趣味小實(shí)驗(yàn)提升科學(xué)探究素養(yǎng)

顧銀香

【摘 要】

趣味小實(shí)驗(yàn)是源于高中物理教材的“重心”知識點(diǎn)，但又高于教材，是對已有知識的再延伸。通過活動可培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作、收集信息的能力，在活動過程中，分組實(shí)驗(yàn)探究促進(jìn)小組間的競爭，培養(yǎng)學(xué)生觀察與歸納、創(chuàng)新與實(shí)踐的能力，從而提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】

趣味小實(shí)驗(yàn) 能力 科學(xué)素養(yǎng)

本節(jié)趣味小實(shí)驗(yàn)的探究活動課充分體現(xiàn)物理素質(zhì)教育的育人理念，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動手能力，提升物理的科學(xué)素養(yǎng)為目的。利用高一學(xué)生較強(qiáng)的好奇心和觀察能力，通過豐富的視頻資源、趣味實(shí)驗(yàn)以及小組間的競爭有效的激發(fā)興趣，調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生在快樂體驗(yàn)中喜愛動手實(shí)驗(yàn)，并提升物理實(shí)驗(yàn)的能力與科學(xué)探究素養(yǎng)。

一、設(shè)計(jì)理念

知識源于生活，學(xué)生需要有創(chuàng)新的能力和實(shí)踐的能力去理解知識和探索新應(yīng)用，而實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動課就是要教師通過多種方式設(shè)計(jì)出有趣多樣的貼近學(xué)生生活的情景，激發(fā)學(xué)生探索知識和應(yīng)用的無盡的學(xué)習(xí)熱情，更大程度上地挖掘?qū)W生的多方面的潛能，包括活動課前的準(zhǔn)備，旨在培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，觀察和收集信息的能力；活動中教師則要充分挖掘?qū)W生的求知欲、好奇心，引導(dǎo)學(xué)生在小組合作動手實(shí)驗(yàn)的操作過程中探究問題，學(xué)會創(chuàng)新性地解決問題。學(xué)生在感受實(shí)驗(yàn)成功快樂的同時感嘆物理世界的奧秘、以及在我們生活中的影響，激發(fā)無盡的學(xué)習(xí)動力，進(jìn)而將學(xué)習(xí)延伸到課外。

二、活動目標(biāo)

1.知識與技能：

①理解物體的穩(wěn)定條件；②能動手成功完成探究實(shí)驗(yàn)。

2.過程與方法：

通過豐富的教學(xué)情景，分組實(shí)驗(yàn)探究促進(jìn)學(xué)習(xí)熱情，并引導(dǎo)學(xué)生在合作實(shí)驗(yàn)探究過程中發(fā)揮團(tuán)隊(duì)智慧，學(xué)會學(xué)以致用。

3.情感態(tài)度與價值觀：

培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識，鍛煉合作能力、表達(dá)能力以及創(chuàng)新實(shí)踐能力。

【活動重難點(diǎn)】

1.活動重點(diǎn)：

①理解物體的穩(wěn)定條件；②能動手成功完成探究實(shí)驗(yàn)。

2.活動難點(diǎn)：

通過現(xiàn)象會總結(jié)規(guī)律和方法，學(xué)以致用并創(chuàng)新性的解決實(shí)際問題。

【教法及學(xué)法】

1.教法：多媒體輔助、實(shí)驗(yàn)演示、教師引導(dǎo)的啟發(fā)式教學(xué)方法。

2.學(xué)法：觀察和歸納、分組實(shí)驗(yàn)探究與競爭的學(xué)習(xí)方法。

在活動過程中充分體現(xiàn)教師主導(dǎo)、學(xué)生主體的作用。

三、活動準(zhǔn)備

學(xué)生準(zhǔn)備：

1.學(xué)生分四組，收集生活中有關(guān)重心的現(xiàn)象（要求：推選組長，分工明確，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作）

2.時間：一周

教師準(zhǔn)備：

教具：投影儀、電腦、平衡鳥、不倒翁、怪坡、小刀、筆、獎狀。

學(xué)具：一元硬幣、叉子、胡蘿卜、杯子、白紙、文具。

四、活動過程

（1）視頻引入，激趣溫故：

教師通過播放學(xué)生喜愛的一類綜藝類節(jié)目《出彩中國人》中的一期“超強(qiáng)平衡術(shù)表演”，吸引學(xué)生眼球，激發(fā)興趣，并引導(dǎo)學(xué)生對已學(xué)的“重心”知識再回顧。

