青島學習有感之如何進行實驗創新

2019年7月30日聽了黃恕伯“基于提升核心素養下中學物理的實驗創新”的講座，黃教授從培養學生的核心素養這一課標的指導下，從核心素養的四個方面進行了展開，并進行了詳細的案例介紹，有理論，有思路，有實例，使我原來對實驗創新特別難，且感覺到無從下手，到最后掌握了方法，思路變得清晰可見.

一、如何從培養學生物理觀念中進行試驗創新

形成“物質觀念，運動與相互作用的觀念，能量觀念”等能用其解釋自然現象和解決實際的問題，這是高中物理課程標準的重要目標，該目標明確，兩個要點，第一，形成物理觀念，運動與相互作用觀念，能量觀念，第二，會用這三個觀念解釋自然現象和解決實際的問題，關于提升物理觀念的實驗創新，主要圍繞以上兩個要點進行。

課程標準關于物理觀念的說明如下，物理觀念是從物理學視角形成的，關于物質運動與相互作用，能量等的基本知識，是物理概念和規律等在頭腦中的提煉與升華，是從物理學的視角解釋自然現象和解決實際問題的基礎。

因此，提升物理觀念的實驗創新的思路是1。如何通過實驗形成關于物質運動與相互作用，能量等相關知識及其結構的認識2.如何把物理知識與實際情境進行關聯，從而能夠解決實際問題

示例：書上測定摩擦力實驗，手持測力計拉著木塊兒前進的缺點：

1.很難保持勻速運動

2.測力計不容易觀察讀數

3.測力計水平測量容易產生誤差；

改進的實驗方案：

1.用電動玩具方式保持木塊勻速運動

2.把測力計固定不動

3.保持測力計豎直測量狀態

反思:第一種思路可以對課本中的實驗認真研究，發現存在哪些問題？并對這些問題進行思考改造，改造之后就是實驗的創新，但是要達到良好和準確的演示效果，第二種思路也可以對習題中的問題加以思考，并設計相應的實驗進行呈現，也可以實踐創新。

器材在選擇上盡量貼近生活.最好是生活中，同學們常見的東西，從而做出來之后，學生們會非常驚訝，而且在課堂上展示會收到意想不到的效果；或者緊扣社會熱點，利用當前學生熟悉的手機和汽車，利用手機軟件兒的強大功能進行測量，也會起到意想不到的教學效果，給學生帶來驚訝，激活物理課堂.

二、關于提升科學思維能力的創新

課程標準中的科學思維素養主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等四個要素，在物理教學中，實驗是培養學生創造能力的有效方式，在提升學生科學思維能力的四個要素中，物理實驗應該在培養學生質疑創新能力上發揮重要作用。

對于這一環節教學的實踐創新，我理解為可以把課本上某些理解知識通過加工并轉化為讓學生探究的知識，并設計成相應的實驗，讓學生加深理解。示例，初中“換向器”的教學，這一部分為理解知識，但老師可以進行思考創新，把它改造成一個探究性的實驗教學；也可以把書上定性理解實驗，改造為定量研究的實驗，比如說青島一中的老師對于庫侖定律的講解，就把這個實驗深度挖掘，改造思考轉化一定量的實驗.

三、關于探究科學能力的實驗創新

課程標準中的科學探究素養主要包括問題、證據、解釋、交流四個要素，提高探究能力的實驗創新可以側重從證據、解釋兩個要素進行。

實驗創新思路：

1.提出嶄新的實驗原理，提升實驗設計能力

2.設計不同，探究方案體現不同的探究能力

3.測量工具的創新

嶄新的實驗原理，提升設計實驗能力，黃老師舉了一個研究碰撞的實例，取材研究兩個硬幣的碰撞，通過碰撞之后硬幣的位移來測定速度，來驗證動量守恒定律。

研究方案多樣化，關于培養學生探究能力的實驗創新，

關于形成電容概念教學的幾種方案，

方案1，用電子鐘半定量演示，有一節干電池對4700微法電容器充電，隨后用充電或者電容器作為電源，這于電子鐘供電電子鐘工作一定時間后停下來，記錄電子鐘工作的時間，用兩節干電池對該電容去充電，給同樣電子鐘供電電子鐘工作的時間約為兩倍。

方案2，用數字電壓表定量實驗；方案3做電容器放電的i-t圖像測電荷量；方案4，，用電壓和電流傳感器得到充放電圖像。不同的方案在提升學科核心素養方面具有各自的特點

反思：實際上每個實驗方案都是多樣化的，以后應對每個實驗認真研究，是否能做到舉一反三，采用不同的測量工具方法，是很多實驗創新的有效途徑。

四、優化科學態度的實驗創新

課程標準中科學態度與責任的素養，主要包括科學本質、科學態度、社會責任四個要素，優化學生的科學態度應該是學生對科學有好奇心，有較強的學習和研究物理的興趣，有學習和研究物理的內在動機，優化科學態度的實驗，撞擊可以圍繞上述目標進行。

實驗創新思路：

1.令人震撼的實驗，

2.把實驗改變成魔術，

3.有趣的課外學生實驗

示例:比如用兩個不銹鋼碗，做馬德保半球實驗，結論一樣但效果可以大不同，比用書上的器材，要對學生有更強的吸引力，而且讓學生感受到生活中的瓶瓶罐罐也可以做物理實驗，也可以把實驗的呈現，變成魔術和游戲展現出來。

有趣的課后學生實驗的做一做，改造為科學探究課題，小小音樂會試著制作一件小樂器，提高教學執行力，改造為科學探究課題，題目請用身邊容易獲得的器材制作一件樂器管子，請設法用生活中的管子發聲，管子發生的音調有什么因素決定，首先，高低變化，管子粗細變化，瓶子發生，請設法用生活中的瓶子發聲。

學生為什么樂意學物理，首先應該有興趣，興趣的培養首先覺得好玩，在物理教學中應該利用學生身邊的事物，而且特別熟悉的事物，并且緊密聯系日常生活，可以做出讓同學們意想不到的實驗。