中国现代教育装备
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 期刊导读  
自制教具突破核心概念 创新实验培养科学思维
来源:《中国现代教育装备》杂志 时间:2021-12-28 16:46:45
  [导读]通过自制教具创新实验,使学生在自主探究与教师演示相结合的探究式学习中,体验了力的三要素对杠杆转动效果影响的异同,强化了关注问题本质、应用辩证观点处理问题的能力;通过学生自主建构力臂概念,正确理解了核心概念,有效培养了科学思维。

  物理是以实验为基础的学科,学生通过观察和实验,在学习物理基本概念、基本规律的同时更能提升其观察力和科学探究能力,培养科学思维、科学态度与责任,这是物理学科的学科特征。而以创新性实验为载体的物理教学,是培养学生物理核心素养的有效途径。

  例如初中物理中的杠杆,作为认识机械结构的重要模型,对学生后续学习其他简单机械原理具有关键作用。但在杠杆教学中,如何让学生理解力臂对杠杆的影响,一直都是教学中的难点。教师一般都采用讲授式的教学,通过讲解让学生知道力臂的概念,然后借助大量的练习,使学生学会力臂的作图,从而逐渐掌握力臂知识。这样的教学方式虽然能让学生学会力臂的解题,但偏离了物理以实验为基础的学科本质,忽略了对学生物理思维的关注与培养。为此,笔者创新设计了杠杆模型,通过学生自主探究与演示实验相结合的教学模式,引导学生应用辩证思维,透过现象认识问题本质,自主建构对力臂的认识,从而正确理解力臂的概念。

  一、教具模型的设计理念及原理

  二、建立认知冲突 探究力的三要素对杠杆平衡的影响

  三、关注问题本质 辩证思维建构力臂

  四、结语

  儿童心理学家皮亚杰认为,为了促进学生进行概念转变学习,必须让学生自主发现自己原有经验与新发现的现象或事实之间的不一致或矛盾冲突,从而反思或修改自己的原有经验和认识,提出或接受(重建)科学的观念(新解释、新假设、新概念)。这是学习者自主建构知识的过程,是“同化”与“顺应”相统一的过程。在这一过程中,学生才能自主建构新观念(新解释、新假设、新概念),才能形成科学的认知结构[2]。结合实际教学经验可以发现,大多数的科学概念及原理学习,的确都需要经历这一过程,才能让学生真正理解概念的意义和作用。而以实验为载体、以创新设计为突破,来有效构建这一过程,能帮助学生深化思考,在质疑与批判中发展科学思维。在本教具设计中,笔者借助自制的模型,引导学生辩证思考、层层递进,在实验中自主构建了力臂的概念认知。同时,学生通过亲自体验认知冲突,探究冲突原因,解决冲突问题,有效培养了科学思维能力、自主探究能力及批判性思维能力。

  参考文献

  [1] 蔡丽.关注物理概念的建构过程 彰显概念的物理意义[J].中学物理教学参考,2017(9):12.

  [2] 钱燕娜.建构基于探究的概念转变教学模式初探[J].物理教师,2013(34):32.

詹先斌 四川省成都双流中学实验学校


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