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引导自主实验,提升物理核心素养

2018-02-27王士瑜

新课程(下) 2018年11期
关键词:游标卡尺钩码外径

王士瑜

(湖北省十堰市东风高级中学,湖北 十堰)

高中物理新课标提出要在物理教学中体现学生的主体性,因此教师应该摒弃传统“填鸭式”的教学方式,应该在教学中引导学生自主进行实验,从而突出学生在高中物理学习中的主体性,最终提升学生物理核心素养。

一、富有生活性,凸显知识价值

在高中物理学习中,教师不应机械地讲解教材中的内容,而要把物理知识的学习与实际生活联系起来,只有这样才能使高中物理教学富有生活性,从而凸显知识的价值,最终提升学生物理核心素养。

在教授如何利用螺旋测微器和游标卡尺去测量长度一课时,首先我给学生介绍了我们所使用的直分度游标卡尺,我引导学生自主进行利用螺旋测微器和游标卡尺去测量物体长度的实验,对于被测量物体的选择要遵循联系实际生活的原则。学生依据这个原则设计出了利用游标卡尺测量笔盖的内径与外径、运用螺旋测微器测量漆包线的直径的实验。在利用游标卡尺测量笔盖的内径与外径时,学生测量出内径为15mm、外径为20mm。看到这组测量数据时我发现明显与实际情况不符,然后我对学生说:“同学们,你们测量出的笔盖的内径与外径是不是有错误?”学生回答说:“我们是按照正确的步骤来测量的,测量出的笔盖内径与外径应该是正确的。”我又对学生说:“实际生活中的笔盖的内径与外径大概是多少?”学生听完我的话之后感觉出了错误,然后学生仔细检查错误出在哪个步骤,最后发现是因为游标和主尺的零刻度线没有对齐。通过这个错误,学生深刻地体会到了联系实际生活的重要性,联系生活可以反推出实验中的错误。

通过在高中物理实验中联系实际生活,使学生体会到了自己所学习的内容与实际生活之间联系的紧密性,很好地凸显出高中物理知识的价值。

二、重在创新性,优化步骤环节

在高中物理学习中,仅仅富有生活性是远远不够的,还应该重视实验的创新,只有不断地创新才可以优化实验步骤,最终使实验更加接近真实的情况。

在探究加速与力、质量的关系时,我引导学生自主进行实验,学生通过查询资料设计出了探究加速与力、质量的关系的实验方案,首先学生开始准备所需要的实验器材,需要的实验器材有打点计时器、小车、纸带、一端带滑轮的长木板、砝码、钩码、细线、水平实验台、刻度尺、天平,学生很快准备好了所有的实验器材。一开始学生把一端带滑轮的长木板水平放置,然后我引导学生说:“小车与一端带滑轮的长木板之间是不是有摩擦力?”学生听完我的话之后连连点头,然后讨论应该如何平衡摩擦力,最后学生想到将一端带滑轮的长木板倾斜一定的角度,经过受力分析之后确定倾斜的角度大小为arctanμ。经过这一步骤的优化,实验变得更加严谨。然后我问学生:“同学们,绳子的拉力等于钩码的重量吗?”学生回答说:“绳子的拉力不等于钩码的重量,因为钩码有向下的加速度,绳子的拉力小于钩码的重力。”“同学们回答得非常正确。”我鼓励道。然后接着进行实验,后来发现实验结果的误差还是比较大,学生经过仔细的检查之后还是没有发现错误出在哪里,然后我提示道:“同学们,钩码的重力可以近似等于绳子的拉力吗?”听完了我的话之后学生进行了仔细的分析,最后得出了结论,当砝码的质量远远小于小车的质量时钩码的重力可以近似等于绳子的拉力。然后学生换了质量更大的小车,对实验进行了创新,从而优化步骤环节。这次的实验结果已经非常接近理论上的结果了。

通过在探究加速与力、质量的关系实验中不断进行创新,对实验的步骤环节进行改进,从而使实验的误差在合理范围内通过对实验的不断创新与改进,从而提升学生的物理核心素养。

三、强化合作性,渗透团队精神

在高中物理教学中,教师应考虑到每个学生的优缺点,把有互补性的学生分到同一个小组中,强化在物理实验中的合作性,通过合作提升学生的课堂效率,同时渗透团队精神。

在教授离心运动时,我引导学生自主设计探究离心运动的轨迹实验。我首先把学生分成几个实验小组,进行合作实验,每个小组中要有不同特长的学生,例如每个小组中要有动手能力强的、思维能力强的、搜集资料能力强的。首先我让每个小组中负责搜集资料的学生搜集实验资料,自主设计出可行的实验方案,学生很快设计出了自己的实验方案。然后学生开始准备实验器材,需要的实验器材有图钉、剪刀、小铜球、白纸、油漆、线,在学生准备好实验器材之后便正式开始了实验,第一步先把白纸平整地粘在课桌上。然后第一步把纸的中心固定好图钉。第三步用线把图钉与小铜球系起来,然后把小铜球放在油漆里面涮一下。第四步,把线拉紧并且给小球一个切线方向的力,这时小铜球开始做圆周运动。最后一步用剪刀把线剪断,这时小铜球在纸上留下了做离心运动的轨迹。每个小组的学生分别负责不同的工作,同学合作进行实验,最后终于得到了离心运动的轨迹。

通过在实验中合作学习,学生强化了同学之间的合作,在合作实验的过程中,不仅增强了学生之间的友谊,还提升了学生的团队精神。

总之,在高中物理教学中,教师应积极引导学生自主进行实验,学生通过自主实验可以有效地提升学生的物理实验能力,从而提升学生的物理核心素养。

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