时间:2023-06-15 17:27:59
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇初中物理的几种实验方法,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:高中物理电学 实验资源 能力培养
【中图分类号】G633.7
随着新课标的颁布,高中物理教材也在随之发生变化。在高中物理教学中,最为重要的一项演示实验就是“观察电容器充、放电过程”。有许多新版本的教材都对这一实验作出了不同的描述,实验的主要目的就是让学生理解电容这一物理量的内涵,并通过观察电容器的充电放电现象来明确电容器所具有的储存电荷的本领。通过沪科版的新教材来了解并解析高中物理电学实验资源开发与能力培养的研究。
一、高中物理的实验
在新课标的要求下,物理教师应该在教学过程中高度重视有关物理实验方面的教学,并且通过实验教学,让学生们学会基本的实验步骤与技能从而发现探索科学奥秘的乐趣,对物理产生浓厚的兴趣。通过做实验,不但能够培养学生的动手操作能力还能够培养学生的团结互助的团队精神,全面地提高学生的科学素养。
高中物理相对于初中物理来说,要进行更加深入的探索与研究。这就要求学生拥有独立完成实验的能力,科学探究和实验设计的能力。高中物理实验的基本方法主要有四点:一是设计实验方案,二是对实验器材的选择,三是对实验数据的记录和处理,四是对实验误差的分析。
(一)设计实验的步骤
1、明确实验目的
实验目的是教材中所要求学生完成的实验项目,是整个实验的中心,在明确实验目的后,根据所学的实验原理,实验室所提供的实验材料和老师的指导,完成实验。
2、要选择可行的实验方案
由于同一个实验目的可以有好几种实验理论作基础,所以会出现多种可选的实验方案,我们要依据四点来选择可行性的实验方案。一是要有科学性:实验方案要有科学理论作为依据,符合物理学基本原理;二是要有可行性:在实验过程中不能出现安全隐患,导致器械和人身受到伤害;三是要有精确性:任何实验中都会伴有一些误差,当然,我们要选择误差小的实验方案;四是要简便、直观:实验设计方案要方便操作者操作和读数,对数据进行整理,这就要求所选方案要简洁直观。
(二)选择实验器材
拿电学实验为例子,电学实验的主要器材包括:电表,滑动变阻器,电源,导体等器材。那么在选择器材方面,我们也要考虑四点因素。一是安全因素: 在正常使用电源、电阻、和电流表的时候所通过的电流不能超过所允许的最大电流;二是:误差因素:选用电流表、电阻和电压表应选用尽量减少误差的;三是方便操作:选滑动变阻器的时候要求即能满足实验要求又能方便调节;四是要根据实验的要求:要注重实验的实际操作性,搭配好电源与其他用电器材。
(三)处理实验数据
1、直接比较法:有些简单的实验可通过对其物理量的直接测量就可得出实验结果,就可以使用直接比较法来处理。
2、平均值法:一般在同一y量环境下,所测得的物理量的值都不尽相同,出现这种状况的时候,比较适合平均值法的使用,这样会更接近真实值。
3、列表法:把在实验中所测得的数据列成表格,可以直观地看到各个物理量之间的联系,有助于对问题的分析。
4描迹法:“研究平抛物体的运动”实验通常采用描迹法。
(四)分析实验误差
首先要找到实验误差的来源,并且通过改进实验条件和实验数据的合理处理来减小实验误差。减小误差的方法:一是在实验前仔细地校准测量表,二是要选择适当量程和精确度的电表,三是通过完善实验步骤和方法来减小误差,四是多求几次平均值,五是对实验数据的恰当处理。
二、实验资源开发与能力培养
在高中物理的教学过程中,实验是非常关键且重要的环节,由此看来实验资源更是重中之重。目前,物理基础教育题材的改革的重要难点就是科学探究。这就要求教师不断充实自己,学习最新的科学实验成果,增加见识和知识根据教材设计相应的探究性课题,带领学生在多元的环境下学习,培养学生独立思考的能力、创新思维和独立动手操作能力,激发学生对科学探究的兴趣和热情,培养出具有科学精神的创新型人才。
物理的应用非常地广泛。在日常生活中、生产实践中和科学研究领域中都充当着重要角色。因此在学习物理的过程中,我们更要注重教材的理论知识与实践的结合,注重实践问题的研究,在传授课本中的知识理论的同时还要联系生活实际来拓展学生的知识层面,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。树立与同伴合作互助的团队协作精神。培养了学生对科学实验探索的能力和兴趣,不仅可以提高学生的考试成绩,更为他们今后在科学探索领域的发展提供了扎实的基础。
总 结:通过解析高中物理电学实验资源开发与能力培养的研究,培养了学生对物理实验的独立操作能力。
参考文献:
【关键词】初中物理 探究式教学 创新教学 教学质量
对于初中物理的教学来说,依靠死记硬背,题海战术已经不能适应新形势下教育发展的需要了,作为教师必须敢于尝试不同的教学模式和方法,以便提高物理教学和学习的效率。按照新课改的教育理念和素质教育发展的要求,现在的课堂教学主角应该是学生,而不再是一味的教师说教,教师应该把课堂归还给学生。探究式教学就是应对新形势下物理教学的需要,倡导以学生为主体,不断激发学生的主动性和参与意识,对于提高初中物理的教学效率有着很大的促进作用。
一、转变思想观念,突出学生的主体地位
由于教育制度和教学现实状况的限制,以往传统的常规教学模式大多都是教师是课堂的主角,至于教授的内容、方法、形式都是有教师直接决定的,学生只能是一味的跟随老师的步伐,在教学的活动中,学生一般都是被动的接受和聆听,几乎没有自主探究、合作学习与发表意见或建议的机会,在此环境下,很多学生的积极性和主动探究性都得到了一定程度上的扼杀。随着社会的发展,人们的思想发生了巨大的变化,人们对教育的质量和教育的目标发生了极大的转变,人们开始关注学生的成长,关注学生能力的培养,开始探究如何最大化的促进学生的发展。有效的教学评价已经不在是分数,而是学生综合素质的提高。探究式教学就是以学生为主体,不断激发学生自主探究、分析和解决问题的主动性,发挥学生的主管能动性,采取主动的受教,让学生敢于尝试,亲自动手,自主地尝试、操作、观察、动手、动脑,完成探究活动,让学生真正做到学以致用。
二、创新教学模式,注重激发学习兴趣
在初中物理教学课堂,开展有效的探究式教学,首先就要引导学生,使他们有学习的欲望和探究的期盼,这就要求初中物理教师,要依据学情和教学的内容,不断的创新教学模式,探究新的教学方法,实现教学的知识性和趣味性的结合,让学生有兴趣,喜欢上探究问题和主动分析问题。学习兴趣是学生学习的动力源泉,而学习兴趣的激发途径很多,主要的还是要依靠教师教学模式和教学方法的刺激,让学生在课堂上精力充沛,对问题充满好奇要想实现探究式教学,就必须革新教学方法,激发学习兴趣。
三、创设问题情境、启发学生猜想
物理学家爱因斯坦说过:“我没有什么特别的才能,不过喜欢寻根到底地追问问题罢了”,又说到:“发现问题比解决问题更重要。” 因此,创设积极思维的问题情境,让学生大胆的提出科学的猜想,和形成假设的能力,这是探究性学习在课堂上需要解决的第一个问题,同时也是鼓励学生大胆猜想,养成积极思考问题的习惯的行之有效的途径,例如,我在引导学生猜想影响蒸发快慢因素的教学中提出问题:“一件湿衣服在变干的过程中,我们都知道衣服上的水份的蒸发的快慢往往是不一样的,那么,水份蒸发的快慢与哪些因素有关呢?我们怎样做到使这件衣服干的快一些(也即影响衣服上水份蒸发快一点的因素是什么?)。
通过学生分组讨论,他们提出了以下一些解释:
(A)晾在有阳光的地方干得快;
(B)夏天比冬天干得快;
(C)用熨斗加热干得快;
(D)通风的地方干得快;
(E)电吹风吹干得快
(F)把衣服展开干得快
(G)干燥的天气比潮湿的天气干得快
其中有一个学生提出了跟气压有关的猜想,还有一个学生提出了酒精泼在衣服上比水泼在衣服上干起来要快,这现象是否说明蒸发快慢与液体的种类也有关系呢?我分别把学生提出的假设一个一个写在黑板上。
