基于学生经验的初中物理实验教学——以“物体的浮与沉”教学为例.pdf

实验教学专栏基于学生经验的初中物理实验教学 以“物体的浮与沉”教学为例路阳(江苏省溧水高级中学附属初级中学 2 1 1 2 0 0)【摘要】物理实验是物理教学的重中之重,通过实验能加深学生对物理知识的理解,增长学生的物理思维.在实际教学中,教师应该从学生的经验入手,巧妙设计实验教学,吸引学生参与,让每一个学生都能够有所收获,真正在实验课堂上活跃起来,树立正确的学习观念.【关键词】初中物理;实验教学;浮力在深度学习背景下,物理实验教学受到广泛关注.如何发挥实验的指导作用,激发学生的学习兴趣,提升学生的科学素养,成为每一位物理教师面临的难题.但是有些教师设计的实验教学缺乏深度,流于形式,无法为学生带来有效的学习经验,限制了学生的长远发展.随着新课程改革的深入,初中物理教师应该善于创新和发展,基于学生经验开发新颖的实验环节,帮助学生掌握多样化的物理知识,强化学生的物理实践能力,建立起完善的物理知识体系.文章以“物体的浮与沉”教学为例,从五个方面论述相关策略,希望给教师带来参考.1 创新课堂导入,激发兴趣 兴趣是学生主动求知的动力.在教授新知识时,教师要把学生学习兴趣的激发作为教学的首要任务,基于学生经验采用一定的导入技巧,吸引学生的注意力.其中,生活导入是一种有效的导入方法,也是教师在课堂上应用频率较高的教学方法.物理知识来源于生活又应用于生活,现实生活中随处都可以见到物理现象.在日常教学中,教师要深入挖掘生活中的教学素材,结合学生的已有经验,将学生熟知的生活现象应用到课堂导入中,激发学生的学习兴趣.例如 以苏教版“物体的浮与沉”教学为例,浮沉现象在现实生活中较为常见.教师可以用贴近学生生活的情景引入新课,用多媒体视频为学生播放鱼和潜水艇在水中上浮、下沉、停留任意深度处的画面,引导学生结合自己的生活经验进行思考与讨论“为什么这些物体不会沉下去,他们是怎样实现沉浮的”,激发学生的探究兴趣.接着在课堂上做一个小实验,准备泡沫、木头、铁块、水盆等物品,实验前先让学生结合自己的生活经验猜想一下,如果将这些物品放入到水中会出现什么样的现象,再用实验的方式验证学生的猜想,通过实验现象的观察,学生发现泡沫、木头被压入水中放手后就会上浮,而铁块直接沉入到了水底,让学生联系自己的生活经验想一想“这些物品为什么有的会上浮、有的会下沉?”在课堂上留出一定的时间让学生发表自己的想法,有的学生认为泡沫木头轻就会上浮,铁块沉就会下沉,有的学生说潜水艇是由于人为控制才能实现上沉、下浮和悬浮的,还有的学生说鱼是因为它的特殊构造实现沉浮的等.对于学生的结论,教师不要急于作出判断,可以顺势引入新课,让学生带着求证的心态进入到新知学习中,提高学生的学习兴趣和主动性.2 完善教学设计,破旧立新物理知识具有一定的抽象性,如果采用传统灌输式的教学方法,长驱直入地为学生讲授书本中的理论知识,不仅难以引发学生的学习兴趣,也不利于学生对知识的深度理解与探究.所以,教师要对传统教学方式进行反思,破旧立新,完善教学设计,在知识教学的过程中穿插演示实验,将理论与实践有机结合起来,唤醒学生的已有经验,引导学生借助经验152 0 2 3年1 0月下实验教学专栏 数理天地 初中版对实验现象、实验过程进行分析与探究,自主地发现其中所蕴含的物理知识、物理问题,培养学生的物理思维、物理眼光.例如 以“物体的浮与沉”教学为例,探究物体的浮沉条件是本节课教学的重点与难点.在教学设计时,教师可以引入演示实验,带领学生一起探究.如以鸡蛋为研究对象,先取一只新鲜的鸡蛋放在清水中,让学生观察它在水中的沉浮情况,接着在清水中慢慢加入盐,并轻轻搅拌,再让学生观察鸡蛋是怎样运动的,并思考“为什么加盐的 时候要轻轻 搅拌”“随着不断地往水里加盐会有什么现象出现”.教师要求学生带着问题观察,从观察到的实验现象中总结答案,逐步地使学生建立起加盐是改变液体密度的概念,让学生发散思维能力和归纳概括能力.在此基础上进行适当的追问,让学生进一步思考“为什么有这样的现象出现”,指导学生运用已有知识和经验,对不同运动状态下的鸡蛋进行受力分析,进而得出“当浮力小于重力,鸡蛋下沉;当浮力大于重力,鸡蛋上浮”的结论,使学生认识到物体的浮沉条件取决于物体所受到的重力与浮力的大小.在这样的教学设计下,学生基于自己的经验,从实验中自主获得的物理知识、物理结论印象更深刻、理解更透彻,提高了学习效果.3 积极交流探究,深化思维在传统的物理实验教学中,教师一直将目光放在自己的教学上,忽视了学生的主体地位,很少给予学生动手操作、互动交流的机会,制约了学生主观能动性的发挥.为此,教师可以开展合作探究的实验活动,根据教学内容为学生设计合作探究任务,变教师讲为学生探究,发挥每个学生的特长,鼓励学生开动脑筋、积极思考.通过思维的碰撞交流对物理问题、物理知识思想成为更深刻的认知,使每个学生心中的疑惑都能被解开,最终达成共识,完成学习任务.在这个过程中,不仅深化了学生的思维能力,还有效地培养了学生的合作能力与创新精神,促进学生个性发展.