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(一)明确观察的目的和任务,突出观察的重点
例如,在讲“沸腾”时,观察的目的是“弄清楚产生沸腾现象的全过程,掌握蒸发和沸腾的异同”。观察的重点是“水在沸腾前出现什么现象?沸腾时水面出现什么现象”等;又如在“机械能的转化与守恒”的课题中,教师做滚摆演示实验时,要让学生观察的重点是重力势能(即主要看相对高度h)如何变化,动能(即主要看抛体的速率v)又如何变化,以及第2次升高的高度与原来的高度是否相等,等等。无论是在演示实验还是学生实验中,观察的目的愈明确、重点愈突出、任务愈具体,实验效果就越好!
(二)培养学生的观察兴趣和习惯
要培养学生的观察能力,必须注重培养学生的观察兴趣和习惯,帮助他们养成较好的独立观察的能力,使其彻底摆脱处处依赖老师的思想和行为。培养观察兴趣的途
径有:
①加强演示实验和学生实验,精心组织实验,让学生能清楚地、准确地观察到成功的实验现象,尤其是那些不显著而又重要的属性和特性。满足学生的好奇心理,使其
产生并提高观测兴趣
②启发学生对实验多问几个为什么,诱导学生积极观测并探究物理知识。
③在实验中介绍物理学家的观测趣事。例如,1820年奥斯特发现电流的磁效应,在此之后许多物理学家都在想“反过来,磁能否生电呢?”法拉第以深邃的观察力和高超的实验能力,经过十年的艰辛努力终于获得成功,从此人类进入电的光辉世界!其实,许多物理学家都有敏锐的观察力,历史上一些重大的发现,如X射线、光电效应的发现,都是物理学家观察、实验的结果。在实验教学中,适当穿插一些物理学家的趣闻轶事,也能达到激发学生产生浓厚的观察兴趣,并进一步促使学生自觉养成那种独立观察的好习惯。
(三)注重科学的观察方法
一般在中学阶段,我们要教给学生以下几种观察方法:
①连续观察法。它不是一次性的,观察随时间而进行,观察的目的在于发现某个物理过程各个阶段的规律。如观察“萘的熔解和凝固”要经过一段时间,从萘的熔解和凝固过程中找规律,从而得到“萘的熔点和凝固点都是80℃”。
②对比观察法。对比观察,通过两个现象、事物对比,或者通过将某个现象发生变化的前后情况进行对比来认识事物的目的。它有利于掌握事物的特征,以及它与其它类似现象的特征和区别。例如,将标有“220v,10w”和“220v,40w”的两个灯泡,串联接到电路中,哪个更亮?显然“10w”的更亮;若他们并联时呢?显然“40w”的更亮。这样一对比,串、并联电路的不同就显现出来了。
③重点观察法。它是对与实验目的有关的事物和现象进行观察。如在研究“电磁感应实验”中,我们应该重点观察“导体怎样运动电流表指针才动?”“电流表指针动了”的现象特征,表明产生了电流;“导体作切割磁感线运动”是产生这种现象的条件等等。
④归纳观察法。在研究一些涉及因素较多的问题,或总结一些现象规律时,通常采用“归纳观察法”。通过个别现象进行观察,得到一些个别结论,再通过归纳得出一般规律。例如研究电阻、电压、电流(R、U、I)三者关系时,先使“R”不变,研究“U”、“I”关系,得到“I正比于U”的结论;然后,使“U”不变,研究“R”、“I”之间的关系,得到“I与R成反比”的结论。最后归纳得到“导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比”的结论。
另外,要培养学生观察能力还要让学生学会“在观察中思维,在思维中观察”,观察与思维并重,通过积极的思维来提高观察能力。
二、培养学生的操作能力
操作能力,是使实验得以顺利进行的一种动手能力,是实验技能中的一项重要能力。培养学生的实验操作能力也是素质教育的内在要求。如何培养学生的操作能力呢?
可从以下几点入手:
(一)规范课堂演示实验
由于演示实验具有很强的示范性,教师做演示实验时的一举一动,都将成为学生独立操作时的依据,对学生有耳濡目染的作用。教师要从实验方法的设计、器材的选择、操作的顺序、观察的方法、结论的归纳等方面精心备课,并在课前反复演练,力求操作演示规范、熟练。例如,在演示用安培表测电流强度时,提高操作要领:“断开电键,顺序连接;电表串联,正进负出;检查无误,通电试触;选定量程,接线读数”、“先看量程后读盘,大格小格算一算”。这一系列操作要求准确无误,对培养学生的实验操作能力十分重要。
(二)强化学生实验操作的基本训练
学生实验操作能力的提高起始于实验的基本操作。要严格按照教学大纲和教材内容,依据实验目标,落实基本技能训练的要求。例如,对刻度尺、天平、弹簧秤、量筒、温度计、安培表、伏特表、滑动变阻器等基本仪器要求做到“五会”即“会合理选择、会调试校正、会正确使用、会准确读数、会判断故障”,这些要求需要在实验教学中有计划、有意识地落实。
(三)上好实验课
实验课是培养学生实验操作能力的最直接、最重要的手段。要达到提高实验课的教学效率的目标,必须注重以下几个方面:第一,抓好实验预习。课前要求学生认真预习,弄清楚实验原理、器材、步骤,设计好实验表格。这样可以避免实验课上学生盲目动手,又可以保证学生有足够时间操作;第二,加强实验规则教育。向学生进行规则、纪律、作风等方面的教育,这对好奇心较强的学生十分必要,以确保实验顺利进行,培养学生的优秀品质和良好习惯;第三,培养“小顾问”。课前组织实验中心小组的学生进行培训,让他们独立操作,总结经验。上实验课时,这几个人就是“小顾问”对其他学生的实验操作进行指导。
