融合创客意识,开展物理探究性实验

2022-01-04 11:03山东省邹城市实验中学左福海
青年心理 2021年13期
关键词:所学创客物理

山东省邹城市实验中学 左福海

核心素养视域下教师不仅仅是知识的传授者,相对于课程开发、培养学生思维品质、提高学生实践能力而言也具有重要意义。创客意识作为教学的一种手段,对于培养学生创新思维、深化物理课程学习内涵、展开物理探究性试验具有重要意义。教师在实际教学中要根据学生的实际情况和教学环境设计课程内容,融合创客意识,灵活运用教学手段进行教学。

一、利用不起眼的素材,创造“低科技”

实现创新创造不一定需要先进或完整的创客空间,在实际学习中,教师要教育学生留心身边不起眼的事物,从日常点滴素材开始,依靠自己的理论知识,创造“低科技”。

“创客精神”不一定是“高科技”的产物,在高中物理课程的探究中,教师引导学生依据仅有的实验器材,通过简单的模仿和联系也可以得出正确的数据。因此在实际学习过程中,教师要帮助学生着眼于身边的事物,利用不起眼的素材,促进“创客意识”指导下“低科技”的发展,从实验教具入手,完成物理教学目标。

二、抓住“兴趣点”,鼓励自主探究

“兴趣是最好的老师。”教师要融合创客意识,激发学生的学习热情,抓住学生感兴趣的课程内容,引导其自主探究。

例如,学习“重力G”时,教师为学生引出“牛顿在树下发现苹果掉落于是思考为什么东西都是向下坠落从而发现万有引力”这一故事,从而激发学生的兴趣,引导学生学会观察生活中的事情,结合所学知识进行思考分析,从而开展自主探究活动。结合“创客意识”给出关于“力的分解”这一内容,教师给出这样的题目“分解小车静置于斜坡上时所受的力”。这一题目的场景来源于生活,学生在日常学习或娱乐中经常可以看到这样的场景,而对于其物理理论知识的分析却从未引起重视。对此,教师以源于生活的题目进行引导,启发学生自主探究。学生对之前所学过的关于“重力G”“弹力Fn”“摩擦力F摩”等几种力的形式进行分析,并画出简单的草图进行演示,从而分析出力的大小、方向等,判断小车静置于斜坡时的受力情况,从而将日常现象与物理专业相联系,感受到学科知识的重要性,激发兴趣,并学会自主探究性地学习。

高中阶段教师要注意将学科知识与生活实际相结合,激发学生的兴趣,鼓励学生学会自主探究,明确物理学科知识能更好地指导我们的生活。

三、借助信息技术资源,进行深度探究

科技的发展为教学资源及教学手段带来了便利条件。在实际教学中,尤其是对于高中物理课程的学习,需要大量的研究和实验。在“创客意识”的背景下,教师要运用这一信息技术资源,引导学生开展深度探究,将传统意义上难以完成的实验依靠一定的技术设备进行演示或模拟,从而更好地完成教学任务。

例如,在教“匀变速直线运动”这一单元时,探究在匀变速直线运动背景下,根据教材给出的内容——“速度”与“时间”的关系得到“V=v0+at”关系公式;根据“位移”与“时间”的关系得到“X=v0t+1/2at2”关系公式;根据“速度”与“位移”的关系得到“v2-v02=2ax”关系公式。关于“匀变速直线运动”在日常生活中难以准确把握,仅依靠想象学生难以理解这一概念,对于解题的过程更是不知所云。但随着科技的发展,教师可以利用多媒体技术结合动画视频或者3D模拟,让学生直观了解到“速度”“位移”“时间”三者的关系,在每一关系背景下,教师可以将学生分成不同的小组,让每组学生自己融合“创客意识”进行探究。例如教师给背景动画:“一辆汽车紧急刹车时加速度7m/s,若必须在3s内实现停车,那么该汽车行驶速度最大是多少?”结合对过程的演示,学生能更好地理解题目内容以及解题的方向,根据这一要求,教师引导学生依靠之前所学的“打点计时器”进行模拟实验,将所得到的数据收集整理,结合教材内容进行解题,能更好地帮助学生理解物理学科知识,同时提高动手操作能力,开展深度探究性学习。

