谈初中物理实验教学过程中不容忽视的几点策略

2021-08-05 08:26匡志海
数理化解题研究 2021年11期
关键词:凸透镜阻值细节

匡志海

(江苏省常州市新北区孟河中学 213129)

笔者结合常态化的实验教学中,发现大家非常容易忽略的几个环节,而这些环节的忽略很容易失去实验本身的价值和意义.为此,笔者结合多年的教学,总结以下几点:

一、探究真问题

实验探究本身为了探究而探究,而是基于生活或观察到的现象、问题、困惑而基于的问题进行探究.比如,在凸透镜成像规律的环节,很多老师就直接开门见山来探究凸透镜成像规律,而学生却不知道为什么要探究,也不知道具体要探究什么?这样的探究很容易让学生摸不着头脑,也很容易失去探究的欲望.为此,我们可以还原实验探究的前奏,让学生在探究体验中发现“凸透镜成像可能是有规律可循的”这一问题.

比如,我们在上课前,可以给每个学生发一个凸透镜,让学生去看一下,看看书本上的字,看边上的同桌,再看看远处的景物(试着改变凸透镜到被观察物体的距离).在体验完成以后,我们再请学生谈谈他们看到的现象,追问学生,你觉得看到不同像的原因是什么?此时,学生就发现,刚才我们的体验,其实是在用焦距相同的凸透镜观察物体时,改变了物距,从而形成不同的像.那么凸透镜成像时,物距和焦距的大小关系对成像特点有什么具体的影响呢?这样的探究是基于学生亲身体验而生成的,生成的不仅仅是所有探究问题的顺势导出,更凸显出“控制变量法”思想的隐性存在.

实验是基于真问题而探究的,这种探究不仅激发了学生的兴趣,更启发了学生的思维,激活了学生的参与度.基于“真问题”的探究不仅可以非常科学合理的启发学生的参与度,更能助推学生探究能力的全面提升.

二、把握真细节

实验中有很多细节设计、操作都是有其特定的意义与价值的,这些细节将开启学生实验分析能力、设计能力的提升,而这些能力的提升并不是一蹴而就的,而是需要长期训练、积累而成的,为此,我们需要在实验教学、实验探究过程中,把握好真细节,将实验的过程、体验的过程还原给学生,从而实现实验细节的价值突破.

比如,在探究水的沸腾特点的实验过程中,我们一如既往的像在家里一样烧开水,这个过程如果还原给学生的话,我们从表面上看好像是损失了课堂上的时间,但是,从根本上分析,其实是获取了实验细节的价值.在课堂上,我们可以给学生以下备选器材供学生选做

被加热的水:A.开水适量 B.温水适量 C.凉水适量

用于加热的烧杯:A.250ml烧杯 B.50ml小烧杯

C.250ml加盖烧杯 D.50ml加盖小烧杯

如何缩短加入的时间:A:用少量水 B:加盖子

C:用外焰加热 D:用用热水加热

将实验器材的选择权和实验细节的注意点还原给学生去思考和体验,在失败中发现很多细节的重要性和必要性,这时不同小组的学生在参与实验的过程中,会因为器材的差异出现实验成败的差异,有部分学生会收集不到实验数据.此时,我们再次和学生分析,器材选择和部分细节注意点的关键所在.此时学生可以发现,我们在实验中选择少量的开水做实验,可以大大缩短实验的时间,加上盖子,效果更理想,如果用热水等,效果更是显而易见.

三、参与真分析

实验数据、实验现象的采集与分析是学生实验技能力提升的一个关键点,这个点需要教师在课堂的实验教学过程中充分还原给学生一个思考的过程,更需要启发学生对实验数据或实验现象进行真正的分析,这种分析将帮助学生学会对数据和信息进行深入的分析和对比.分析的过程是思维真的深入的过程,也是学生思维能力提升的关键点,为此,我们需要从两个方面还原学生的分析过程.