(四)开展好第二课堂
第二课堂不仅能巩固和深化课内知识,而且有利于培养技能。将第二课堂纳入教学计划,注重通过第二课堂培养学生的动手能力可有以下几个措施:第一,开放实验室,多给学生实验的机会;第二,开展“小制作、小实验”活动,激发学生的动手兴趣和能力。如:组织学生利用简易器材制作“土天平”、“橡皮测力计”、“铅笔变阻器”等,开展“筷子提米”、“纸锅烧水”实验等;第三,进行实验操作竞赛。寓能力培养于趣味活动之中。如:学完串、并联电路后,进行“电路连接比赛”;上完天平一节后,进行“天平调节和称量比赛”等。这些活动,学生参与面大,对培养学生兴趣和能力有十分重要的意义。
三、培养学生的实验数据处理能力
实验数据处理能力,是指通过对实验测得的众多数据进行分析处理,以获得某些量的变化规律或量与量之间的函数关系的能力。在中学物理实验中,分析、处理实验数据常用的是“图象法”,它的步骤是“建立直角坐标系,描出实验数据点,绘出图象,总结规律”。例如:在直角坐标系中用横坐标表示自变量,用纵坐标表示应变量。坐标比例要适当,使得图象在坐标纸上大小合适、关系清晰,同时还要让学生学会如何由这些数据点恰当的绘出平滑的曲线(或直线)。总结物理规律,是要根据实验数据处理所得函数图象分析归纳出物理量之间的规律。如对牛顿第二定律研究:在合外力一定的情况下,研究“加速度(a)和质量(m)之间的关系”,由于a和m之间的关系图象是曲线,不宜判断它们之间的关系,我们可以以“1/m”为横轴,对“a”作图。如此得到“1/m-a”关系图象是通过原点的一条直线,于是可以比较容易的得到“在合外力一定的情况下,物体的加速度与其质量成反比”的结论。
除了加强学生进行实验数据图表化训练外,提高学生实验数据处理能力还要要求加强学生进行误差分析、修正数据和总结分析实验数据等等训练。通过加强训练达到提高学生实验数据处理的能力,从而进一步提高实验教学的效果。
四、培养学生实验设计能力
实验设计能力是实验能力中要求教高的一项,它是指在理解与掌握了实验目的、实验原理和实验方法等的基础上,具体设计实施实验的能力。在进行设计实验时,必须把握好“安全性原则”、“可行性原则”、“精确性原则”、“方便性原则”和“经济性原则”等。可从以下几个方面培养学生的实验设计能力:
(一)掌握正确的实验设计原理
例如,“验证楞次定律”实验,就是要在改变磁极、改变磁力线方向、改变导线切割磁力线的方向、改变线圈绕向、改变磁铁运动方向及改变相对运动方向时,探讨感生电流的产生及其变化规律。
(二)掌握实验的基本方法
①实验归纳法———通过实验,归纳出物理概念和规律的方法;
②实验验证法———根据已有的知识、经验,经过推理,提出假设和预见,然后在通过实验来证实;
③理想实验法———根据科学抽象的理想纯化作用,有意识地突出研究的主要方面,排除次要因素和无关因素的干扰,在头脑中构成理想化实验,用于代替难以实现的实验进行研究。如伽利略理想斜面实验等。
(三)教给学生设计实验的基本思想方法
要设计实验,就要首先对实验进行构思。实验的设计与构思大致有以下几种:
①平衡法———利用偏离平衡因素的抵消效应,用已知的物理量去探测另外未知的物理量。如电桥测电阻;
②转换法———利用力、热、光、电、机械等方法之间相互转换,依据“等效思想”,把一些不易于观测的量转化为可观测的量。如“伏安法测电阻”,就是将测电阻R转化为测电压U和电流I;
③再现法———利用实验模拟自然现象。如,用棱镜使太阳光发生色散等。
(四)注重节约
教师的课堂教学各环节要根据学情安排适当,特别要把握好教学节奏的快慢、教学内容的详略、教学的信度与效度、教师的亲和度、对学生提问的度,以达到课堂教学的和谐统一。
2.教师介入要适度
新课标强调让学生自己通过的体验、感知、实践、参与和交流,来理解和形成知识。学生的问题、困惑、见解、感受等都是教学的生长点,是学生自己探究的切入点,在学生交流并探究结果的过程中,教师应该做的就是倾听和引导,通过认真倾听和引导,来辨别不同学生的悟性和理解力,发现他们的偏差、疑惑。通过引导,让学生利用观察、发现和归纳等学习方式,形成有效的学习策略。对于教师的引导,要做到适时、谨慎、有效。整个指导过程要控制讲话的时间,把更多的时间留给学生,并且要掌握好介入指导的时间,介入过早,会阻碍学生自主发现,同时也会剥夺学生尝试错误和从教训中学习的机会。学生自主学习的程度如何,教师把握介入度的合宜性怎样,是教师实现有效课堂的关键。
3.把握好教学内容的深度和广度
教材是依据课程标准系统地阐述学科内容的课程资源,是教学内容的具体化,也是教与学的依据。因此,要把握好教学中的度,就必须对教材进行深入的研究。但在实践中,对教学内容深度广度的把握上却存在着两种比较激化的倾向:
①深度上,对认知教学目标的学习水平把握不准确,对学生的实际水平估计过高,只着眼于成绩好的学生,忽视中下水平的学生,在教学中往往把简单应用的知识点提高到综合应用,严重造成班上学生成绩的两极分化。
②广度上,有的教师把知识范围任意扩大了。在目前使用的初中物理教材与过去相比,许多内容已经删除掉了,有的老师还在给学生补充。
二、合理安排教学中的“量”
1.课堂教学的容量要适中
