用的仪器是学生亲手制作的,那么不仅能培养学生的动手能力,而且还能帮助学生,敏锐地洞察实验过程,使学生对知识的理解更加透彻。所以,应鼓励学生利用生活中的一些常见材料进行实验活动。以提高学生能力和素质、提高教学效率为宗旨,以突出教学重点、突破教学难点为目的,以原有实验之不足或教学过程中出现的新问题为突破口,那么发展学生核心素养就不是难事。

猜你喜欢

木板教具小车
大车拉小车
自制小车来比赛
自制玩教具《拼拼乐》
木板上的世外桃源
初中物理自制教具应用探讨
两轮自平衡小车的设计与实现
木板
READINGS