信息技术为教学带来了便利条件,在这一背景下,教师要更好地引导学生开展探究性实验,在融合“创客意识”的同时鼓励学生开展深度探究,培养学生的操作能力,提升教学效果。

四、解决生活问题,体验应用价值

物理课程中所学到的知识来源于生活的同时也能指导我们更好地生活。在实际教学中,教师所提出的问题,所传授的知识要和学生的思维水平、对社会的认知和对生活的观察紧密相关。因此教师在教学过程中要从生活实际出发,让学生体会到知识的价值,感受学科的魅力。

例如,在教“用牛顿运动定律解决问题”这一课时,教师通过学生所学的理论知识结合生活中常见的问题进行比较,得出解答过程的同时解决生活问题,体验应用价值。如在生活中学生喜欢滑雪运动,不少学生都知道从坡上下滑、双膝下弯的这一过程,但从物理角度进行分析,已知滑雪运动的状态,结合所学知识可以求出物体的加速度,从而结合牛顿第二定律确定物体所受力的情况,如某学生体重70kg,以2m/s的初速度从山坡匀加速下滑,而该山坡的倾斜角为θ=25°,在4s时间内下滑路程x=60m,求在这一运动过程中滑雪所受到的摩擦力。这一问题不能采用公式直接解答,而是需要学生进行分析,建立直角坐标系,将题目所给数据即重力G进行方向分解,求出加速度a,由所学知识“牛顿第二定律F=ma”得出摩擦力F摩的值。这一过程是学生依靠所学知识在生活中运用解决实际问题的过程,这一阶段教师要引导学生体会知识的价值,感受学科的魅力,结合“创客意识”进行思考、分析,培养学生的物理思维品质。

“学以致用”是教学的出发点也是落脚点,素质教育背景下学生不仅仅要学习理论知识,更多的是结合理论知识进行分析、思考,从而感受理论知识对生活的影响,在学习中深化认识,在认识中更好地学习理论知识。

五、搭建展示平台,体验成功的快乐

每一位学生都渴望获得教师、同学或者家长的认可。高中阶段的学生思维发展和认知能力形成一定的水平,因此教师要关注学生的心理状况,结合“创客意识”对学生学习的成果进行展示,让学生体验成功的快乐。

例如,在教“机械能守恒定律”这一单元时,教师根据所讲解的内容让学生自己进行思考,分析“机械守恒”的内涵,融合“创客意识”让学生按照教材内容以及对知识的理解程度进行实验。教师将学生分成不同的小组,每组学生根据自己收集的资料或者在日常生活中所见所闻进行实验。每组学生通过自己准备的实验器材以及自己设计的步骤进行实验,并将所得到的数据进行记录,从而对教材内容及定律进行验证。教师通过搭建平台使每组学生将自己的探究过程和得到的数据进行分析,将自己的认知和结论进行展示,让学生体会试验的乐趣,感受成功的喜悦,这一过程能够帮助学生更好地理解教材内容,同时提高学生的实践操作能力。

物理学科的学习离不开学生对实验的练习,这一过程需要教师引导学生融合“创客意识”,依靠现有的实验器材以及理论知识进行学习,帮助学生更好地开展物理性探究实验。

总之,素质教育背景下教师要关注学生的发展,本文从利用不起眼的素材创造“低科技”、抓住“兴趣点”鼓励自主探究、借助信息技术资源进行深度探究、解决生活问题体验应用价值、搭建展示平台体验成功的快乐五方面出发,旨在引导学生开展物理性探究实验,培养学生思维品质。

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