趣味小實驗提升科學探究素養

顧銀香

【摘 要】

趣味小實驗是源于高中物理教材的“重心”知識點，但又高于教材，是對已有知識的再延伸。通過活動可培養學生的團隊合作、收集信息的能力，在活動過程中，分組實驗探究促進小組間的競爭，培養學生觀察與歸納、創新與實踐的能力，從而提升學生的實驗探究的科學素養。

【關鍵詞】

趣味小實驗 能力 科學素養

本節趣味小實驗的探究活動課充分體現物理素質教育的育人理念，以培養學生實驗動手能力，提升物理的科學素養為目的。利用高一學生較強的好奇心和觀察能力，通過豐富的視頻資源、趣味實驗以及小組間的競爭有效的激發興趣，調動學生的積極性，讓學生在快樂體驗中喜愛動手實驗，并提升物理實驗的能力與科學探究素養。

一、設計理念

知識源于生活，學生需要有創新的能力和實踐的能力去理解知識和探索新應用，而實驗實踐活動課就是要教師通過多種方式設計出有趣多樣的貼近學生生活的情景，激發學生探索知識和應用的無盡的學習熱情，更大程度上地挖掘學生的多方面的潛能，包括活動課前的準備，旨在培養學生的團隊合作精神，觀察和收集信息的能力；活動中教師則要充分挖掘學生的求知欲、好奇心，引導學生在小組合作動手實驗的操作過程中探究問題，學會創新性地解決問題。學生在感受實驗成功快樂的同時感嘆物理世界的奧秘、以及在我們生活中的影響，激發無盡的學習動力，進而將學習延伸到課外。

二、活動目標

1.知識與技能：

①理解物體的穩定條件；②能動手成功完成探究實驗。

2.過程與方法：

通過豐富的教學情景，分組實驗探究促進學習熱情，并引導學生在合作實驗探究過程中發揮團隊智慧，學會學以致用。

3.情感態度與價值觀：

培養學生的競爭意識，鍛煉合作能力、表達能力以及創新實踐能力。

【活動重難點】

1.活動重點：

①理解物體的穩定條件；②能動手成功完成探究實驗。

2.活動難點：

通過現象會總結規律和方法，學以致用并創新性的解決實際問題。

【教法及學法】

1.教法：多媒體輔助、實驗演示、教師引導的啟發式教學方法。

2.學法：觀察和歸納、分組實驗探究與競爭的學習方法。

在活動過程中充分體現教師主導、學生主體的作用。

三、活動準備

學生準備：

1.學生分四組，收集生活中有關重心的現象（要求：推選組長，分工明確，培養團隊合作）

2.時間：一周

教師準備：

教具：投影儀、電腦、平衡鳥、不倒翁、怪坡、小刀、筆、獎狀。

學具：一元硬幣、叉子、胡蘿卜、杯子、白紙、文具。

四、活動過程

（1）視頻引入，激趣溫故：

教師通過播放學生喜愛的一類綜藝類節目《出彩中國人》中的一期“超強平衡術表演”，吸引學生眼球，激發興趣，并引導學生對已學的“重心”知識再回顧。

教師提問：

問題1：重心的影響因素有哪些？ 問題2：如何確定物體的重心？原理是什么？

設計意圖：回歸課本，對已學知識再鞏固，為后面現象的解釋及動手活動作理論鋪墊。

（2）成果展示，趣味啟發：

學生展示課前的收集成果：

各小組通過視頻、實物投影等方式匯報展示（教師根據小組匯報展示的不同層次進行打分）

設計意圖：滿足了學生的表現欲，并且分數制促進了競爭意識。

教師演示趣味實驗： ①平衡鳥 ②不倒翁 ③怪坡

問題：小鳥為什么不會掉下來？不倒翁為什么左右搖擺而不倒？怪坡中椎體為什么由低向高滾？

學生思考、討論，并鼓勵積極的學生上臺動手，近距離觀察，甚至拿尺來量怪坡中椎體在不同位置的重心高度，將平衡鳥拆開來研究等，進而小組總結發言。（試回答的不同情況予以加分）

追問：剛才的演示實驗及大家匯報的有關重心的現象，試總結物體穩定性的條件。

小組積極討論，派代表發言總結“物體穩定性的條件：重心越低越穩定”。（視回答的不同情況予以加分）

設計意圖：鍛煉了學生運用已有知識解釋并總結規律的能力，從生活走向物理，并激發了學生的動手欲，積極投入下面的動手實驗環節。

（3）動手實驗，合作創新：

實驗1：將一元硬幣立在手指上

實驗器材：每組一元硬幣兩個、叉子四個

各小組動手實驗探究，教師進行巡視。

若發現沒有小組成功，教師通過視頻“將啤酒瓶立在鐵架臺夾子上”以啟發引導，學生通過觀看視頻，歸納總結出“降低物體重心的方法”以完成實驗。

若巡視發現有小組成功（予以加分），表揚并鼓勵成功小組派代表上臺來展示并講明步驟，以指導其余學生均能成功完成實驗。

設計意圖：鍛煉學生的表達能力、指導能力，使不同程度的學生均能體驗實驗成功的快樂，從而由被動到主動，真正成為活動的主人翁。

創新思維能力訓練：類似實驗 ——“將一段胡蘿卜放置在杯口的邊緣上”。

設計意圖：打開思維，拓展思路，利用身邊的器材、文具等創新性的解決問題，學會方法靈活運用。

實驗2：將一元硬幣穩在豎直的白紙上

實驗器材：每組一元硬幣兩個、白紙兩張

難點：除硬幣、白紙之外無任何輔助器材，從直觀角度判斷很難完成實驗。

各小組動手實驗探究、摸索，若有小組成功（予以加分），歡喜之情溢于言表，促使其他小組加強探究。

若沒有小組成功，教師提示學生熟知的小游戲“找筆的重心”。（教師邊說邊演示——動態平衡找重心）

基于這樣的提示，小組再動手探究，相信定有學生想到將紙折疊，再慢慢拉直，以達到硬幣處于動態平衡，最終完成實驗。（對成功的小組予以加分）

設計意圖：重溫舊實驗，啟發學生通過現象看本質，總結規律和方法，進而積極探究。

（4）活動尾聲，意猶未盡：

教師首先根據小組的分數由高到低進行頒發特等獎、一、二、三等獎，充分肯定學生的表現，促進此類活動的再開展；最后實物展示 “奇異的飲水鳥”，由“奇異的飲水鳥”來結束本節活動課，并啟發學生思考“沒有電力裝置，飲水鳥為什么會不停的飲水呢？”

設計意圖：以這樣有趣的實驗結尾，吊足了學生的胃口，促使學生對有關重心現象的再研究，將物理的學習延續到課外……

【活動課外拓展作業】

1.每組各做一份 “有關重心”的總結匯報展板；

2.每組收集有關“奇異的飲水鳥”的資料，并寫一份現象解釋的報告。

五、活動反思

本節小實驗探究活動課可操作性很強，涉及到的器材簡單，易準備，貼近學生的日常生活；相信通過本節活動課學生更愛動手與動腦，并在快樂體驗中培養了學生的創新與動手能力，從而提升學生物理的科學探究素養。