又如在探究凸透镜成像规律的实验时,要使物体在光屏上成放大的像时物体的位置,学生在学习物体在光屏上成缩小像的基础上,知道了物体可放的位置还有四种情况,因此学生分别提出了以下几种猜想:
(A)物体放在二倍焦距上;
(B)物体放在一倍焦距和二倍焦距之间;
(C)物体放在焦点上;
(D)物体放在焦点以内;
以上学生提出的几种猜想是否都能使物体在光屏上成放大的像,必须要通过探究实验来验证我们提出的猜想是否是正确的。
因此,在实验之前我要求学生大胆猜测实验的现象,实验后,发现有的猜想是不科学的,这时我给他们分析其中的原因,让学生明白刚才的猜测想象缺乏科学根据,因此是错误的。
实践证明,培养学生的猜测勇气和想象力是培养创新思维的有效方法。在培养学生的猜测勇气和想象力过程中,学生的活动应该是科学的、积极的,最终要把他们引向科学的创造。
针对学生提出的问题,让学生自己设计实验方案、动手实验、观察现象、分析问题、得出结论。这样,通过创设问题情境,引导学生提出问题,有助于激发学生解决问题的动机,让学生主动探究物理中的实验规律,从而解决生活中的实际问题,达到学以致用的目的。
四、落实素质教育,整合启发性和探索性
初中物理教学要想实现有效的探究式课堂,作为物理教师必须给与足够的和清晰的认识,转变固执的滞后的教育观念,强化素质教育的理念,在教学的过程中,践行启发性和探索性的统一。探究式教学,前提是有探究的问题和知识,这需要老师对课堂内容进行有效的整合,对教学内容和过程进行巧妙的设计,探究式的问题设置除了有效的激发学生学习的动力和学习的兴趣之外,还要能挖掘学生学习物理的潜能和探索精神,有利于课堂内容的消化和吸收。有效的整合教学内容的启发性和探究性,还要留给学生足够的思考空间,尊重学生,对于可能出现的问题进行针对性的评析和指导,让学生感受到探究问题的乐趣和满足感。
【参考文献】
关键词:课程改革 初中物理 科学探究
有研究表明:大多数初中生刚开始对物理的学习还很有兴趣,但随着学习进程的继续,这种兴趣逐渐减弱,单一的讲授、无意义的记忆、沉闷乏味的课堂,久而久之使学生丧失了学习物理的兴趣。所以物理教学要进行深入的课程改革,就必须推行自主、合作、探究式的学习方式,使学生在“科学探究”的过程中激发学习物理的浓厚兴趣。新的教学理念认为,学生是探究型学习课堂的主体,是知识的主动建构者和探索者,学生对所探究问题的热忱程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响课堂教学的效果。因而,要让学生在“科学探究”的热情中学习物理。
一、创设生动有趣的教学情景
物理教学中学生往往无法理解物理所说的情景,而良好教学情境的创设,能够很好地唤起学生的无意注意,激发学生的直觉兴趣,但更重要的是,依靠所创设的教学情境的内容和教师的组织引导将学生的无意注意转变为有意注意。所以课堂教学精心创设情景,可以更好地为学生提供良好的暗示或启迪,这不仅有利于直接提高学生学习的积极性,使学习活动成为学生主动进行的快乐的事,而且还有利于锻炼学生的创造意识,培养其学习能力。
1.通过生活事例或实验引入新课。如讲“物体的沉浮条件”,教师可先做一演示实验:将一木块浸没水中;将一铁块浸没水中;将一石蜡浸没水和酒精混合液中,并提出物体沉浮条件是什么。三种情景摆在学生面前,使学生产生强烈的求知欲望,迅速进入课题思考。又如上“动能和势能”一课,探究动能概念和决定动能大小的因素时,引入课题用了这样一个对比事例:首先,让一位同学上来帮忙,当教师抛出一玻璃小球时,要求他用手接住(抛出的小球速度可适当快些),然后换用弹弓将同一玻璃小球弹出,问学生敢不敢再用手接住它,学生显然不敢,教师直接把小玻璃球弹入事先准备好的橡皮泥中,橡皮泥中弹出一个深深的洞。这一对比不仅吸引学生的注意力,还引出学生对力的作用效果的思考,很自然地引出了动能的概念。
2.以物理现象帮助学生理解知识。如在“探究平面镜成像的规律”时:①首先剪出3张尺寸相同的长方形硬纸片,并分别将打印出来的黑体的“日”、“田”、“申”3个字粘在硬纸片上,注意3个字中间的一横要在同一高度上。②从纸片中间把字剪成两半,留着上半部分。③把上半截纸片用橡皮泥竖直地固定在一平放的镜子上,问能从镜子中看到什么呢?学生通过对这一实验现象的观察,初步对平面镜成像的规律有了了解。又如在《焦耳定律》教学中设计这样两个情景:①将没有通电的电烙铁接触火柴,观察到火柴不燃烧;然后将电烙铁通电1分钟,再接触火柴,发现火柴马上被点燃。②让学生用手直接接触5号电池正负极,问手有什么感觉?演示后,学生没有什么感觉。然后教师手拿导线直接接触5号电池正负极,过十几秒钟学生烫得赶紧把电池扔了。这些直接感受为学生学习理解“焦耳定律”创造了良好的开端。
3.通过设置问题引导学生探究思考。在教学中教师设置有思考价值、智力上有挑战性的问题,引导学生去思考,增强学生学习的主动性和针对性。如在“探究凸透镜成像的实验”中,教师向学生另外提出要求,实验过程中你还有何新发现?你还想探究什么问题?怎样探究?能设计出实验方案吗?通过实验能找出实验结果吗?结果,有的学生发现凸透镜的镜面总有一个倒立的一个正立的像,想知道为什么。有的学生说如果凸透镜不小心打碎了一部分,还能成像吗?如能所成的像还是完整的吗?有的学生说凸透镜所成像的大小与凸透镜的表面积有关吗?探究问题的情景源于课本,探究的问题又不拘泥于课本,留有一定的探究空间,让学生能够适度探究,但又不过分拔高和放任,促进了教材、学生、探究活动三者之间的有机结合,不仅可以提高学生学习物理的乐趣,而且还培养了学生创造性思维。
二、激发认知冲突,调动探究热情
根据初中生的年龄特征、心理特点,他们兴趣爱好广泛,求知欲与好奇心强烈,自我表现欲望很强,往往会对新鲜的、与众不同的、有特色的事物抱有很大的兴趣和好奇。通过在课堂中设计一些有趣的、意想不到的情景来激发认知冲突,可大大调动学生的探究热情,会收到意想不到的效果。如八年级的“气体压强”,对于固体、液体产生的压强学生都能较明显地看到或感觉到,而对于气体压强产生极其威力学生却不易感觉到,在这节中可以特意安排一系列“探究大气压强存在的实验”。为了吸引学生的注意,教师首先将已装有一熟鸡蛋的广口瓶展示给学生看,他们觉得奇怪:鸡蛋比广口瓶的瓶口要大,它是怎么掉进去的?况且鸡蛋是完好无损的。他们疑惑,他们讨论、他们猜想。接着老师表演给他们看,令他们大吃一惊,原来是大气压的作用,看不见摸不着的大气现形了。接着老师又问:有什么办法将鸡蛋完好无缺地拿出来?学生们的兴趣更浓了,你一言我一语讨论热烈,答案五花八门。最后,老师把装有鸡蛋的广口瓶放入密闭的罩内,抽去罩内的空气,鸡蛋又掉出来了。实验使学生惊讶不已,还是大气压大显神威!这就是神奇的物理,这就是物理的奥秘,这就是物理的魅力所在!这样一来大大地激起学生探究的欲望。接着安排了一系列实验“覆置水杯”、“巧断竹筷”、“水漫金山”、“杯吃气球”、“喷泉奇观”以及课本的分组实验等等。通过这一系列的实验让学生知道大气压强确实存在,而且威力还挺大,并利用身边的器材探究大气压强的一些规律,使他们从中体验科学探究的乐趣,保持对自然的好奇心,培养他们热爱科学,勇于探究的情感。
三、动手操作,合作学习
在物理实验中,尽可能多地给学生提供动脑、动手的机会,使学生通过自己设计实验方案、实验操作来解决某些实际问题。例如,在学了《密度知识的应用》后,让学生通过实验来鉴别一件小工艺品是不是纯金的,要求学生先设计出实验方案,再动手进行操作,然后大家讨论有几种鉴别方法,比较哪一种实验可信度最高,合作探讨出最佳方案。每一个物理实验都有明确的实验目标,要求教师必须有明确的观察重点,以便学生及时把握实验关键。课堂实验导入时,教师能启发学生观察,恰如其分地介绍一下实验设计的方案,进行实验的操作步骤及其观察现象后得出的初步实验结论,并引出相应的问题,为学生进行合作探究搭建良好的平台。
四、渗透STS教育,让物理走向社会
