成才之路

开展微型实验提升学生物理核心素养刍探

作者:霍媛媛 来源:成才之路 202022期 时间:2020-09-13

摘 要:微型实验,顾名思义,就是比较微小的实验,其主要的特点是实验设备简单,容易上手操作。教师要从改造教材实验、操作趣味实验、设计生活实验、创新环保实验这四个方面开...

  摘 要:微型实验,顾名思义,就是比较微小的实验,其主要的特点是实验设备简单,容易上手操作。教师要从改造教材实验、操作趣味实验、设计生活实验、创新环保实验这四个方面开展微型实验教学,不断丰富教学内容,提高学生的学习兴趣和学习效率,提升学生的物理学科核心素养,促进学生的全面发展。

  关键词:微型实验;初中物理;核心素养;全面发展

  中图分类号:G421;G633.7 文献标志码:A文章编号:1008-3561(2020)22-0060-02

  现在,很多学校的物理实验设备短缺,不能充分开展物理实验,直接影响学生的学习效果,不利于学生物理学科核心素养的提升。微型实验,顾名思义,就是比较微小的实验,其主要的特点是实验设备简单,容易上手操作。学生通过微型实验掌握相应的物理知识,对学习很有帮助。微型实验的很多设备都是生活中常见的物体,能最大程度节约实验成本,实验效果同样明显,因此,备受广大教师的青睐。

  一、别出心裁,改造教材实验

  初中物理教材展示了很多大型物理实验,但在具体教学中,一些学校缺少相应器材,实验很难正常进行。如果不进行物理实验操作,学生就不会透彻理解物理知识。在教学中,教师可以引导学生积极想办法,从生活中寻找可以替代的实验器材,完成课本上的實验操作。虽然实验器材发生改变,但是实验的结论是一样的,从而保证教学目标顺利完成。例如,教学“声现象”时,教师可以让学生发挥聪明才智,改造教材上给出的实验。关于声音的产生方式,教材上是用音叉进行实验,音叉在生活中很少见,实验操作有一定的困难。教师可以引导学生对实验进行如下改造:让学生准备1把尺子平放在课桌上,用手按住尺子的一端,将尺子的1/2伸出课桌。如果不用手拨动尺子,尺子不动;如果用手拨动尺子,尺子会发出声音,按住尺子的那只手可以感受到尺子发出声音时的振动。或者让学生准备一根橡皮筋,两只手攥紧橡皮筋的两端,让同桌用手指拨动橡皮筋,可以听到其发出的声音,手指同时感受到振动。通过这两个简单的物理实验,学生会得出声音是由物体的振动产生的。学生改造实验的过程必须经过充分思考,要清楚原实验中每一个物品的作用,这样寻找的替代物品就不会改变实验的意义,从而达到实验的目的。这个过程可以培养学生的思考能力,同时还可以培养学生的创造力,提高学生解决问题的能力,为学生之后的物理学习奠定良好的基础。

  二、借助网络,操作趣味实验

  现代社会是一个高速发展的信息社会,学生可以利用信息技术的产物辅助学习,网络就是一个很好的学习平台。传统的物理实验十分枯燥,而网上的实验却很有趣,做有趣的实验可以激发学生做实验的积极性,让学生真正喜欢上物理这门学科。网络上的实验器材比较简单,大多来源于实际生活,方便学生利用课余时间收集。例如,教学“声音的特性”时,教师可以引导学生借助网络,从网络上找寻相关的实验视频,操作有趣的实验。在学习“声音是由介质传播的”时,学生在网上搜索相关的实验时发现传话筒可以说明这个原理。在实验中,学生需要提前准备2个一次性纸杯、1把剪刀、1根线。首先用剪刀在纸杯底的中间剪一个小孔,孔的大小和线的粗细差不多,之后再把线的两头分别从2个纸杯的孔中穿过去,分别打一个小结固定。两位学生分别拿着纸杯并把线抻开,就可以玩传话筒的游戏了。其中,一位学生对着纸杯说话,另一个学生在另一端可以清楚地听到。通过这个小实验,学生可以扎实地掌握“声音是由介质传播的”这个物理知识点。网络上的资源非常丰富,教师在找寻学习资源的时候,需要引导学生对网络资源进行辨别、思考,潜移默化地提高学生的思考能力。同时通过实验,学生还可以加深对知识的理解与掌握,锻炼动手操作能力与思维能力,这对于学生的学习以及生活都有很大的益处。

  三、善于发现,设计生活实验

  学生学习知识的目的是将所学知识应用于生活实际,而生活中也有很多可以作为实验器材的物品,这些物品有大有小,比比皆是。教师在物理教学中,要善于引导学生发现生活中可以作为实验器材的物品,巧妙地将这些生活用品用于物理实验,激发学生物理学习的主动性和积极性。例如,在教学“光的折射”时,教师就可以引导学生利用生活物品设计物理实验,增加物理课堂的趣味性。在生活中,学生发现这样一种现象:用筷子搅动杯中的水,搅完之后让筷子静置于杯子中,筷子变折了,这就是光的折射现象。教师可以将学生发现的这个生活现象引入课堂。首先,让学生准备实验器材:1个玻璃水杯、1根筷子和适量水。在把水倒进玻璃杯中后,学生明显地看到杯中的筷子变折了。通过这个小实验,学生对光的折射知识有了形象的认识,教师在此基础上再给学生讲解入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等相关物理知识,学生就容易理解。利用日常生活用品进行微型实验操作,可以使实验更加简单、生动、形象。由于实验是从生活实际出发,可以调动学生学习物理知识的积极性,实验的效率也会更高。生活中的很多事物都可以作为物理实验的器材,教师要引导学生善于观察,使学生具有敏锐的观察力。

  四、废物利用,创新环保实验

  一些学校的物理实验器材有限,不能保证每一个学生都可以动手参与实验。教师可以引导学生用废弃的材料来做实验,节约实验材料,节省实验经费,让每一个学生都有机会动手操作,同时还可以培养学生的环保意识。例如,教学“声音的音调”时,教师可以引导学生从生活中寻找相应的物品进行废物利用,创新环保实验。在探索“声音的音调高低与什么有关”的问题时,教师可以利用生活中常见的废旧空酒瓶进行实验。上课之前,教师让学生事先准备3个~4个一样的空酒瓶带到学校。上课的时候,学生给每个酒瓶都倒上水,但是水的高度不一样,有的水多,有的水少。之后,学生用笔去敲击这些酒瓶,会发现每个瓶子发出的声音不同,有的声音高,有的声音低。学生通过这个利用废物创新的环保实验掌握了声音音调的高低是与振动物体的粗细、长短有关的物理知识。生活废弃物在日常生活中随处可见,教师引导学生利用生活中的废弃物进行环保实验,可以变废为宝,培养学生的创新精神和动手能力,并帮助学生建立起废物利用的概念,加强环保意识,促进学生长远发展。

  总之,微型实验用时短,开展灵活,难度低,方便操作。学生通过微型实验很容易接受物理知识,这对学生的物理学习非常有利。教师将微型实验引入课堂,可以充分激发学生操作物理实验的热情,实验的效率也会更高。在实验中,教师还可以激发学生的各种潜能,提高学生的学习能力,提升学生物理学科核心素养。

  参考文献:

  [1]李秀芳.基于学生核心素养发展的物理实验教学研究[J].中学物理教学参考,2019(12).

  [2]蒋华.基于高中物理实验教学的学科核心素养培育探讨[J].物理教学探讨,2017(04).

  [3]江山.实验探究:培养物理学科核心素养的有效途径[J].中学物理教学参考,2015(23).

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