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中学物理教材资源在物理实验教学中的开发与利用

2019-11-08张巧玲

求知导刊 2019年28期
关键词:教材资源开发与利用物理实验

摘 要:教师在按照教材上的方案进行实验时,既符合教学的要求,也易于顺利完成教学任务,但容易使学生感到枯燥乏味,不利于培养学生的核心素养。针对这一矛盾,笔者认为,开发教材资源迫在眉睫。本文主要从把握实验中的“意外”、对教材实验进行深度挖掘、一具多用三种途径开发与利用课程资源,以期对培养学生的核心素养产生潜移默化的影响。

关键词:物理实验;教材资源;开发与利用

中图分类号:G427                       文献标识码:A                   文章编号:2095-624X(2019)28-0045-02

引    言

物理是一门以观察和实验为基础的学科,对于以形象思维为主的中学生来说,直观的物理实验更为重要,并且在实验教学过程中,教师和学生融为一体,能实现师生互动、生生互动,达到课堂教学效果的最优化。同时,在国家基础课程教学改革不断深化的新形势下,中学物理教材更加注重物理实验教学,但是由于受传统教学模式的影响,使学生更注重结果,提前记住了课本结论,或者提前上了只有视频没有实验的物理课,导致学生按部就班地利用教材资源,失去了它应该有的效果,不但不能激起学生的兴趣,更不能有效培养学生的物理学科核心素养。针对这一矛盾,很多执教者认为不能丢掉教学大纲,但如果按部就班,就不能完成教学任务中培养学生能力的目标。针对这一困境,笔者认为,教师要在熟悉教材资源的基础上有意识地对其进行深度开发。

一、要把握实验中出现的“意外”现象

在物理教学中,教师要教给学生的不仅仅是物理知识,更重要的是科学方法、科学思维及科学态度与责任。在实验教学中,由于教师做了充分准备并经过反复操作,或者在无形中规避了一些偶然因素,所以很多时候会演示出他们想要的实验。可是在教师的引导下,学生虽然明确了目标,明确了实验过程,在实际操作的过程中仍然可能存在各种各样的问题。实验环境的不同、理解程度不深、注意事项的忽视等都可能使他們随时遇到问题,而这些意外的问题也是重要的教学资源,能帮助学生正确对待实验的失败,逐步培养学生解决问题的意识和严谨的科学态度,加强其对知识的深度理解[1]。

例如,在探究水的沸腾实验时,其他小组的水都沸腾了,只有一个小组的水还没有沸腾,这组的学生有点焦急,东张西望。教师可以抓住这个“意外”,让学生分析原因,原来他们的水加得太多了。教师问:“那现在怎么办呢?倒出去一部分水?但是烧杯太烫了,操作起来有点危险,还有其他办法吗?”小组成员说:“给它做个盖子。”

接下来,每组学生在分享实验成果时,又意外地发现,这个小组的水沸点比别的组都高一些,这是什么原因导致的呢?学生回答:“误差,每组实验器材的准确性不同。”于是教师让小组之间互相分析、讨论,发现这个组的水沸点高得有点多,好像不仅仅是误差,还可能是什么原因呢?教师问道:“本组同学可以告诉我你们与其他组的区别吗?”小组成员回答:“我们比他们多了一个盖子。”教师:“多了一个盖子导致什么后果呢?”小组成员:“压强大、沸点高。”

二、要有对教材实验进行深度挖掘的意识

中学物理教材中有很多有趣的实验,但是有的教师只是停留在按照教材按部就班地教学上,甚至只是停留在“依葫芦画瓢”的表面,并没有真正地思考为什么教材设置了这些实验,所以教师要对课本教材进行更深入的挖掘。在挖掘的过程中明白编者的意图,思考还存在哪些不足,也可以对教材、器材进行更广、更全的开发[2]。