合适的课堂教学容量是有效教学的保证,课堂教学容量过小,学生就有了玩小动作、开小差的机会,尤其是优生吃不饱,能力得不到提升;课堂内容过多,学生对知识根本来不及梳理、巩固,也难以掌握本节课的知识,吃的都是:“半生不熟的夹生饭”,长此下去,必然会加大差生面。所以课堂教学容量应该具有辩证性、合理性,要科学安排,合理调整,切忌贪多求快,欲速不达。课堂教学容量安排应考虑学生的年龄、心里特点和新课程标准的要求,应充分注意以下几点:一是整体把握新课标的知识点具体分布。心中有了数,教学起来就会得心应手,随心所欲;二是弄清每课、每单元的重点、难点。有了明确的教学目标,主攻就有了明确的方向,就可以做到事半功倍;三是明了各相关单元,各课时知识的衔接与过度,避免重复,以在有限的时间里获得尽可能多的效益;四是要符合学情。一般而言,以大多数学生的水平为基准,偏高偏低的学生又能兼顾,这样,整堂课就能调动所有学生的积极性了,也就有利于全体学生发展目标的实现。
教师在平常的教学和研究中,首先要了解是什么物理问题,弄清问题中所涉及的哪些物理量?哪些具体概念?在什么状态,哪几个过程等因素?用什么方法能将问题通过何种规律联系起来?从而找到解决问题的方法。物理教学和研究的方法很多,有观察法、实验法、类比法、分析法、图像法、比较法、综合法、变量控制法、图表法、归纳法等等很多种方法。中学教学中比较常用的物理方法有如下几种:
1实验法
实验法就是利用有关的器材或设备,通过仔细的观察,收集相关的数据,对数据进行科学的处理,得出正确的结论或答案。我们科学研究,特别是物理研究的一种最基本的方法。很多伟大的发明和发现都是在实验中发现的。例如,影响感应电动势大小的因素,就是通过实验去探究。我们用条形磁铁、螺线管、电流表、导线等器材。实验时我们将两导线和螺线管两接线柱相连接,另一端与电流表接线柱连接。实验中先固定其中一个变量,观察另外一个变量,看看感应电动势的大小如何变化。
①先用1根条形磁铁快速插入或拔出螺线管,电流表指针偏转,但角度较小;再用2根条形磁铁快速插入或拔出螺线管,电流表也偏转,此时的角度比1根时大得多。为什么会这样?这是因为当线圈的匝数一定时,两次都快速插入或拔出,可以认为两次的时间都相等;而第二次用两根磁铁,则可以认为磁感应强度B增加了,φ=BS,磁通量φ增加了,这说明了感应电动势的大小与磁通量有直接的关系。
②我们始终用1根条形磁铁。实验时,我们先将条形磁铁缓慢插入螺线管中,看到电流表指针偏转,角度较小;再用相同的条形磁铁快速插入螺线管中,我们发现此时电流表指针的偏转角度比慢速插入时更大。当其它条件都相同时,快插入时间短,慢插入时间长。这就说明了时间T也是直接影响了感应电动势大小的因素。
因此,通过这个实验我们很容易地归纳总结得出结论:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。这就是法拉第电磁感应定律。
2分析法
分析法就是研究者用眼睛仔细观察物体的运动情况、状态和过程等表面现象,通过运用大脑的抽象思维能力、逻辑推理能力等,深入揭示物体间,各部分之间内在的、本质的必然的联系,即规律性。并通过定律、定理等,找到解决问题的一种方法。物理学上的分析包括物理量的分析、物理对象的分析和物理过程的分析。
物理对象的分析出现在以下情况:若研究对象是由几个相互联系的物体组成,则可以将其中的一个或几个物体划分出来,单独研究。例如,静力学中研究一个物体的受力情况时,先将物体假想与周围物体隔离开来,按重力、弹力、摩擦力、电场力、分子力或磁场力的顺序分析受力;在动力学问题中,先分析受力后,列出ΣF=ma再求出a或其中某个力;在较为复杂的运动中使用动能定理或动量定理时,先将物体隔离,分析出每个力的做功或冲量。
1.导源功能
科学教育方法中的导源功能主要是指在科学的发现中作为一个相对独立存在的理论体制,针对科学理论所形成的一种开源的作用。也就是说,科学研究形式要是形成,就会对科学理论的长远发展起到决定性的作用。对于还没有被发现的科学理论就像没有被发现的宝藏,而科学教育方法就是寻找宝藏的线索和途径。杨振宁在对爱因斯坦的研究过程中发现,在狭义相对论建立初期,物理学在世界上的发展主要是通过物理实验得到的方程,从中总结出物理规律以及整个物理理论体系。比如经典力学、热力学以及电磁学基本都是遵循这种途径,这就是通过实验归纳的科学方法。在狭义相对论已经建成之后,这个过程就相应地被调转回来,物理学首先建立起物理方程、理论的结构,然后再回归到物理实验当中,通过物理实验来验证理论的真伪。
2.突破功能
科学教育方法具备突破的功能。从物理学的发展历程中可以看出,在物理教学过程中所有取得的重大突破和进展,基本都是在遵循科学正确的理论指导下,通过无数次的实验和实践所得出的。在物理学的发展史上,著名的黑体辐射公式的得出就很好地说明了这个特点。普朗在1900年前就通过假设的方式引入了两字的概念,并且通过插入法得出了实验结果和理论结果完全一致,他成功的关键就在于遵循科学的方法。
1.缺乏对教材细致地分析教学不可缺失教材,很多教师对“教科书”的认识不到位,仅仅关注中考要考查的知识,思考如何应试,缺乏对“教科书”系统地分析,错误地将“分析教材”与“阅读教材”等同.笔者认为,分析教材必须从教学内容和目标出发,认真分析教材中各个章节的知识点分布情况,教材如何呈现这些知识点,这些知识点的价值是否与最新的技术相联系,是否适合当前学生的发展需求,是否有更好的材料或操作作为教材的补充,学生学习这部分内容时是否需要补充新的知识等等.
