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试论初中物理学科的“弹簧测力计教学”实验的开展与创新

2019-08-13肖云峰

新课程·中学 2019年6期
关键词:初中物理创新

肖云峰

摘 要:随着教育改革的深入,初中物理教学发生了可喜的变化。教师在教学中不再囿于传统的教学理念,而是与时俱进,在重视传授物理知识和技能的同时,加强了对学生实验能力和物理核心素养的培养。为了推动物理学科实验的开展和创新,初中物理教师不断更新、完善自己的教学理念,以学生为本,重视培养学生的实验探究能力、创新能力等综合能力。以“测力计应用”实验的开展与创新为例,探究初中物理学科实验创新的策略,希望为初中物理实验教学发展贡献一份力量。

关键词:初中物理;“弹簧测力计教学”;实验开展;创新

一、通过演示实验,引发学生思考

演示实验作为一种实验类型,对于启迪学生智慧,培养其观察能力、分析能力等具有积极意义,因此,初中物理教师在实验开展和创新时,应以此为抓手。在演示实验教学中,教师不妨让学生参与其中,让他们质疑和解疑,以此来培养其探究精神和创新意识。

如在“弹簧测力计教学”实验中,教师在引入新课之后,可为学生设计一个演示实验。实验共分为三个步骤,步骤一:放置一辆玩具小车在平面上,用手推动后发现小车运动起来,力改变了小车的运动状态。步骤二:将小车和弹簧挨放在一起,并将这个弹簧一端固定,且保持原长,发现小车的运动状态没有发生改变。步骤三:将小车和弹簧挨放在一起,并将这个弹簧一端固定,且被压缩,松开弹簧后,可发现弹簧恢复原状,小车运动状态也发生了改变。在这个实验中,我提出问题:“仔细观察,记录实验现象,并对其进行对比分析,说一说自己的收获。”这个问题抛出后,大部分小组都能如实记录实验现象,并能得出:弹簧不发生形变时,对车没有力的作用;弹簧发生形变,才能产生弹力。

二、通过综合性实验,培养学生的物理核心素养

初中物理教师在实验开展和创新时,应注重综合性实验,在此实验中,可能会涉及演示实验、探究实验等多种形式,以此来培养学生的物理核心素养。

例如在“弹簧测力计教学”实验中,在学生掌握了弹簧形变量会随外力的改变而相应改变的特点后,教师可以引导学生尝试利用一根弹簧制作简单的弹簧测力计。引导学生发现既然弹簧随外力增大而伸长,不妨记录下弹簧在特殊外力(1~5N)作用下的伸长量,以此标准来测量其他外力。具体操作时可以先将一块光洁平整的硬纸板进行固定,固定时,方向为竖直,固定在铁架之后,再固定一根弹簧在纸板上,并记下弹簧自然下垂时,弹簧最下端的位置并在纸板上进行标记;之后,该弹簧下端挂上0.5N的钩码,并做好标记,标记时可在弹簧挂物后记在纸板上;然后,学生选取不同的钩码如1N、1.5N、2N挂在弹簧上,在纸板上记下弹簧最下端对应的位置,并在对应的位置标出力的大小。通过上述步骤,就完成了测力计制作。

教师可将学生分为几个小组,让他们以小组为单位来尝试制作弹簧测力计,并评选出用时最短、制作做精确、配合最默契的小组。在评选完成后,可让获得荣誉称号的小组评选出一个代表来展示制作的过程。在其展示完成后,教师可适时提出问题,如:“其他组的同学有不同的地方吗?或者说有使弹簧测力计测量更准确的方法吗?”并邀请其上台展示。这样的教学设计,既充分激发了学生的参与热情,又完成了教学目标,可谓是一举两得。

三、通过探究实验,培养学生的探究能力

初中物理教师在实验开展和创新时,除了利用演示实验之外,也不应忽视探究实验。教师在组织学生进行探究实验时,亦可采用小组合作学习教学法,通过将学生按照“组内异质组间同质”的原则进行分组,让他们以小组为单位来提出实验假设、设计实验方案、准备实验器材、进行实验操作、记录实验现象、验证实验结论、反思实验过程等,通过让他们亲身经历实验的全过程,来帮助其构建完整的知识体系,使他们知其然也知其所以然。在此过程中,教师可采用项目教学法或研究性教学法,让学生化身为科学家,去探索其中的奥秘,培养其物理核心素养,提高他們的实践操作能力。

例如在“弹簧测力计教学”实验中,教师在上述学生制作的弹簧测力计的基础上,通过在弹簧测力计上悬挂不同重量的物体,让学生来探究弹簧的伸长长度和所挂物体重量之间的关系。在此基础上,教师可为学生设置一些相关的问题。问题1:弹簧的伸长长度和所受外力这两者哪个是自变量,哪个是因变量?问题2:当弹簧所受外力是1N时,弹簧的伸长长度为多少?问题3:当弹簧所受外力逐渐增加时,弹簧的伸长长度怎样变化?问题4:如果弹簧所受外力是F(N),弹簧的伸长长度为Δl(cm),写出这二者的关系式。问题5:如果弹簧所受外力超过某个范围,弹簧的伸长长度与所受外力还有类似关系吗?这五个问题循序渐进,和教学内容紧密结合,学生为了获得答案,一次次实验,这对于培养学生的探究能力具有重要的意义。

总之,初中物理学科实验开展和创新并不是一蹴而就的,需要教师在教学中结合教学内容和新课程标准,采取科学的策略,并持之以恒地坚持下去,以切实提高初中物理实验教学水平。

参考文献:

[1]梁万华.初中物理微课的设计实践与教学思考[J].课程教育研究,2018(47).

[2]张羽.浅议对初中物理新课程改革的思考[J].赤子,2015(10).

注:本文系江苏省教育科学“十三五”规划2016年度重点规划课题“区域推进物理实验教学有效性策略的研究”(课题编号:2016-ZX0111-00713)的研究成果。

编辑 郭小琴

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