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深入践行实验价值 全面提升物理素养
——谈苏科版《物理实验》在常态教学过程中的策略达成

2019-07-01

数理化解题研究 2019年17期
关键词:物理实验手册科学素养

骆 菡

(江苏省常熟市外国语初级中学 215500)

教师在开展实验活动的过程中,一般基于三层目标,一是服务课堂教学内容的探索,为物理规律、物理知识的揭秘提供直观、鲜明、有力的证据.二是开拓学生的科学思维,让学生经历物理知识与物理规律的建构过程,促进学生实验探究能力的提升,服务于学生在物理学习,乃至科学学习上的可持续发展.三是基于学生课外拓展的再实践,结合学生的已有物理素养,结合生活中、生产中的自然现象,通过实验探索的形式解决新问题、开拓新知识、实践新实验,以此全面巩固并提升学生的物理素养.在这三层目标中,我们的《物理实验》(统称实验手册,下文简称手册)已经为教师的实验教学提供了精准的定位与指导,值得深入的品味与践行.

一、课堂活动,训练基本素养、建构物理观念

在常态教学的过程中,我们的课堂活动就借助手册中的活动设计,结合我们已有的活动设备和我们需要进行的活动的开展,以手册的活动设计为蓝本,建构行之有效的活动单,以此通过活动训练学生的基本素养,并一起建构物理观念.为此,我们经历以下两个主要活动:

1.学习与调整

在常态的集体备课活动中,先一起学习手册相应活动环节的内容,了解手册是如何设计活动的开展,领悟其中各个细节的价值和意义,并分析以下三个环节进行适当的调整:(1)学校实验设备或自制教具的实际情况.结合这个情况,我们对实验设备进行提前准备,或者调整,以此确保相应实验活动的开展.(2)学生的学习态度、学习习惯、实验能力等学情,,结合手册的设计,我们对照学生的实际学情,进行进一步的分析与微调.(3)课堂的实际教学进度,基于课时量的有限,以及本地中考的实际难度和要求,教学进度和教学设计是协调共进的,保证课内教学内容和重难点的有效突破.因此,综合所述,我们在实际使用的过程中,对手册进行不断的学习与调整,以此做到精准定位,优化活动.

比如,在九年级上册“活动14.3 用铅笔芯改变电路中的电流”的活动中,我们就省去了“操作与观察”中“操作”环节,即课内活动“用小刀将铅笔剖成两半,留下附着铅笔芯的那一半”换成实验室提前准备好的.一方面是课堂中做这项活动比较费时,也不安全,另一方面,课前让学生去做的话也存在较大的安全隐患.再比如,在“评估”的环节中,我们对其又进行了微调,我们加了一个“小组交流”的环节,通过小组的交流将“用铅笔芯来连续改变电路中电流大小”的缺点尽可能暴露出来,也将“优化改进方法”不断的呈现出来,以此,为滑动变阻器的结构设计打下思维铺垫,让学生的思维与实际构造相吻合.引导了学生的基本思维习惯,促进物理观念的进阶达成.

2.实施与品悟

在实际的教学过程中,我们需要不断挖掘手册的内涵与价值,在教学与反思中,不断领悟其中的价值所在,以此更好的服务于后续教学行为的开展,在实际的教学过程中,很多教师忙于批改作业或者命制考题,通过作业来不断的提升学生的能力.其实,如果真的将实验经历到一定的深度,我们的效果是事半功倍的.比如,手册中设计的“WWW”环节,就是一个非常精准的帮助学生突破教学重难点,开启学生基本技能进阶生长的资源宝库,这些题目的设计为我们的教学搭建了一个很高的平台,让很多教师少走弯路.

比如,在八年级下册活动8.5“探究影响滑动摩擦力大小的因素” 后的www中,有这么一道训练题:取一把鞋刷,使刷毛的一面朝下,当鞋刷在桌面上运动或者将要运动时,从刷毛弯曲的方向就可以判断出毛刷所受到摩擦力的方向,将两把鞋刷如图放置,当甲刷向左运动时,乙刷向右运动时,从刷毛的弯曲的情况可知甲刷受到的摩擦力的方向和乙刷受到的摩擦力方向.在此题的训练中,我们可以作为典型例题来开启学生的思维生长之旅.第一,我们启发学生注意观察与分析,结合观察到刷毛弯曲的方向来判断所受力的方向,并进一步理解摩擦力的方向.第二,转换法思想的再次应用,学生在此时可以深刻感受到转换法思想在物理学习中的重要性,也领悟这种方法的价值所在.第三,此时可以再次将前面所学的力与形变的关系、力的作用是相互的渗透以此,比如两把刷子都发生形变,而且力越大、形变程度越明显等.类似的经典在实验手册中随处可见,关键是我们的一线教师要不断的通过实践与反思、品悟,进一步的挖掘其深层价值.

