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创新演示实验,提升物理素养

2023-08-11刘兵姜英功林凡超张彦霞吴焕成乔文强

教育周报·教研版 2023年3期
关键词:演示实验高中物理创新

刘兵 姜英功 林凡超 张彦霞 吴焕成 乔文强

[摘要]随着素质教育的深入推进,高中物理教学更加注重实验环境下的教学。本文结合教学实践,针对实验教学中的问题提出了相关的策略,真正落实实验教学的功能,以帮助学生在快乐中习得知识和技能。

[关键词]高中物理 演示实验 创新 核心素养

经过几轮的教学改革,高中物理知识变得更为基础,更为实用,且很多知识以观察和实验为基础。所以,实验教学既是物理知识教学的基础,也是课堂中实施学科素养教育的一条重要途径,在教学中有着不可替代的作用。为了帮助学生们能够更好地了解实验,教师可以采用创新实验的方式,引导学生们体验过程、强化理解并在此基础上开阔视野,整体提升学生的物理素养。

一、分解强化

高中物理课程中有许多演示实验是为了验证某一理论,其中有些实验往往侧重于实验的结果而忽略了实验的过程。同样的,学生们对这些实验的学习也仅仅在于对实验结果的记忆,从而缺乏了对实验的好奇和探究心理。为了激活学生们对于演示实验的兴趣,教师可以将演示实验进行分解,展示实验过程,并设置一些小悬疑调动学生的学习兴趣,帮助学生们感受实验的魅力。

比如,我在为学生们讲解“摩擦力的方向”时,我准备了十几把毛刷。先是老师提出疑问,怎样做才能让毛刷受到摩擦力?同学们各抒己见,想出来好多种方法。接着我继续演示:先朝上放平手背,再沿手背滑动毛刷。然后,在老师的引导下,学生纷纷兴趣盎然地照做,并且通过观察毛刷朝前方倾斜的现象,以更深刻地理解摩擦力,自己总结出本节课的知识点,形成相应的核心素养。

由此可见,采用分解强化的实验教学方式不仅能够有效地提高学生们对实验内容的学习兴趣,同时还能强化学生们对实验结果的记忆,进而提高学生们对于演示实验的探究兴趣。并且采用分解强化的方式还能更好地培养学生们的探究意识,增强学生的科学观念。

二、提前解剖

有目的的探究是引导学生们主动学习的内驱力,所以演示实验的教学也要以学生的探究为核心进行设计和教学,这就要求高中物理教师要结合教学内容,将实验进行深度的解剖并为实验结论的得出做好铺垫,然后再将实验分层次地展示给学生们,引导学生们能够层层深入的学习到实验的核心,同时感受探究的乐趣。

比如,我在为学生们演示“压缩气体做功气体内能增加”的实验时就采用了解剖实验的方式,用打气筒内气体内能的变化引导学生们感受气体做功。首先,我取出一个打气筒,然后用打气筒对篮球打气,然后再不断压下活塞,之后让学生用手触摸打气筒,感受打气筒的温度变化。学生们触摸之后发现气筒的温度有明显的升高。这时学生们表示:打气筒温度升高主要是因为摩擦。针对学生们的回答,我为学生们展开了下一个实验:与第一次实验相比打气筒打气的次数相同,但这次将打气筒的出气口敞开,即:空气没有被压缩。此时,再次让学生用手触摸打气筒,这次打气筒的温度没有明显的变化。结合两次实验的结果学生自然而然地得出结论:打气筒温度升高的主要原因并不是因为摩擦,而是在打气的过程中压缩气体做功。通过前面一个铺垫的实验,学生清晰地区别了摩擦起热和空气做功。

由此可见,采用提前解剖的实验教学方式不仅能够有效地调动课堂教学氛围.还能有效地发挥学生的主动性,引导学生们能够自然而然得出结论,进而有效地提高学生们对于知识点的掌握程度。

三、拓展延伸

为了帮助学生们清晰的学习物理知识,在高中物理的教学中教师可以将所学知识进行合理的改动,并在课堂教学中为学生们拓展延伸,帮助学生们更好的学习物理知识。

如在《测量平均速度》一节中,教材设计了测量一个小车从斜面滑下时的平均速度。单纯地进行这个教学,只能让学生掌握测量平均速度的方法。那人们为什么要测量平均速度呢?测量小车从斜面滑下的平均速度對我们有什么意义?可以在这个问题上做文章。将“测量小车从斜面滑下的平均速度”转化为一个实际问题,学生在掌握平均速度测量的原理和方法的基础上,培养应用物理知识解决实际问题的能力,促进学生物理观念的形成。具体教学如下:首先,让学生回顾骑自行车下坡时,不用力蹬脚踏板,车速是如何变化的?学生根据生活经验都知道车会越来越快。追问,是不是所有的物体从斜面上自由滑下时都会越来越快?你的猜想是什么?如何验证你的猜想?通过学生讨论后,引导学生确定实验思路:测量出一辆小车在斜面上自由滑下时,在不同阶段的平均速度,就可以验证猜想。再进一步引导学生设计具体的实验方案进行实验。得出结论后,可以接着追问,为什么小车的速度会越来越快,如果斜面再粗糙些,情况还会相同吗?能否让小车在下滑过程中做匀速甚至减速运动,请学生课后思考。

由此可见,采用拓展延伸的教学方式不仅能够强化学生对本实验的理解程度,同时还能提高学生们对知识的感性认识,进而促使学生们在今后的学习中能够更好地构建自己的知识体系,整体提高学生们物理学科素养。

总的来说,采用分解,解剖,拓展等方式对演示实验进行教学不仅能够有效地提高学生们的课堂参与度,进而强化学生对知识的掌握程度,同时还能够促使学生们在从实验教学中感受学科的魅力,从而更好地提升学生的物理学科素养。

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