物理学是自然科学中的一门基础学科,物理知识在社会生活中有着广泛的应用。这要求教学活动必须围绕着学生生活、科学、技术和社会来展开,使学生在掌握物理基础知识和技能的同时,了解这些知识的实用价值,懂得在社会中如何对待和应用这些知识,培养学生的科学意识、技术意识、社会意识。在教学中,不仅关注现代物理科学技术的新科技、新成果、新动向,而且要重视学习内容与家庭、社会生活、生产实践的联系,如将电的知识与安全用电、安装照明电路、修理各种家用电器相联系;将能源的利用与生活中如何节能相联系;将物态变化与电冰箱的工作原理相联系,将电磁波与现代通信相联系等。还要引导学生关注一些重大社会问题,如环境污染与环境保护、能源危机、噪声污染等。通过理论联系实践,培养学生勇于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,形成将科学技术与日常生活、社会实践相结合的意识,使学生真正体会到学好物理的重要性。
参考文献:
1.许伟忠.如何开发学生的潜能.物理教学探讨,2005(8)
关键词:初中物理;实验教学;教学实践
在初中物理课堂的教学过程中,物理实验是不可或缺的一部分。通过开展物理实验活动,能够有效提升学生的感性认识,帮助学生突破物理学习的难点,充分激发学生的学习兴趣和求知欲,促使学生的综合能力和科学素养得到有效提高。因此,在初中物理的实际教学过程中,教师应该深入认识到物理实验教学的重要性,结合教学内容采用良好的教学方法,从而有效提高初中物理实验教学的水平。
一、创新物理实验课堂教学观念,突出学生主体地位
有效提高初中物理实验教学效率,首先要求教师必须创新物理实验课堂教学观念,由知识传授者转变为知识引导者,用实验活动来充分激发学生的学习兴趣。充分调动学生的学习主动性和积极性,对培养学生设计实验、操作实验的能力具有非常重要的作用。其次,还需重视应用科学探究的教学方式。教师全面了解学生的实际情况,根据学生的个体差异设计多元化的教学方式。科学探究法是指导学生深入学习物理知识的重要策略,能够让学生在物理实验教学过程中长时间保持较强的好奇心和求知欲,从而使学生的自主性得到充分发展。再次,需构建科学合理的评价体系。新课程深化改革下,应改变传统的以考试成绩评价学生的方式,着重从学生解决问题、创新能力、动手能力、良好的心理素质、科学精神等方面综合评价学生。同时,在综合评价体系内,学生的自我评价是非常重要的组成内容。
二、创造良好的环境,引导学生自主实验
在初中物理实验课堂中,教师可以结合教学内容创设良好的探究环境,引导学生自主设计,让学生在自主探究的过程中理解物理知识,从而有效增强学生的创新能力。在学生准备实验的过程中,不要求学生必须按照教材规定准备,也可以根据自己的实际需要选择合适的实验器材。例如,在学习“串联电路和并联电路”的内容时,教师可以事先将两只灯泡和其他器材发放给学生,让学生发挥自己的想象自主连接电路,并且在实验之前,教师可以结合教学内容设置几个问题:两只灯泡有几种连接方式?每一种各自有什么特点呢?学生自行组合成小组,分别进行讨论、设计实验方案、画电路图、动手实验,并通过实验让灯泡发光。学生根据实验探究总结出连接电路的两种方式:一种是顺次连接,当一个灯泡损坏之后,另外一个灯泡也不会工作;第二种是并列连接,当一个灯泡损坏之后,另外一个灯泡仍然能够继续工作。通过总结归纳得出电路连接的最基本方式是串联电路和并联电路。实验之后,教师向学生再发放一支灯泡,让学生自主探究三支灯泡的连接方式。这样不但能为学生创造广阔的发展空间,激发学生的思维潜能,而且也能够有效锻炼和培养学生的创新能力,从根本上提高学生的物理水平。
三、借助现代化教学手段,辅助实验教学
在初中物理实验的实际教学中,部分实验并不能在教室中直接进行操作,或者能够进行操作可见度较低,学生难以观察到;甚至还有一部分演示实验,由于缺乏仪器和药品更是无法操作。因此,教师可以充分利用网络资源下载演示实验的操作实录,并通过自主加工、组合,制作科学的演示实验课件,让学生利用多媒体教学设备观察物理实验现象和物理实验操作,以便更好地完成物理实验教学目标。
物理实验课堂教学所涉及的演示实验主要包括:一是水和硫酸铜溶液的扩散实验,这个实验的过程花费时间较长,在时间有限的课堂教学中难以直接观察到结果;二是热机工作原理和电磁继电器工作原理的演示,这种实验在演示的过程中,所使用的仪器较小,大部分细微动作可见度较低,从而导致实验的演示效果较差。因此,针对上述两种情况,教师可以利用多媒体教学设备的Flas设计和网络下载等教学手段,综合整理丰富的演示实验实录和动画资料,供课堂演示实验使用,为大幅度提高物理实验课堂的教学水平创造良好的条件。
四、将实验教学与生活相联系,引导学生合作探究
高效的物理实验课堂,并不是只传授基础知识,也并不是在实验室展开实验,而是应该将物理实验与生活实际联系起来,引导学生进行合作探究,帮助学生深入理解物理知识。例如,在学习“光学知识”的内容时,教师可以结合教学内容引导学生开展实验探究活动,充分利用幻灯片、针孔摄像机和天文望远镜进行天文观察。教师充分利用实际生活中的典型事例,促使学生逐渐提高解决实际问题的能力。
五、结论
总而言之,在初中物理实验课堂的教学过程中,教师应该尽量组织动手实验或者观察演示实验,让学生在实验的过程中感知物理知识,从根本上提升学生的物理素养。
参考文献:
高中三年,师生们投入到物理实验教学的时间和精力很多,可到了临高考时,大多数学生最没把握的就是物理实验题。临高考阶段,学生和教师在解题方面差距最大的也是物理实验题。分析和研究其中的原因十分必要,比对教师和学生学习物理实验的过程,我们不难发现以下几方面的原因:
1.1高中物理实验教学一般是“截流”式的
教学过程中,教师讲述和分析较多,学生思考和讨论较少。学生没有参与物理实验的设计,没有参与物理实验知识的产生过程。学生对物理实验的来龙去脉和内在实质一无所知,对物理实验的各方面知识采用死记硬背的办法。
1.2学生对物理实验的感受和经验不够丰富
学生从初二开始学习物理,看的课件多,生活体验少;演示实验多,探究实验少。学生体验实验和设计实验的机会很少。就无法对实验进行深入的思考,对实验的认识必然是肤浅和片面的。
1.3学生物理实验意识薄弱,把思考与实验割裂开来
学生在学习物理实验时比较关注实验步骤、注意事项和数据处理,容易忽视物理实验的核心――实验原理:在学习物理知识过程中遇到难以理解的问题时,从来不会想到用实验来解决。学生对实验原理的理解不够深刻,讨论不够充分。缺少再实验和反思。就元法体会物理实验的物理思想和科学研究方法。
2 提高高中物理实验教学效率的策略
优化高中物理实验教学,其核心就是更新教育理念。将原来的“截流”式教学改为“源流”式教学:充分调动学生的积极因素,让学生充分体验、充分参与、充分思考物理实验的原理。相信学生,让学生思维活动成为物理实验教学的主旋律;在科学探究的过程中充分挖掘学生的潜能,让学生的思考和讨论伴随物理实验的全过程。郭思乐教授说过:“深切的爱总是生产性的,只有在他们(学生)参与了这些知识和智慧的生产的时候,他们才会对之产生刻骨铭心的爱”。在物理实验教学过程中,尽量做到“小立课程,大做功夫”。给学生足够的活动时间和空间。因为学生对物理实验的掌握必须通过学生的感悟和内化来完成。
2.1关注物理实验原理,加强科学方法教育
实验原理是物理实验的核心和灵魂。只有对实验原理深刻理解才能准确理解物理实验的其他方面,才能比较准确地体会物理实验的物理思想方法:只有挖掘物理实验内在的美和实验设计哲学思想,才能激发学生的学习兴趣和持久动力。加强学生科学研究方法的教育,体会实验设计中蕴含的物理思想方法。在高一开学阶段,让每个学生回顾初中物理实验所采用的一些方法,写在纸上,选一些进行投影。然后全班讨论和总结。如测电阻时用电阻箱代替被测电阻使电流表电流卡HM―一等效替代法:测石头密度时,石头的体积用有放石头的水的体积减去没放石头时水的体积一一差值法等。同时充分利用物理学史挖掘科学方法教育内容,让学生充分体验物理学研究的思想方法。如伽利略的理想实验一一斜面实验――对由落体运动的研究等。