1.分析留白.所谓的分析留白就是教师要给学生思维的空间和时间.教师对学生即将分析的内容是了如指掌的,但是对于学生而言是一片空白,面对这种现象,学生的分析就是给学生足够的时间来保障他们的分析.空间是要教师保障每个学生都能参与其中,在学生之中,存在着一定的差异,不是每个学生都能分析出较为正确的答案或者把握正确的分析方向,此时我们要还原学生相互交流讨论的机会,让每个学生都能参与分析,采用“兵教兵”的形式促进学生分析能力的全面进阶提升.

2.分析引导.对于部分有难度的分析,我们教师需要采用问题导向的方法来引导学生的分析,这种方法可以教会学生掌握基本的分析方法,明确分析的方向,促进学生分析能力的逐渐提升.比如,在下面是2015年南通市中考34题实验题的第三第四问题,一组数据的分析过程中.

例题:探究“电流与电阻关系”的实验中,提供的器材有:电源(电压9V)、电流表、电压表、滑动变阻器R、电阻箱R0、开关及导线若干.

(1)、(2)(3):略

(5)连线时发现有一个错误数据点,反思产生原因,小明回忆是某次将R0的阻值由Ω变换为错误数据点对应阻值时,未调节滑片P就读取电流而造成的.

结合这个问题,我们教师就可以提问以下几个问题

问题1:错误的点是哪个?

问题2:这个点告诉我们R0等于多少?

问题3:此时,电流是多少?

问题4:你能否列出等式求出此时滑动变阻器的阻值吗?

问题5:在上一组实验操作时,滑动变阻器的阻值是不是也是这个值?

问题6:上次的实验操作是否正确?

问题7:如果正确,说明定值电阻两端的电压为多少?

问题8:电源电压知道吗?

问题9:现在知道将R0的阻值由Ω变换为错误数据点对应阻值的.

有了这些问题的导引,学生顺其自然的将问题顺势而解,教师再留一部分时间给学生进行消化和独立解答,答案就显而易见了.在此,学生不仅顺利解答出了正确答案,也学会了如何分析这么一道压轴题,在分析的过程中,学生的思维循序渐进的,学生的感悟也是深刻的.

四、实验真评价

实验的评价也是一项真实而有效的实验过程,在常态的教学过程中,由于时间问题,很多教师在这个环节往往是一带而过,或者等到习题讲评时再去评价.其实,实验的评价需要两个关键要素.第一就是评价的及时性,因为评价是基于实验操作的整个过程而评价的,学生在刚刚参与好实验以后,才能发现实验的不足或亮点所在,在这个过程中,我们需要对相应的实验马上进行分析,因为,过来这个时间再去评价的话,又是纸上谈兵、空对空了.第二就是真实性,基于我们实验的要求、目的、原理等,实实在在去分析实验的各个细节、本质等,客观公正的评价实验过程中的不足与亮点,只有这样,才能进一步揭秘实验的本质,也才有可能进一步完善实验.比如,我们在探究声音是否能在真空中传播时,我们就可以激发学生对实验的评价,从而建构新的认知.

比如,我们给学生做真空能否传声的实验中,我们准备好如图所示的真空罩、电铃、抽气筒等实验,在将发声的电铃放进真空罩中,慢慢的抽气.此时我们就采用下面的问题链来解决.

问题1:你听到声音变化了吗?

问题2:声音变小了说明了什么?

问题3:这个装置好不好?

问题4:为什么不好?最好达到什么效果才是较为理想的?

问题5:既然不能够改进,我们可否根据现在的现象进行推理?

问题6:如果我们再怎样做?可以进一步证明我们的猜想是成立的?

这样的现场分析、随即追问、立刻启发,就进一步让学生参与度实验的评价过程中,并在评价的过程中,启发学生思考,如果怎么操作,可以证明猜想,学生很快会想到往真空罩里放气,如果声音越来越响,就证明猜想的正确.

实验,是中学物理学习过程中最主要的学习手段和学习工具,在此,我们必须高度重视实验的各个环节,充分还原实验本身的价值和意义,让学生在深入实验操作与探究的过程中,也深入思维、深入思考,最终让实验的思想成为学生固有的科学素养,成就物理学习的同时,也成就快乐的成长.

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