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引导自主实验培养学生物理核心素养探研

2019-08-21朱青

成才之路 2019年19期
关键词:演绎归纳物理

朱青

摘 要:物理教学中,需要引导学生捕捉生活现象,培养物理观念;需要引导学生在自主实验过程中对数据进行分析比较,达到培养科学思维的目的;需要引导学生开展实验,学会演绎归纳,在课堂中培养科学探究的能力。

关键词:自主实验;物理;核心素养;演绎;归纳

中图分类号:G633.7文献标志码:A文章编号:1008-3561(2019)19-0094-01

物理学科在八年级初次进入教学课堂,一部分学生会因其陌生难懂产生排斥感,教师在教学中要突破这一难关,围绕培养学生的核心素养开展教学。教学实践发现,若只是将知识点串讲,课堂效果不尽如人意,因此教师可引导学生开展自主实验,将物理观念、科学思维和科学探究能力融入到实践活动中,从而提高物理学习效率。

一、捕捉生活现象,深化物理观念

培养学生的物理观念,就要让学生对物理学科所涉及的问题有自己的认知,学以致用,使学生感受到物理是有实际运用价值的,而不是课本上死气沉沉的文字或符号。教师要引导学生捕捉生活现象,深化物理观念。

在苏科版物理八年级上册教材中,第二章“物态变化”的内容主要分析物质的三态及其相互转变,而在生活中这些现象极为常见,所以教师可引导学生通过解释生活现象进行学习。例如汽化现象分为蒸发和沸腾,大部分学生有打针或者输液的经历,必不可少的一步就是要在特定部位消毒,例如在手背涂抹酒精后,会感觉凉丝丝的,这就产生了问题,涂抹酒精后为什么会感觉到凉呢?用物理知识解释就是液体蒸发时会吸热,所以会感觉到凉。同样的道理,炎热的夏天人们会通过在地上洒水或拖地让屋内变得凉爽一些,也是运用了蒸发吸热的原理。另一个现象是沸腾,学生在家中会看到水烧开了以后会“冒泡泡”,实际上就是水内部和表面同时发生了剧烈的汽化现象,也就是沸腾。教师可以让学生自主开展探究水沸腾过程中能量变化的实验,通过使用温度计测量水温,会发现沸腾的过程吸热,但水温保持不变,这种原理结合生活现象便是水沸腾后改用小火或调低功率,以节约能源。

可见,通过让学生观察生活体会能量转化及其应用,他们在这个过程中也会感知物理的奥妙,而且亲自动手实践的过程会让学生对理论有更加深入的认识,不局限于教师的讲解和课本的概念,对物理观念的培养有很大帮助。

二、分析比较数据,培养科学思维

除了捕捉生活现象进行初步感知、简单分析之外,有些物理知识是更加“隐蔽”地蕴藏在我们身边的,所以就需要引导学生在自主实验过程中对数据进行分析比较,进行科学推理,达到培养科学思维的目的。

以八年级上册第四章“光的折射 透镜”为例,在学习了光的反射一课的基础上,学生已经掌握了入射角、法线、反射角的概念,因此学生自主开展折射实验时就不会太陌生。首先教师演示如何使用器材,展示如何使激光在空气、玻璃、水等不同介质之间传播,接下来由学生自主开展实验并记录数据。学生要分别记录激光由空气射入水(玻璃)中的入射角、折射角;激光由水(玻璃)射入空气中的入射角、折射角,即记录四组数据,每组数据至少包含五组角度,例如为了实验方便,事先规定入射角分别为30°、45°、60°、80°、90°,实验过程中只需要测量记录折射角的度数。实验完成后,教师让学生自行分析数据,推理不同情况下入射角与折射角的关系,学生通过比较推理得出“光从空气斜射入其他介质(水、玻璃)时,折射角小于入射角,并且折射角会随着入射角变大(小)而变大(小),光线垂直射向介质时,光的传播方向不发生改变”,这样就逐渐培养了学生的科学推理能力。

需要说明的是,部分学生分析数据后推理的结果并不全面(如上面所举的例子),原因是他们没有充分考虑角相对于法线的位置,但科学思维能力已经得到培养,只是需要逐步完善。

三、学会演绎归纳,提升科学探究能力

演绎与归纳就是从一般到个别和从个别到一般的推理运用过程,因为初中物理知识点大多是总结性的,教师通过让学生开展实验,学生之间相互交流合作,学会演绎归纳,可在课堂中培养学生的科学探究能力。

八年级下册第九章“力与运动”中第二节是“牛顿第一定律”,如果教师直接对定理内容进行理论解释,学生很难理解,因此进行实验就非常必要。教师可按照教材指导学生进行自主实验,在小车从斜面上滑下后,分别观察在水平的棉布、木板和玻璃板上的运动情况,并填写教材中设计好的表格。在实验进行过程中,记录小车在水平面运动的路程和小车在三种材料水平面所受的阻力情况,完成后通过对比归纳结论。可以发现,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远。牛顿第一定律的内容为“一切物体,在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态”,假设小车受到的阻力无穷小(水平面光滑),小车会一直运动下去,这就解释了牛顿第一定律的第二種情况(匀速直线运动)。

科学探究能力中包含的问题、证据、解释、交流与合作都在此实验中得到了体现,在丰富课堂的同时培养学生的核心素养。

总之,教师可通过引导学生进行自主实验培养学生的物理观念、科学思维(科学推理)、科学探究能力,这些对培养学生物理核心素养是非常有效的。自主实验能使学生逐步建立起学习物理的思维方式,达到培养核心素养的目的。

参考文献:

[1]康艺砾.基于核心素养的初中物理实验教学[J].西部素质教育,2018(15).

[2]李岩.基于核心素养发展的初中物理复习策略[J].物理教学探讨,2017(04).

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