2.2加强物理实验的体会和感受,提倡“做中学”和再实验
改变以往的“先学后做”为“做中学――再实验”比如测电源的电动势和内阻的实验,第一课到实验搴给定任务―一测量E和r,思考题要求。学生边做边思考自己做的原理,让学生先动手做,许多学生感剑有困难,只好进行小组讨论和看书。学生也基本上能完成实验,教师通过实验过程的巡奁了解学生对实验的掌握程度,并安排课后任务。除实验报告外,每个人都必须通过自学了解实验的原理和科学研究方法以及其他可能的实验方法(看书本或上网查)。第二节课先同学小组讨论5分钟,然后分别要求各小组阐述实验原理,实验所用的科学研究方法,实验的注意事项和误差分析。最后再展示和讨论其他的吏验方法,确定要增加的物理器材,比较各种验方法的优劣。要求学生对本实验进行全方位思考,对不理解的思题要通过同学问交流和思辨。第三节课在实验器材中添加电阻箱,要求学牛用几种方法对电源电动势和内阻进行测量,并对测量结果进行比较,反思前一节的讨论,写成一份全面的实验报告。这样虽然爱多花一节课的时问,但这种趁热打铁,学生的收获有天壤之别。
2.3培养学生物理实验意识,关注学生的思维和内化过程
如果学生在物理实验教学中只扮演听众的角色,教师一直讲,学生一直死记硬背只能是短时记忆,最终学生没有任何收获。学生没有思考,就没有将实验知识进行内化,单靠记忆是学不好物理的。因此在物理实验教学中我们要给足学生时问、空间及任务(上台讲或发言),逼迫学生去思考,逐步形成问题感。培养学生遇到问题时能够想到用实验方法进行探究的习惯。坚持让学生自主学习物理实验,学生的实验意识就能不断提高,实验教学就能事半功倍。
初中物理是起始学科,但由于许多学生在进入初中前就听高年级学生说过:“物理是所有学科中最难的,头脑不灵活是不可能学好的。”就在无意中就形成了一种恐惧心理。因而遇到挫折时,不能理智地查找原因,寻找解决问题的正确途径,而是直接归因于自己智力的高低。这种阴影常常伴随他们的中学学习生活,甚至影响其一生。
我们将初中物理学科所有的的知识点设计了调查问卷,找出学生和老师普遍认为理解起来有难度的知识点。2010-2011年,我校物理组通过学习其他学校的先进经验,利用初一年级的综合实践课,开展物理学科的“引桥”课程。课程由以下几部分组成:
一、以小课题为“引桥”,提前的“物理研究性学习”
初一新生一进校,就由物理组的老师设计担任了综合实践课老师。设计了很多既简单有趣,又方便在学校、宿舍进行的小实验课题。每个小课题都是先设计一个与学生生活相关的情境,然后引导他们对某个现象进行有意观察或者是对某一个现象进行探究。问题涉及声、光、力、热、电、磁等研究范围,在方法上包含了列表格、画图像、控制变量等方法。为学生在学习物理过程中可能遇到的难点铺设了“引桥”。
例如:针对凸透镜成像规律,设计了《奇妙的放大镜》这个小课题。从常见的放大镜引入,首先引导学生观察放大镜,发现凸透镜的结构特点,然后将凸透镜放在阳光下,观察它对光线的作用,了解凸透镜成像的几种情况等。这样凸透镜就给学生留下了深刻的印象,为初二学习凸透镜及其成像规律打下基础。为了培养学生对控制变量法的应用,设计了《谁的冰糖化的快》这个小课题。学生从研究影响冰糖溶化快慢的因素这一小实验中,不断思考怎样研究才能避免其他因素的干扰,从而引导学生发现控制变量的实验方法,并充分体会到了控制变量法的应用。
我们设计的物理引桥实验,很多都是在操场、草坪上进行的。学生们喜欢,觉得物理有趣、愿意探究,为初二的学习打下了兴趣、情感、方法等多方面的基础。
二、 以数字校园为“引桥”,提前的“物理电教课堂”
实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)做过一个著名的关于人类获取信息的来源的心理实验。实验证实:人类获取的信息中,83%来自视觉,11%来自听觉,3.5%来自嗅觉,1.5%来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作,让学习者通过多种感官的刺激获取信息量,比单一地听老师讲课强得多。物理知识的学习更要借助多媒体设备,如果仅仅依靠传统的教学手段和方法,物理知识的趣味性就会大打折扣。物理组老师针对学生见少识窄,生活经验匮乏,导致物理学习困难的问题,提出了利用我校“数字校园”优势,指导学生上网学习,弥补不足的对策。并在第一时间提供了人教网中学物理网站的首页网址,引导学生体验如何借助信息化技术开阔眼界、获取新知,利用资源共享活跃思路,全方位地思考问题。把数字校园变成我们“物理电教课堂”。
三、以新生手册为“引桥”,提前的“物理课程指南”
初一新生入校时,学校会发给他们一本新生手册,有介绍学校、指导生活、进行安全教育、健康教育等功能。学习这个小册子,是新生入校第一课,引导学生尽快进入初中生角色,帮助新生尽快适应新学校,也是新生了解物理课程的好机会。我们在新生手册中开辟教师介绍学校专栏,以物理老师的独特视角带领学生体验新学校、新环境、新生活。
比如在“介绍学校部分”中,以参观物理实验室为线索,展示最简单的实验器材图片,用图文并茂的形式介绍实验常识;在“安全教育部分”中展示校内外的变压器、电气设备,介绍电路设施、安全用电常识;在“健康教育部分”中,介绍近视眼的形成原理与预防,甚至可以由物理老师讲一节《眼睛与眼镜》。尤其在“生活指南部分”,可利用的资源就更多了:外出,认识不常见的大型交通工具,不知道什么是电车的问题迎刃而解;超市购物,了解脚踏式垃圾桶、吸尘器、电熨斗的用途,不仅增加生活经验,还能培养学生的观察能力,提高交流沟通能力;公园游玩,看看什么是过山车,在剧烈心跳中体验能量的转化等。我们可以将物理课本上有文字无图片、难以想象、难以理解的内容整理出来充实新生手册,让新生手册变得更丰富。
关键词:物理实验;新旧知识;物理史料
一、问题情境创设的基本原则
1.问题情境创设要讲究科学合理
众所周知,物理是对大自然探索的过程,所以教师应该结合本节课的知识概念还有基本规律等来设置问题,同时也要在问题设置中注重实验方法的科学性,避免误导学生。
2.问题情境创设要具有针对性
教师在讲授每节课并且进行问题创设的时候,都应该结合本节课的重点、难点以及物理教学大纲的要求等,这样可以更好地提高课堂教学效率,并且引起学生对于物理知识的求知欲望。
3.问题情境的创设要具有可行性
教师在进行问题设置的时候要注意考虑这些问题是不是可行,充分考虑学生的接受和理解能力,如果问题设置得太过深奥,那么不仅不会引起学生的兴趣,反而会让学生对课程提不起兴趣,当然也不可以把问题设置得过于简单,要综合考虑学生的理解能力、基础知识等进行问题设置。
4.问题情境设置要新颖
不管是新奇的东西还是新颖的问题,都可以更好地吸引学生的注意力,在问题设置上也是如此。新颖的问题可以更好地激发学生的求知欲望,而如果问题是老生常谈,学生自然也没有欲望去找出答案。
二、问题情境创设的方法
物理的所有理论知识都可以看作对大自然探索得出的结果,所以创设问题情境的时候也应该和大自然有所结合,通过学生自己的分析最后解决问题,激发学生求知欲。初中物理作为初中教学结构中的重要组成部分,将物理教学与情境合作有机结合,能够为学生营造良好的学习氛围,激发学生的学习兴趣,提高学生的学习成绩。
1.利用物理实验创设问题情境
对于物理来说,良好的基础是必不可少的,而物理实验就是物理的基础,物理实验具有直观、形象和趣味等优点,在为学生提供知识的同时带来了很多乐趣。比如在学习“压强”的相关知识时,可以找两块木板,大小和物理课本接近就可以了,在一块板子上钉上一颗钉子,在另一块板子上钉上8排6列钉子,两块板子上所用的钉子是相同的。然后让学生将准备的两个气球分别放在两块钉板上,然后分别用两块板压住气球。实验进行到这一步,全班学生的注意力都被实验紧紧地吸引了,这时候老师观察实验结果,并提出进一步的问题:“为什么会出现这种情况呢?”学生就会积极地去思考产生不同结果的原因,在学生求知欲最旺盛的时候教师就可以灌输知识,并且启发学生去自主寻找答案。