2.教师对学生的分析不到位学生是教学的主体,应该是我们反思的重点、教材处理的中心,有效的教学必须考虑并落实学生的需要,必须以学生为中心.(1)以学生为中心,包含两层意思,一以学生的学习为中心,二以学生的发展为中心.(2)以学生为中心,需要对学生的学情进行认真分析,尊重知识的类别和学生的学习特点.事实上,初中物理老师通常不是班主任,一个人要教2~3个班,对学生的了解难以做到充分,在没有充分了解学生的前提下实施教学,教学策略自然难以做到适应不同学生的需要.另一方面,每个学生都有不同的基础,因此对于同一个教学内容,为了满足所有学生学习的需要,学习策略和情境设置上必须多样化,尽可能多地给每个学生都有尝试机会,切实提升学生的学习效果.当前的教学环境不佳,即使采用活动单导学,也需要反思学生学习的收获,而实际上,当前教师难从教学内容和教学策略的多元化角度开发教学的资源.笔者认为分析学生不能仅仅看学生的学习成绩,必须将教材内容与学生的学习需要有机结合,真正实现“以学论教”、“以学定教”的目标.
二、促进初中物理教学效果提升的策略
1.抓预学良好的课前预习,能提高学生的课堂效率.活动单在课前预习中发挥着不可忽视的作用,学生完成活动单的同时,也就从整体上了解了相关的教学知识,教学的重点、难点等;新课之前事先进行课前预习成果的提问反馈,也会督促学生进行预习.
2.抓课堂活动高效的课堂教学,能提升学生的学习能力.初中物理课堂的教学,总存在许多的困惑与疑问,学生在物理课堂上总是疑问重重,如何使初中物理课堂变得和谐轻松愉快?除了我们的课堂教学流程的设计要环环相扣,更重要的是要尽量多的发挥学生的主体作用,努力实践学生在活动中自主学习,课堂上尽量让学生自主分析问题.例如,习题课教学,应自主提炼题干中的已知条件及隐含信息,即找到解题的关键点,学生能自主分析并解决的问题.对已知条件及隐藏信息,教师要尽量放手给学生自我作答,尽量设计一些学生能够自主学习研究能得出结论的问题,让学生找到成就感,让学生努力地做到乐学,易学,从而实现高效性课堂教学,提升学生的学习能力.
3.网络化构建知识结构学习不是一蹴而就的过程,帮助学生构建知识网络能强化学生的科学记忆,教师要尽量在知识总结阶段让学生自主总结所学的知识,从而建构知识网络,强化学生的科学记忆.教师要尽量做到网络化、结构化的教学,进而使知识系统、全面、完善.
二、电磁案例教学课前设计
(一)课前分析
在高中物理教程中,“磁现象和磁场”是学习磁场知识的第一节课,也是磁场章节的预备阶段,可以说是对以后学习磁场章节起着一个铺垫作用,只有对磁现象有个正确、清晰的认识,才能学好本章知识。应新课标的要求,本节内容侧重于引导学生发现生活当中的磁现,培养学生发现问题,提出问题的能力。因此,本节内容首先要让学生发现生活中的磁现象,了解磁现象发生的现象与原因,并通过对讲述电流效应现象以及磁场对通电导线的作用来帮助学生树立起事物之间存在联系的观点。
(二)教学目标
1、知识与技能
本次的案例教学,一是要让学生发现和总结生活中的磁现象,了解现实生活中磁现象的应用,从而以培养学生的归纳能力;二是通过实验,让学生了解磁与磁、电之间的相互作用,掌握电磁效应的现象,以培养学生观察实验的能力以及分析问题的能力;三是通过借助多媒体手段,让学生能够更加直观的了解到南北磁极以及涨潮退潮的自然现象。
2、过程与方法
本次案例教学的过程和方法比较简单,首先是要求学生在课前做好本次课堂的准备工作,通过网络等工具收集有关的磁现象及其应用;其次是案例教学中所用的方法,采用了实验加说明的方式,强调学生主动的参与到案例教学中;最后就是对所学知识的分析和总结,并采用师生之间的双向交流来认识物理规律之间的普遍联系。
3、情感态度价值观
培养学生正确的人生观、价值观也是新课标对高中物理教学的要求,而本次的案例教学,则希望通过对学生讲述奥斯特发现电磁效应的过程,使学生明白一个科学的发现需要坚持,需要保持乐观的生活态度;其次是在教学过程中,不断培养学生热爱科学的精神,并通过对磁场知识的学习,介绍我国古代对磁的应用而加强学生的爱国精神。
三、电磁案例教学过程设计
(一)电磁案例教学设计思想
本次案例教学的设计思想,主要是遵循以下几点考虑:一是因本节内容是磁场章节的第一课,目的是要学生对磁场知识有一个清晰的认识,所以采取了以提问方式作为思维的切入点,以实验为手段,以多媒体为辅助工具进行教学;二是因为本节的主要内容是电流磁效应,所以在整个设计当中是以学生自主探索、研究为思想,并通过奥斯特对磁场的研究过程为导线,过渡到磁场对电流的作用;三是结合现实中的磁场现象,如天体磁场,利用多媒体将图片、影视等资料传递给学生,同时增加对我国古代磁的利用的了解,提高本节内容学习的趣味性以及教学效果。
(二)电磁教学过程设计
1、课前调查
课前调查主要是以提问的方式,在课前给学生提出问题,即:你对现实生活当中的磁现象和磁应用了解多少?并要求学生通过诸如网络等方式进行了解。
2、课堂导入
本节课时的课堂导入采用实验的方式,在课前分别实施“磁铁吸铁”实验和演示“磁悬浮”小实验(图1),并提出问题:以上两个小实验的现象是符合发生的,其奥秘在那里。从而以激发学生的求知欲和兴趣。
3、探究实验
通过小实验顺利将学生引入课程,此时开始课程。
