趣味小实验提升科学探究素养

顾银香

【摘 要】

趣味小实验是源于高中物理教材的“重心”知识点，但又高于教材，是对已有知识的再延伸。通过活动可培养学生的团队合作、收集信息的能力，在活动过程中，分组实验探究促进小组间的竞争，培养学生观察与归纳、创新与实践的能力，从而提升学生的实验探究的科学素养。

【关键词】

趣味小实验 能力 科学素养

本节趣味小实验的探究活动课充分体现物理素质教育的育人理念，以培养学生实验动手能力，提升物理的科学素养为目的。利用高一学生较强的好奇心和观察能力，通过丰富的视频资源、趣味实验以及小组间的竞争有效的激发兴趣，调动学生的积极性，让学生在快乐体验中喜爱动手实验，并提升物理实验的能力与科学探究素养。

一、设计理念

知识源于生活，学生需要有创新的能力和实践的能力去理解知识和探索新应用，而实验实践活动课就是要教师通过多种方式设计出有趣多样的贴近学生生活的情景，激发学生探索知识和应用的无尽的学习热情，更大程度上地挖掘学生的多方面的潜能，包括活动课前的准备，旨在培养学生的团队合作精神，观察和收集信息的能力；活动中教师则要充分挖掘学生的求知欲、好奇心，引导学生在小组合作动手实验的操作过程中探究问题，学会创新性地解决问题。学生在感受实验成功快乐的同时感叹物理世界的奥秘、以及在我们生活中的影响，激发无尽的学习动力，进而将学习延伸到课外。

二、活动目标

1.知识与技能：

①理解物体的稳定条件；②能动手成功完成探究实验。

2.过程与方法：

通过丰富的教学情景，分组实验探究促进学习热情，并引导学生在合作实验探究过程中发挥团队智慧，学会学以致用。

3.情感态度与价值观：

培养学生的竞争意识，锻炼合作能力、表达能力以及创新实践能力。

【活动重难点】

1.活动重点：

①理解物体的稳定条件；②能动手成功完成探究实验。

2.活动难点：

通过现象会总结规律和方法，学以致用并创新性的解决实际问题。

【教法及学法】

1.教法：多媒体辅助、实验演示、教师引导的启发式教学方法。

2.学法：观察和归纳、分组实验探究与竞争的学习方法。

在活动过程中充分体现教师主导、学生主体的作用。

三、活动准备

学生准备：

1.学生分四组，收集生活中有关重心的现象（要求：推选组长，分工明确，培养团队合作）

2.时间：一周

教师准备：

教具：投影仪、电脑、平衡鸟、不倒翁、怪坡、小刀、笔、奖状。

学具：一元硬币、叉子、胡萝卜、杯子、白纸、文具。

四、活动过程

（1）视频引入，激趣温故：

教师通过播放学生喜爱的一类综艺类节目《出彩中国人》中的一期“超强平衡术表演”，吸引学生眼球，激发兴趣，并引导学生对已学的“重心”知识再回顾。

教师提问：

问题1：重心的影响因素有哪些？ 问题2：如何确定物体的重心？原理是什么？

设计意图：回归课本，对已学知识再巩固，为后面现象的解释及动手活动作理论铺垫。

（2）成果展示，趣味启发：

学生展示课前的收集成果：

各小组通过视频、实物投影等方式汇报展示（教师根据小组汇报展示的不同层次进行打分）

设计意图：满足了学生的表现欲，并且分数制促进了竞争意识。

教师演示趣味实验： ①平衡鸟 ②不倒翁 ③怪坡

问题：小鸟为什么不会掉下来？不倒翁为什么左右摇摆而不倒？怪坡中椎体为什么由低向高滚？

学生思考、讨论，并鼓励积极的学生上台动手，近距离观察，甚至拿尺来量怪坡中椎体在不同位置的重心高度，将平衡鸟拆开来研究等，进而小组总结发言。（试回答的不同情况予以加分）

追问：刚才的演示实验及大家汇报的有关重心的现象，试总结物体稳定性的条件。

小组积极讨论，派代表发言总结“物体稳定性的条件：重心越低越稳定”。（视回答的不同情况予以加分）

设计意图：锻炼了学生运用已有知识解释并总结规律的能力，从生活走向物理，并激发了学生的动手欲，积极投入下面的动手实验环节。

（3）动手实验，合作创新：

实验1：将一元硬币立在手指上

实验器材：每组一元硬币两个、叉子四个

各小组动手实验探究，教师进行巡视。

若发现没有小组成功，教师通过视频“将啤酒瓶立在铁架台夹子上”以启发引导，学生通过观看视频，归纳总结出“降低物体重心的方法”以完成实验。

若巡视发现有小组成功（予以加分），表扬并鼓励成功小组派代表上台来展示并讲明步骤，以指导其余学生均能成功完成实验。

设计意图：锻炼学生的表达能力、指导能力，使不同程度的学生均能体验实验成功的快乐，从而由被动到主动，真正成为活动的主人翁。

创新思维能力训练：类似实验 ——“将一段胡萝卜放置在杯口的边缘上”。

设计意图：打开思维，拓展思路，利用身边的器材、文具等创新性的解决问题，学会方法灵活运用。

实验2：将一元硬币稳在竖直的白纸上

实验器材：每组一元硬币两个、白纸两张

难点：除硬币、白纸之外无任何辅助器材，从直观角度判断很难完成实验。

各小组动手实验探究、摸索，若有小组成功（予以加分），欢喜之情溢于言表，促使其他小组加强探究。

若没有小组成功，教师提示学生熟知的小游戏“找笔的重心”。（教师边说边演示——动态平衡找重心）

基于这样的提示，小组再动手探究，相信定有学生想到将纸折叠，再慢慢拉直，以达到硬币处于动态平衡，最终完成实验。（对成功的小组予以加分）

设计意图：重温旧实验，启发学生通过现象看本质，总结规律和方法，进而积极探究。

（4）活动尾声，意犹未尽：

教师首先根据小组的分数由高到低进行颁发特等奖、一、二、三等奖，充分肯定学生的表现，促进此类活动的再开展；最后实物展示 “奇异的饮水鸟”，由“奇异的饮水鸟”来结束本节活动课，并启发学生思考“没有电力装置，饮水鸟为什么会不停的饮水呢？”

设计意图：以这样有趣的实验结尾，吊足了学生的胃口，促使学生对有关重心现象的再研究，将物理的学习延续到课外……

【活动课外拓展作业】

1.每组各做一份 “有关重心”的总结汇报展板；

2.每组收集有关“奇异的饮水鸟”的资料，并写一份现象解释的报告。

五、活动反思

本节小实验探究活动课可操作性很强，涉及到的器材简单，易准备，贴近学生的日常生活；相信通过本节活动课学生更爱动手与动脑，并在快乐体验中培养了学生的创新与动手能力，从而提升学生物理的科学探究素养。