例如 以“物体的浮与沉”教学为例,为进一步深化、巩固学生的认知,教师在课堂教学中设计实验探究环节,组织学生用分组实验的方式探究物体的浮沉条件.首先,让学生以小组为单位自主准备实验器材:三个塑料瓶、一个深盆、沙子等;其次,让学生相互配合,在塑料瓶中装入重量不等的沙子,放入盛满水的盆中,创设下沉、上浮、漂浮等不同的沉浮状态,要求下沉和上浮时塑料瓶要保持浸没状态.再指导学生分工协作,利用天平、弹簧测力计等工具测量出塑料瓶的重力,利用阿基米德原理分别测出塑料瓶上浮、下沉、漂浮时的所受的浮力,并让学生将实验数据记录到如下表1中.通过对实验数据的交流与讨论,总结归纳实验结论,建立经验,并引导学生发现新的沉浮状态 悬浮,开拓学生思维,进一步丰富知识和经验.表1物体状态重力G/N浮力F浮/N重力G与浮力F浮之间的关系下沉上浮漂浮其他情况 4 拓展知识外延,增长经验物理作为一门自然学科,很多物理知识和结论都是从科学实验中得来的.实验既是初中物理教学的重要组成部分,也是教师的课堂教学手段和学生获取知识的有效途径.一直以来,物理实验教学主要集中在课堂上,实验项目以书本中的内容为主,实验教学形式和内容较为单一,抑制了学生创新精神的发展.为此,教师要打破教材和课堂的束缚,积极拓展知识外延,鼓励学生运用自己已有的经验开展课外实验,从实验探究中增长经验,提升学生的动手能力和科学素养.例如 以“物体的浮与沉”教学为例,当学生掌握了物体的浮沉条件后,教师还要引导学生对浮沉条件的应用进行探究,让学生准备一些物品,如橡皮25 数理天地 初中版实验教学专栏2 0 2 3年1 0月下泥、苹果、蜡烛、配有重物的小玻璃瓶和各种小物件,将以上物品浸没在水中,观察沉浮情况;接着布置自主探究任务,让学生动手尝试如何使上浮的物体下沉、使下沉的物体浮起来,鼓励学生大胆创新,想办法改变物体在液体中的沉浮.实验完成后,组织学生进行课堂交流与讨论分享,相互分享使物体上浮或下沉的方法,最终得出结论-使物体上浮或下沉的方法是改变物体受到的重力或浮力的大小关系.在此基础上,教师可以为学生进行知识的拓展,介绍热气球、潜水艇的浮沉原理,也可以介绍我国古代用浮船打捞沉没江中的万斤大铁牛的故事,扩充实验教学内容,丰富学生经验.另外,教师还可以为学生布置课外实验任务,让学生自制潜水艇或热气球,将经验用到实践当中,培养学生创新和学以致用的能力.同时教师还要鼓励学生从网络中查找相关资料,解决操作过程中遇到的问题,这样可以接触到更多平时生活中、学习中没有遇到的知识,有助于学生经验的积累.5 优化实验评价,提升素养实验评价是实验教学的重要组成部分,对学生具有激励和诊断的作用.在教学中,教师要转变传统教学中只重结果的评价方式,同时也要认识到实验评价不是为了对学生进行甄别和选拔,而是为了促进学生更好的发展和成长,树立正确的评价观.评价方式上要追求主体的多元化,可以采用个人评价、小组互评、教师评价相结合的评价策略,把评价的关注点从结果转向为实验过程,从知识、能力、情感态度、价值观等维度,对学生做出更为全面的评价,提高学生的自我认知,帮助学生找到努力的方向,使学生的综合素养可以获得更大的提升.例如 以“物体的浮与沉”教学为例,在课堂总结阶段,教师可以让学生先进行自评,为学生制作评价量表,引导学生从提出问题的能力、问题猜想与探究结果的符合程度、实验过程、科学探究方法等维度对自己进行评分,使学生客观地认识自我.与此同时,教师可以开展组内互评,让同一小组的组员之间进行相互评价,从学习态度、合作意识、参与热情等方面,相互评价、相互打分,增强学生的主体意识和自我教育能力.教师作为实验教学的组织者,重视过程性评价的应用,观察学生在物理实验中的表现,观察学生在探究实验中的交往情况、观察学生思维的条理性、观察学生的动手能力、实验能力等,并及时地做好记录,作为最终评价的参考.当发现学生在实验过程中的闪光点时,要给予及时的肯定、鼓励与表扬,做到随时随地评价,不断为学生注入学习的动力.另外,教师还要鼓励小组之间相互评价,通过组间交流讨论,获得更多的启发与经验,促进学生的自我调整和自我完善.6 结语总之,在新的教育背景下,初中物理实验教学要做好规划和设计,结合学生的学习经验,提供学生喜闻乐见的实验内容,增加师生互动,消除物理实验的难度,让每一个学生都掌握丰富的物理知识和素养.在以后的工作中,教师仍然要不断探究和改进,带来更加优质的实验体验,促使初中生的物理素养得到提升.参考文献:1盛建国.物理实验教学中学生经验分享的有效策略J新课程研究,2 0 2 0(1 6):3 7-3 9.2吴顺沙.深度学习理念下的初中物理实验教学策略分析J智力,2 0 2 3(1 3):1 0 3-1 0 6.3孙方明.基于学生经验的初中物理实验教学 以“物体的浮与沉”教学为例J中学教学参考,2 0 2 1(3 5):5 2-5 3.4万明波.初中物理实验创新思维的培养策略探究J数理化解题研究,2 0 2 1(1 7):5 4-5 5.352 0 2 3年1 0月下实验教学专栏 数理天地 初中版