王紅元
摘? ?要:演示實驗是高中物理實驗教學(xué)的重要組成部分。因此教師應(yīng)關(guān)注物理演示實驗教學(xué)的創(chuàng)新優(yōu)化,并以創(chuàng)設(shè)實驗情境、增加實驗互動、強化實驗思考、培養(yǎng)實驗?zāi)芰閷?dǎo)向,對演示實驗的實驗內(nèi)容、實驗環(huán)節(jié)、實驗問題、實驗空間開展創(chuàng)意設(shè)計,如此可提高物理演示實驗的教學(xué)品質(zhì)。
關(guān)鍵詞:高中物理;演示實驗;創(chuàng)意設(shè)計
中圖分類號:G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? 文章編號:1009-010X(2021)02-0042-03
實驗是物理學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),很多物理概念的形成過程、物理現(xiàn)象的直觀感知都是借助實驗開展教學(xué)的。因此教師要提高演示性物理實驗教學(xué)的重視程度,并根據(jù)實驗教學(xué)的目標(biāo)和學(xué)生成長的需求,靈活調(diào)整演示實驗的實驗內(nèi)容、實驗環(huán)節(jié)、實驗問題、實驗空間,由此引領(lǐng)學(xué)生依托物理演示實驗,構(gòu)建準(zhǔn)確的物理認(rèn)知體系,進而使其得到實踐能力、邏輯能力、辨析能力等多元思維能力的綜合發(fā)展。
一、精選實驗內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)實驗情境
高中物理課堂的演示實驗資源豐富多彩,除了教材直接編排的各種演示實驗素材外,簡單的生活現(xiàn)象、趣味物理小實驗等都可以導(dǎo)入到物理課堂教學(xué)當(dāng)中。教師要精心篩選演示實驗的內(nèi)容,并立足于學(xué)生的認(rèn)知習(xí)慣和實際的教學(xué)目標(biāo)兩個關(guān)鍵要素,選擇主題鮮明、直觀生動、啟發(fā)性強的演示實驗資源投放到課堂中,然后以實驗教學(xué)的情境為抓手,為這些演示實驗的課堂滲入搭建學(xué)習(xí)平臺,如此可激活學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生對實驗內(nèi)容形成更加多維度的學(xué)習(xí)思考。
創(chuàng)設(shè)實驗情境,能夠使物理實驗不再孤立于課堂之外,還可以實現(xiàn)演示實驗與教師新知演繹、學(xué)生探究學(xué)習(xí)的有效對接,如此可增強學(xué)生進行物理實驗學(xué)習(xí)的思維活力。例如在教學(xué)“串、并聯(lián)電路中電壓與電流的規(guī)律”時,教師可對接學(xué)生熟悉的家庭電路等相關(guān)知識創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生完成特定的串、并聯(lián)電路圖的繪制,然后再讓學(xué)生利用小燈泡、電池等材料構(gòu)建串、并聯(lián)電路。隨后教師把電路線、開關(guān)等固定在縱向展示的木板上,并在正確的地方連接電流表、電壓表,由此演示實驗操作和數(shù)據(jù)測量。在實驗過程中,教師可以讓部分學(xué)生到臺前來配合操作和近距離觀察實驗現(xiàn)象,由此可增強學(xué)生的實驗觀察學(xué)習(xí)效果。
教師把演示實驗的內(nèi)容融入到生活氣息濃厚的教學(xué)情境中,提高了演示實驗的生動性和啟發(fā)性,有利于學(xué)生實驗探究思維的啟動和學(xué)習(xí)效果的提升。
二、改進實驗環(huán)節(jié),增加實驗互動
影響演示實驗教學(xué)效果的因素有很多,客觀時空條件、實驗操作設(shè)計等都會對演示實驗的呈現(xiàn)效果造成直接影響。因此教師要具備動態(tài)的教學(xué)意識,避免照本宣科式的照搬照用,通過實驗環(huán)節(jié)的合理調(diào)整,彰顯演示實驗教學(xué)設(shè)計的科學(xué)性,由此可提高演示實驗的直觀呈現(xiàn)效果。此外教師還要有意識地在演示實驗教學(xué)活動中增加互動教學(xué)環(huán)節(jié),并依托師生互動、生生互動等多種交互形式,引領(lǐng)學(xué)生對具體的演示實驗現(xiàn)象開展深度思考,并抽象出其中的物理概念、物理定理。
能夠?qū)ρ菔緦嶒灜h(huán)節(jié)進行針對性較強的動態(tài)調(diào)整,是高中物理教師創(chuàng)意設(shè)計實驗教學(xué)活動的必備能力。教師要發(fā)揮演示實驗教學(xué)的主導(dǎo)作用,以便更好地體現(xiàn)實驗教學(xué)的調(diào)度力量,塑造學(xué)生嶄新的實驗學(xué)習(xí)動力。例如在使用扁形玻璃瓶向?qū)W生演示微小形變的實驗教學(xué)中,教師對實驗的選材進行了合理改進,即將原實驗中使用的紅色墨水更換為黑色墨水,并在長玻璃管的后面,增加了一個白色背景板。實驗材料更換后,同樣的操作步驟,得到的實驗觀察效果與之前相比明顯提升,即新實驗?zāi)軌蜃寣W(xué)生在黑白顏色的強烈對比下,更清楚地觀察到黑色墨水的液面變化。
教師依托醒目的實驗現(xiàn)象,讓學(xué)生開展合作學(xué)習(xí),并鼓勵其大膽表達(dá)自己的學(xué)習(xí)理解。由此可引導(dǎo)學(xué)生明確扁形玻璃瓶確實發(fā)生了微小形變,進而可使學(xué)生更加透徹理解形變的意義。
三、設(shè)計實驗問題,強化實驗思考
