以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，構(gòu)建學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)新模式

潘有鋒

摘要：初中《物理》課程是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在教學(xué)實(shí)踐中，構(gòu)建起行之有效的物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)手段;核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

近年來(lái)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)發(fā)展停滯不前，方式陳舊，學(xué)生甚至直接觀看實(shí)驗(yàn)視頻寫結(jié)論。教師應(yīng)該著手讓學(xué)生認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)課的重要性，采取創(chuàng)新的教學(xué)手段，讓學(xué)生親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主動(dòng)解決問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)遇到的問(wèn)題及解決思路

近年來(lái)，國(guó)家在基礎(chǔ)教育調(diào)配了足夠的資源進(jìn)行改良與發(fā)展，逐步發(fā)展出一條適合國(guó)情的教育道路，在物理教學(xué)領(lǐng)域中也是有了長(zhǎng)足的發(fā)展，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，讓學(xué)生有充分的學(xué)習(xí)時(shí)間掌握基本的物理理念，懂得利用數(shù)學(xué)工具進(jìn)行物理問(wèn)題的解答[1]。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不同于基本的物理課堂教學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅涉及物理概念的理解，還考察了學(xué)生的動(dòng)手操作能力。學(xué)生們對(duì)于物理的基本概念能夠理解清晰，但一到了物理實(shí)驗(yàn)操作的環(huán)節(jié)，優(yōu)秀的學(xué)生一樣是無(wú)法正確地對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作，各式各樣的問(wèn)題不斷出現(xiàn)。更有甚者，教師為了節(jié)省物理實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，教師直接播放實(shí)驗(yàn)視頻讓學(xué)生記好筆記，直接參加考試。出現(xiàn)這種問(wèn)題的根本原因，筆者認(rèn)為是學(xué)校的某部分教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視程度不足，導(dǎo)致學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作能力培養(yǎng)不足，造成了“高分低能”的學(xué)生。

獅山鎮(zhèn)教育發(fā)展中心對(duì)于這個(gè)問(wèn)題也有相關(guān)的研究，發(fā)展中心的梁剛慧主任對(duì)此提出了“學(xué)研行”的發(fā)展思路[2]。梁主任認(rèn)為，“學(xué)研行”是教育組織工作的一種有機(jī)組合?！皩W(xué)”是指學(xué)習(xí)最先進(jìn)的教育教學(xué)理論和最前沿的思想;“研”是指研究日常教育教學(xué)遇到的問(wèn)題;“行”是指行動(dòng)研究。梁主任的“學(xué)研行”對(duì)于筆者的這個(gè)課題研究提供了一種新的研究思路，讓筆者在接下來(lái)的一年中根據(jù)這個(gè)思路進(jìn)行研究改進(jìn)。

在現(xiàn)在物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)是重中之重，而物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的構(gòu)建就顯得尤為重要。物理的核心素養(yǎng)分別是：一是物理觀念;二是科學(xué)的思維;三是實(shí)驗(yàn)探究能力;四是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。參照初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)，筆者計(jì)劃用物理實(shí)驗(yàn)課程讓學(xué)生通過(guò)觀察、操作、體驗(yàn)等方式，經(jīng)理科學(xué)探究過(guò)程，親自動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)物理概念和規(guī)律，樹立正確的學(xué)習(xí)方法，形成正確的價(jià)值觀和世界觀[3]。

二、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傳統(tǒng)模式

實(shí)驗(yàn)設(shè)備不是造成初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展不足的客觀原因。 通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)， 真正讓一線教師覺(jué)得初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展不充分的原因在于 ：

1、許多教材實(shí)驗(yàn)在 實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中很難成功，導(dǎo)致在課堂上不敢讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。并且，能夠開展的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)由于結(jié)論較為簡(jiǎn)單，在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)時(shí)變成了已知 結(jié)論的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無(wú)助于學(xué)生深度思維下的思維能力和實(shí)踐能力建構(gòu)

2、教材中的實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)教學(xué)環(huán)境脫節(jié)，導(dǎo)致活動(dòng)流于形式。教師因?yàn)闆](méi)有方法開展也就放棄了部分實(shí)驗(yàn)。此外，許多教師還覺(jué)得實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源十分匱乏，實(shí)驗(yàn)教學(xué)素材單一，實(shí)驗(yàn)的趣味性不足。他們也很少引導(dǎo)學(xué)生開展課本家庭實(shí)驗(yàn)室里的課后實(shí)驗(yàn)。通過(guò)對(duì)以上現(xiàn)狀的調(diào)查與分析 ，不難發(fā)現(xiàn)目前初中物理實(shí)驗(yàn)存在的幾個(gè)主要問(wèn)題：

