創(chuàng)新物理實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

林俊波

摘? 要：物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在新課程改革的背景下，以傳授知識為主的傳統(tǒng)課堂教學(xué)已經(jīng)不適應(yīng)時代的發(fā)展了，教師必須通過求真、求異、求變和求活四個方面來進(jìn)行創(chuàng)新實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，即培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，從而促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物理;創(chuàng)新實驗;教學(xué);核心素養(yǎng)

物理實驗教學(xué)主要有演示實驗和學(xué)生實驗，物理實驗與社會生活緊密聯(lián)系，具有科學(xué)性、實用性、趣味性等特點，根據(jù)這些特點和時代發(fā)展的需要，我們倡導(dǎo)物理實驗創(chuàng)新教學(xué)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。下面讓我們就創(chuàng)新物理實驗教學(xué)來闡述培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、初中創(chuàng)新物理實驗教學(xué)的重要性

初中創(chuàng)新物理實驗教學(xué)可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增長學(xué)生的見識，培養(yǎng)學(xué)生的動手操作和實踐能力，讓學(xué)生明白任何理論的得出必須付出艱辛的實驗探索;可以端正學(xué)生學(xué)習(xí)物理的態(tài)度，物理的學(xué)習(xí)過程需要嚴(yán)密的科學(xué)方法和認(rèn)真務(wù)實的科學(xué)態(tài)度;可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗創(chuàng)新能力、動手操作能力和實踐能力，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，要注意觀察教師和教材已給出的實驗現(xiàn)象，聯(lián)系生活中的物理現(xiàn)象，進(jìn)行理論整合和創(chuàng)新，動手做實驗。

二、創(chuàng)新物理實驗教學(xué)在于求真

物理是一門科學(xué)，科學(xué)來不得半點虛假，真實才是科學(xué)的本質(zhì)和靈魂，創(chuàng)新必須在真實的基礎(chǔ)上來完成，幫助學(xué)生解決物理實際問題和建立真實的物理觀念?；诤诵乃仞B(yǎng)的物理觀念必須對物質(zhì)觀念、運動觀念、能量觀念和相互作用觀念有一定的基礎(chǔ)認(rèn)識，然后在頭腦中提煉和升華，最后解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題。那么物理實驗創(chuàng)新教學(xué)過程中就在真實實驗中演示和實驗。

教學(xué)案例1? ?在“聲控開關(guān)和光控開關(guān)使用原理”教學(xué)中，由于此類開關(guān)對初中學(xué)生來說既熟悉又陌生，熟悉的是日常生活中在樓道經(jīng)常碰到此類開關(guān)，陌生的是學(xué)生對其原理講不清楚。那么，在實驗教學(xué)中，教師為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足學(xué)生的好奇心，在學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上正確樹立學(xué)生的主體意識，所以利用真實的創(chuàng)新實驗教學(xué)來得到更好的教學(xué)效果。1、播放此類開關(guān)使用原理的視頻，再通過演示實驗，讓學(xué)生了解其原理和作用，最后再進(jìn)行總結(jié)：聲控開關(guān)是有聲音響時，開關(guān)閉合;光控開關(guān)是環(huán)境光線暗時，開關(guān)閉合。2、設(shè)計演示實驗，針對光控開關(guān)和聲控開關(guān)不同的原理，設(shè)計兩個實驗電路圖：一個是把聲控開關(guān)和光控開關(guān)并聯(lián)之后接入電路，另一個是把聲控開關(guān)和光控開關(guān)串聯(lián)接入電路。3、實驗過程中，一個學(xué)生和教師配合進(jìn)行實驗操作，通過圖1閉合光控開關(guān)的同時斷開聲控開關(guān)，在明亮與黑暗的兩個環(huán)境下觀看實驗現(xiàn)象;然后閉合聲控開關(guān)的同時斷開光控開關(guān)，在有聲響和無聲響兩個環(huán)境下觀看實驗現(xiàn)象，最后通過圖2對串聯(lián)的兩個開關(guān)進(jìn)行驗證實驗。

通過實驗中的體驗，用設(shè)計好的真實實驗電路圖進(jìn)行演示，做到學(xué)以致用，讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，再通過實驗現(xiàn)象和與教師的討論，讓學(xué)生正確掌握其使用原理和作用，樹立正確認(rèn)識的物理觀念。學(xué)生在創(chuàng)新實驗教學(xué)的基礎(chǔ)上，對知識掌握得更加牢固，教師也受到更好的教學(xué)效果。

三、創(chuàng)新物理實驗教學(xué)在于求異

創(chuàng)新教學(xué)就是要打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)，在實驗形式上加以創(chuàng)新，在實驗現(xiàn)象上給人出乎意料的感覺，能引起學(xué)生的關(guān)注，讓學(xué)生有震撼感。在實驗教學(xué)過程中，使用“發(fā)現(xiàn)式學(xué)習(xí)”的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，通過實驗現(xiàn)象推斷實驗規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

