創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)，提升物理素養(yǎng)

劉兵 姜英功 林凡超 張彥霞 吳煥成 喬文強(qiáng)

[摘要]隨著素質(zhì)教育的深入推進(jìn)，高中物理教學(xué)更加注重實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的教學(xué)。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題提出了相關(guān)的策略，真正落實(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，以幫助學(xué)生在快樂(lè)中習(xí)得知識(shí)和技能。

[關(guān)鍵詞]高中物理 演示實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新 核心素養(yǎng)

經(jīng)過(guò)幾輪的教學(xué)改革，高中物理知識(shí)變得更為基礎(chǔ)，更為實(shí)用，且很多知識(shí)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是物理知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是課堂中實(shí)施學(xué)科素養(yǎng)教育的一條重要途徑，在教學(xué)中有著不可替代的作用。為了幫助學(xué)生們能夠更好地了解實(shí)驗(yàn)，教師可以采用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生們體驗(yàn)過(guò)程、強(qiáng)化理解并在此基礎(chǔ)上開(kāi)闊視野，整體提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。

一、分解強(qiáng)化

高中物理課程中有許多演示實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證某一理論，其中有些實(shí)驗(yàn)往往側(cè)重于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果而忽略了實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。同樣的，學(xué)生們對(duì)這些實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)也僅僅在于對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記憶，從而缺乏了對(duì)實(shí)驗(yàn)的好奇和探究心理。為了激活學(xué)生們對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)的興趣，教師可以將演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分解，展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并設(shè)置一些小懸疑調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生們感受實(shí)驗(yàn)的魅力。

比如，我在為學(xué)生們講解“摩擦力的方向”時(shí)，我準(zhǔn)備了十幾把毛刷。先是老師提出疑問(wèn)，怎樣做才能讓毛刷受到摩擦力？同學(xué)們各抒己見(jiàn)，想出來(lái)好多種方法。接著我繼續(xù)演示：先朝上放平手背，再沿手背滑動(dòng)毛刷。然后，在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生紛紛興趣盎然地照做，并且通過(guò)觀察毛刷朝前方傾斜的現(xiàn)象，以更深刻地理解摩擦力，自己總結(jié)出本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)，形成相應(yīng)的核心素養(yǎng)。

由此可見(jiàn)，采用分解強(qiáng)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不僅能夠有效地提高學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)還能強(qiáng)化學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記憶，進(jìn)而提高學(xué)生們對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)的探究興趣。并且采用分解強(qiáng)化的方式還能更好地培養(yǎng)學(xué)生們的探究意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)觀念。

二、提前解剖

有目的的探究是引導(dǎo)學(xué)生們主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，所以演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)也要以學(xué)生的探究為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)和教學(xué)，這就要求高中物理教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度的解剖并為實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出做好鋪墊，然后再將實(shí)驗(yàn)分層次地展示給學(xué)生們，引導(dǎo)學(xué)生們能夠?qū)訉由钊氲膶W(xué)習(xí)到實(shí)驗(yàn)的核心，同時(shí)感受探究的樂(lè)趣。

比如，我在為學(xué)生們演示“壓縮氣體做功氣體內(nèi)能增加”的實(shí)驗(yàn)時(shí)就采用了解剖實(shí)驗(yàn)的方式，用打氣筒內(nèi)氣體內(nèi)能的變化引導(dǎo)學(xué)生們感受氣體做功。首先，我取出一個(gè)打氣筒，然后用打氣筒對(duì)籃球打氣，然后再不斷壓下活塞，之后讓學(xué)生用手觸摸打氣筒，感受打氣筒的溫度變化。學(xué)生們觸摸之后發(fā)現(xiàn)氣筒的溫度有明顯的升高。這時(shí)學(xué)生們表示：打氣筒溫度升高主要是因?yàn)槟Σ?。針?duì)學(xué)生們的回答，我為學(xué)生們展開(kāi)了下一個(gè)實(shí)驗(yàn)：與第一次實(shí)驗(yàn)相比打氣筒打氣的次數(shù)相同，但這次將打氣筒的出氣口敞開(kāi)，即：空氣沒(méi)有被壓縮。此時(shí)，再次讓學(xué)生用手觸摸打氣筒，這次打氣筒的溫度沒(méi)有明顯的變化。結(jié)合兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果學(xué)生自然而然地得出結(jié)論：打氣筒溫度升高的主要原因并不是因?yàn)槟Σ?，而是在打氣的過(guò)程中壓縮氣體做功。通過(guò)前面一個(gè)鋪墊的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生清晰地區(qū)別了摩擦起熱和空氣做功。

由此可見(jiàn)，采用提前解剖的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式不僅能夠有效地調(diào)動(dòng)課堂教學(xué)氛圍.還能有效地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生們能夠自然而然得出結(jié)論，進(jìn)而有效地提高學(xué)生們對(duì)于知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

三、拓展延伸

為了幫助學(xué)生們清晰的學(xué)習(xí)物理知識(shí)，在高中物理的教學(xué)中教師可以將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理的改動(dòng)，并在課堂教學(xué)中為學(xué)生們拓展延伸，幫助學(xué)生們更好的學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

如在《測(cè)量平均速度》一節(jié)中，教材設(shè)計(jì)了測(cè)量一個(gè)小車從斜面滑下時(shí)的平均速度。單純地進(jìn)行這個(gè)教學(xué)，只能讓學(xué)生掌握測(cè)量平均速度的方法。那人們?yōu)槭裁匆獪y(cè)量平均速度呢？測(cè)量小車從斜面滑下的平均速度對(duì)我們有什么意義？可以在這個(gè)問(wèn)題上做文章。將“測(cè)量小車從斜面滑下的平均速度”轉(zhuǎn)化為一個(gè)實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生在掌握平均速度測(cè)量的原理和方法的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生物理觀念的形成。具體教學(xué)如下：首先，讓學(xué)生回顧騎自行車下坡時(shí)，不用力蹬腳踏板，車速是如何變化的？學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)都知道車會(huì)越來(lái)越快。追問(wèn)，是不是所有的物體從斜面上自由滑下時(shí)都會(huì)越來(lái)越快？你的猜想是什么？如何驗(yàn)證你的猜想？通過(guò)學(xué)生討論后，引導(dǎo)學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)思路：測(cè)量出一輛小車在斜面上自由滑下時(shí)，在不同階段的平均速度，就可以驗(yàn)證猜想。再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。得出結(jié)論后，可以接著追問(wèn)，為什么小車的速度會(huì)越來(lái)越快，如果斜面再粗糙些，情況還會(huì)相同嗎？能否讓小車在下滑過(guò)程中做勻速甚至減速運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)學(xué)生課后思考。

由此可見(jiàn)，采用拓展延伸的教學(xué)方式不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)的理解程度，同時(shí)還能提高學(xué)生們對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而促使學(xué)生們?cè)诮窈蟮膶W(xué)習(xí)中能夠更好地構(gòu)建自己的知識(shí)體系，整體提高學(xué)生們物理學(xué)科素養(yǎng)。

總的來(lái)說(shuō)，采用分解，解剖，拓展等方式對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)不僅能夠有效地提高學(xué)生們的課堂參與度，進(jìn)而強(qiáng)化學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，同時(shí)還能夠促使學(xué)生們?cè)趶膶?shí)驗(yàn)教學(xué)中感受學(xué)科的魅力，從而更好地提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。