初中科学课堂有效情境教学的创设尝试——以初中《科学》八年级:“电荷与电流”公开课为例

(整期优先)网络出版时间:2023-12-05
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初中科学课堂有效情境教学的创设尝试——以初中《科学》八年级:“电荷与电流”公开课为例

陈佳媛

湖州市第五中学教育集团 浙江湖州 313000

[摘要]: 在初中科学教学中,情境创设作为课堂教学的外因,不但可以落实人本教育理念,还可以培养科学探究精神。本文以公开课“电荷与电流”为案例,设计了引入情境,生活情境,科学史情境,从这三个方面进行了教学上的尝试。

关键词:初中科学;电荷;情境教学

新课改实施后,如何将课堂变得高效而有趣,变成了每一位科学老师积极思考的问题。在教学中创设情境,可以提高学生的学习兴趣,培养科学探究的精神,从而使教学质量得到提高。通过有效的创设情境,可以有助于激发学生探究能动性,将课堂变成“以生为本”的课堂。[1]

因此,笔者从校内本人开设的公开课《电荷与电流》出发,通过情境导入,生活情境的创设,以及科学史的情境探索等方式,进行了分析与反思。

一、设计引入情境,铺垫思维主线

本节课为浙教版八年级《科学》第四章“电路探秘”的第一节,也是学生电学的启蒙章节。本节的难点在于如何理解抽象的“电荷”与“电流”概念。本节书本内容是先讲解摩擦起电,再引入“静电”的概念。但是仅仅通过书本上丝绸摩擦玻璃棒,然后靠近小纸屑的活动,学生并不能很具体的了解“静电”的概念。因为,笔者在课堂引入时设计了一个静电球的情境导入。

课堂的开始,教师在教室里关闭灯、拉下窗帘,形成一个暗室。此时,学生必定会感到新奇。接着,教师拿出一个泡沫盒,然后手持日光灯管的一端,另一端紧贴泡沫盒内物体。教师一只手扶住日光灯管,另一只手从灯管靠近泡沫盒处向外延伸。此时,灯管会随着手的移动依次发光,直至点亮整个灯管。接着,教师的手又逆着刚才的运动方向返回起点,灯又随着手的移动依次变暗。在此过程中,教师可以充分调动学生所有的感官去观察这个情境过程,激发学生的好奇心。最后,教师揭秘:泡沫箱内是一个“静电球”。由此引入“静电”。

教师需要因势利导,将日光灯发光情境与新课知识相联系,让抽象的概念变得具体、形象、有趣,让学生真实的感受到静电、电流这些抽象的名词,然后层层深入,点燃学生思维的火花。

二、联系生活情境,激发学习兴趣

教材中对于静电的教学是通过干净的丝绸摩擦玻璃棒的活动。摩擦后的玻璃棒靠近小纸屑,发现玻璃棒会吸引轻小的的纸屑,得出玻璃棒带上了电。此外,书本上还有女孩的手触碰静电球使头发竖起来的插图。

但是,对于静电,学生在生活中或多或少都有接触。此时就可以运用实际生活场景来创设情境,有助于学生结合实际生活中的“静电”现象来理解新知识,使学生用所学知识去解决生活中的实际问题。

师:现在我们通过丝绸摩擦玻璃棒的活动已经对静电有了一个初步的了解。同学们,你们在日常生活中有没有见过类似于这种静电的现象呢?

生1:有。比如现在脱毛衣的时候会听见噼里啪啦的声音,甚至关了灯以后还能看到火花。

师:这的确是现在这种干燥天气下常见的一种静电现象。那么,能不能用今天所学的新知识作出解释呢?

生1:可以。毛衣穿了一天之后,一直在跟身体摩擦。摩擦就会发生电子的转移,就会带上静电。

师:很好。那生活中还有静电的现象吗?接下去我们一起动手找一找。

教师提供气球、小纸屑、梳子等生活中常见的器材,让学生自己动手操作,自己寻找生活中的静电现象。

活动结束后,教师可以让学生进行汇报。

生2:气球摩擦以后会吸引头发。

师:是的,这也是因为摩擦起电。还有吗?

生3:有。比如现在早上梳头发,头发会飘起来。

师:那这种头发飘起来的现象是因为什么呢?能不能用已经学的静电的定义帮忙解释呢?

生3:梳子和头发之间由于摩擦,会使一个物体上的电子转移到另一物体上,得到电子的那个物体就带负电了,另一个失去电子的物体就带等量的正电。梳子和头发摩擦起电,头发就带上了静电。

师:但是同学们发现没有,头发被梳子梳过以后飞起来不是因为受到其他物体的吸引,而是他自己悬空飘起来的。这又是因为什么呢?

