青岛学习有感之如何进行实验创新

2019年7月30日听了黄恕伯“基于提升核心素养下中学物理的实验创新”的讲座,黄教授从培养学生的核心素养这一课标的指导下,从核心素养的四个方面进行了展开,并进行了详细的案例介绍,有理论,有思路,有实例,使我原来对实验创新特别难,且感觉到无从下手,到最后掌握了方法,思路变得清晰可见.

一、    如何从培养学生物理观念中进行试验创新

形成“物质观念,运动与相互作用的观念,能量观念”等能用其解释自然现象和解决实际的问题,这是高中物理课程标准的重要目标,该目标明确,两个要点,第一,形成物理观念,运动与相互作用观念,能量观念,第二,会用这三个观念解释自然现象和解决实际的问题,关于提升物理观念的实验创新,主要围绕以上两个要点进行。

课程标准关于物理观念的说明如下,物理观念是从物理学视角形成的,关于物质运动与相互作用,能量等的基本知识,是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华,是从物理学的视角解释自然现象和解决实际问题的基础。

因此,提升物理观念的实验创新的思路是1。如何通过实验形成关于物质运动与相互作用,能量等相关知识及其结构的认识2.如何把物理知识与实际情境进行关联,从而能够解决实际问题

示例:书上测定摩擦力实验,手持测力计拉着木块儿前进的缺点:1.很难保持匀速运动2.测力计不容易观察读数3.测力计水平测量容易产生误差;

改进的实验方案:1.用电动玩具方式保持木块匀速运动2.把测力计固定不动3.保持测力计竖直测量状态

反思:第一种思路可以对课本中的实验认真研究,发现存在哪些问题?并对这些问题进行思考改造,改造之后就是实验的创新,但是要达到良好和准确的演示效果,第二种思路也可以对习题中的问题加以思考,并设计相应的实验进行呈现,也可以实践创新。

器材在选择上尽量贴近生活.最好是生活中,同学们常见的东西,从而做出来之后,学生们会非常惊讶,而且在课堂上展示会收到意想不到的效果;或者紧扣社会热点,利用当前学生熟悉的手机和汽车,利用手机软件儿的强大功能进行测量,也会起到意想不到的教学效果,给学生带来惊讶,激活物理课堂.

二、    关于提升科学思维能力的创新

课程标准中的科学思维素养主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等四个要素,在物理教学中,实验是培养学生创造能力的有效方式,在提升学生科学思维能力的四个要素中,物理实验应该在培养学生质疑创新能力上发挥重要作用。

对于这一环节教学的实践创新,我理解为可以把课本上某些理解知识通过加工并转化为让学生探究的知识,并设计成相应的实验,让学生加深理解。示例,初中“换向器”的教学,这一部分为理解知识,但老师可以进行思考创新,把它改造成一个探究性的实验教学;也可以把书上定性理解实验,改造为定量研究的实验,比如说青岛一中的老师对于库仑定律的讲解,就把这个实验深度挖掘,改造思考转化一定量的实验.

三、    关于探究科学能力的实验创新

课程标准中的科学探究素养主要包括问题、证据、解释、交流四个要素,提高探究能力的实验创新可以侧重从证据、解释两个要素进行。

实验创新思路:1.提出崭新的实验原理,提升实验设计能力2.设计不同,探究方案体现不同的探究能力3.测量工具的创新

崭新的实验原理,提升设计实验能力,黄老师举了一个研究碰撞的实例,取材研究两个硬币的碰撞,通过碰撞之后硬币的位移来测定速度,来验证动量守恒定律。

研究方案多样化,关于培养学生探究能力的实验创新,

关于形成电容概念教学的几种方案,方案一用电子钟半定量演示,有一节干电池对4700微法电容器充电,随后用充电或者电容器作为电源,这于电子钟供电电子钟工作一定时间后停下来,记录电子钟工作的时间,用两节干电池对该电容去充电,给同样电子钟供电电子钟工作的时间约为两倍。方案2,用数字电压表定量实验;方案3做电容器放电的i-t图像测电荷量;方案4,,用电压和电流传感器得到充放电图像。不同的方案在提升学科核心素养方面具有各自的特点

反思:实际上每个实验方案都是多样化的,以后应对每个实验认真研究,是否能做到举一反三,采用不同的测量工具方法,是很多实验创新的有效途径。

四、优化科学态度的实验创新

课程标准中科学态度与责任的素养,主要包括科学本质、科学态度、社会责任四个要素,优化学生的科学态度应该是学生对科学有好奇心,有较强的学习和研究物理的兴趣,有学习和研究物理的内在动机,优化科学态度的实验,撞击可以围绕上述目标进行。

实验创新思路:1.令人震撼的实验,2.把实验改变成魔术,3.有趣的课外学生实验

示例:比如用两个不锈钢碗,做马德保半球实验,结论一样但效果可以大不同,比用书上的器材,要对学生有更强的吸引力,而且让学生感受到生活中的瓶瓶罐罐也可以做物理实验,也可以把实验的呈现,变成魔术和游戏展现出来。

有趣的课后学生实验的做一做,改造为科学探究课题,小小音乐会试着制作一件小乐器,提高教学执行力,改造为科学探究课题,题目请用身边容易获得的器材制作一件乐器管子,请设法用生活中的管子发声,管子发生的音调有什么因素决定,首先,高低变化,管子粗细变化,瓶子发生,请设法用生活中的瓶子发声。

学生为什么乐意学物理,首先应该有兴趣,兴趣的培养首先觉得好玩,在物理教学中应该利用学生身边的事物,而且特别熟悉的事物,并且紧密联系日常生活,可以做出让同学们意想不到的实验。

 

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