（1）各地教學(xué)水平發(fā)展不均衡，部分教師因?yàn)楦鞣N條限制，研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的積極性不高。還有部分教師目前思想還相對(duì)落后，片面追求升學(xué)率，只重視考試知識(shí)，忽略了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ矫娴呐囵B(yǎng)。實(shí)驗(yàn)課堂流于形式，教學(xué)模式單一，教學(xué)效果不理想。

（2）教師在演示實(shí)驗(yàn)課上，有的時(shí)候教具不具有直觀性，往往前幾排學(xué)生能夠觀察到，后面的學(xué)生幾乎看不見(jiàn)任何現(xiàn)象。在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課上，老師會(huì)花一半的時(shí)間來(lái)講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等。外加上教師需要總結(jié)本堂課內(nèi)容，故留給學(xué)生的時(shí)間往往只有十幾分鐘。有的時(shí)候根本不會(huì)去思考、去設(shè)計(jì)。以“ 探究凸透鏡成像的規(guī)律”一課為例，多數(shù)課堂中學(xué)生只能在老師的要求下，按照老師所講的步驟開始 ，得到結(jié)論。這種機(jī)械式的過(guò)程 ，使得學(xué)生以為所有實(shí)驗(yàn)過(guò)程都只是流于形式而已 ， 長(zhǎng)此以往，學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力并不會(huì)得到培養(yǎng)。這種教學(xué)方法與當(dāng)代關(guān)注學(xué)生發(fā) 的素養(yǎng)觀念完全相悖 ，也達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的要求。

（3）實(shí)驗(yàn)課程資源與素材不均衡。目前由經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡，導(dǎo)致各地用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投資差距很大。有的實(shí)驗(yàn)器材無(wú)法滿足新課標(biāo)要求。有的地方老師害怕學(xué)生損 害實(shí)驗(yàn)器材，更別提讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開展研宄和學(xué)習(xí)了。也有一些優(yōu)質(zhì)學(xué)校會(huì)去優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，但是卻覺(jué)得身邊資源與素材太少?zèng)]有施展的方向。

（4）實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)方式存在問(wèn)題。以筆者當(dāng)?shù)貫槔?，初三學(xué)生要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作考試，滿分為一百分，題目分值很大，但也僅限于讓學(xué)生背一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)論而己，并不是真正的考查學(xué)生的探究能力[5]。

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為教師在課堂上單純講解物理實(shí)驗(yàn)的步驟。比如在《水的沸騰》實(shí)驗(yàn)中，教師在課件中只是簡(jiǎn)單地介紹了實(shí)驗(yàn)的主題，器材，簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟，接下來(lái)就讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，筆者在觀察的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生是連沸騰的基本概念都沒(méi)有弄清楚，做出來(lái)的實(shí)驗(yàn)也是參差不齊，甚至有些學(xué)生連實(shí)驗(yàn)步驟都沒(méi)有熟悉就直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)效果是無(wú)法保證的，而且學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)基本不熟悉，初三的實(shí)驗(yàn)操作考試對(duì)于學(xué)生是非常有難度的。因此，關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)改革勢(shì)在必行。

三、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在現(xiàn)在的社會(huì)已經(jīng)逐步不能適應(yīng)教育教學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代社會(huì)已經(jīng)是信息時(shí)代。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也必須作出適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)的改變。

1、利用STEM教育理念技術(shù)結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

以“學(xué)研行”為背景的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師根據(jù)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作能力，加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解提高學(xué)生利用物理實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論去解決實(shí)際生活問(wèn)題，讓學(xué)生達(dá)到學(xué)懂會(huì)用，學(xué)以致用的效果。利用是STEM（科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程 （Engineering） 和數(shù)學(xué)（Mathematics） 四門學(xué)科的簡(jiǎn)稱）， 強(qiáng)調(diào)多學(xué)科的交叉融合更為鞏固學(xué)生科學(xué)的物理觀念，通過(guò)探究合作學(xué)習(xí)的方式，提高學(xué)生知識(shí)遷移的能力，提升學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作能力的核心素養(yǎng)。下面是教師給學(xué)生一節(jié)《探究水的沸騰》實(shí)驗(yàn)的過(guò)程：

《探究水的沸騰》教學(xué)設(shè)計(jì)

（1）教學(xué)目標(biāo)

1.知道汽化的種類，沸騰的具體內(nèi)涵，能夠是液體達(dá)到沸騰的狀態(tài)。

2.通過(guò)對(duì)演示視頻的分析討論，讓學(xué)生完成《水的沸騰》的實(shí)驗(yàn)，了解沸騰的條件以及沸騰過(guò)程，了解液體沸騰的實(shí)際應(yīng)用與液體沸騰與氣壓的關(guān)系。

