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新课程标准下初中物理实验探究习题的课堂阅读诊断实践研究

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【摘要】2022版物理课程标准在实验探究提出:要培养学生发现问题和题出问题的能力、动手操作和收集数据的能力、分析和处理数据的能力、表达和交流的能力。在初中物理实验教学过程中,教师除了要引导学生完成必做实验外,还可以通过课堂阅读同学们所完成的实验习题,对实验的设计,实验表述,数据处理进行分析,交流,有效的提高学生的答题规范性,也有效的促进学生的实验探究能力和交流合作、评估反思能力的培养。

【关键词】新课程标准;初中物理;课堂阅读微诊断;实验探究

2022版新课程标准非常重视学生实验探究能力的培养,在学业要求上提出在实验中有发现问题、提出问题的意识;能根据实验目的设计实验方案,会正确使用已学实验器材收集数据,能遵守实验室规则,注意实验中的安全问题;能对收集的数据进行整理,归纳总结, 形成结论并作出解释;有合作交流的团队意识,能撰写简单的实报告。

教师一方面针对学生的必做实验做好实验教学设计,准备好实验器材和场地等,尽可能多地给学生创造动手实验的机会,另一方面也可以在实验探究习题中,根据学生的答题情况,进行课堂阅读诊断,结合必做实验积累的基础,进行分析讨论,培养学生分析论证的能力、交流合作能力、评估反思能力,促进学生核心素养的养成。

一、重视物理概念的理解,引导学生注重从物理概念来分析研究实验

新课程目标提出能通过物理实验建构物理概念,深化对物理规律的认识,领悟其内涵及相互联系。实验教学和学生物理概念的构建相互促进,相辅相成。教师根据学生完成的实验探究的习题,选取在实验概念理解上存在问题的学生的例子,交给学生讨论分析。

例如: 小明看到滑雪运动员从越陡的坡滑下时,越快滑到底端。对此他猜想:“物体离地高度一定时,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”。请你设计实验验证其猜想。

(1)实验所需的公式: v=s/t

(2)实验器材:除了图26所示的器材,你还需要的测量工具有 秒表、刻度尺 。

(3)实验步骤(可用画图或文字表述):

部分学生提出,这位同学的实验探究设计,在对速度的概念理解上出现了问题。实验设计中,应该先理解物理概念,速度是反映物体运动快慢的物理量,是指单位时间内通过的路程。学生提出要基于速度的定义式v=s/t来分析和设计实验,而不能用停表直接测量滑块在长木板的速度,应从测量路程和时间进行实验设计。学生的分析讨论,促进学生构建物理概念,领悟物理概念与实验探究的相互联系。

二、注重实验研究方法的分析讨论,培养学生将实验探究方法及安全操作规范等运用于解决日常问题的意识和能力

新课标提出科学探究会受到各种因素的影响,学生在实验中能关注主要因素,忽略次要因素,能对实验进行反思,提出改进建议。教师在学生的必做实验中,进行了实验探究方法的教学,但学生的掌握和应用能力和迁移能力怎样呢?教师可以在实验探究习题中,选取一部分实验研究方法存在不足的例子作为阅读材料,给学生进行课堂的阅读式诊断例如:

实验步骤(可用画图或文字表述):

学生提出这位同学存在的问题是没有掌握科学的实验探究方法,题目要求验证猜想:“物体离地高度一定时,斜面坡度越大,物体从静止开始滑到底端的平均速度也越大”,但这位同学在整个过程中,没有控制物体的离地高度一定,没有科学的设计实验,需要进行实验改进。通过学生对阅读材料存在的问题的分析讨论,从实验研究方法上探讨学生实验设计中存在的问题,一方面可以反馈学生的实验探究方法的掌握情况,另一方面还可以使学生逐步掌握科学的实验探究方法和实验改进的能力,并逐步学会运用与解决日常问题。

三、针对实验表格设计、实验数据记录、数据处理等问题进行课堂阅读式诊断,引导学生学会数据处理分析

在教学中,教师发现部分学生注重实验步骤设计,却忽视了实验数据的记录和分析处理,其实收集数据的能力、分析和处理数据的能力、解释数据的能力、表达和交流的能力,是学生实验能力培养的重要环节。

新课标提出学生能根据实验数据通过归纳推理获得探究结论;有判断实验数据是否合理、有效的意识;能对实验进行反思,提出改进建;能对收集的数据进行整理,归纳总结, 形成结论并作出解释。

教师对学生在实验表格设计和数据处理中存在问题的实例进行课堂诊断。

例:画出记录实验数据的表格。

学生对该同学设计的记录数据表格进行讨论分析,指出表格中的没有体现控制变量的高度不变,也没有体现速度的变化情况,为了便于数据的分析、分享讨论,还可以增加物理量的中文表述以及统一单位等等。学生通过课堂阅读性诊断,交流分析,逐步掌握了数据表格的设计方法,掌握数据处理的方法。

随着新课程标准的实施,对教师在“双减”政策的要求下,在课堂上提升学生的实验探究能力,提升学生合作交流讨论的能力有了更高的要求。我们把学生完成的实验探究习题,进行课堂阅读的诊断,一方面提高了学生的学习兴趣,因为这些都是同学们自己存在的问题,他们觉得很亲切。另一方面,通过课堂上同学们之间的交流、分析学习,促进了学生发现问题和提出问题的能力、分析和处理数据的能力、解释数据的能力、表达和交流的能力的培养。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.物理课程标准(2022年版).北京:北京师范大学出版社,2022.

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