创建实验型教室 落实新课程理念.pdf

E-mail:43.校本教研May.2023中物理教学参考Vo1.52 No.5创建实验型教室落实新课程理念易毅（新疆霍城县江苏中学新疆伊犁835200)文章编号：10 0 2-2 18 X(2023)05-0043-03中图分类号：G632.4文献标识码：B摘要：新课程倡导“教学内容情境化”“过程探究性”，将教学内容作为过程探究性实验的对象，深度融合在课堂教学中。充分利用已有空间及实验器材，创建“实验型教室”，开发适合讲授的实验课程资源，尽可能让学生自已动手多做实验，培养其物理学科核心素养。关键词：课堂教学；实验型教室；探究式课堂一、创建“实验型教室”，满足课堂教学及实验探究的需要实验型教室是指具有实验功能的教室，将讲授和实验结合起来，方便物理学科教学的教室。创建实验型教室，可以对学校中的现有教室进行改造，改成具有实验功能的教室；也可在新建教室时留下有合理空间，附建一个具有简单实验功能的空间。创建的实验型教室应具有以下特点：一是要具有主题性，各年级教室要涵盖相应学段的主要实验；二是要具有开发性，以便师生开发实验、改进实验或根据需要自制仪器进行实验；三是方便性，便于课堂和课后短平快的操作使用。例如，高一教室配备力学实验仪器，高二教室配备电学实验仪器，高三教室配备高中主体实验仪器。既能营造出浓厚的情境化氛围，让学生置身其中，方便探究实验，充分利用物理实验教学的独特性，从时间、空间上满足教学对实验探究的各种需求，给学生提供自由实验的空间。比如，笔者所在学校就对老教室进行了改造，在教室制作了实验壁橱：把游标卡尺、螺旋测微仪、电表等常用仪器，分类摆放在教室周围的壁橱里，不但方便教学，还有利于学生熟悉仪器并随时使用，为学生课后自主实验探究提供方便，为开展开放性实验提供物质条件。二、创建“实验型教室”，让课堂成为落实新课程理念的根据地1.溯本式递进完成教材上实验的基本任务并乘势推进教材实验是引导学生学习的基础，但受实验条件的限制，常有利用视频播放实验的现象，高三教学更是普遍把演示实验变成了讲解实验，用实验专题替代了分组实验；如果有实验型教室为教学提供方便，讲实验的现象自然就会大大减少，“做实验太麻烦浪费时间”“做实验不如做实验题高效”的旧观念自然就被革除。实验型教室使新课程不再只停留在理念层面，物理教学也就能实现“溯本求源”的境界，教学中，让学生随时动手操作实验，教学效果更好，效率更高，甚至在掌握基础知识的基础上，探讨实验的改进，实现课堂教学的创新。案例1探究加速度与力、质量关系的实验。实验装置如图1所示。小车细绳打点计时器纸带小盘和砖码一端有定滑轮的长木板图1师根据实验装置分析实验器材和方法，是否可以用其他器材及方法替换呢？说明理由。学生提出多种新办法，这些方法都是在“源实验”的基础上进行改进，下面选取学生设计的两个方案进行阐述。方案1给长木板不带定滑轮的一端下面垫一块薄木块，调整木板的倾斜度，使小车不受牵引时能拖动纸带匀速运动。如图2 所示，斜面可以达到平衡摩擦力的作用，打点计时器M纸带图2方案2用力传感器将细绳的拉力直观表示出E-mail:.校本教研2023年5 月中物理教学参考第5 2 卷第5 期来，如图3所示，纸带Mm。打点计时器和力传感器Qm图3通过对实验溯本求源式地复习，极大提高了学生实验的积极性，探究实验设备、实验方法的“变与不变”，达到了融会贯通的目的，提高复习效果。2.“情境化探究”将课本中物理概念的学习设计成课堂实验，通过新颖的引入和探究，实现深度理解大多数物理概念都比较抽象，有些实验做起来困难较大，教师根据实验型教室的条件对其进行改进和补充，能够提高课堂实验教学的效率，让课本相关实验更贴近学生的学习和生活。例如，可拆变压器几乎每个高中实验室都有，只需要用电表探究获取数据就可以得出变压的规律，通过改进“变压器”让学生的实验操作体验更好。案例2“探究感应电流产生的条件”教学中，对“穿过闭合回路的磁通量发生变化”验证时，设计探究性实验。笔者设计的三个实验方案，如图4 所示，并且提供了必要的实验器材，让学生自主探究方案1方案2方案3图4实验方案1和实验方案2 都设法改变了磁感应强度B，而线圈的面积S保持不变，实验方案3则磁感应强度B保持不变，设法改变线圈的有效面积。通过学生反复探究，得出一个阶段性结论：磁感应强度B和线圈有效面积S，只要有一个量发生变化，闭合回路中就会产生感应电流。3.趣味性创意通过设计、开发和应用实验彰显物理原理，培养创新能力尝试将富有趣味性的物理习题与创意性演示实验相结合，纠正学生“重解题轻实验”的错误观念，降低习题的抽象性，从而提高学生的解题能力。趣味性强且富有创意的演示实验的开发和应用，对提高学生的学习兴趣非常重要，让学生在解决问题的同时，获得成就感。案例3从一个竖直圆的顶点A，沿不同方向有许多光滑轨道，如图5 所示。比较小球分别从A点由静止沿不同轨道滑至圆周的B、C、D 各点的时间（设直径AC为d）。解题前，先让学生代表完成实验，如图5（a)所示，用自行车圈作为圆周，用光滑细铁丝作弦，将三个小球穿在铁丝上，让三个小球同时从顶点A处由静止释放，发现三个小球同时到达圆周（可听到同时撞击声）。学生对观察结果感到惊，引发思考：位移大的为什么会和位移小的下滑时间相同？加速度大小的差别与什么有关？位移大小与什么有关？推断均与弦的倾斜角度有关，导出s=2Rcos,a=gcos。