2.将新旧知识相联系创设问题情境
每节课在给学生教授新知识的时候,教师都要经历学生从不了解知识到片面地理解知识最后完全掌握和了解知识这个过程,所以教师在进行问题创设的时候应该有意识地将新旧知识结合起来,设置的问题最好具有明确的目的和较高的价值,而且新旧知识之间的矛盾也可以引起学生对这个问题的兴趣。比如在讲解“液体压强”的相关内容时,可以根据以前学过的固体压强引入新的液体压强相关知识。根据教师创设的情境,学生可以了解到固体压强和液体压强之间的相似之处,这样既复习了前面的知识,又了解到两种压强之间的不同之处,明白了液体压强自身的特点之后也就为后面知识的学习做了一个良好的铺垫。
3.结合生活实际和经验创设问题情境
物理学中很多知识都来自日常生活并且可以运用在生活之中,学生对此往往也更感兴趣,所以教师可以利用生活中常见的现象和学生的生活经验等进行问题创设,通过将理论知识和生活实际相结合的方法,促进学生理解的同时加深了他们的印象,有效地提高了课堂教学效率。
4.利用物理史料知识创设问题情境
其实对于物理学来说,很多创设的情境都可以作为真实可信的素材来进行问题创设,这些真实的情境都是良好的素材。比如在讲解与“浮力”相关的知识时,可以适当给学生讲解一下阿基米德的生平,引起学生的兴趣和注意力,在这个基础上再提出问题,学生就会更加有探索和求知的欲望,也更加具有目的性。
综上所述,在初中物理教学过程中,教师应该积极地进行情境创设,在完成教学任务、满足教学大纲要求的基础上,提出一些新颖并且乐于为学生接受的问题,将这些问题和情境相结合,刺激学生的求知欲和探索兴趣,掌握知识的同时还可以借助情境创设将这些问题运用在生活中。这样不仅可以更好地帮助学生掌握知识,还可以提高课堂教学效率,学生将理论知识和生活实际相结合,也更符合我国对于新时期综合型人才培养的目标。
参考文献:
[1]丁志宏.物理教学情境创设的问题及对策研究[J].科技经济市场,2014(10):188.
物理学是一门以实验为基础的科学,物理学的建立和发展都是在实验的基础上进行的。实验能力的高低、实验素质的好坏,是衡量一个学生学习物理水平的标准之一。随着素质教育的深入,新课程的改革,物理实验在教学中的地位 也逐渐提高,在历届中考中实验所占分数也比以往有所提高,这对学生的实验能力要求也提高。在这几年物理教学中,我一直在探索如何提高学生物理实验能力。下面把我的一些做法和体会总结如下。
1. 重视实验基本功的训练,培养学生实验基本操作能力物理实验基本功是指实验的基本理论、基本方法和基本操作技能。实验的基本理论是:(1)认识实验的作用,通过实验是学生了解实验的设计思想和实验的原理;(2)能分析实验误差。实验的基本方法是:(1)了解实验的过程和步骤,能设计表格、整理实验数据、画出图线,得出结论;(2)会利用实验方法(例如:替代法、比较法、控制变量法)进行准确的测量。实验的基本技能是:(1)能正确、熟练按操作规程使用的物理仪器;(2)能仔细观察,认真读数、记数、整理数据,对实验结果做出解释;(3)能排除在实验出现简单故障;(4)能写出规范的实验报告。
2. 通过课外实验来培养和规范学生的基本实验操作能力 ,课本上有许多演示实验和分组实验的内容,我觉得这些实验对于训练学生的基本功、培养学生的实验操作能力有重要的作用。例如:“探究影响琴弦音调高低的因素”和“探究圆形光斑形成的原因”这两个拓展实验,我安排了学生做这两个实验,实验效果十分良好。更是提高了学生学习物理的兴趣。
3. 加强设计实验思想和方法的培养,提高学生的设计实验能力设计性实验是根据实验要求理解实验原理,编写实验步骤,设计实验表格,正确选用仪器和器材,并进行实验操作得出正确实验结果的一种实验形式。在物理学习中,这种实验较常见,它对学生的能力要求也特别高。设计实验能力是一种最高水平的实验能力,是活化知识、进行创造性活动所必须具备的一种能力。
每一个实验都有各自的设计思想,一个成功的实验,其设计思想总包含着对已有知识的灵活应用与创造性的科学构思。引导学生领会前人的实验设计思想,体验科学家所经历的探索过程,是一条培养学生具有设计实验能力的有效途径。通过分析教材中的著名实验,挖掘出它们的设计思想对于提高学生的实验设计能力有很大的帮助。
平时利用课堂上的时间,专门出一些问题来让学生进行设计实验。所出的问题包括实验的目的、实验器材和实验要求等方面的内容。并且引导学生从实验的目的出发,结合实验器材的用途,并利用自己掌握的实验方法设计出几种实验方案,然后按照实验设计的三个原则:1、尽量减小由于实验原理不完善带来的系统误差;2、尽量减小由于测量仪器不准确带来的误差;3、尽量减小外界环境对实验的影响。以及从实验的可操作性、科学性和安全性等方面来选取最佳的实验方案。例如:“用量筒和天平测量小石块的密度”,实验步骤如何安排,为什么?引导学生从已有知识出发通过有机的组合,进行实验设计的过程,可以更好的培养和提高学生的实验设计能力。
也可以通过平常的通过实验制作来提高学生的实验设计能力,例如:我在做电学黑盒子实验前,提供学生电阻、电源等电学元件;要求学生利用不超过四个电子元件来设计并制作一个电路放在盒子里组成一个电学黑盒子,在设计时同时考虑利用电压表电流表来检测的可行性,并写出实验操作步骤和实验依据;然后同学之间交换来检测判断黑盒子内的电路连接方式,并交给设计者判断;最后根据检测成功数量,评出最佳设计奖和最佳检测奖。这个做法取得了很大的成功,学生在设计、制作过程中锻炼了实验设计和动手能力,利用课外时间想方设法的进行检测,在不断的失败中得到了成功,提高了学生检测电学黑盒子的能力。
总之学生设计实验能力的高低,是实验成绩高低的决定因数,我们应想方设法的提高学生设计实验能力,是提高学生实验能力的核心。
4. 开放实验室、精选课外实验,提高学生的动手能力中学生的实验能力与理论水平相比差距很大。实验能力水平较低,主要体现在学生的动手能力水平较低。所以在提高学生的实验思维能力和设计实验能力的同时,应加强培养学生的动手能力。
初中阶段,因为学生刚开始接触物理,学生整体的理论水平还不高,所以采用因材施教的方法来提高学生的动手能力。通过开放物理实验室,要求学生提前几天向老师提交实验申请书,包括实验的名称、实验目的、原理和所需的仪器及安排实验的时间。然后教师从实验的可行性、目的性、实验室仪器的准备情况等方面考虑学生提交的实验申请书,然后通知学生具体的实验时间和地点。在约定的时间里学生来实验室做实验,教师在旁边做指导。实践也证明能够提出实验方案的学生都是学习成绩较好、学得比较主动且学有余力的学生。在这一阶段里有五六位学生提出了课外实验的申请,并利用下午第8节或星期六等课外时间完成了实验,最多的一个学生总共做了8个课外实验。通过开放物理实验室,使尖子学生能够更快更好地提高实验动手能力。
学生实验能力的提高过程是一个漫长的循序渐进的过程。教师应在统筹全局的条件下,有针对性的指导学生,使学生在不同的阶段得到各种能力的培养和提高,通过长时间的积累,学生的实验能力才会得到较大的提高,才能在物理学习中立于不败之地。
教学过程中的“探究性”实验是在教师的指导下,重构知识和规律的产生过程,让学生通过提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验、分析与论证、交流与合作等环节来让学生自己获取物理知识、寻找物理规律.通过探究过程可以培养学生的观察能力、动手能力、探究能力、分析处理信息的能力、语言表达和归纳能力等.但并不是所有的初中物理课程都必须采用“探究性”实验的方法,从“探究性”实验的教学过程来看主要适用于以下几种:可以通过控制条件来研究的物理问题;能够通过实验和观察得出结论并找出规律;学生容易忽视和混淆并造成误解.为此,笔者结合实际教学实践,分析如何在物理教学中开展“探究性”实验教学.