教學(xué)案例2? ? 在探究“流體壓強與流速的關(guān)系”時，我和學(xué)生們一起設(shè)計了以下幾個實驗：①會跳高的硬幣②向兩平行放置的紙中間吹氣③將乒乓球壓入漏斗內(nèi)，用嘴向漏斗細(xì)口吹氣④用吸管向兩靠近的乒乓球間吹氣。通過以上幾個不同的生活小實驗去探究同一個物理規(guī)律，不僅讓學(xué)生感受到通過實驗探究所得到的結(jié)論是可靠的，更讓學(xué)生感到探究同個規(guī)律的實驗不是唯一的，可以利用不同的生活實驗器材和方法進(jìn)行實驗，這樣有利于學(xué)生個性的發(fā)展，思維的活躍，也可以激發(fā)不同層次學(xué)生對實驗的探索，滿足他們對實驗創(chuàng)新的欲望，使之對不同層次創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在物理實驗中，我們將同一器材應(yīng)用在不同的實驗中，可以顯示不同的實驗現(xiàn)象，這樣就可以發(fā)掘?qū)嶒炂鞑牡男掠猛竞蛯崿F(xiàn)對實驗的創(chuàng)新。例如用鋼鋸條可以做許多實驗：探究發(fā)聲原因、音調(diào)和頻率的關(guān)系、響度和振幅的關(guān)系、力可以改變物體的形狀、導(dǎo)電性能等等，在這樣的實驗環(huán)境中引導(dǎo)學(xué)生求異、求新和創(chuàng)出新意，就不會局限在一種思維定勢中。

四、創(chuàng)新物理實驗教學(xué)在于求變

實驗創(chuàng)新教學(xué)可以從實驗形式、實驗器材和實驗方法等的變化入手。在實際的教學(xué)中，可以變演示實驗為學(xué)生實驗，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手操作能力;變課本指定實驗器材為學(xué)生自主選擇實驗器材，要善于利用實驗室內(nèi)的器材，需要時還可以有機結(jié)合使用生活用品;還可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)增加教材中沒有的實驗，舉一反三，根據(jù)實際的課時安排組織學(xué)生進(jìn)行一些創(chuàng)新性的實驗，從生活常識或生活問題等方面讓學(xué)生進(jìn)行猜想、探究，最終得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的實驗動手操作能力和科學(xué)探究能力。

教學(xué)案例3? ? ?在“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的教學(xué)中，教材里用蠟燭做光源有很多不足之處：蠟燭在成像時只能反映出所成的像是上下倒立，而不能反映出像也是左右相反的;蠟燭還會受到周圍環(huán)境氣流的影響，同時蠟燭燃燒的時間我們也是無法控制的，所以在實驗過程中會干擾學(xué)生的思維。因此，通過教師和學(xué)生的探討，鼓勵他們創(chuàng)新實驗設(shè)計并且優(yōu)化實驗操作方法，最后決定利用“F”型LED光源代替蠟燭開展實驗，“F”型LED光源不受外界環(huán)境的影響，成像更加穩(wěn)定清晰。創(chuàng)新實驗教學(xué)設(shè)計能讓物理實驗有序地開展，又能更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實驗思維能力，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升。

五、創(chuàng)新物理實驗教學(xué)在于求活

物理也是一門與我們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)的應(yīng)用科學(xué)。它滲透在我們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，如照鏡子、彈灰塵、吸飲料……

這些看似很普通的日常生活現(xiàn)象，但里面卻包含著很多物理知識，這就可以為學(xué)生學(xué)習(xí)物理實驗提供很好的生活經(jīng)驗背景。實驗創(chuàng)新教學(xué)就是要讓學(xué)生具有生動性和靈活性。所以在實驗教學(xué)中，要巧妙運用學(xué)生身邊的一些生活用品、學(xué)習(xí)用具等靈活地進(jìn)行實驗，這樣會比“正規(guī)實驗”更富有親切感，更貼近學(xué)生的日常生活實際，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，同時喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，這樣學(xué)生就會更深刻理解和掌握所學(xué)的知識。通過實驗創(chuàng)新教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任，讓學(xué)生以科學(xué)態(tài)度與責(zé)任對待物理的學(xué)習(xí)。

教學(xué)案例4? ? ?用橡皮泥和鉛筆探究壓力的作用效果;用5L的食用油瓶探究液體壓強與深度的關(guān)系;用籃球從地上彈起探究“能的轉(zhuǎn)化”。甚至直接用學(xué)生身體完成一些簡單的實驗，如直接用嘴對手背“哈氣”來探究“液化放熱”規(guī)律 和用嘴對手背“吹氣”探究“蒸發(fā)吸熱”規(guī)律;用手指輕壓桌面和緊壓桌面并拖動起來探究“滑動摩擦力與壓力的關(guān)系”等。

這樣開展實驗有利于讓學(xué)生真正感受到物理在生活中無處不在，物理就在我們身邊。通過這些“生活物理實驗”來啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，為以后開展創(chuàng)新實驗提供物質(zhì)保障。

總之，物理課堂實驗教學(xué)是作為一種再現(xiàn)科學(xué)的特殊方式，應(yīng)該注重學(xué)生在科學(xué)探究中的體驗和認(rèn)知，讓學(xué)生對物質(zhì)、運動、能量和相互作用等物理觀念有一定的認(rèn)識;在科學(xué)探究中，感受科學(xué)探究精神，培養(yǎng)科學(xué)推理、創(chuàng)新等科學(xué)思維，讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上養(yǎng)成對科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任感。由此，教師要在物理課堂實驗教學(xué)中，落實科學(xué)探究，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)科學(xué)探究精神和創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)方法，這才是科學(xué)探究的真正價值所在，才能把核心素養(yǎng)教育融入到教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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