论文部分内容阅读
【摘要】基于体验式物理实验教学情境创设的策略进行本节课的教学设计，创设情境引导学生在物理实验课堂中的主动去体验，激发学生学习物理的兴趣，调动学生在物理实验过程中的积极性和参与性，让学生在亲历的过程中体验学习，主动参与知识的建构，发现规律，总结实验结论，并能够通过知识迁移应用实际生活，创造性的解决实际问题，从而使学生在体验物理实验教学过程中逐步形成适应个人终生发展和社会发展需求的必备品质和关键能力，最终达到了培养学生的物理学科核心素养。本文通过对基于核心素养下体验式物理实验教学情境创设的策略，以“阿基米德原理”课堂教学为例进行分析。
【关键词】基于核心素养；体验式物理实验；情境创设；教学策略
体验式实验教学情境创设立足于学生在情境中体验实验，包括感官体验与实验过程的情境重现，经历“提出问题、猜想，选择实验器材、设计实验方案、分组实验、收集数据、分析与论证、评估”等科学探究过程，学生能在体验实验过程中形成物理概念、提炼出阿基米德原理，能正确运用科学思维方法，进行科学推理、找出规律、形成结论，并能用阿基米德原理解释自然现象和解决实际问题。可以发展学生的科学思维。有效的创设真实情境，培养学生科学探究的能力，激发学生进行科学思维体验，同时的运用物理学史和科学家渗透人文底蕴、科学精神，从而培养学生的科学态度与责任。
一、创设情境导入新课
活动1：观看视频：播放“国之重器振华30”宣传片，展现振华30雄姿。让学生思考这么大的船如何测出它所受的浮力？
设计意图：用视频形式创设情境聚焦学生的的目光，基于学生已有经验创设问题情境，同时渗透爱国教育和国防教育。
二、创设情境体验提出问题
活动2：请两位学生用手把空矿泉水桶向下慢慢压入装满水的水桶中，另一位用水盆装溢的水，矿泉水桶浸入水中越深，排开水越多，向下按越费力，说明水向上的浮力越大。
设计意图：让学生体验实验过程，由抽象到直观，从“运动观念”“能量观念”的变化，使学生在体验中能真的感受到问题的存在，促使学生去发现问题，提出问题，进而提升学生科学探究的意识，从而促进学生物理观念的培养。
三、引导学生对体验过程的思考，进行合理猜想与假设
活动3：引导学生猜想及假设浮力的大小与物体排开液体重力之间的关系。给予学生讨论时间，并对体验过程所提出的问题，大胆进行猜想与假设。
设计意图：学生能在体验情境中发现并提出可探究的物理问题，具备的知识和经历提出合乎逻辑的猜想，养成终身探索习惯，从而培养学生的科学思维。
四、创设问题情境，提升学生制定计划与设计实验能力
活动4：让学生观察桌面的器材，然后思考讨论以下问题：实验需要测量那些物理量？那些测量工具？同时需要解决的问题：①如何测量物体受到的浮力。②如何测量被物体排开的液体的重力。③溢水杯中的水应为多少？④先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢？根据所要测量的物理量小组自己设计实验表格以及自己组装实验器材，教师利希沃平台投影仪展示出各小组设计实验的方案、实验表格。
设计意图：让学生亲自设计方案、表格和参与到实验器材的安装，这环节具有较强的创造性，同时培养学生实验技能与方法，正确使用实验器材，并且直接影响着探究的结果，决定着猜想与假设能否得到验证。因此，教师要创设情境给予学生活动的时间与空间，打提高学生的自主性与参与性，并能自行解决问题，从而培养学生的科学思维。
五、注重学生实验过程，重现实验情境，培养学生的科学探究能力
活动5：学生根据自己设计好的实验步骤进行实验，将小组所测得实验数据记录在表格中。教师手机拍摄学生在实验过程的视频、照片，在学生交流各自小组实验过程时，教师利用希沃平台重现学生實验操作情境，让学生看到各自小组实验过程中的存在哪里问题，以及其他小组织如何正确收集实验数据，并交流大家的做法，解决学生在实验过程的疑惑。