1借助于“探究性”实验,提高学生探究和求知欲
“探究性”实验主要是在老师的指导下,让学生进行一定的尝试和探究,从而发现实验现象背后蕴含的物理知识和规律,在获取物理知识的同时培养学生自主探究的能力.开展“探究性”实验的基础是教师首先要深入地了解“探究性”实验中所蕴含的知识和物理规律,难点是如何将这些知识和物理规律充分地体现在探究性的学习过程中,并合理设计和组织知识的展现方式并引导学生去探究和发现.如果“探究性”实验设计过程太过简单或者直白,就会导致物理问题、物理假说以及最后得出物理定理的过程显得形式化,从而无法完整地展现出物理知识和定理的构建过程.因此,初中物理教师在设计和组织“探究性”实验的过程中,应通过创设物理问题的情景来提出学生在课堂上的具体任务和要求,布置合适的任务和作业,让学生自己思考、探究、分析和发现,尽量减少直接和详细的提示,让学生主动发现问题.实践证明,学生在主动发现、分析和解决问题的过程中,知识能够更加深入地扎根到脑海中,并有利于借助以往的知识结构来构建新的知识,在实行的过程中,初中的物理课本以及课本中蕴含的实验案例是非常好的教学案例和方法,但也并不是一成不变的,工作在一线的物理教师也可以结合平时的实验设计来进行创新,并努力将教学实践营造成一种具有探究性和创造性的活动,激发学生的求知欲和探究欲,从而激发学生自主思考的能力,实现新课标对初中物理的要求.
例如,在教科版八年级上册第四章第三节《科学探究:平面镜成像》的教学中,可以大量放手让学生自己探究得出平面镜成像的规律,尤其是学生依据生活经验容易错误地认为物体离平面镜越近,在平面镜中成的像就越大.教师可以先引导学生设计实验,要控制哪些条件不变,要改变什么条件,观察什么现象,测量哪些数据,最后通过实验得出结论.首先,教师要引导学生为了比较像与物的大小关系,必须先要确定像的位置,启发学生将平面镜换成玻璃板,用两只等大的蜡烛A和B,将A蜡烛点燃后放在玻璃板前面,将B蜡烛放在玻璃板后面来回移动位置直到与A蜡烛的像完全重合,在白纸上记录下A、B蜡烛的位置.改变A蜡烛到玻璃板的距离,重复上述实验过程,让学生自己通过探究去寻找像与物大小与位置关系.在这个探究的过程中能培养学生设计实验的能力,使学生在明确的探究目的指导下拟定实验方案,避免学生盲目操作产生消极心理.
2结合学生实际情况,提高学生兴趣
初中生开始接触物理学科的时候,一方面会因为物理学科的实验性非常感兴趣,另一方面,接触新的课程也会面临新的困难.尤其是在新课改的背景下,实验的探究性也远超过验证性,加之初中物理对学生掌握物理知识和物理定律的要求并没有那么高,所以探究性实验本身的“探究性”和难度也应该把握一定的“度”,因此在“探究性”实验设计的过程中不仅仅要考虑到物理情景、物理问题和物理分析的教学性,同时也要充分考虑学生的知识结构和接受能力,注重实验开放性的程度,并让探究具有一定的弹性,一定要充分考虑学生的实际情况,不能让按部就班以及教条主义束缚学生能力的培养.
例如,在初中物理教科版(八年级下)第十章《流体的力现象》第三节《科学探究:浮力的大小》的教学中,对实验中涉及到的物理知识也要做到“适可而止”,为了探究浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关.笔者设计了如图1所示的实验让学生自己探究,教师可以找一个大的矿泉水瓶来让学生亲身体验实验的过程,让学生用手按住矿泉水瓶的一端竖直向下按压,学生通过实验可以感受到空瓶只要没有完全浸没在水中之前的时候,按压的压力是明显感觉到随着浸没水中的深度增加而增加的,但是当空瓶完全浸没到水中再继续增加深度时手施加的压力却不再变化.这个过程中如何让实验现象和“物体排开液体体积”之间形成关联是教学的目的,教师可以进行适当的引导降低实验的难度.如教师可以提问“为什么之前有压力变化,而后来完全浸没到水中后则没有变化呢?”,很显然,学生一开始会将眼前的现象和瓶子浸在水中的深度联系起来,但是当瓶子全部浸没在水中后随着深度的增加压力却不变,由此可见,不是深度影响浮力大小,从而启发学生思考“物体排开水的体积”影响浮力大小,并最终得出结论.因此本次实验要充分考虑学生本身的知识结果和思维特点,能够靠着自己的能力发现知识,而不是被物理定律和知识造成一定的挫败感,获得探究知识的乐趣和满足.
3注重适时安排、循序渐进、一气呵成
“探究性”实验并不是单独的课程,仅仅是作为初中物理一个辅助手段来开展的,所以也不能过分地强调其在初中物理教学中的地位.要知道物理教学的课时是固定的,尽管实验教学仍是不可或缺的一部分,但是也要合理地把握实验教学的教学安排和进度.特别是还要突出“探究性”实验的探究性,探究的过程必然是在一个严密的逻辑下进行的,因此除了实时安排,还需要实现教学中的“循序渐进”也就是说能够保持实验中的内在逻辑性.所谓“一气呵成”就是要充分强调实验的设计性,实践教学中需要将“探究性”实验融合到整个教学过程中,让实验真正意义上成为教学的辅助手段和方法,例如可以将实验中问题的假设和猜想提到课前,而在课堂的主体阶段完成实验结果的分析和讨论,并将主要的物理知识、规律和实验结果结合到一起.在课堂上全面地体现“探究性”实验的作用和价值并不容易,特别是初中学生能力有限,而教师也要有着很高的全局观,理解课程的进度和安排,在基本知识学习保持渐进性和阶段性的时候,做到探究性是困难的.必须采取“适时安排、循序渐进、一气呵成”的原则,有效地减少物理教师过度的灌输,以及学生难以接受的局面,真正体现出“探究性”实验的价值和意义.
总而言之,“探究性”实验是符合新课改思想的重要教学方式,旨在让学生通过实验亲身感受知识的构建过程,达到探究性学习的效果和目的,表现在初中物理中也有一定的特殊性.因此,教师要充分考虑学生的知识结果和思维特点,激发学生兴趣为学生营造良好的探究性学习氛围,体现出实验教学的价值.