3.初步認(rèn)識(shí)液體沸騰對(duì)人類生活的影響，初步建立不同液體之間的沸點(diǎn)差異，認(rèn)識(shí)氣體與固體是否具有沸點(diǎn)的問(wèn)題意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生探究物理問(wèn)題的好奇心。

（2）教學(xué)重難、點(diǎn)

1.液體的沸騰以及條件，液體沸騰實(shí)驗(yàn)。

2.不同液體的沸點(diǎn)差異以及原因，液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系。

（3）教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一：基礎(chǔ)講授，學(xué)生自主學(xué)習(xí)

[教師]教師根據(jù)學(xué)生課前預(yù)習(xí)簡(jiǎn)單介紹《水的沸騰》實(shí)驗(yàn)的原理，器材，注意的事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)的步驟，播放相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻。

[學(xué)生]學(xué)生觀看完視頻后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的步驟認(rèn)真細(xì)致地完成實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論以及液體沸騰的條件。

環(huán)節(jié)二：合作探究

[教師]我們生活中會(huì)遇到很多的液體沸騰：

第一種情況：現(xiàn)在請(qǐng)同學(xué)們5人一個(gè)小組，共兩個(gè)小組。第一組觀察當(dāng)酒精燈火焰慢一些，水的沸騰情況;第二小組觀察當(dāng)酒精燈的火焰猛一些，水的沸騰情況。

第二種情況：另外三個(gè)小組，三個(gè)小組分別探究酒精，汽油，煤油的沸點(diǎn)。觀察三種液體的沸點(diǎn)溫度差異。

第三種情況：一小組教學(xué)樓頂樓的環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察水沸騰的溫度。

[學(xué)生]學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分為小組討論，充分討論后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

[教師]教師活動(dòng)：教師巡視課室，為學(xué)生解答實(shí)驗(yàn)過(guò)程的困難和問(wèn)題。

環(huán)節(jié)三：分享交流

[學(xué)生]學(xué)生活動(dòng)：第一第二兩個(gè)小組分別向教師展示了水在酒精燈的火焰猛一些時(shí)沸騰時(shí)間快一些。

第三第四第五小組分別展示了酒精，汽油，煤油的沸點(diǎn)為78℃，120℃，150℃

第六小組向教師展示了水的溫度低于100℃.

[教師]教師活動(dòng)：針對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)成果給出建議和評(píng)價(jià)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)提出合理化建議，為下一課時(shí)做好準(zhǔn)備。

環(huán)節(jié)三：總結(jié)強(qiáng)化

學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，教師可以進(jìn)行補(bǔ)充，聯(lián)系生活實(shí)際講述液體沸騰在生活中的應(yīng)用。

（4）小結(jié)

以STEM教學(xué)方法為引導(dǎo)，教師將沸騰實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種出現(xiàn)的情況與學(xué)生進(jìn)行了探討，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將科學(xué)，技術(shù)，生活經(jīng)驗(yàn)等多方面的知識(shí)有機(jī)融合。在這種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，能夠有效地激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣，培養(yǎng)學(xué)生物理概念以及物理實(shí)驗(yàn)操作能力的有機(jī)結(jié)合。發(fā)展學(xué)生的邏輯思維并改善了學(xué)生當(dāng)前物理教學(xué)存在的問(wèn)題。將STEM教育理念融于物理實(shí)驗(yàn)課中，有很大程度上提高了物理教學(xué)的趣味性，提高相應(yīng)的教學(xué)效果。

2、利用物理實(shí)驗(yàn)課APP優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

踏入21世紀(jì)，科技讓教育理念，教學(xué)模式的內(nèi)容愈加豐富，傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式只限于線下教學(xué)，對(duì)于學(xué)習(xí)能力不足的學(xué)生來(lái)說(shuō)顯然是不足以對(duì)物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握。同時(shí)，傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式內(nèi)容枯燥單一，學(xué)生參與興致不高，部分學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)甚至不動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教學(xué)質(zhì)量與效率不高。

傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，其體系已經(jīng)相當(dāng)完備，學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課已經(jīng)有一個(gè)完備的流程。但這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)只是簡(jiǎn)單的重復(fù)動(dòng)作，靠著教材提供的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行推算，機(jī)械得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，學(xué)生也無(wú)需查閱相關(guān)資料，無(wú)需對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行思考。學(xué)生受到這種方式的影響，會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)造性越來(lái)越弱。這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課的熱情越來(lái)越低。不利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展。