主要分三步走:一是让学生在课前进行准备,并要求学生讨论生活中的磁现象,在进行了一定的讨论之后,教师再借助多媒体播放影片、图片进行补充说明,如我国司南的照片(图2)、上海磁悬浮列车的影片(图3)以及飞鸽靠地磁来识别路线的资料,然后从学生熟悉的磁铁入手,引出磁的概念,即磁铁能够吸引铁质的物质,之后在引出铁的概念之后,说明磁铁吸引铁质物质是因为具有磁性。
二、浮力的大小与“阿基米德原理”
其实物理知识本身就是具有关联性的,教师应合理运用科学教学方法来进行课堂教学。在学生对浮力的产生与计算公式产生兴趣之后,他们自然而然就会产生出探究心理,而教师正可以利用这种心理进行下一阶段的教学,浮力的大小这一章节,由于涉及的细节多,有条件时,教师可以利用实验探究教学模式,来对学生进行教学。在这个章节的教学中,可以利用烧杯、铅块、石头、木头、弹簧秤等来做实验。在讲述阿基米德原理时,在装满水的烧杯中投入物体,投入物体后烧杯中的水会溢出。学生观察到物体完全没入装满水的烧杯,烧杯里的水会溢出一部分的现象时,告诉学生阿基米德原理的数学的表达式为F浮=G排,并引用生活中的常见例子,比如,一个30克的小石头全部浸没在酒里可以排开30克的酒,浸没在水里则排开30克水。来加深学生的理解。此时学生会产生疑问,如果物体只有一半浸入水里怎么算浮力?教师可以引导学生将溢出的水收集起来,并通过弹簧秤称量得出数据,学生最后会发现,物体浮力的大小与ρ液、V排有关,并且成正比。此时教师可以继续对他们进行引导,并推演出F浮=G排=m排g=ρ液V排g。并要求学生对该堂课进行总结。学生的探究心理获得了满足,他们会很愿意和教师分享自己的成果。并告诉教师,浮力与液体密度、物体排开的液体体积有关。运用探究式教学模式,学生在学习物理时更容易受到启发,通过自己的探索获得知识。他们在往后的学习中也会对物理产生更浓厚的兴趣,对培养他们的自主性有很大好处。
在物理科新《课程标准》中,大力倡导科学探究这种重要的教学方式,让学生主动地学习物理知识与相关技能,体验学习物理的乐趣,激发学生学习物理知识的主动性,培养学生学习物理知识的自觉性,掌握一些初步的学习物理知识的技能技巧,逐步培养学生的学习能力。
一、培养学生发现问题的兴趣
教师的教学活动仍然是要引导学生自己去认识和发现这些知识,而不应是让学生来复制这些知识。对此,我们可以采用问题启发式教学方法,让学生自己在学习中发现问题或帮助学生去发现问题,这对于集中学生的学习注意是至关重要。当学生提出了有价值的问题时,教师就因势利导,指导学生去寻找解决问题的方法帮助学生自己完成对问题的解决。如此时间稍长,学生便会发现自己已有的学习能力,明白在学习中什么样的问题最有价值,从而逐步地便能实现培养学生发现问题的兴趣这一素质培养目的。
二、指导学生参与科学探究
科学探究是学生参与式的学习活动,要鼓励学生积极动手、动脑,通过自主的探索活动,学习物理概念和规律,体验科学探究的乐趣 。在探究过程中,要帮助学生克服怕出错、怕麻烦等思想障碍,同时在比较困难的地方适当给予指导,使学生能够比较顺利地参与科学探究活动。在物理课教学过程中教育学论文,教师在组织学生进行科学探究活动时,应该指导他们查找相关的书籍资料,并同时要求他们作好科学探究的记录,作为解决问题的信息资料。指导他们对各自所收集的资料信息进行分析,看能否运用在问题的解决过程中,作为进行交流与讨论的有力证据,在这里要注意发挥每个学生在探究活动中的积极性,力求每个学生都认真落实到位。这样使每个学生都得到机会均等的全面练习,体现学生学习的自主性。探究的课题应该能激发学生的兴趣,达到培养学生热爱自然、理解自然的情感以及对物理科学的探究兴趣的目的 。另外,学生对于科学探究的学习应该由简单到复杂,循序渐进。
三、强调学生主动学习
中学生具有好奇、好动的特点。这一活动就是基于学生的这一特点让学生学会用动手的方法进行知识学习,同时也能培养学生形成一定的思维方式,又能帮助学生端正学习的态度。它具有以下特点:强调动手实践活动;强调学生主动学习;既强调对知识的学习,更重视对学习方法、思维方式、学习态度的培养;提倡合作交流。对同一事物、同一现象不同的学生可以发现和提出许许多多的问题,作为自主性学习,就要在教师指导下,在这众多的问题中挑选出学生普遍感兴趣或小组感兴趣、学生和学校条件能够完成、具有一定研究价值的问题进行探索研究。在问题的解决过程中,也就是在学生进行研究性学习中,主要发挥学生的自主性,教师作适当的指导,使他们能较为顺利地完成科学探究活动,得出自己研究的结论,培养他们自己通过科学探究解决实际问题的能力。通过学生在科学探究活动中取得一定成效,他们就能够更加主动地参与到科学探究活动中来,对若干新知识问题进行实践与交流,反复亲历动手实践的学习过程,从而可以让他们这样的学习过程中逐步地掌握动手实践的学习方法。
四、培养学生思维能力中学生学习的持久性差,注意力很难长时间地集中,如果课堂上问题的情景能引发他们的好奇心,引起他们的注意力,就能为创新教育的实施奠定良好的基础。在中学物理的教学中,可以用实验来引起学生的兴趣,实验的设计要依据教学
摘要训练逻辑思维,让学生学得有深度。
五、培养学生的人文精神
人文精神是指关注人,尊重人格和人性,以人为中心来看待世界事物的一种思想态度。包括以人为本的主体教育、道德意识教育、社会责任感教育、平等观念教育等。培养学生勇于追求真理,树立真理面前人人平等的观点。