教師提問：

問題1：重心的影響因素有哪些？ 問題2：如何確定物體的重心？原理是什么？

設(shè)計(jì)意圖：回歸課本，對已學(xué)知識再鞏固，為后面現(xiàn)象的解釋及動手活動作理論鋪墊。

（2）成果展示，趣味啟發(fā)：

學(xué)生展示課前的收集成果：

各小組通過視頻、實(shí)物投影等方式匯報展示（教師根據(jù)小組匯報展示的不同層次進(jìn)行打分）

設(shè)計(jì)意圖：滿足了學(xué)生的表現(xiàn)欲，并且分?jǐn)?shù)制促進(jìn)了競爭意識。

教師演示趣味實(shí)驗(yàn)： ①平衡鳥 ②不倒翁 ③怪坡

問題：小鳥為什么不會掉下來？不倒翁為什么左右搖擺而不倒？怪坡中椎體為什么由低向高滾？

學(xué)生思考、討論，并鼓勵積極的學(xué)生上臺動手，近距離觀察，甚至拿尺來量怪坡中椎體在不同位置的重心高度，將平衡鳥拆開來研究等，進(jìn)而小組總結(jié)發(fā)言。（試回答的不同情況予以加分）

追問：剛才的演示實(shí)驗(yàn)及大家匯報的有關(guān)重心的現(xiàn)象，試總結(jié)物體穩(wěn)定性的條件。

小組積極討論，派代表發(fā)言總結(jié)“物體穩(wěn)定性的條件：重心越低越穩(wěn)定”。（視回答的不同情況予以加分）

設(shè)計(jì)意圖：鍛煉了學(xué)生運(yùn)用已有知識解釋并總結(jié)規(guī)律的能力，從生活走向物理，并激發(fā)了學(xué)生的動手欲，積極投入下面的動手實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。

（3）動手實(shí)驗(yàn)，合作創(chuàng)新：

實(shí)驗(yàn)1：將一元硬幣立在手指上

實(shí)驗(yàn)器材：每組一元硬幣兩個、叉子四個

各小組動手實(shí)驗(yàn)探究，教師進(jìn)行巡視。

若發(fā)現(xiàn)沒有小組成功，教師通過視頻“將啤酒瓶立在鐵架臺夾子上”以啟發(fā)引導(dǎo)，學(xué)生通過觀看視頻，歸納總結(jié)出“降低物體重心的方法”以完成實(shí)驗(yàn)。

若巡視發(fā)現(xiàn)有小組成功（予以加分），表揚(yáng)并鼓勵成功小組派代表上臺來展示并講明步驟，以指導(dǎo)其余學(xué)生均能成功完成實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力、指導(dǎo)能力，使不同程度的學(xué)生均能體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的快樂，從而由被動到主動，真正成為活動的主人翁。

創(chuàng)新思維能力訓(xùn)練：類似實(shí)驗(yàn) ——“將一段胡蘿卜放置在杯口的邊緣上”。

設(shè)計(jì)意圖：打開思維，拓展思路，利用身邊的器材、文具等創(chuàng)新性的解決問題，學(xué)會方法靈活運(yùn)用。

實(shí)驗(yàn)2：將一元硬幣穩(wěn)在豎直的白紙上

實(shí)驗(yàn)器材：每組一元硬幣兩個、白紙兩張

難點(diǎn)：除硬幣、白紙之外無任何輔助器材，從直觀角度判斷很難完成實(shí)驗(yàn)。

各小組動手實(shí)驗(yàn)探究、摸索，若有小組成功（予以加分），歡喜之情溢于言表，促使其他小組加強(qiáng)探究。

若沒有小組成功，教師提示學(xué)生熟知的小游戲“找筆的重心”。（教師邊說邊演示——動態(tài)平衡找重心）

基于這樣的提示，小組再動手探究，相信定有學(xué)生想到將紙折疊，再慢慢拉直，以達(dá)到硬幣處于動態(tài)平衡，最終完成實(shí)驗(yàn)。（對成功的小組予以加分）

設(shè)計(jì)意圖：重溫舊實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生通過現(xiàn)象看本質(zhì)，總結(jié)規(guī)律和方法，進(jìn)而積極探究。

（4）活動尾聲，意猶未盡：

教師首先根據(jù)小組的分?jǐn)?shù)由高到低進(jìn)行頒發(fā)特等獎、一、二、三等獎，充分肯定學(xué)生的表現(xiàn)，促進(jìn)此類活動的再開展；最后實(shí)物展示 “奇異的飲水鳥”，由“奇異的飲水鳥”來結(jié)束本節(jié)活動課，并啟發(fā)學(xué)生思考“沒有電力裝置，飲水鳥為什么會不停的飲水呢？”

設(shè)計(jì)意圖：以這樣有趣的實(shí)驗(yàn)結(jié)尾，吊足了學(xué)生的胃口，促使學(xué)生對有關(guān)重心現(xiàn)象的再研究，將物理的學(xué)習(xí)延續(xù)到課外……

【活動課外拓展作業(yè)】

1.每組各做一份 “有關(guān)重心”的總結(jié)匯報展板；

2.每組收集有關(guān)“奇異的飲水鳥”的資料，并寫一份現(xiàn)象解釋的報告。

五、活動反思

本節(jié)小實(shí)驗(yàn)探究活動課可操作性很強(qiáng)，涉及到的器材簡單，易準(zhǔn)備，貼近學(xué)生的日常生活；相信通過本節(jié)活動課學(xué)生更愛動手與動腦，并在快樂體驗(yàn)中培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新與動手能力，從而提升學(xué)生物理的科學(xué)探究素養(yǎng)。