二、学生实验,综合科学素养、丰富科学探究

学生实验是学生深入实验细节、全面协调实验过程的关键所在,初中阶段的学生分组实验虽然不是很多,但是每个实验都是初中物理的重点,这个重点不仅体现在这些实验对整个初中物理教学重难点的突破价值,更体现在学生通过实验提升物理实验素养的价值所在,为此,在这些实验的开展过程中,我们需要将实验的价值淋漓尽致的凸显出来,以此全面综合学生的科学素养,丰富科学探究的经验、提升学生的科学探究能力.为此,在实验手册的使用过程中,我们可以达成以下两个策略:

1.经历每个细节,优化学生实验素养

实验手册设计的学生实验中,都呈现了非常科学、详实的实验要领,每个实验环节都非常严密,这种严密不仅启发了学生的经历完整的实验过程,还启发了学生的思维,而教师需要挖掘这一点,并引导学生高度重视其中的每个细节,以此促进实验素养的不断优化与提升.

比如,实验探究中,有个猜想的环节,猜想是开启“想探究、会探究”的关键,在八年级上册中,学生实验“探究凸透镜成像规律”中,“猜想”环节,手册中这样呈现,“根据你的经验,猜想凸透镜所成的像可以有哪些不同的情况?如果给定凸透镜,哪一个因素发生变化,成像特征就会发生变化”这样问题,不仅暗示了学生要结合自己的已有经验或者看到的现象进行合理的猜想,也启发学生为后续的探究做好铺垫,比如,用“给定凸透镜”就暗示学生要用控制变量法思想来探究,“哪一因素发生变化”也暗示了学生在猜想前要学会观察、学会对比、学会分析.

2.启发主动思考,综合学生科学素养

实验评价是学生深入分析已做实验,综合自身科学素养进行学以致用的重要环节,也是学生能力提升的切入点.为此,在教学中,我们要引导学生对实验的评价,启发学生的主动思考,而手册为我们预设的实验评价是非常精准的,也一针见血的启发学生对实验的深入分析与思考,综合了学生的科学素养,开启进阶式的提升.

比如,每个学生实验最后,都有一个“思考与讨论”的环节,这个环节不仅让学生对刚才经历的探究实验进行深入而全面的分析,也启发学生对各个实验细节的操作进行进一步的分析,让学生不仅知其然更知其所以然,让学生在这样的思考与对比下,提升学生实验设计与操作的综合能力.除此以外,还让学生对已做的实验进行进一步的探索,为后续实验价值的开放与利用进行进一步的探究.比如,在学生实验“探究凸透镜成像规律”的“思考与讨论”环节,就有五个精准的问题思考,如光屏的作用是什么,若将光屏移走,则烛焰通过凸透镜还能成实像吗?等问题,每个问题都非常精准的服务于学生科学素养的提升.

三、拓展活动,践行社会责任、历练物理素养

在实验手册中,还有一个关键的组成部分,那就是拓展活动和综合实践活动,这个活动的存在不仅仅是为了巩固近期学生所经历的实验与活动,也不仅仅为了复习所学的知识与技能,我们可以从不同维度分析其价值,其意义是深远的.具体可以有以下作用:

1.丰富学生的课余生活,学生的课余生活不再是单独的笔纸化训练和电脑、手机游戏,还有丰富多彩的科普活动.

2.激励学生的深层兴趣,这些拓展活动将学生的学习兴趣与学习动力融为一体,开启学生的可持续发展与提升.

3.提升学生的物理素养,这些拓展是所学知识与技能的延伸,是拓展学生知识面,提升学生实验技能的加速区域,学生通过这些实验的深入,有效的促进学生物理素养的全面提升.

4.促进学生的持续发展,从学生发展需要来分析,这些活动起到了非常好的隐性分层效果,从不同的维度满足不同层面学生的需要,尤其是那些在课堂学习中意犹未尽的学生.

5.激发学生的责任担当,这个环节将学生的学习与研究引领到物理学习的科学态度与责任意识上来,物理的素养价值得到真正的落实与实践.

总之,在实验开展的教学活动中,教师需要花费大量时间与精力,还需要深入研读教材与学生,但是,这最终成就的学生与教师,真正通过实验的开展凸显了物理的学科素养,提升了学生的思维能力,促进了教师的专业发展.

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