根据素质教育的要求和人文精神的内涵,作为老师应该改变教学观、质量观、人才观和价值观。教师不仅是教书,更主要的是育人,是帮助学生成长,创造完美人生的过程。现代教育的本质是引导学生精神的发展,知识只是起载体作用。对于物理教学,我们可以从物理学发展史着手,从物理教材、物理知识本身着手,从物理学科特点着手 ,从我国利用物理知识,在工农业国防科技方面取得的伟大成就着手 ,彻底改革过去陈旧的教法和手段教育学论文,把学生放进教学主体中去,采用“探究导学”的教学方法,让学生在教师指导下,从学习生活和社会生活中选择并确定研究专题,用类似科学研究的方式,主动地获取知识、应用知识,解决问题。从而,有意识地培养学生的人文意识。
例如,在讨论电阻的串联时,不能只满足于形式上的“串”,而要讲清在连接方法上必须是一个接一个地联结,不能有分支,电流在流动时是依先后次序逐个通过各电阻。在讨论并联时,不能局限于“并”的形式,关键在连接方法上,是几个电阻的一端都接在一起,另一端也都接在一起,然后接入总电路,电流在流动时是同时流过所有并联在一起的电阻。这样就可以使学生由电路连接的现象而逐步深入思考其内在的物理过程及其规律。
对于电磁感应,闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁力线运动时,电路中有电流产生,这个现象叫电磁感应。这只是电磁感应的诸多方式中的一种,不能在教学中将它作为电磁感应的全部。若电路不闭合怎样?若全部导体切割磁力线又怎样?是否不切割就不能产生感应电流?对于这样一些问题可以在适当情况下向学生提出,但不必解答,具体内容待到高中再学。这样可以给学生造成一种悬念,促使其产生求知的欲望。不能像有的老师那样:如果不能产生感生电流就不是电磁感应,这样就把学生的思路一下子堵死了。如果这样不恰当地断然否决的现象重复多次,势必对学生思维的发展和之后的学习造成极大障碍。
捷克教育家夸美纽斯认为:“教育者的艺术表现在使学生能够透彻地、迅速地、愉快地学习知识技能。”教学的技巧和艺术就要使学生渴望获得知识和不断追求真理,并带有强烈的情绪色彩去探索、认识客观世界,所以教学过程必须遵循这一真理,要精心设计教学程序,以启迪学生的心灵,点燃其思维的火花,来激发学生的情感、兴趣和意志,使学生的认识活动成为一种乐趣,成为精神上的需要。物理教学艺术的表现,首先在于能激发学生强烈的求知欲望。
1.设计物理情景,激发学生学习兴起。
即使是刚学物理的学生,头脑中对物理知识的了解总有些“前科学概念”其中包含了理解和误解。如在教“光的折射”现象时,介绍一个实验情景:实验装置是一个玻璃槽中装水,水中插上一个塑料泡沫片,在塑料泡沫片上粘贴一条用塑料纸剪成的鱼,让几个学生各用一根钢丝猛刺水中的鱼,由于学生总认为眼睛所看到的鱼的位置那么准确界定一样,在这样错误的前科学概念的影响下,自然出现在日常生活实践中对一些自然现象凭自己的经验或直觉形成错误的判断。教师把泡沫片从水中提起来,发现三根钢丝都落在鱼的上方,接着说:要知道这个道理,就得学习“光的折射”现象。这样的引入,将光学原理融入日常生活中来,可操作性,创设的简易实验把学生带人一个渔民叉鱼的情景中去,符合初中学生对新鲜事物好奇好动的特点,因而能很快地集中学生的注意力,这就为接下来用实验研究光的折射结论创造了良好的认知起点。只有通过教师精心设计物理情景,才能使教学内容变美、变活,深入到学生的心灵之中,实现物理教学的情感转移,学生将对物理学和物理教师的情感转化为学习的动力,这样才能产生出艺术的效果。
2.指导学生“实验探索”,体会学习的乐趣。
教科书中呈现的知识,通常是科学家们早已发现,已形成定论的知识,固然学生在学习时并不是去寻求人类尚未知晓的事物或联系,但它不会消极被动地接受教育者所灌输的一切,把自己充当接受知识的容器,而会以自己的认识基础、心理状态为依据,有选择地吸收外部输入的各种信息,教学艺术的“基调”就在于找准学生心理状态的“固有频率”,使教学信息收发达到同步,激起学生情感的“共鸣”。同时,物理知识的传授,它应是一个学生自己思考,亲自获得知识的探索过程,从这一意义上看,学习活动不仅是由认知和情感共同参与的过程,也是一个知识“再发现”或“重新发现”的过程。“实验探索”可以深化学习兴趣,这一过程,教师应处于主导地位,精心备课,设计好合理的教学程序,引导学生去探索知识,学生应处在探索知识的主体地位上,教师应让学生动眼、动手、动脑、动口积极主动、生动活泼地学习。要克服传统教学中教师讲的过多,统的过死的弊端,使学生完全置身于物理的环境中学习物理。如“密度”教学时,就可以指导学生“实验探索”,教师对教材可作创造性的处理,而不必完全形式化的依据教材展开和进行。密度是初中力学中非常重要的概念,也是个教学难点。本节课可以用实验――探索贯穿全课。首先教师提出问题,教师拿出两块大小不同涂上颜色的金属块,问学生能否很有把握的判定它们是否属于同种物质?当学生感到困难时,教师指出:鉴别物质可以根据物质的特性来鉴别,只凭气味、颜色、软硬等这些物质的明显特性来鉴别是不够的,我们还必须探索物质的一种更隐蔽的特性,这种特性可以从物质的质量和体积的关系中发现。要求学生分组讨论,设计出研究几种物质的质量与体积关系的实验方案。