1.挖掘本节内容中出书者安排这些实验的意图

例如,苏科版中学物理九年级上册12.4中探究了“做功——改变内能的另一种方式”,课本中列举了反复弯折铁丝、空气压缩引火仪两个例子进行验证,得出结论。反复弯折铁丝可以验证做功能改变固体的内能,空气压缩引火仪可以验证做功能改变气体的内能,深度挖掘,我们会发现这里并没有证明做功可以改变液体的内能,就直接推导出做功可以改变物体的内能,这在逻辑上是不严密的,因此,教师可以开发新的实验去弥补漏洞。这里我们就可以利用搅拌机对水做功,再用灵敏温度计测量水的温度是否改变这一实验。

2.常规实验新用途

在物理实验教学中,我们发现,教材中一个实验有时只着眼于一个问题,但是如果拓展视角,就会发现常规实验还涵盖更多的探究点。比如,在探究“阻力对物体运动的影响”时,利用本实验我们观察到阻力越小,物体运动得越远,最后理想推理出如果不受力,小车将做匀速直线运动。我们的着眼点被课本设定在了这个固有的视角下,如果换不同的角度去思考,我们甚至可以利用这个小实验统筹力与运动整章节的知识点,可以引导学生思考:(1)实际上小车在水平方向做什么运动?(受与运动方向相反的力,做减速运动,力改变物体运动状态)(2)最终小车处于什么状态?受力吗?受哪些力?什么特点?(静止状态,重力、支持力,二力平衡)(3)小车在斜面上做什么运动?(加速运动,受力方向与运动方向一致)

3.合理开发变式实验

教师在备课时要努力开发变式实验,在演示时运用变式实验启发学生思考,会吸引学生的注意力,使其形成头脑风暴,这样更有利于培养学生的发散思维和创新思维。例如,用蜡烛放在扬声器前方,烛焰随着声音的节奏晃动,说明声音具有能量。其实也可以观察到烛焰左右摆动,说明声音是由于物体振动产生的。如果有学生质疑这个现象,觉得现象不够明显,那有什么办法使现象更明显呢?这时教师可拿一个圆柱体,一头对着扩音器,另一头套上橡皮膜,然后用一束激光笔对着橡皮膜,这样会观察到更加明显的现象。

三、要有“一具多用”的意识

教材中提到的器材有时是为了某一实验而准备的,但是教师很多时候都会忽视这些器材有其他功能,实事上这些器材可以多处利用,甚至可以统筹很多中学物理知识。因此,教师应该要有“一具多用”的意识,充分利用我们熟悉的实验器材,开发新的实验。

比如,(1)利用简单的吸管可以探究声音是由于物体振动产生。(2)可以利用一根吸管,改变它的长短,探究音调与频率的关系。(3)利用吸管如何使一滴水更快干?探究影响蒸发快慢的因素。(4)激光通过一根透明的吸管,显示出光路,探究出光在均匀介质中沿直线传播。(5)一根吸管放在矿泉水瓶盖上,用另一根吸管在衣服上摩擦,去靠近放在矿泉水瓶盖上的吸管,发现带电物体可以吸引轻小物体。(6)吸管插入密闭的饮料瓶,可以探究液体的热胀冷缩。(7)将吸管弯曲,剪出弯曲处,别上一枚回形针,放到密封的矿泉水瓶,制作成悬浮子等。

结    语

综上所述,教师要在重视教材实验的基础上,重视对教材资源的开发与利用,这样更有利于激发学生学习物理的兴趣,培养学生的动手能力和发散思维能力,加深其对知识的理解和记忆,使其更好地掌握物理知识。

[参考文献]

黄开智·刍议从教材内容到教学内容的重构[J].中学物理教学参考,2015(25):1-2.

阎金铎,郭玉英.中学物理教学概论[M].北京:高等教育出版社,2009.

作者简介:张巧玲(1989.12—),女,江苏南京人,二级教师,区青年优秀教师。

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