设计意图：让每一位同学都能够大胆动手实验自主操作实验，并从通过操作实验中测出实验的数据。分析物理实验的探究过程，正确使用仪器进行测量，会控制实验条件和排除实验故障，能独立地完成实验报告等。这样做既可以达到熟悉实验的目的，以此激活学生的实验探究能力，使他们的潜能和创造性充分地表现出来，让他们充分体验探究过程，从而培养学生科学探究的能力
六、创设成果展现平台，进行数据分析与论证
活动6：鼓励小组成员能够大胆上台展示自己小组的成果、欢迎其他小组的同学进行质疑、各小组之间对于有不同意见的问题进行争辩。
设计意图：培养学生具有分析论证的能力，会使用不同方法和手段分析、处理信息，具有证据意识，能评估并使用证据对问题进行描述形成结论，以及对探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力，会处理实验数据并得出正确结论的能力，从而培养学生的科学探究能力。
七、发现规律建立理论
活动7：学生发现规律建立理论以及学会用严谨的语言对科学定理进行描述，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体所受的重力，即F浮=G排。视频播放阿基米德的有关故事。
设计意图：让学生了解阿基米德，从而让学生们知道每一个发现和发明都源于平时善于观察和善于思考多动手做实验。培养学生能通过科学推理，形成物理规律及理论，运用物理学史和科学家渗透人文底蕴、科学精神，从而培养学生的科学态度与责任。
八、学生评估与交流教师引评价
活动8：让学生自己谈谈对本次实验操作过程中认为自己操作最佳以及不足的地方，或者在实验操作过程的灵感，以及探究过程中的未解决的矛盾，如：有部分学生在测量溢水出的液体的重力与物体液在液体中所受的浮力是不相等。
设计意图：让学生经历实验探究中的交流、评估过程，有利于学生对自己的探究过程和结论进行反思，发现不足，在教师的启发、引导评价下，分析现象产生的原因，有助于学生养成严谨的科学态度，
九、课堂习题
情境习题：观看视频：播放“振华30”宣传片，“振华30”排水的量为25万吨，问“振华30”在水中所受浮力的大小？（取g=10N/kg）
设计意图：将文字转化视频习题增强情境，回应导入新课时所设的悬念，让学生运用所学的物理知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力，从而培养学生的科学思维。
十、课堂小结
让学生学会将所学的知识通过语言表达以及总结，谈谈自己学习的收获。
【关键词】基于核心素养；体验式物理实验；情境创设；教学策略
体验式实验教学情境创设立足于学生在情境中体验实验，包括感官体验与实验过程的情境重现，经历“提出问题、猜想，选择实验器材、设计实验方案、分组实验、收集数据、分析与论证、评估”等科学探究过程，学生能在体验实验过程中形成物理概念、提炼出阿基米德原理，能正确运用科学思维方法，进行科学推理、找出规律、形成结论，并能用阿基米德原理解释自然现象和解决实际问题。可以发展学生的科学思维。有效的创设真实情境，培养学生科学探究的能力，激发学生进行科学思维体验，同时的运用物理学史和科学家渗透人文底蕴、科学精神，从而培养学生的科学态度与责任。
一、创设情境导入新课
活动1：观看视频：播放“国之重器振华30”宣传片，展现振华30雄姿。让学生思考这么大的船如何测出它所受的浮力？
设计意图：用视频形式创设情境聚焦学生的的目光，基于学生已有经验创设问题情境，同时渗透爱国教育和国防教育。
二、创设情境体验提出问题
活动2：请两位学生用手把空矿泉水桶向下慢慢压入装满水的水桶中，另一位用水盆装溢的水，矿泉水桶浸入水中越深，排开水越多，向下按越费力，说明水向上的浮力越大。
设计意图：让学生体验实验过程，由抽象到直观，从“运动观念”“能量观念”的变化，使学生在体验中能真的感受到问题的存在，促使学生去发现问题，提出问题，进而提升学生科学探究的意识，从而促进学生物理观念的培养。
三、引导学生对体验过程的思考，进行合理猜想与假设
活动3：引导学生猜想及假设浮力的大小与物体排开液体重力之间的关系。给予学生讨论时间，并对体验过程所提出的问题，大胆进行猜想与假设。