在物理演示實驗教學(xué)活動中,教師不能讓學(xué)生處于“看實驗”的被動接受地位,而應(yīng)切實發(fā)揮學(xué)生物理學(xué)習(xí)的主觀能動性,以激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)思維。
投放實驗問題,可培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究思維意識,也是強化學(xué)生實驗學(xué)習(xí)思考的有效方式。教師可以在實驗前、實驗中、實驗后等不同環(huán)節(jié)進行問題布設(shè),引領(lǐng)學(xué)生圍繞這些指向性較強的實驗問題開展探究學(xué)習(xí),如此既能延展學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的思維深度,又能提高學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)效率。
演示實驗教學(xué)問題的選擇要以啟思性問題為主,如此可彰顯學(xué)生在實驗學(xué)習(xí)中的主體地位,也可讓學(xué)生在問題的引領(lǐng)下,開展物理演示實驗的深入學(xué)習(xí),除此之外這還能深化學(xué)生對教學(xué)核心要素的認(rèn)知和理解。例如在向?qū)W生剖析法拉第籠的物理原理時,教師可以趣味性演示實驗作為導(dǎo)入素材,即向?qū)W生展示將一只小鳥放在金屬網(wǎng)內(nèi),網(wǎng)外通過靜電高壓放電時,小鳥并沒有受到什么影響的實驗現(xiàn)象。在客觀條件受限時,教師可以用信息技術(shù)呈現(xiàn)與實驗相關(guān)的圖片、視頻資源,并配合閃電擊中飛機等生活圖片,啟發(fā)學(xué)生思考:“為什么籠子里的小鳥和飛機里的人在如此危險的環(huán)境中能夠安然無恙?”然后讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)的電學(xué)知識開展實驗思考。在此過程中,教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的思考過程,并在其旁進行動態(tài)指導(dǎo),然后對學(xué)生的思考成果進行系統(tǒng)梳理,如此可順利切入到法拉第籠物理原理的講解分析。
四、拓寬實驗空間,培養(yǎng)實驗?zāi)芰?/p>
教師要拓展演示實驗的教學(xué)空間,將演示實驗作為學(xué)生物理實驗?zāi)芰Τ砷L的“墊腳石”,并依托演示實驗設(shè)計多元化的物理實驗教學(xué)方案。在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)投放的演示實驗,教師的拓展性教學(xué)視角要放在學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)、學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)上,由此組織學(xué)生預(yù)習(xí)演示實驗的內(nèi)容,構(gòu)建實驗知識的前概念,然后再開展探究學(xué)習(xí)或操作學(xué)習(xí)活動。在實驗具體演示環(huán)節(jié),教師更多關(guān)注的應(yīng)是學(xué)生學(xué)習(xí)思維的引導(dǎo),即要啟發(fā)學(xué)生形成豐富的感性認(rèn)知體驗,由此推動學(xué)生對相關(guān)知識的消化與吸收。
教師在有目的性地開展實驗拓展教學(xué)時,需要依據(jù)學(xué)生的接受水平和認(rèn)知習(xí)慣,因材施教、因地制宜地進行演示實驗教學(xué)設(shè)計,以此滿足學(xué)生個性化的物理能力成長需求。例如在教導(dǎo)學(xué)生正確理解“擴散現(xiàn)象”時,教師可拓展演示實驗教學(xué)的維度——對接學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象設(shè)計演示實驗,即將黑色墨水分(下轉(zhuǎn)第46頁)(上接第43頁)別滴加到裝有熱水和冷水的兩個燒杯中,由此展示墨水在兩個燒杯中擴散速度的差異性。該實驗雖然步驟簡單、操作方便,但實驗現(xiàn)象非常明顯,學(xué)生可以直觀觀察到墨水在熱水燒杯中的擴散速度明顯快于冷水燒杯。教師引導(dǎo)學(xué)生思考其中的物理原理,讓學(xué)生將實驗現(xiàn)象與分子熱運動的相關(guān)物理知識聯(lián)系起來,如此能使學(xué)生更加深刻地把握物理概念的知識要點。在此基礎(chǔ)上,教師組織學(xué)生開展遷移應(yīng)用,要求學(xué)生自主思考,并列舉更多生活中的擴散現(xiàn)象,如此可培養(yǎng)學(xué)生的物理應(yīng)用能力,提升學(xué)生物理學(xué)習(xí)的品質(zhì)。
教師從學(xué)生物理學(xué)習(xí)的實際需求出發(fā),關(guān)注學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的塑造,通過精選實驗內(nèi)容、改進實驗環(huán)節(jié)、設(shè)計實驗問題、拓寬實驗空間等多種教學(xué)路徑,科學(xué)調(diào)整和創(chuàng)意設(shè)計高中物理演示實驗教學(xué)活動,以使其更具科學(xué)性、啟發(fā)性、實踐性。如此能使其更加契合高中生的認(rèn)知學(xué)習(xí)思維習(xí)慣,提高學(xué)生物理實驗學(xué)習(xí)的參與效度,引導(dǎo)學(xué)生對物理知識形成更多思辨,進而可打造智慧化的物理實驗教學(xué)課堂。
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