一、教师要转变传统教学观念,精心设计发散型的物理问题
教学工作是受教学思想所制约的,教学思想是工作的指南。第一,在教育思想上要摒弃传授知识为主的观念,树立培养能力为主的思想,把培养能力、增长才干作为教育的根本目的,为培养能力而传授知识。第二,无论在课堂设计上、内容选择上,还是在教学重点上、教学方法上、成绩考核上,都要体现以培养能力为主的思想。第三,教学过程应着重体现学生的形象思维能力、想象能力、发散思维能力、创造创新能力的培养的教学思想。讲课时,应给学生自由联想的时间并允许发表不同意见,鼓励学生求新、求异和求索的精神。
苏霍姆林斯基说过:“真正的学校是一个积极思考的王国。”在课堂教学中教师要精心设计一系列的符合学生认知心理的由浅入深、由易到难、层层深入的发散型物理问题,引导学生的思维活动向纵深发展,向多角度多侧面发展。在课余作业布置上,教师应着重设计具有发散性、创造性的思考练习题,鼓励学生质疑问题,大胆怀疑探索,寻根问底,从而促进学生创造性思维的发展。例如学习了密度的测量后可以让学生思考:测一杯牛奶的密度,砝码生锈了质量没法测怎么办?没有量筒又怎么办?学生在老师的引导下分别设计出了等质量法和等体积法。到了电学伏安法测电阻时,若没有电压表或没有电流表,学生就能迁移出等压法和等流法,而且还可能设计出更多的方法,可以享受创新的乐趣了。
二、丰富物理课外实验,提高应用物理知识解决实际问题的能力
根据学生的知识基础,可安排一些趣味物理实验让学生来完成,如“飞机投弹”、“纸锅烧水”、“瓶口吞鸡蛋”等等。通过这些实验,既能较好地激发学生的学习兴趣,锻炼学生的动手操作能力,又能帮助学生破除迷信、解放思想,树立科学的人生观和价值观。在物理实验中,要尽可能多地给学生提供动脑、动手的机会,使学生通过自己设计实验方案、实验操作来解决某一实际问题。例如,学了《密度知识的应用》后,让学生通过实验来鉴别妈妈的金戒指是不是纯金的,要求学生先设计出实验方案,再动手进行操作,然后讨论有几种鉴别方法,比较哪一种实验方法更好。
三、倡导科技小制作、小发明,培养学生的创造创新能力
科技小制作、小发明活动带有很强的实践性、科技性,有利于学生德智体的全面发展,可以促使学生把动手与动脑、实践与探索、学习与创造、基础知识与科技信息密切结合起来,培养学生各方面的能力。根据学校的实际情况,我们积极组织学生利用课外活动时间开展科技制作活动,引导学生利用废旧材料制作针孔照相机、潜望镜、平行光源、电铃、密度计、小天平、量筒、杠杆、潜水艇等实验仪器或模型、楼梯电灯开关电路、手摇发电机等,对原有的实验装置进行改造和创新等,并组织展评。科技活动的开展,既能锻炼学生的科技制作能力,又能培养学生的创造精神,提高了学生把科技知识应用于实践的能力。
四、指导学生阅读科普读物,培养科学思维能力
根据学生的知识基础,教师要有针对性地指导学生阅读有关的科普读物,组织学生注意收集报刊杂志上最新的科技发展动态,引导学生在家里定时收听收音机、收看电视里的科技节目,扩大学生的视野,丰富学生的科技知识,使学生更多地了解科技知识和科技发展的新动向,并定期举办“初中物理报”专刊评比,定期组织“实用物理知识竞赛”,以调动学生学习、读书的积极性,培养学生的科技阅读及写作能力。可就某一社会问题让学生扮演决策者的角色,应用所学的知识提出解决的方案,撰写小论文,以培养和提高学生运用科学知识解决个人和社会问题的能力。例如,学了《安全用电》后,组织学生安装照明电路,排除照明电路的故障,同时要求学生调查家里和附近违反安全用电的事例以及造成的严重后果,并提出解决的办法。
五、举办科普知识讲座,提高学生的科学素养
[关键词]物理实验教学 主动 探究
如何使学生在学习物理的过程中,体会物理学科带来的乐趣,由“怕学”而转为“愿学”甚至“乐学”,一直是我们物理教育工作者不懈的追求。“注重科学探究”是新课程改革的核心理念,其要旨在于引领“学生在科学探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神”。笔者注意到,一方面,充盈着探索之乐趣、发现之魅力的课堂越来越频繁地出现在物理教学时空内;另一方面,学生总是在老师的牵引下被动地探究,并没有真正地投入进去。笔者发现,实验教学作为物理教学的主阵地,若加以改进,在激励学生主动探究上起着不可忽视的作用。
一、变演绎式演示实验为探究式演示实验
传统教学中教师采用的是演绎式的演示实验。如在做“压缩气体,气体内能增加”的实验中,以往的方式是先演示,然后讲解原因,或是让学生根据已学知识进行推理,然后进行演示加以验证,这种传统的演示实验现象虽然很吸引人,但学生仍是被动地接受知识,对学生的创新能力、探究能力及对知识的深入理解,仍有很大程度的限制,如对“实验研究的现象是什么?为什么要在筒内放易燃物?为什么要迅速下压活塞?”这一系列问题学生仍不明确。可变此实验为探究式实验,筒内先不放易燃物而压缩空气,要求学生仔细观察空气的内能是否增加,这时学生会感到十分困惑,会想到能否变“看不见”为“看见”顺着这样的思路展开教学,让学生主动参与设计和实验,提出多种方案,然后讨论哪种最简便可行,进行演示,不仅使学生印象深刻,而且培养了他们的创新能力和解决问题的能力。在探究式演示实验中,笔者认为,教师要尽量作到以下几点:①要给学生充分的思考时间和空间,每个教学环节都要留有余地。能由学生动手解决的问题教师就不要轻易包办代替;能由学生分析思考得出的实验结论教师就不要急于下结论,同时要尽可能多地留给学生动口、动手、动脑的时间。②教师在演示实验时,要适时地穿插富有启发式的设问、讲解,引导学生观察应该注意观察的部位所产生的现象,启发学生思考。
二、变演示实验为学生实验
教材中有些演示实验教师可从中选择,设计为学生实验。如在比热容概念的教学中,虽然过去也采用演示实验教学,但多数学生只是被动地看实验,并没有真正投入到探究的过程之中,可将实验做如下改进:①提出问题:物体吸收热量究竟跟哪些因素有关?②学生提出假设:A.物体吸收的热量与物体的质量有关,质量越大,吸收热量越多。B.物体吸收的热量与物体升高的温度有关,温度升高的越多,吸收的热量越多。C.物体吸收的热量还可能与物质的性质有关,不同的物质,吸收的热量可能不同。③设计实验:经过讨论认定假设 A、B是显而易见的,所以只设计假设 C的实验,学生之间、学生与老师之间相互交流,共同确定实验方案,取几种不同的物质,如水和煤油进行对比,因为物体吸收的热量还跟物体的质量、升高的温度有关,所以实验必须控制变量,即水和煤油取相同的质量,使它们升高相同的温度,又因为热量的多少无法直接测量,要比较吸收热量的多少,可以比较它们受热时间的长短,因此要使两个酒精灯的火焰调节到基本等大,最后给出统一的方案;④进行实验,收集数据,并加以比较。⑤得出结论:各小组汇报自己的实验结果,得出实验的结论。这样的实验探究形式,留给学生充分的想象空间,给学生创造了无拘无束的气氛,让他们有自主探索、自主创造的机会。
三、变验证性实验为探究性实验
探究性实验教学的目的在于引导学生主动地探究新知识,让学生感受探究、发现、发明的过程。接受科学方法的训练,学会分析处理信息,培养学生的探究精神,提高学生分析和解决问题的能力。在初中阶段,我们可以结合学生的发展特点,适时适度地变一些验证性实验为探究性实验,会大大激发学生的探究欲望,充分发挥他们的创新潜能。如在焦耳定律的实验探究中我们是这样做的:一是提出课题。二是电流产生的热量跟哪些因素有关。三是猜想假设,设计实验(略)。四是实验验证得出结论。五是实验的再探索。
实践证明,探究性实验教学较验证性实验教学有更为广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足学生的探索和创新的欲望,学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来,锻炼和培养自己的创新能力。
四、变现成实验为设计性实验
在物理实验中,即使实验目的和要求相同,但如果实验原理和实验器材不同,实验方案也往往具有多样性。因此,如果选择典型的课题,通过多种方案的设计和实施,则可有效地培养学生的创新思维能力。设计性实验是学生运用已有的知识和技能,在一定要求和条件下,自行设计实验方案和实验步骤,完成实验要求。设计性实验力求使学生感到有探索价值和设计必要,能引起学生兴趣,培养学生动手动脑的能力。
具体可采用的方法有:一是根据同一实验目的,开放常规实验仪器,让学生自己设计实验方案,选择实验器材进行实验。例如,提供下列器材:提供下列器材:天平、量筒、水、弹簧测力计、空瓶、系有细绳的小铁块等,让学生自己设计实验去测以无色透明的液体的密度,学生通过广泛联系和运用所学的知识和方法,集思广益,初步提出许多可能的方案,其中一些闪烁着创造性的火花。对此,再组织学生讨论、辨析、对合理的加以肯定,不恰当的提出问题所在,对无法完成的方案阐明其原因。二是根据限定的实验器材,要求学生进行发散性实验设计,看看至多能有多少种不同的实验。
总之,教师一定要用心设计实验,将书本知识和学生体验联系起来,把书本知识“重新激活”,恢复到鲜活的原生状态,这就唤醒了学生内在的需要和兴趣,提升了探究问题的欲望;再经老师启发、引导,对实验结果进行分析评估、归纳概括,使学生始终处于积极的自我探索和自我发现状态,从而使学生享受到成功的快乐,感受到深层次的情感体验。
参考文献:
论文摘 要:本文从物理实验教学出发,结合本人课堂教学实践,分析了在物理实验课堂教学中学生的思维习惯和兴趣,并从三方面探讨了如何加强物理实验教学,培养学生的思维能力和动手能力。
物理是一门以实验为基础的自然学科,通过课堂演示实验、学生实验和趣味实验,可以使学生获得直观生动的感性知识,从而更好地理解、巩固难以理解的物理知识或现象,促进观察、分析和解决问题等各方面能力的提高,也可以激发学生的学习兴趣。但是物理实验怎么才能发挥的淋漓尽致呢?