（1）以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，探究物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序?qū)ξ锢韺?shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的好處

筆者查閱相關(guān)資料，筆者認(rèn)為，學(xué)生應(yīng)當(dāng)具有的物理核心素養(yǎng)有：1.物理觀念;2.科學(xué)思維;3.實(shí)驗(yàn)的探究能力;4.科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任。當(dāng)學(xué)生使用物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序時(shí)，根據(jù)老師的指引，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序中需要從生活現(xiàn)象中去探究與并認(rèn)識(shí)物理規(guī)律。從而讓學(xué)生在實(shí)際生活中熟悉相應(yīng)的物理概念，形成初步的科學(xué)思維。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序的學(xué)習(xí)和上機(jī)操作，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力有一個(gè)更高的水平提升。同時(shí)學(xué)生們也可以在物理實(shí)驗(yàn)課堂中模擬生活情景，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課后懂得使用物理原理去解釋生活中的情景，用物理知識(shí)去為生活服務(wù)，提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

（2）物理實(shí)驗(yàn)課相關(guān)APP程序介紹

在物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)的程序中，物理實(shí)驗(yàn)課APP，吃掉物理、NB仿真物理實(shí)驗(yàn)室等應(yīng)用程序是比較熱門的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的軟件。物理實(shí)驗(yàn)課APP主要是基于電學(xué)實(shí)驗(yàn)做基礎(chǔ)的，而吃掉物理主要是各個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的演示視頻，提供相關(guān)的練習(xí)供學(xué)生進(jìn)行練習(xí)。而NB仿真模擬物理實(shí)驗(yàn)室是基于各版本的物理課本的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改編，讓學(xué)生在任何時(shí)間都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作，同時(shí)還有“自主實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié)，讓學(xué)生進(jìn)行自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，增加軟件的趣味性和操作性。

（3）物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序簡(jiǎn)介：

1.操作簡(jiǎn)單，學(xué)生在軟件的操作中界面清晰，有“經(jīng)典實(shí)驗(yàn)”、“課本實(shí)驗(yàn)”、“我的實(shí)驗(yàn)”等功能，學(xué)生進(jìn)入后即可進(jìn)行操作。

2.實(shí)驗(yàn)?zāi)M元件豐富，學(xué)生可以自由進(jìn)行試驗(yàn)。“NB仿真物理實(shí)驗(yàn)室”向?qū)W生提供初中物理所需要的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生可以任意選取各種型號(hào)的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，解決了線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材了解不全面的問(wèn)題。

3.提高實(shí)驗(yàn)精度，保障實(shí)驗(yàn)安全。仿真實(shí)驗(yàn)室各種實(shí)驗(yàn)儀器更加接近理想狀態(tài)，減小了器材與讀書帶來(lái)的誤差。另外，一些實(shí)驗(yàn)具有一定危險(xiǎn)性，在沒(méi)有教師參與的情況下，模擬實(shí)驗(yàn)更安全。

（4）線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要性

當(dāng)今社會(huì)教育正面向信息化與現(xiàn)代化，學(xué)生在家也能夠享受相應(yīng)的教育資源，尤其現(xiàn)在疫情的背景下，所有教育單位都要準(zhǔn)備著線上教學(xué)。因此，線上物理實(shí)驗(yàn)教育應(yīng)用程序就顯得很有必要了。

3、利用物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)[4]

（1）學(xué)情分析與教材分析

筆者通過(guò)比對(duì)，經(jīng)過(guò)考慮后選取八年級(jí)物理《阿基米德》原理實(shí)驗(yàn)作為研究的內(nèi)容。這一節(jié)課的內(nèi)容結(jié)合學(xué)生之前學(xué)習(xí)浮力的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)，又為后面學(xué)習(xí)阿基米德數(shù)學(xué)表達(dá)式提供實(shí)驗(yàn)的理論支持，因此，《阿基米德》實(shí)驗(yàn)起到了承上啟下的作用。

（2）教學(xué)目標(biāo)

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，掌握初步的知識(shí)和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和習(xí)慣。在這個(gè)背景下，筆者《阿基米德》原理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了以應(yīng)用程序?yàn)橹饕虒W(xué)手段的課程，目的是為了在疫情的條件下把實(shí)驗(yàn)課程的影響減到最低，使得學(xué)生在居住地也能按照物理課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)要求去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課，提高學(xué)生的應(yīng)變能力與實(shí)驗(yàn)操作能力?！栋⒒椎隆吩韺?shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的教學(xué)方案如下：

（3）知識(shí)與技能

（1）阿基米德原理的目的、方法和結(jié)論;

（2）理解阿基米德原理的內(nèi)容;

