核心素養(yǎng)下的物理小實驗探析

吳繼先

摘要：小實驗將實踐操作與理論知識結(jié)合起來，可操作性強，貼近生活，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)。文章從小實驗的意義、小實驗應(yīng)用舉例、小實驗應(yīng)用要求等方面，對核心素養(yǎng)下的物理小實驗應(yīng)用進行探析。

關(guān)鍵詞：小實驗物理教學(xué)核心素養(yǎng)? 創(chuàng)新思維? 多角度互補

物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展和社會需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要構(gòu)成。物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“科學(xué)探究”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面構(gòu)成。那么，怎樣才能在物理教學(xué)中更好地貫徹核心素養(yǎng)，使學(xué)生能夠在自主化學(xué)習(xí)中，不斷提高自己的思維能力。本文從核心素養(yǎng)下的物理小實驗進行探析。

一、小實驗的意義

（1）活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。愛因斯坦說：“教師的最高境界在于喚醒學(xué)生對于創(chuàng)造性表達和知識的熱愛?！爆F(xiàn)代教育心理學(xué)認為：學(xué)習(xí)興趣是積極探求知識的一種帶有情緒色彩的意向活動，是學(xué)習(xí)的一種動力，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與科學(xué)價值觀的重要基礎(chǔ)。設(shè)計小實驗有助于活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)習(xí)者本身對學(xué)習(xí)發(fā)生濃厚興趣，提高學(xué)習(xí)積極性。

（2）與學(xué)生實驗呈現(xiàn)多角度互補，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，物理實驗是科學(xué)研究的必要方法之一，同時也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律的重要途徑和重要基礎(chǔ)。要學(xué)好物理就必須重視實驗，但物理教材上的學(xué)生實驗又較少，又比較多的包含重要的知識，探究或驗證重要的物理規(guī)律，因此我們可以利用或設(shè)計一些小實驗與學(xué)生實驗相結(jié)合，形成多角度互補。在物理教學(xué)中開展小實驗，能讓學(xué)生充分參與其中，積極發(fā)言，表達自我看法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

（3）輔助教學(xué)，活躍學(xué)生思維，樹立正確的物理觀念。區(qū)別于普通實驗操作時的嚴謹甚或嚴肅，小實驗不屬于考試大綱，沒有考試壓力，趣味性也強了很多，可以讓學(xué)生放下思想包袱，積極主動地加入到實驗當(dāng)中來，有利于活躍課堂氛圍。小實驗可以讓學(xué)生對相關(guān)物理知識了解得更加深刻，促進學(xué)生對物理知識的理解和掌握，提高學(xué)生的實踐能力。小實驗的設(shè)計與開展既能幫助學(xué)生學(xué)會靈活運用知識，也能將難以理解的物理知識直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生樹立正確的物理觀念。

（4）開發(fā)新資源，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。高中物理實驗創(chuàng)新教學(xué)就是在安排足夠的演示實驗和分組實驗的基礎(chǔ)上，將學(xué)生從課堂、教材、習(xí)題中釋放出來，組織豐富多彩的課外活動。

二、小實驗的應(yīng)用舉例

（1）同種電荷的互相排斥。在講解電荷間的作用力時，利用生活中的常見物品毛巾和塑料袋演示同種電荷的互相排斥。將一個塑料袋制成一端扎緊而其他部位撕成條絮狀的塑料袋，另一個塑料袋套在充滿氣的氣球，再讓毛巾分別與兩個制好的塑料袋充分摩擦。然后將該條絮狀的塑料袋置于摩擦過套上塑料袋的氣球上方，會發(fā)現(xiàn)塑料袋將漂浮在氣球上方。實驗可讓學(xué)生充分體會電荷與電荷間的相互作用力，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。

（2）液體的表面張力的分組實驗。學(xué)習(xí)液體的表面張力時，通過組織學(xué)生分組完成“硬幣漂浮”實驗，讓學(xué)生了解液體表面張力的特點。然后讓學(xué)生觀察刺破兩端系有棉線的鐵環(huán)沾滿的一邊肥皂水膜，觀察肥皂膜和棉線的變化。得出結(jié)論：液面有收縮至表面積最小的趨勢。進而講授分子間的作用力。

（3）機械能守恒的“碰鼻實驗”。機械能守恒定律是第一次從牛頓力學(xué)的的思路轉(zhuǎn)移到守恒的思路上來，學(xué)生的思維上有一個突變，同時守恒的思想又更抽象一些，所以學(xué)生接受起來更困難一些，因此在教學(xué)時一要慢，二要多舉實例（變抽象為形象），三要學(xué)生多動手體驗，以降低學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。在變抽象為形象時可以設(shè)計“碰鼻實驗”，就是把懸掛小球拉至鼻尖由靜止釋放（老師操作，防止學(xué)生推動小球釋放），學(xué)生立于原位不動，小球來回擺動，學(xué)生觀察者怕重球碰壞了鼻子，可事實重球碰不到鼻尖。

（4）摩擦力“二人拔河比賽”。摩擦力學(xué)習(xí)時，可設(shè)置引入實驗：將甲、乙兩本課本的書頁依次交疊在一起，壓以下書后，提起乙書，甲書沒有從乙書中滑落，讓兩同學(xué)用二人拔河的方法拉兩書背，也不能拉動。激發(fā)學(xué)生興趣，講授新課，最后回歸引入實驗，分析原因并鞏固所學(xué)。

三、小實驗的應(yīng)用要求

（1）輔助教學(xué)為第一目的。小實驗與普通實驗一樣也是學(xué)生學(xué)習(xí)物理規(guī)律的重要途徑和重要基礎(chǔ)，是以開放性、生成性和創(chuàng)新性為價值取向的，凝聚了一線教師長期工作的經(jīng)驗教訓(xùn)，是能充分體現(xiàn)創(chuàng)新教育價值取向的課程資源之一。它不僅是知識的載體，而且在知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度價值觀等方面的教育任務(wù)上更是有突出作用，因此在小實驗的創(chuàng)新設(shè)計方面仍然要緊貼教材，結(jié)合課本知識，以培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展的核心素養(yǎng)出發(fā)。

（2）易于操作，盡量結(jié)合生活中的器具。高中學(xué)生的理論水平和操作技能仍然比較一般，實驗設(shè)計要盡可能用較少的儀器，儀器要盡可能簡單，實驗原理一定要在高中范圍以內(nèi)。首先要就地取材，用簡單的器材做實驗容易使學(xué)生感到物理就在身邊，研究物理并不神秘，因此老師可以用可樂瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶等生活中常見的物品來做物理實驗，如抽水馬桶原理的模擬等。長久下去，學(xué)生對周圍生活的關(guān)注意識就會增強。其次，采用簡單的器材還容易突出實驗的物理原理，而不為器材復(fù)雜的結(jié)構(gòu)所干擾，能獲得更好的效果。

小實驗結(jié)合生活中的器具，使學(xué)生體會挖掘知識建構(gòu)過程中蘊含的情感因素和內(nèi)在價值。借助于生活化實驗，讓學(xué)生深刻感受物理知識在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，實現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。

物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成、培育并非易事，而是一項長期而艱巨的工程。它需要我們教師在日常教學(xué)中從點滴做起，切實把“新課標(biāo)”理念貫徹于課堂教學(xué)之中，有目的有意識地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、態(tài)度和價值觀，重視方法、技能的提高和訓(xùn)練，使學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)行為和習(xí)慣，進而潛移默化地提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，讓物理教學(xué)質(zhì)量百尺竿頭更進一步。

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