潘賽芷
摘? 要:實驗是初中物理課堂教學中的必不可少的重要環節,是教學的難點,也是歷年中考失分嚴重點,直接影響物理教育教學質量。然而現階段中學生的實驗能力較差,尤其是號稱“無牙的老虎”——電學。電學的實驗抽象又危險,因此,電學實驗的教學創新迫在眉睫。本文通過電學的一些創新實驗教學實例展開分析,希望給初中物理實驗教學的創新提供一些思路和建議。
關鍵詞:初中物理;電學實驗教學;創新
前言
義務教育下的初中物理,它是一門以實驗為基礎的學科,面對新課標下初中物理科學課堂教學的基本要求,創新是物理實驗的必然結果,也是物理教師成長的必經之路。適當地對實驗進行創新,能更好的體現核心素養,增強課堂趣味性以達到更好的教學效果,有利于培養學生實驗操作能力。目前,很多地方中考也增加了對實驗操作的考核,電學實驗更是考核的重點,學生對實驗操作過程和實驗現象的理解已成為中考考核的一個重要部分。本文以一些電學創新實驗為例,為教師的實驗教學提供一些思路。
一、實驗的改進與創新更能體現在教學中學生的主體能動性
人本主義認為,在教學過程中,應以“學生為中心”,這是 “自我實現”的教育目的的必然結果。教學應以學習者為中心,讓學生成為學習的真正主體。以電學實驗為例,對課本中的電學實驗,學生參與度低有兩種原因:其一是常規簡單實驗,比如采用塑料梳子或玻璃棒在絲綢上摩擦幾下再靠近小紙片、頭發等輕小物體的小實驗講解摩擦起電,學生常見且實驗效果小,難以調動學生的積極性,對學生課堂參與度低;其二是由于學生的知識儲備少,對于一些實驗難于理解,比如滑動變阻器的使用,電動機與發電機的原理以及家庭電路等實驗,這類實驗抽象且有些涉及高中知識點,需要具有理想模型構建等較高的能力,導致學生有興趣想學想弄懂卻因能力不足止步。筆者通過對實驗的創新,讓實驗更具趣味性,更加通俗易懂,激發學生的求知欲,點亮學生的思維,培養學生的能力,從而體現學生的主體能動性。w
實例1:在串、并聯電路電流特點的實驗中,傳統的實驗教學將電流與水流、人流對比,讓學生通過想象得出其特點,筆者在講述人流時,讓學生動起來,讓他們分組排好隊以課室正門排隊走到后門形成回路的形式來類比并聯電路。通過討論,在組長的帶領下以一隊從正門進入隨后分成兩隊進入小組走廊最后匯集在后門出。這樣的動起來的實驗,有利于學生主動參與課堂教學,發揮以學生為主體的課堂教學。學生間的相互交流,有利于達到集思廣益和突破創新的目的。
實例2:在電磁感應現象實驗中,由于磁感線是虛擬出來的物理模型,學生對如何才算切割磁感線非常的抽象不能理解,筆者讓學生自行制作磁感線模型,讓他們自行模擬實驗切割磁感線,其中有組學生用了幾根一次性筷子,插在了塑料泡沫上,一根當導線進行切割磁感線,也有用吸管、紙盒的,也有用針線、小刀的,充分利用生活中的常見物品進行實驗創新,將抽象的磁感線化為真實可見的實物,不僅能加深學生對切割磁感線的認識,也培養了學生動手能力以及實驗創新能力。
二、實驗教學創新能提高教師的專業素養
創新實驗教學的前提是教師對原有的知識體系有系統深刻的理解,對傳統的實驗原理以及實驗操作細節更是駕輕就熟。對實驗進行創新,需要教師對實驗課堂的不斷實踐和反思,不僅有利于提高教師的課堂教學效果,更有利于教師的專業成長,因此,創新是每位教師成長的必經之路。
(一)對原有的實驗進行改進與創新——新教師創新意識的啟蒙
對于課本實驗,需要教師進行鉆研與反思,對實驗方案的可行性、實驗現象的直觀性、實驗過程的可操作性以及實驗結果的準確性進行實驗創新。
實例3:為讓學生更好理解滑動變阻器的原理,即改變電阻絲接入電路中的長度,但是很多學生還是判斷不出有效電阻是哪一部分,為此筆者將滑動變阻器做改良,把電阻絲換成串聯的LED燈,當LED燈滑動變阻器接入電路時,有效電阻的部分的燈亮,電阻越大,燈越多越暗。更加形象直觀的顯示滑動變阻器的原理。但需注意:1.由于LED燈具有單向導電性,注意正負接線柱接法,只能接一個下接線柱。2.由于每個燈的電壓2~3V,因此普通電池電壓不夠,需要用學生電源。
實例4:在焦耳定律的實驗中,課本對于將電阻絲產生的熱量轉換成瓶子煤油升高的溫度,此實驗中轉換法的原理講解時學生還是能理解,但是在實驗操中,器材的選擇仍不是隨手可得,筆者將器材換成電阻絲、凡士林、若干牙簽,用凡士林將牙簽粘在電阻絲上,電阻絲產生的熱量轉換成牙簽掉落的根數,更加直觀明顯。(但注意將牙簽收尾尖端的剪掉,電阻絲用電爐絲代替效果更明顯)。
實例5:為讓學生理解電動機和發電機的結構,筆者在課堂上讓學生自主拆卸玩具電動機——馬達,為讓學生理解電動機與發電機結構都是由定子和轉子組成的。在講完電動機之后,在電動機的基礎上改造組裝成發電機,為其加上手搖把手進行發電實驗演示。兩個實驗整合在一起講解。
(二)自制創新教具——教師創新意識的升華
為更有效地傳授知識,提高課堂教學效率,自制創新教具是最快捷的方式,不僅能提高學生的學習興趣,也能幫助學生更好地理解與掌握知識點。自制創新教具是對教師能力的一大考驗,需要教師對課本知識有更深一步的理解,對自身知識體系的要求更深更廣。創新教具可以是將非實驗課的課堂教學轉變成實驗課堂,也可以是將課本一些紙上談兵的知識轉化成實驗講解。
實例6:自制多功能家庭電路板,實現一板多用,在一塊較厚木板上按照家庭電路的元件排列順序將元件用螺絲固定,即:進戶線(插頭)——電能表——空氣開關——保險絲——開關、電燈、插座組成迷你家庭電路,演示開燈以及使用吹風機,觀察電能表的實驗。(電能表選用轉數比較大的規格,便于觀察轉數;觀察電能表轉數時,由于保險絲接在干路上,所以得換用較大額定電流的保險絲或者將其短路不用,最好將吹風機調至最大檔。)另外,還可以演示家庭電路過載導致保險絲熔斷的現象。保險絲應選用較小的額定電流,如4A規格。
三、總結與展望
總之,實驗是物理學科中的基礎,實驗素養也是核心素養的重要組成部分之一。本文以電學創新實驗為例,闡述在物理實驗教學中創新的重要性,提倡大家利用身邊的器材對課本的實驗進行改進與創新,從而提高學生學習物理的興趣以及課堂效率,更是有助于教師的專業成長。
【本文系廣東省教育科研“十三五”規劃重點課題“初中物理實驗教學創新與應用研究”(課題編號:2020YQJK297)研究成果】
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