接下去就可以进行学生讨论。再引出下一个重点:正负电荷和同种电荷相互排斥。

在生活情境创设中,让学生从生活中的实例出发。“教育的边界就是生活的边界。”教学来源于生活,还应回归生活。[2]在生活情境创设中,可以为其开展小组活动,在合作活动中调动课堂参与兴趣,提高情境教学的育人价值,通过寻找静电,让学生学会静电的含义,激发学习兴趣,掌握知识重难点。

三、巧用科学历史,创设问题情境

本节内容对于正负电荷的教学主要是通过丝绸摩擦玻璃棒,动物毛皮摩擦橡胶棒。再把玻璃棒和橡胶棒两端相互靠近,发现二者相互吸引。但是如果是两根橡胶棒或者两根玻璃棒就会互相排斥,从而得出了两种电荷的概念。

但是笔者在备课过程中发现,对于电荷的定义好像一直以来就是默认两种电荷,正电荷和负电荷。但是如果真正代入电荷的科学发展史,就不难引起思考:为什么自然界中就默认存在两种电荷?可不可能有第三种电荷存在?因此在教学过程中,可以依循科学家们的探索道路:先发现静电,然后由丝绸摩擦过的玻璃棒和动物毛皮摩擦过的橡胶棒之间相互吸引,玻璃棒和玻璃棒,或者橡胶棒和橡胶棒之间是相互排斥,得出结论:同种电荷相互吸引,异种电荷相互排斥。这时,便可以引导学生代入科学史思考。

师:电学的研究和发展到现在已经发现了两种电荷,并且得到了两种电荷间的规律。整节课我们也是沿着科学家们的脚步,重现了当时的研究路线,那么,发展到这里,请你整理一下整个探究的思路,你有没有发现不太严谨的地方?

学生自由讨论,复盘整个探究思路,然后派代表回答。

生:世界上可不可能存在第三种电荷?

师:这是一个很好的问题。的确,研究到现在,我们好像默认了自然界中存在两种电荷。这不符合科学的严谨性。那么,你觉得会不会存在第三种电荷?

学生摇头。

师:自然,我们现在所接受到的知识都是告诉我们只有两种电荷。但是,在电学的科学史上,也的确有人跟我们今天一样提出了疑问。那么,为了解决世界上不存在第三种电荷,我们可以怎么探究呢?

师:我们现在掌握了电荷间的相互作用是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。那如果存在第三种电荷,会发生什么情况呢?

学生小组讨论,设计实验方案。

生:如果存在第三种电荷,要么可以同时吸引正负电荷,要么可以同时排斥正负电荷。

师:很好。但是自然界中后来有没有发现这种电荷?

学生否认,由此可以得出自然界中不存在第三种电荷。

这个课堂设计由电学的科学史出发,让学生真正代入科学家的角色,依循着科学家的探究发现提出了思考。创设了科学史的情境,使学生在课堂上更有身临其境的学习感受,对于所学知识理解更加透彻,也体会到了科学学习的严谨性。由科学史出发,自然而然地进入教学情境,沿着科学家思维的足迹,去体验科学的乐趣,去发现新知。

此节公开课,笔者应用了实验情境,生活情境,科学史情境。静电球实验情境引入,抓住学生眼球,将看不见的“静电”概念具象化。生活情境把课本上的静电知识联系到日常生活中,体现了课堂教学与生活有着密切的关系。创设科学史情境,不仅能够加深学生对知识的理解,还能加深学生对科学的兴趣,也能了解到科学的发展需要一代又一代人的努力,并且要通过不断的修正。这节课通过创设情境,充分调动了学生的主观能动性,发挥了学生学习的积极性和主动性,使课堂效率得到了明显提高。初中科学教学情境的创设和实施,不仅可以提高学习能力,还可以优化教学内容。[3]让学生更加直观体验到科学学习的应用价值,在情境探索中培养科学素养能力,促进全面发展。

参考文献:

[1].潘法风.试谈新的课程理念下的情境教学和教学情境的创设[J].中学物理教与学,2007(4)

[2].刘强飞. 创设有效情境实施有效教学———科学教学情境创设的对策[J]. 科学大众( 科学教育) ,2020( 5) : 76 + 46.

[3].陈颖. 初中科学教学情境创设策略研究[J]. 中学科学教学参考,2019( 10) : 20 - 21.


作者简介 陈佳媛大学本科中学二级研究方向初中科学教育单位湖州市第五中学教育集团