注重实验探究 培养核心素养——创新变革《欧姆定律及其应用》教学模式

发表时间:2020/10/29   来源:《教育学文摘》2020年20期   作者:姜荣婷
[导读] 物理课程标准提出了新的教学理念:“从生活走向物理,从物理走向社会。”
        姜荣婷
        烟台港城中学  

        物理课程标准提出了新的教学理念:“从生活走向物理,从物理走向社会。”这给新时代物理教育教学工作指明了前进方向,提供了根本遵循。我作为一名一线教师,始终秉持“物理教学贴近生活实际,贴近学生亲身体验,激发学生自主探究物理现象、揭示物理本质和规律的积极性主动性创造性”的教学理念,在“新课改”浩荡东风引领下阔步前行。特别是在初中物理鲁科版九年级上册第十三章第二节《欧姆定律及其应用》的授课中,科学把握学生认知规律,注重科学探究,培养核心素养,取得良好的教学效果,得到广大师生的肯定与好评。主要做法是“三注重三探究”:
1.注重联系实际,探究生活情境
        以生活为背景,引导学生通过实验、观察、探究、讨论、交流等方式由表及里,深化思维,加深对本节课内容的理解,培养学生理论联系实际、物理结合生活的意识和能力。
1.1引入课题
        刚上课时,让学生观察手机电池的外形,通过“手机电池短路”的视频,创设情景,引起学生学习兴趣,使学生认识到生活中处处有物理,让物理飞入寻常学生家。
1.2练习应用
        学习欧姆定律之后,引导学生应用欧姆定律解释手机电池短路为什么会起火,让学生意识到短路非常危险,为此手机电池的正负极做成凹陷状以避免短路,同时引发学生回忆洗海澡或者在水上乐园玩耍等需要用防水塑料袋来装手机的情境。
1.3动手操作
        在“亲身感受触电”的环节中,主动爆料自己生活中不会灵活运用物理知识的经历,鼓励学生要勤动手,积极参与每一个实验,从实验中获得灵感,加深对物理知识的理解和把握。
1.4联系生活
        让学生体会用欧姆定律公式和变形公式来解题的注意事项中,我选了一道题——解释小鸟为什么不怕高压线,这是学生生活中最常见的现象,而且为了降低难度,题目设计成两问,巧搭梯子,让学生顺利地完成解题环节。
2.注重过程教学,探究物理实验
        设计可操作性强的物理实验,既能提高学生的学习兴趣,又能提高学生的观察能力。注重学生的认知过程,会让学生通过亲身体验获取知识、学到方法、促进能力发展,全面提高学生的学科素养。
2.1分组实验一“验证电流表不可以直接接到电源两端,而电压表可以”
        实验中,坚持用学生电源替代电池,主要优点是:不但输出电压稳定,而且如果学生错误操作,将电源短路,学生电源会瞬间断电,这样更有利于保护实验者和实验器材的安全,更有利于实验的成功。
        细心的学生会发现,当用电流表大量程进行实验时,电流表并没有超量程,这是不是说明电流表可以直接接到电源两端呢?我顺势点拨:导线、电源、电流表是有电阻的,它们只是电阻很小,在初中阶段我们把它们的电阻近似为0而已。因此,电源短路的电流并不是无穷大。接下来,巧妙地运用实验数据1.5A,与学生一起计算此时电路的总电阻,规范计算步骤,把它当作应用欧姆定律解题的例题。
        学习的最终目的是为了联系生活。我鼓励学生和生活经验相对比,思考“既然电流表有的时候并没有被烧坏,为什么生活中,不允许将电流表直接接到电源两端呢”。学生很容易看出生活中的电压值比实验电压值1.5V大很多。
        “外行看热闹,内行看门道。”这种突出思维过程的教学模式既培养了学生的观察能力,又最大限度地激发了学生的创新思维。
2.2分组实验二“触电实验”
        
        
        
        
        
        
        
        

     
        在该环节中,我鼓励学生将自己直接接到电源两端,在低电压下找到触电的感觉。引导学生分别把两只手、手背的皮肤、舌头电阻依次减小的三个身体部位接入电路,体验触电的感觉。实验现象是,前两次没有感觉。我及时引发学生思考:电路是通路,是有电流通过人体的,为什么没有感觉呢?原来,由欧姆定律可知,电压很小,人体的电阻很大有几千欧姆,当电流非常小时,手部感受不到。而舌头就不一样了,不但电阻小,而且神经灵敏。学生感受到了“麻”“刺”,亲身经历了“触电实验”的探究,课堂气氛空前高涨,整个课堂达到了一个小高潮,学生在探究中体会到了获得知识的快乐感与成就感。
        为了和前面的学习内容相结合,我让学生思考:触电是很危险的,可为什么老师放心让你们把各个档位的电压都试一试呢?学生们一致回答:以前学过,人体的安全电压是不高于36V,而学生电源的最高电压才9V。就这样,在潜移默化中,教给学生一种学习方法:新旧知识联系起来,融会贯通,以实验探究强化物理学习效果。
3.注重德育渗透,探究科技发展
        本节课多处蕴含了学科德育内容。譬如说,强调解题规范,指导学生如何学习,如何把物理知识应用于具体生活。再比如说,学习欧姆的科学品质,了解现代科技“维修高压线”。
        
        
              
        
                   图4 微课:欧姆的生平              图5 微课:云中行走修电人
        
3.1学习欧姆的科学品质
        在观看我亲手录制的微课---“欧姆的生平”后,学生们各抒己见,发表了对科学家欧姆科学品质的见解和想法,迅速拉近了物理与现实的距离。
3.2了解“高压线的维修”
        在观看短视频“云中行走修电人”后,学生了解到高压线维修是依靠人工完成的。工人们在高压线上行走,都是带电操作,当今还没有切实可行的高科技产品可以代替人做高压线维修。
        学生们一致反映,首先认识到工人们必须掌握丰富的物理知识才能保证安全,才能顺利地完成任务;其次体会到科学技术对人类生活的影响。学生纷纷表示,一定好好学习,发明创造出新的科技手段,替代人来完成这项危险工作。
4.关于创新变革教学模式的几点思考
4.1实验设计的优点。通过对两个创新实验的探究,学生亲身体验了电流表和电压表的使用,亲身感受到触电是非常危险的。有的人可能虽然学了电学,但是也不敢去操作家用电器,对家庭电路避之唯恐不及。所以,在学习电学的初期,让学生获得触电这种体验是难能可贵的,让学生感到看不见摸不到的电并不神秘,会更加期待后面的深入学习。
4.2实验器材的优点。选用的“学生电源”非常给力,可以输出1.5V、3V、4.5V、6V、7.5V、9V的电压,和电池组相比较,简化了器材。而且输出电压稳定,一旦误操作短路马上断电,保障了实验者的安全。
        九万里风鹏正举,崭新的时代孕育着崭新的希望,让学生理解和把握物理学科特点和知识结构,注重实验探究,培养核心素养,不是一朝一夕可以完成的。我将只争朝夕、不负韶华,继续秉持“用精湛业务取信于学生”的理念,继续引领学生们在知识的海洋中展翅翱翔!
        
        作者单位:烟台港城中学  姜荣婷
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