学生还会自觉将装置倒放，如图5（b）所示，使三个球逆向运动，培养学生的逆向思维，提升学生自主实验的能力，促进学生独立钻研的能力的提高。猜想将小球按如图5(c)所示的位置放置又会如何运动？（在同一竖直面，圆心在同一直线上，外部相切）。ACO9RB9DD一021BiR1d2C3A(a)(b)(c)图54.载体式融合依据物理概念依附的载体，知识与情境化的“实验过程”深度融合，对课堂教学进行优化设计通常，教师讲解“物理概念”的一般方法是：通过分析讲解典型例题，再配以大量的练习进行强化训练。这与理想中的好课一个创境、导向、探路、架桥作用相去甚远。笔者以物理概念及习题为背景，深度融合生活情境化及生活体验过程，帮助学生突破思维障碍，正确建构物理模型。案例4 在复习速度、平均速度以及瞬时速度的时候，笔者让一名学生在教室里面围绕座位跑步一圈（ABCDA或者几圈）如图6 所示，先加速跑步中间停顿一小段时间（减速跑步也可以)加速跑步停止下来（只要不是匀速可以了）。图6E-mail:4（本文编辑：王萍）.校本教研May.2023中物理教学参考Vo1.52 No.5教师讲解平均速度的定义，引导学生得出计算公式，对应上面不同时刻和不同的位移，如AB的位移；AC的位移等，对应不同阶段的位移和时间是不同的，因此，对应的平均速度也不同，这样就非常清楚地让学生理解了位移与发生这段位移所用时间相对应，使其正确理解这个概念。瞬时速度既是本节课的难点也是重点，学生理解比较困难，特别是对某一时刻或经过某一位置速度的理解。学生通过实验观察到：对于不同位置（每个学生的座位)或者是某一时刻这名学生对应的速度是有差异的。通过这个实例清楚地展示了平均速度，只能粗略地描述物体的运动状态，而瞬时速度能准确地描述物体的运动状态。通过上述实验，学生能清楚地观察到运动的平均速度为0，但是对应某时刻的速率却不为零。明确了平均速度与速率的区别。总之，课本上也有运动的具体实例，但是没有在教室具体展示运动实例更能刺激学生。通过概念试题实验化、情境化的深度融合的课堂教学，一方面创设了高效、愉悦的课堂氛围，另一方面培养学生学习的兴趣。5.“情境化训练”注意对物理习题内容还原到实际情境中，依据各类物理习题背景进行“实验化”体验课堂教学和课后练习都要避免抽象化，要有意识地渗透生活中的物理现象，对学生理解物理概念和规律，及实验现象进行综合分析都有较大的帮助。案例5小明参照网上的“电池取火”实验，将口香糖的锡纸剥下来，剪成中间窄、两端宽的形状，将锡纸两端连接在一节干电池的正负极上，过一会儿，锡纸中间部分燃烧起来，如图7 所示。关于此实验下列说法不正确的是（A.锡纸光亮的一面是一层铝箔，铝的电阻率随温度的升高而增大B.锡纸中部剪窄后与没剪时相比电阻变小C.短时间内锡箔纸窄处会产生较多电热D.单位时间内流过锡纸宽部的电荷量等于流过窄部的电荷量评析此题主要体现物理观念和科学思维两个维度，注重联系实际，通过实验培养学生应用概念和规律解决实际问题的能力。以物理小实验为情境考图7查学生对恒定电流中的电阻定律、电阻率、电流的定义式、电量等物理概念的理解和应用。6.“生活化体验”“实验型教室”要注重基于学生生活情境设计教学将学生生活中的活动与物理习题深度融合，并在课堂上展示。习题背景有很多生活实例，如，利用纵跳摸高、蹦床、投球、跑步等运动过程，考查超重、失重、完全失重等知识点，也可以考查运动学的相关知识点。案例6某同学上体育课展示自己纵跳摸高的能力。已知质量m=50kg的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10 m，比赛过程中，该运动员先下，重心下降0.5 m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.9 0 m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10 m/s，则A.运动员起跳过程处于完全失重状态B.起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大C.起跳过程中运动员对地面的压力为9 6 0 ND.从开始起跳到双脚落地需要1.0 5 s讲解这类试题时，教师可以先让学生亲身体会题目中表述的运动，感受运动过程中的超重、失重、完全失重，也可以让学生站在一个大的台秤上完成下、及离开等动作，观察运动过程中台秤的读数，然后再理论分析超重及失重、完全失重现象，教学效果非常明显。三、创建“实验型团队”，建设配套的管理机制，确保新课程教学培养创新人才的作用为了充分发挥“实验型教室”的特别功能，各个班级需要组建一支固定的科创团队，科学化管理，根据自身需要进行实验探究，为教学实验服务，有明确的目标、任务和日程安排，实验课代表负责管理，开展实验活动，各个小组组长要负责小组实验管理和反馈。教师要对科创团队提出一定的要求，如改进实验教学或自制实验教具的方法。实验型教室虽好，但如果管理不善就会搞得乱七八糟，不但起不到应有的作用，还存在隐患。各个班级都要在教师的指导下，建立与“实验型教室”配套的管理机制，制定明确的规章制度作为管理和运行保障。因此，建设实验型教室需要创建相应的实验型团队，建设配套的管理机制，这样才能更好地落实新课程教学。参考文献1孙春成，徐凌峰.“感应电流产生条件演示仪”的制作与运用J.物理通报，2 0 18（2）：3.