一、认真做好演示实验,提高课堂教学质量
做好演示实验是搞好实验教学和提高物理教学质量的基础。要成功地做好演示实验,最起码要做到以下三点:
1.要准备充分
要做好演示实验,教师必须亲自准备实验,提前试做,不要怕麻烦。所需仪器要列个清单,走进课堂前,一一对照,看是否遗漏,小东西缺一样都会影响实验的进程,从而影响学生的情绪。要在演示之前向学生交代清楚实验内容、目的及观察的现象,告诉学生应该观察什么,从什么角度去观察,通过实验现象的观察,认真铺设一些必要的阶梯,设下疑问,激发学生思考。
2.要操作规范
教师的演示操作是学生学习、模仿的榜样,演示中教师必须操作规范、步骤正确,仪器放置合理得当,切忌粗枝大叶、草率操作。实验时,在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、标准。例如:点燃酒精灯后火柴签不能随手扔在地上,要放在专门的废物杯中;望远镜、照相机等精密器材的镜片不能用手擦,要用专门的镜布擦拭;电路的连接应先接线路后接电源,拆卸时先断电源,后拆线路等。教师的一举一动都会给学生留下深刻的印象,起到潜移默化的作用。
3.要增强实验的直观性
演示实验是最直观的教学手段。教师做演示实验时,要做到现象明显,必须使全班每个学生,特别要使最后一排学生都看得清楚。为了使现象明显,仪器的尺寸要比较大,尤其是观察部分的尺寸要大、刻度线条要粗,要使教室内最远的同学也能看清。对一些现象不明显、可见度小的实验,最好选择变通的实验方法,提高实验效果。例如:电学实验中,把各元件固定在插孔式演示板上,挂起来进行实验演示,此方法特点是学生观察明显,从而增强了实验的直观性。
二、加强对学生实验课的管理,提高学生实验课的质量
只有教师示范,不能使学生获得真切的体验。在这种情况下,我们就要对学生实验非常重视。在中学物理实验教学中,学生实验课可能存在的问题是教师忽略了指导和严格要求学生认真预习实验教材,以致不少学生对实验目的、内容、操作步骤不甚明确。结果到实际操作时,就出现了盲目混乱的现象。又如教师在课前没有准备好实验用的仪器,实验开始时,学生发现缺少仪器或仪器已有破损,就会围住教师要这要那,造成混乱局面。有困难的学生常因得不到及时指点而呼喊教师;实验技能比较好的学生,又因提前完成了实验而未得到很好安排,就无事可做,互相谈论,影响别人操作等等。因此,要上好学生实验课,提高学生实验课的质量,应当注意以下几个方面:
1.做好课前准备工作
首先要求教师做好实验的预试。除掌握实验成败的条件和关键外,还要估计学生独立进行实验时可能发生的困难,拟出上课时向学生交代的注意事项,并作好课中巡视指导计划。指导计划应包括重点指导实验内容和操作技能。其次应充分准备好器材,放置有序,保持实验室的清洁、整齐。最后按实验内容的多少和难易程度,将全班学生合理分组。指导学生课前预习实验教材,要求学生在预习中做到明确实验目的,搞清实验内容,并理解基本原理、操作步骤,实验装置和注意事项扼要地做好笔记,为能自觉地、有目的地、独立地进行实验打好基础。
2.加强上课时的组织指导
实验课开始时先要检查学生的预习情况,进行个别操作示范,投影出注意事项。再组织学生检查实验用品是否齐全,对所要探究的实验过程进行小组讨论,然后允许学生动手实验。教师在巡视指导中,要善于根据实验内容和学生情况给学生恰当地揭示观察要点。如:学生在做凸透镜成像的实验时,有时会出现这样几种问题:(1)根本不知道要做什么;(2)光屏上没有呈现清晰的像就记录像距;(3)在u
三、积极运用趣味性实验,激发学生的求知欲
兴趣是学生积极探索事物的认识倾向。学生的情感有明显的倾向性,他们对新奇的现象或问题特别感兴趣,教师应“投其所好”,利用趣味性小实验,激发学生的学习兴趣,发挥每个学生的特长,而趣味性实验的设计和开展也有一定的要求:
1.紧扣教材
教材上的课外小实验、阅读材料,我们都可以作为开展趣味小实验活动的好素材,利用趣味小实验,完成一项以课本知识为主线的活动内容,初二教材里的趣味实验:烧不死的小鱼、装满水的杯子里还能放多少回形针,瓶吞鸡蛋等,都可以把学生带入一个美妙的物理世界,以激发学生的好奇心和强烈的求知欲,学习物理的兴趣也就自然而生了。例如:学习《大气压强》这节时,让学生尝试动手做实验:将一只玻璃杯装满水,用一张硬纸片盖在杯口上,再按住硬纸片将杯口倒过来,学生会惊讶地发现:硬纸片不会掉下来,水也洒不出来,从而诱发学生强烈的学习兴趣,将教学推上。
2.联系生活
通过日常生活中随处可以找来的材料和器物,就可以轻松地将看不到、摸不着的科学原理亲自实践一番,锻炼了学生的观察能力、动手实践能力和创造性。学生既玩得高兴,又可以在玩中学到有用的科学知识。例如:把一只气球吹足气,系紧口子,再用一块透明胶布(橡皮膏也可)贴在气球上,拿一根针从贴着透明胶布的地方把气球扎破。气球会爆炸吗?再如,把家用自来水开关调到有一股细流,把与毛皮摩擦过的塑料棒(或塑料梳子、笔杆)接近此细流,会清楚看到水流向塑料棒的方向弯曲。让学生多动手做实验,不仅可以满足学生操作的愿望,更重要的是可以让学生不断体会到“发现”和“克服困难、解决问题”获得成功后的喜悦,这样增强了学习的信心和欲望。
综上所述,强化课堂演示实验、落实学生分组实验、开发趣味性小实验,都是培养学生观察能力、实验能力的重要途径。三方面的结合,能有效地提高学生学习物理的兴趣,改善学习态度,有利于提高教学质量,培养学生各方面的能力。
参考文献:
[1]王劂轩.初中探究型课程案例100例.上海教育出版社,2004.
[2]娄进.开发巧妙的物理实验资源.北京师范大学出版社,2005.3.