（3）運(yùn)用物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)操作。

（4）教學(xué)重難點(diǎn)

（1）阿基米德實(shí)驗(yàn)的操作與結(jié)論;

（2）運(yùn)用軟件對(duì)阿基米德實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作。

（5）物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新思考

筆者疫情環(huán)境下對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)作了一番深入的了解，2019年新冠肺炎疫情在中國(guó)爆發(fā)，在有關(guān)部門的指揮下，所有活動(dòng)必須暫停。教育活動(dòng)也暫停了線下課程，所有學(xué)生必須要在線上進(jìn)行學(xué)習(xí)上課。因此，老師在上物理實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候就必須要改變，讓各位學(xué)物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序進(jìn)行學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取取得與線下教學(xué)一樣的效果。

（6）教學(xué)過(guò)程

通過(guò)電腦軟件的配液，讓學(xué)生了解物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為實(shí)際技術(shù)應(yīng)用，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)知識(shí)和學(xué)生將物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用與實(shí)際生活相結(jié)合的應(yīng)用化。

1.創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

教師在PPT的錄像上指導(dǎo)將空易拉罐慢慢按入水中，學(xué)生在家里跟著老師的步伐進(jìn)行，教師在電腦上可以進(jìn)行詢問(wèn)：易拉罐浸入液體的體積越大，手受到易拉罐的浮力越大，同時(shí)，指導(dǎo)學(xué)生測(cè)量易拉罐浸入的體積與排出液體的體積，觀察是否相等。

[教師]在PPT上提問(wèn)：易拉罐浸入液體時(shí)，力越大，排開的液體也越多，讓學(xué)生進(jìn)行猜想。

[學(xué)生]學(xué)生回答物體浸入液體的體積，與物體排開液體的體積相等。

[教師]教師打開物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)用程序，進(jìn)入“阿基米德”實(shí)驗(yàn)程序。各位學(xué)生在各自的電腦上開始進(jìn)行操作。

2.分析與論證

[教師]教師要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行軟件操作，收集數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、分析，從而讓學(xué)生得出結(jié)論。同時(shí)要讓學(xué)生小組之間進(jìn)行討論交流，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性，在此過(guò)程中學(xué)會(huì)交流、合作。

[學(xué)生]得出結(jié)論：浸沒(méi)在液體中的物體受到液體______的浮力，浮力的大小等于______，這就是阿基米德原理，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?，這個(gè)定律適用于液體和______.

3.深化理解

[教師]為了加深學(xué)生對(duì)阿基米德原理的理解，我又設(shè)計(jì)了幾個(gè)問(wèn)題：

a物體浸沒(méi)入水中越深，浮力是否越大？

b漂在液面上的物體受到的浮力可以用阿基米德原理解決嗎？[設(shè)計(jì)意圖：這兩項(xiàng)內(nèi)容都可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決。從而證明同學(xué)們的有些猜想如浮力與浸沒(méi)的深度、物體的密度是無(wú)關(guān)的。]

（7）應(yīng)用程序進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)

1.增強(qiáng)學(xué)生參與程度

在本實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的學(xué)習(xí)中獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)。在線下教學(xué)中，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊，實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)效果往往較差。但是，使用該軟件后，學(xué)生可以積極參與實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生形成對(duì)知識(shí)的認(rèn)知，讓學(xué)習(xí)者充當(dāng)知識(shí)的探索者和發(fā)現(xiàn)者，給學(xué)生更多的思考時(shí)間和空間，完成知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)。

2.培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力

學(xué)生在應(yīng)用程序上充分體現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的了解以及其使用方法。使學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的方法更多元化，而且還能讓學(xué)生隨時(shí)隨地都能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)考試是非常有效的。

3.提高教學(xué)效率

利用應(yīng)用程序進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以使物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程更流暢，因?yàn)閷W(xué)生不需要對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行誤差的分析，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)可以得到精確的數(shù)據(jù)。因此，該方法從一定程度上提高了教學(xué)的效率。

四、課題總結(jié)

本文在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)領(lǐng)域中探索了兩種當(dāng)今教育理論比較新穎的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑豪肧TEM模式進(jìn)行教學(xué)和利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)。兩種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式對(duì)當(dāng)前的教育改革實(shí)踐都有參考的意義。然而筆者的實(shí)踐對(duì)象只是某市的一所初中學(xué)生，加上學(xué)生人數(shù)約100人，樣本數(shù)量比較小。而且筆者還有大量的教學(xué)工作完成，因此，論文的成果的不足之處在所難免。筆者希望在以后的學(xué)習(xí)工作中能夠進(jìn)一步多探索更多的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，豐富物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)得新模式。

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