设计意图：学生能在体验情境中发现并提出可探究的物理问题，具备的知识和经历提出合乎逻辑的猜想，养成终身探索习惯，从而培养学生的科学思维。
四、创设问题情境，提升学生制定计划与设计实验能力
活动4：让学生观察桌面的器材，然后思考讨论以下问题：实验需要测量那些物理量？那些测量工具？同时需要解决的问题：①如何测量物体受到的浮力。②如何测量被物体排开的液体的重力。③溢水杯中的水应为多少？④先测空桶的重力呢，还是先测桶和排开水的总重力呢？根据所要测量的物理量小组自己设计实验表格以及自己组装实验器材，教师利希沃平台投影仪展示出各小组设计实验的方案、实验表格。
设计意图：让学生亲自设计方案、表格和参与到实验器材的安装，这环节具有较强的创造性，同时培养学生实验技能与方法，正确使用实验器材，并且直接影响着探究的结果，决定着猜想与假设能否得到验证。因此，教师要创设情境给予学生活动的时间与空间，打提高学生的自主性与参与性，并能自行解决问题，从而培养学生的科学思维。
五、注重学生实验过程，重现实验情境，培养学生的科学探究能力
活动5：学生根据自己设计好的实验步骤进行实验，将小组所测得实验数据记录在表格中。教师手机拍摄学生在实验过程的视频、照片，在学生交流各自小组实验过程时，教师利用希沃平台重现学生實验操作情境，让学生看到各自小组实验过程中的存在哪里问题，以及其他小组织如何正确收集实验数据，并交流大家的做法，解决学生在实验过程的疑惑。
设计意图：让每一位同学都能够大胆动手实验自主操作实验，并从通过操作实验中测出实验的数据。分析物理实验的探究过程，正确使用仪器进行测量，会控制实验条件和排除实验故障，能独立地完成实验报告等。这样做既可以达到熟悉实验的目的，以此激活学生的实验探究能力，使他们的潜能和创造性充分地表现出来，让他们充分体验探究过程，从而培养学生科学探究的能力
六、创设成果展现平台，进行数据分析与论证
活动6：鼓励小组成员能够大胆上台展示自己小组的成果、欢迎其他小组的同学进行质疑、各小组之间对于有不同意见的问题进行争辩。
设计意图：培养学生具有分析论证的能力，会使用不同方法和手段分析、处理信息，具有证据意识，能评估并使用证据对问题进行描述形成结论，以及对探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力，会处理实验数据并得出正确结论的能力，从而培养学生的科学探究能力。
七、发现规律建立理论
活动7：学生发现规律建立理论以及学会用严谨的语言对科学定理进行描述，浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体所受的重力，即F浮=G排。视频播放阿基米德的有关故事。
设计意图：让学生了解阿基米德，从而让学生们知道每一个发现和发明都源于平时善于观察和善于思考多动手做实验。培养学生能通过科学推理，形成物理规律及理论，运用物理学史和科学家渗透人文底蕴、科学精神，从而培养学生的科学态度与责任。
八、学生评估与交流教师引评价
活动8：让学生自己谈谈对本次实验操作过程中认为自己操作最佳以及不足的地方，或者在实验操作过程的灵感，以及探究过程中的未解决的矛盾，如：有部分学生在测量溢水出的液体的重力与物体液在液体中所受的浮力是不相等。
设计意图：让学生经历实验探究中的交流、评估过程，有利于学生对自己的探究过程和结论进行反思，发现不足，在教师的启发、引导评价下，分析现象产生的原因，有助于学生养成严谨的科学态度，
九、课堂习题
情境习题：观看视频：播放“振华30”宣传片，“振华30”排水的量为25万吨，问“振华30”在水中所受浮力的大小？（取g=10N/kg）
设计意图：将文字转化视频习题增强情境，回应导入新课时所设的悬念，让学生运用所学的物理知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力，从而培养学生的科学思维。
十、课堂小结
让学生学会将所学的知识通过语言表达以及总结，谈谈自己学习的收获。