教师可根据学生的实际水平,进行诱导启发:每一种物质的质量与体积能够改变(如分别取几块大小不同的铁、铝等固体,几杯体积不同的水、酒精等液体),分别测出每一种物质几组对应的质量和体积,再来研究质量和体积之间的关系。接着让学生分组设计实验,开展全班讨论,确定出最佳实验方案,让学生自选器材,分组实验,得出数据,引导学生分析数据,对于同种物质体积越大,质量越大,让学生猜想,它们之间可能存在什么关系,估计学生会说:质量与体积成正比。教师指出:质量与体积究竟是不是成正比关系,必须通过数据处理才能下结论。当学生发现同种物质质量与体积比值是一个恒量(成正比),不同种物质其比值不同,便可找出物质隐蔽着的重要特性m/v,其大小是由物质种类所决定的,反映了物质种类的一种特性,物理学上把物质具有这种特性叫做密度,这样紧紧围绕密度这个概念,创设情景置疑,让学生大胆猜想,并设计实验验证猜想,教师善于启发诱导,丝丝人扣,让学生动手实验主动探究,发现物理规律,当实验探索发现伴随着学生的学习过程时,学习将会充满乐趣,将会产生强大的学习动力。
二、展示物理科学美
罗丹有一句名言:“生活中并不缺少美,而是缺少美的发现。问物理教学同样如此,但物理本身并不是美学,要想使物理教程从枯燥的铅字变成闪烁美的光彩的科学诗篇,关键在于我们教师平常教学中是否认真发掘物理科学美,是否去展示其美学特征,是否去创设美的意境,让学生潜移默化受到物理科学美的陶冶,这就是教学的艺术。
1.展示物理学美学特征。 物理学的研究对象大到天体,小到共振粒子,从实体到另一形态的场、光等都是物质的。物质又是运动的,如机械运动、分子热运动、光波传播,实际上是不同形态的物质的不同运动形式,它们的运动是有规律的,自然界是合理的,简单的、有序的,因此,科学家们在探索真理的过程中,往往以科学美作为追求的目标,通过他们的努力而形成的物理理论,在内容上、形式上是那么自然、简单、和谐,都放射出美的光辉。教师平时教学中应向学生展示物理知识的美的一面,激发学生爱美天性。例如:物理内容的简单美,表现在物理概念、规律的表达上,科学、准确、简洁。热是众多物理学家争论了一个多世纪的问题,却以“大量分子的无规则运动”十个字做了结论;物理学的对称美,给人一种圆满。匀称的美感,运动与静止,匀速与变速,引力和斥力,反射和折射,“磁生电”和“电生磁”,平面镜成化电荷的正负。磁场的两极等揭示了自然界物质存在、构成、运动及其运动规律的对称性而产生的美感。物理学理论内部相互间的自洽而展现和谐美,自由落体、竖直上抛、下抛以及各种直线的匀加速与匀减速运动都可以统一于运动学的速度和位移两个公式中,牛顿力学公式,可以把地上的物体与天上的星体统一起来。由此可见,教学中只要我们善于发掘,物理学的“简洁美”、“对称美”、“和谐美”等美学特征在中学物理中便有许多例证。我们要让物理学美的素材震撼学生的心田。
2.培养学生的审美能力在教学艺术活动中,教师的教学能否产生艺术效果,有赖于教材、教师的精心备课和表演水平,还要看学生是否具有一定的艺术情趣,而影响学生艺术情趣其中一条因素就是审美能力,所以教师在展示科学美的同时,要着重培养学生对科学美的审美能力。物理科学美的体验不关是视觉或听觉的,更多的是靠学生的心智去体验,由学生的体验产生的美的感受而产生的愉悦程度与学生的审美能力有关。所以,教师平常教学中,要引导学生积极主动地去探索自然界的奥秘,使他们在探索中领会许多事物的本质与联系,感受到知难而进,解疑释惑,获得新知识的愉快,从而培养学生的审美能力。
三、促进学生发展
当前,世界面临着激烈的经济竞争和人才竞争,我们的教育目标应立足于培养学生适应科学技术的发展和未来的生存能力。物理教学必须根据物理学科的特点为完成教育培养目标作出贡献,应致力于促进学生的全面发展,培养学生不断获取新知识的能力和创造力。在教学过程中应如何促进学生的发展?这体现着教师的艺术水平。
1.促进学生积极思维。
长期以来,由于受到片面追求升学率的影响,使学校教育失之偏颇,引向应试教育的误区,由此形成了一整套应试机制和模式,只注意到教学要依赖于学生发展的一个方面,忽视了教育要促进学生的全面发展,采取传统的注入式教学方法,使教学处于教师“给”与学生“收”的单调局面,学生在学习物理中处于被动随从的地位,这对促进学生的发展毫无神益,要想促进学生的发展,培养学生的能力,发展其智力,首先必须使学生的大脑积极主动地思维起来,我们在教学中要善于设计一些让学生”跳一跳能吃到果子”的问题,让学生思维,可以通过设计实验情景,故事借景,习题情景,漫画情景等激发学生思维。如在教“压强”应用时,可出示一张漫画,题目是“三毛应该怎么办”,画的是三毛陷入沼泽地里,正在下沉,情况万分危急、周围又无人帮助,请你为三毛出主意,设计这样紧扣学生心弦的情景问题,把学生带入物理情景中,利用学生善良的天性调动其思维的积极性,大家都主动地为三毛出主意,达到促进学生积极思维的目的,同时也促进了学生的发展,培养了学生运用知识解决问题的能力。
