核心素养下的高中物理实验生活化教学
2021-09-14张建标陈名霞
张建标 陈名霞
摘 要:物理实验对于学生理解物理知识、掌握物理概念具有重要意义,也可以促进学生核心素养的养成,同时也是教师进行教学的一种重要手段。结合重心与稳度、合力、向心力、交流电的产生等演示实验,利用生活中常见的生活用品对教材中实验装置进行创新与改进,将物理知识融入生活之中,辅助教师进行有效的教学活动,进而促进学生核心素养的养成。
关键词:核心素养;物理实验;生活化
物理是一门以实验为基础的学科,借助实验学生可以更快速地理解物理学中的概念和规律,但是一些地区,特别是农村学校,因缺乏实验器材,物理实验很难开展,一些教师缺乏物理实验可以生活化的意识,不善于将生活用品来演示实验,在物理课堂上将知识以文字的形式灌输给学生,学生在物理课堂上没有看过演示实验,也没有实际动手操作过实验,导致学生对物理失去学习的兴趣,物理成绩提不上去,也不会用学到的物理知识来解决生活中的问题。随着信息技术的发展,有些教师过分依赖于信息技术辅助教学,用动画演示仿真实验来代替实际操作实验,虽然很简便,但是缺少实验的趣味性和学生对实验的生活化体验。
教師可以利用生活中一些常见用品来制作实验教具,外国教育学家杜威也提出“教育即生活”,我国近代教育学家陶行知也强调“生活即教育”。物理教师在实验教学中要将实验器材生活化、物理情境生活化、物理过程和方法生活化,才能将物理和实验紧密联系。物理实验生活化不仅可以辅助教师教学,还可以进一步培养学生的科学态度和责任,对提高学生的科学素养有着重要的意义[ 1-2 ]。
1 重心与稳度
实验器材:木板、三个高度不同的相同纸盒、双面胶。
实验过程:如图1所示,在木板上放三个高度不同的相同纸盒,将纸盒的前面一条侧边粘在木板上,缓慢将木板倾斜,发现重心高的纸盒先侧翻,重心低的纸盒最后侧翻,通过引导让学生得出结论:重心越低,物体越稳定。
实验评价:实验取材简单、易于操作、实验现象明显,让学生在实验探究过程中认识到现实交通中,货车装的货物越多,越容易造成翻车事故,实验教学符合新课标下理论与实际相结合的教学理念。
2 合力
实验器材:装水的矿泉水瓶一个、细线若干。
实验过程:如图2所示,让学生用两根绳子将装有水的矿泉水瓶提起处于悬挂状态,然后将两根绳子合并在一起,用一根绳子提起矿泉水瓶让其处于悬挂状态,利用等效替代的方法让学生理解两根绳子所产生拉力和一根绳子产生拉力的作用效果是一样的,从而引出合力的概念。
实验评价:此实验器材制作方便、操作简单,实验过程可以引发学生的感性思考,在教师的引导下可以更快速地理解合力的概念;另外,该实验也可以让学生深刻体会到等效替代法在物理学习中的重要地位。
3 向心力
实验器材:酒杯、矿泉水瓶两个、笔筒、玻璃球、蛋糕旋转台、橡皮两个、乒乓球一个、木块一个。
实验过程:见表1。
实验评价:上面的几个实验取材简单,现象明显,代替书本上的过山车和旋转雨伞的雨滴运动,更加直观,可以让学生感受到生活中处处有物理,增加学生对物理的兴趣和对生活的热爱。
4 交流电
实验器材:带有永磁体的电风扇一个、小灯泡一个、灵敏电流计一个、导线若干。
实验过程:学生已经上过一节课有关电动机的知识,知道电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动[ 3 ]。教师将内部带有永久性磁铁的电风扇内部结构图展示给学生看,如图3所示。接着让两个学生上来演示图4的实验,快速拨动风扇,灯泡亮了,让学生知道通电可以让风扇转动,风扇还可以发电,从而让学生知道电与磁可以相互转化。接着将电风扇和一个灵敏电流计简单地串联起来代替交流发电机的实验,如图5所示,拨动扇叶,即导体切割磁感线产生感应电流,学生观察到灵敏电流计的指针在中间的0刻度线处左右来回摆动,学生从这个实验中就能很直观地看出来电路中产生的是方向周期性改变的电流,即交变电流,因此学生不仅理解了交变电流的概念,而且还知道电动机发出来的电是交流电,此实验一举两得,成功帮助学生延伸了物理概念。
实验评价:用电风扇改进的交流电实验代替传统的发电机实验,取材源于生活、贴近生活,能够激发学生的探究欲望,从而进一步锻炼学生的动手能力、提高学生的探究兴趣。
4 结语
以上是从实际教学情况出发,利用生活中一些常见物品制作和改进的几个高中的实验,实验效果非常好,不仅可以辅助教师教学,突破重难点,还有助于学生理解物理概念,提高学生学习物理的兴趣。物理知识来源于生活,学生又是生活中的人,在实际教学中,教师应该站在学生的角度出发,思考如何利用生活中的日常用品、废旧器材来制作和改进高中物理实验,让生活与物理在更深的层次进行融合,才有利于培养学生核心素养,教给学生研究物理学的方法、态度、思想,让其融入到今后的生活中去解决其它的问题,让物理真正走入生活中去。
参考文献:
[1] 陈海深,王帅.核心素养视域下物理实验生活化应用——以易拉罐的应用为例[J].物理教师,2019(10):80-83.
[2] 张智.初中化学实验能力培养探究[J].广西教育,2019(12):1-2.
[3] 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2017.