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例谈初中物理小实验培养学生物理核心素养

2021-06-20翁云亮

广东教学报·教育综合 2021年59期
关键词:小实验初中物理培养

翁云亮

【摘要】初中物理小实验具有取材简单来自于生活,易于操作,学生可在家里、学校独立完成实验或与同学合作探究。本文举例谈谈初中物理小实验对学生物理核心素养的培养,小实验让学生经历实验探究过程,让学生亲身体验物理知识的发现过程,正确掌握物理实验发展规律,感悟物理知识中蕴含的思想、观点和方法,促进物理观念的构建,培养学生的科学思维能力、科学探究能力,科学态度和责任。

【关键词】初中物理;小实验;培养;核心素养

初中物理小实验具有取材简单来自于生活,易于操作,它对实验器材的精密性要求不高,在实验时间、地点上具有较强的灵活性,学生可在家里、学校独立完成实验或与同学合作探究。本文举例谈谈初中物理小实验对学生物理核心素养的培养。

一、初中物理小实验有利于学生物理观念的形成

物理观念是指学生通过物理学习,在理解物理学科特征的基础上所获得的对物理的概括性认识,具体表现为主动地运用物理思想、方法和观点,认识身边事物和处理问题的自觉意识和思维习惯。

初中物理小实验让学生经历实验探究过程,让学生感受物理知识的发现过程,深刻理解和掌握物理知识,理解物理知识中蕴含的思想、方法和观点,从而促进物理观念的构建。例如:学生学习《机械能》后,知道动能与重力势能可以互相转化。教师可布置小实验《单摆》,让学生回家进行验证,用细绳拴住小石头,手拿绳的另一端,固定不动。把小石头从竖直位置拉开一定距离,松开手,观察小石头的摆动情况,再用手指挡住某个位置,观察小石头的摆动情况。小石头从高处向下运动,是小石头的重力势能转化为动能;小石头向上运动,是小石头的动能转化重力势能。用手指挡住某个位置,小石头仍能回到原来的高度,说明动能转化为重力势能时没有能量的损失,机械能守恒。学生做小实验《单摆》的过程,逐步形成能量的转化与守恒的观念。

二、初中物理小实验有利于培养学生的科学思维

物理是一门实验为基础的学科,学生学习物理的过程是在观察、实验等活动的基础上,通过科学思维建构知识、发展能力、形成观念的过程,要求学生学会应用物理知识来解决实际问题,必须侧重于学生思维能力的培养,使学生成为“发展性人才”。

初中物理小实验可培养学生的独立思考能力,引导学生利用所学物理知识进行物理实验探究,加强学生的物理研究能力,提高学生观察分析能力、逻辑思维能力,从而培养学生的科学思维能力。例如:学生学习《大气压》后,学生回家做小实验《纸片托水》证明大气压的存在。在一次性纸杯中装满水,盖上硬纸片,用手压住硬纸片,慢慢地把纸杯倒过来,移开压住硬纸片的手,观察到硬纸片不会掉下来,水不会流出来;再次把纸杯倾斜不同角度,同样硬纸片不会掉下来,水不会流出来。思考:硬纸片不会掉下来,是水粘着硬纸片还是大气压托住硬纸片?学生可用牙签在纸杯底部扎过小孔,用手指按在小孔,并在纸杯中装满水,盖上硬纸片,用手压住硬纸片,慢慢地把纸杯倒过来,然后移开按在小孔的手指,观察到硬纸片掉下来,水流出来。学生通过比较分析得出:硬纸片不会掉下来,是大气压托住硬纸片,证明大气压的存在。学生做小实验《纸片托水》的过程中,提高科学分析、科学论证、质疑创新等能力,从而培养科学思维能力。

三、初中物理小实验有利于培养学生的科学探究能力

科学探究是物理学科重要的学习方法,科学探究可以有效地激发学生学习物理的兴趣,引导学生认识物理与生活、技术、社会之间的紧密联系,培养学生运用所学物理知识的习惯和能力,进一步培养学生的科学思维和科学探究能力。

初中物理小实验能够让学生经历实验探究过程,体会探究的乐趣,在实验中发现问题、提出问题、改进实验方案、观察实验现象、分析实验数据、归纳总结,正确掌握物理实验发展规律,培养学生的科学探究能力。例如,学生学习《液体内部压强的特点》前,教师布置小实验《探究液体内部压强的特点》让学生在家里探究,学生用牙签在矿泉水瓶由上到下扎三个小孔并用牙签把小孔堵住,瓶中装满水,然后把三支牙签抽出打开小孔,观察水喷出的情况,有些学生所扎的三个小孔在一条直线上,发现三个小孔喷出的水叠在一起,这时学生要改进实验方案,矿泉水瓶由上到下的三个小孔不能在一条直线上,重新做实验,观察水喷出的情况,发现最下面的孔喷出的水较远,最上面的孔喷出的水较近,学生分析实验现象,可归纳结论:同种液体中,深度越深,压强越大。学生做小实验《探究液体内部压强的特点》的过程中,经历实验探究过程,培养学生的科学探究能力。

四、初中物理小实验有利于培养学生的科学态度和责任

科学态度与责任是指了解科学的本质,具有科学的探索精神和实验精神,拥有社會责任感。在物理教学中,我们可以通过联系物理学史、物理实验和现代科技,创设情境帮助学生建构物理知识的同时,树立正确的科学态度与社会责任感。

初中物理小实验让学生经历探究过程,了解物理学家在推动科学时对待科学的态度与责任,学生在探究过程中学会与同学、老师交流,发表自己的观点,培养科学态度和责任。例如,学生在学习有关《力学》知识后,教师组织学生实践活动《制作水火箭》,学生组成合作小组,整理搜集好相关资料,了解北斗系统的开发、发射、运用历程,激发学生的航天梦,教师指导学生撰写《制作水火箭》方案,学生利用废弃饮料瓶、胶带、塑料折叠板、胶水、喷嘴、打气筒、发射器等制作水火箭模型,学生将设计好的水火箭装上喷嘴,装置在发射器上,用打气筒给饮料瓶充进一定量的气体,发射水火箭。在制作水火箭活动中增强学生合作精神,培养学生的科学态度,增强环保意识,增强民族自豪感。

初中物理小实验让学生经历实验探究过程,让学生亲身体验物理知识的发现过程,正确掌握物理实验发展规律,感悟物理知识中蕴含的思想、方法和观点,促进物理观念的构建,培养学生的科学思维、科学探究能力,科学态度和责任,并逐步成长为“全面发展的人”。

【参考文献】

[1] 郭玉英.基于学生核心素养的物理学科能力研究[M]. 北京师范大学出版社  2019,11.

[2] 董彦.利用物理学史培养学生的核心素养[J]物理教学探讨, 2016,8.

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