通过实验教学提高学生物理素养
潘静璇
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潘静璇,. 通过实验教学提高学生物理素养[J]. 物理进展,2022.2. DOI:10.12721/ccn.2022.157114.
摘要:
实验教学是培养学生学科素养全面发展的直接形式。在物理的实验教学中,我以学科素养教育为根本出发点,以“目标教学”和“探究教学”为指导,立足于学生实际,着眼于培养学生具有创造力的新型人才,进行初步的尝试。
关键词: 实验教学;提高学生物理素养
DOI:10.12721/ccn.2022.157114
基金资助:

具体做法如下:

一、加强实验教学,有利于培养观察能力。

观察力的发展与知识的积累密切相关,提高观察力是丰富学生知识,扩大他们视野的重要环节,也是实施素质教育的一个重要方面。在物理教学中,只有保证观察质量,才能达到预期的效果。因此,在观察前,首先讲清楚观察的目的、任务和要求,使学生明确主要观察什么。如:在观察“水的沸腾”时,由于装置中有温度计、烧杯、铁架台、石棉网、酒精灯等诸多仪器,因而容易使学生分散观察力。我便要求学生围绕下列问题进行观察:①气泡产生的位置、大小、多少,变化情况如何?②气泡窜至水面时,温度计读数是多少?③沸腾后继续加热温度计示数变化情况如何?这样要求学生,缩小了观察范围,缩短了观察时间,使学生明确了观察目的,避免了漫无边际地盲目观察。如此指导学生观察,有效地提高了观察效果,有利于教学目标的实施。

二、加强实验教学,有利于综合能力的培养。

在实验教学中,应注重培养学生实验的综合能力。如在电学实验教学中,引导学生注意以下几点:2.png①明确实验原理,画好原理图以便对照联接实物;②了解电学仪器的性能、使用规则、量程、接线柱的接法、作用;连线要规范(接在接线柱上,不能在线的中途接上)具有一定的美感。为加强综合能力的培养,实验中做些变式训练效果更明显。如:用伏安法测电阻或测小灯泡的电功率。实验原理是R=U/I或P=UI,这两个实验有一定的相似,这两个实验的电路图是一模一样的,需要测量的物理量也是完全一致的,只是原理不同,应用的公式不同。3.png把这两个实验放在一起讲能让学生很好的区分它们的相同以及不同的地方。学生根据实验原理及原理图(如图),对器材的选择应该是一清二楚。如果把实验条件限定一下,就更能考查出学生的综合能力。如:在①上述实验中,若没有电流表,且有一定值电阻(R0)供使用。怎么测出一个未知值电阻的阻值呢?那么只靠R=U/I是不够的,因为不能直接测出电流(I)。这就要求学生去思考、去探索、去创造,从而寻求解决问题的思路和方法,设计出解决问题的途径。原理如图示,当闭合S时,测出电源两端的电压(U1);再断开S测出RX电压(U2),R0两端的电压(U0)U0=U1-U2,根据I0=U0/R0,又I=I1=I0从而解决了缺少电流表的问题。利用这类变式练习,有效地提高了学生的综合能力。

三、创新实验设计,有利于创新能力的培养。

    创新能力的培养是当今社会科技发展的要求,所以应该多激励学生进行创新实验的探究。4.png比如在八年级的物理中讲到浮力产生的原因的时候,是通过借助液体压强的计算得出浮力产生的原因是物体上下表面受到液体的压力差而形成的。而我带领学生设计实验进行探究,利用塑料瓶和橡皮膜就能完成探究浮力产生原因的实验。把塑料瓶两端去掉形成一个两端靠口的塑料管,在其两端装上橡皮膜,如右图的装置,把它浸没在水中的时候,通过观察橡皮膜的形变成都来反映受到压力的大小,从而很直观地说明了浮力产生的原因。在这个探究过程中,让学生懂得从身边找材料,设计简单的实验器材进行实验,器材虽然简陋,但是学生自己动手制作、设计的,得出实验结论印象会更加深刻,而且在这个过程中培养了学生的设计实验的能力、动手操作能力以及善于思考的习惯。

再比如在讨论桥墩浸在水中的时候有没有受到浮力的作用,很多同学都认为桥墩浸在水中的,有排开一定的水所以有受到浮力的作用。我通过一个简单的制作,该学生形象地呈现出桥墩在水中没有受到浮力的作用。利用了如图的器材,下面的乒乓球就如深嵌在泥土中的桥墩,下表面没有受到水压力的作用,没有像上面乒乓球一样上浮起来,所以没有受到浮力的作用。学生看了之后恍然大悟,比起我们单单讲解效果好好了很多。1739437277119998.png所以我们要多鼓励学生从身边的废料中找器材来动手完成实验,变废为宝,又增长知识。

四、加强实验教学,有利于高尚情操的培养。

培养学生高尚情操的是多方面多渠道的。我们可以通过在课堂中实验的教学,对学生“努力上进、脚踏实地、不务空名”的良好品质的培养是不可低估的。在实验教学中,学生能够小心谨慎、心思周密地进行操作,对每一个实验数据如实记录,在分析实验误差的过程中将潜移默化地对学生起到了作用;与此同时老师讲解许多科学家不放过实验中的每一个疑点,如:“从亚里士多德理论的推翻到牛顿第一定律的建立”、“原子的内部结构”等等。通过这些事实,使学生深感实事求是的科学态度,诚实进取的可贵品格,对于成就一个人的事业是何等的重要。要得到一个结论也并非容易的事,我们都必须通过多次实验才能使我们的结论更具普遍性,科学家们为我们探究出了那么多的科学原理是要经过大量实验来证明的,让学生了解到我们的原理规律是来之不易,教导学生更应该珍惜自己的学习机会,像科学家们一样要不畏艰难刻苦学习,争取更好的成绩。

实验教学远不止从以上几个方面培养了学生的物理学科核心素养。通过实验,寓教于乐,使学生从实验的失败中培养了良好的心理素质和勇于克服困难的坚强毅力,所以,以后更应该让学生尽可能多地进行实验设计、实验操作、总结结论,从更高层次来提高学生的物理学科核心素养。加强实验教学,提高学生的学科素养,是本人从事教育工作以来一直探索的课题,但还很不成熟,望与广大同行携手并肩,努力让物理实验走近学生,走进学生生活,真正使实验教学成为素质教育的有效组成部分。

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