即使是刚学物理的学生,头脑中对物理知识的了解总有些“前科学概念”其中包含了理解和误解。如在教“光的折射”现象时,介绍一个实验情景:实验装置是一个玻璃槽中装水,水中插上一个塑料泡沫片,在塑料泡沫片上粘贴一条用塑料纸剪成的鱼,让几个学生各用一根钢丝猛刺水中的鱼,由于学生总认为眼睛所看到的鱼的位置那么准确界定一样,在这样错误的前科学概念的影响下,自然出现在日常生活实践中对一些自然现象凭自己的经验或直觉形成错误的判断。教师把泡沫片从水中提起来,发现三根钢丝都落在鱼的上方,接着说:要知道这个道理,就得学习“光的折射”现象。这样的引入,将光学原理融入日常生活中来,可操作性,创设的简易实验把学生带人一个渔民叉鱼的情景中去,符合初中学生对新鲜事物好奇好动的特点,因而能很快地集中学生的注意力,这就为接下来用实验研究光的折射结论创造了良好的认知起点。只有通过教师精心设计物理情景,才能使教学内容变美、变活,深入到学生的心灵之中,实现物理教学的情感转移,学生将对物理学和物理教师的情感转化为学习的动力,这样才能产生出艺术的效果。
2.指导学生“实验探索”,体会学习的乐趣
教科书中呈现的知识,通常是科学家们早已发现,已形成定论的知识,固然学生在学习时并不是去寻求人类尚未知晓的事物或联系,但它不会消极被动地接受教育者所灌输的一切,把自己充当接受知识的容器,而会以自己的认识基础、心理状态为依据,有选择地吸收外部输入的各种信息,教学艺术的“基调”就在于找准学生心理状态的“固有频率”,使教学信息收发达到同步,激起学生情感的“共鸣”。密度是初中力学中非常重要的概念,也是个教学难点。本节课可以用实验——探索贯穿全课。首先教师提出问题,教师拿出两块大小不同涂上颜色的金属块,问学生能否很有把握的判定它们是否属于同种物质?当学生感到困难时,教师指出:鉴别物质可以根据物质的特性来鉴别,只凭气味、颜色、软硬等这些物质的明显特性来鉴别是不够的,我们还必须探索物质的一种更隐蔽的特性,这种特性可以从物质的质量和体积的关系中发现。要求学生分组讨论,设计出研究几种物质的质量与体积关系的实验方案。教师可根据学生的实际水平,进行诱导启发:每一种物质的质量与体积能够改变(如分别取几块大小不同的铁、铝等固体,几杯体积不同的水、酒精等液体),分别测出每一种物质几组对应的质量和体积,再来研究质量和体积之间的关系。接着让学生分组设计实验,开展全班讨论,确定出最佳实验方案,让学生自选器材,分组实验,得出数据,引导学生分析数据,对于同种物质体积越大,质量越大,让学生猜想,它们之间可能存在什么关系,估计学生会说:质量与体积成正比。教师指出:质量与体积究竟是不是成正比关系,必须通过数据处理才能下结论。当学生发现同种物质质量与体积比值是一个恒量(成正比),不同种物质其比值不同,便可找出物质隐蔽着的重要特性m/v,其大小是由物质种类所决定的,反映了物质种类的一种特性,物理学上把物质具有这种特性叫做密度,这样紧紧围绕密度这个概念,创设情景置疑,让学生大胆猜想,并设计实验验证猜想,教师善于启发诱导,丝丝人扣,让学生动手实验主动探究,发现物理规律,当实验探索发现伴随着学生的学习过程时,学习将会充满乐趣,将会产生强大的学习动力。
二、展示物理科学美
罗丹有一句名言:“生活中并不缺少美,而是缺少美的发现。问物理教学同样如此,但物理本身并不是美学,要想使物理教程从枯燥的铅字变成闪烁美的光彩的科学诗篇,关键在于我们教师平常教学中是否认真发掘物理科学美,是否去展示其美学特征,是否去创设美的意境,让学生潜移默化受到物理科学美的陶冶,这就是教学的艺术。
物理学的研究对象大到天体,小到共振粒子,从实体到另一形态的场、光等都是物质的。物质又是运动的,如机械运动、分子热运动、光波传播,实际上是不同形态的物质的不同运动形式,它们的运动是有规律的,自然界是合理的,简单的、有序的,因此,科学家们在探索真理的过程中,往往以科学美作为追求的目标,通过他们的努力而形成的物理理论,在内容上、形式上是那么自然、简单、和谐,都放射出美的光辉。教师平时教学中应向学生展示物理知识的美的一面,激发学生爱美天性。
三、促进学生发展
当前,世界面临着激烈的经济竞争和人才竞争,我们的教育目标应立足于培养学生适应科学技术的发展和未来的生存能力。物理教学必须根据物理学科的特点为完成教育培养目标作出贡献,应致力于促进学生的全面发展,培养学生不断获取新知识的能力和创造力。在教学过程中应如何促进学生的发展?这体现着教师的艺术水平。
长期以来,由于受到片面追求升学率的影响,使学校教育失之偏颇,引向应试教育的误区,由此形成了一整套应试机制和模式,只注意到教学要依赖于学生发展的一个方面,忽视了教育要促进学生的全面发展,采取传统的注入式教学方法,使教学处于教师“给”与学生“收”的单调局面,学生在学习物理中处于被动随从的地位,这对促进学生的发展毫无神益,要想促进学生的发展,培养学生的能力,发展其智力,首先必须使学生的大脑积极主动地思维起来,我们在教学中要善于设计一些让学生“跳一跳能吃到果子”的问题,让学生思维,可以通过设计实验情景,故事借景,习题情景,漫画情景等激发学生思维。如在教“压强”应用时,可出示一张漫画,题目是“三毛应该怎么办”,画的是三毛陷入沼泽地里,正在下沉,情况万分危急、周围又无人帮助,请你为三毛出主意,设计这样紧扣学生心弦的情景问题,把学生带入物理情景中,利用学生善良的天性调动其思维的积极性,大家都主动地为三毛出主意,达到促进学生积极思维的目的,同时也促进了学生的发展,培养了学生运用知识解决问题的能力。
二是“新”:第二课堂不受现行教材——主要是传播昔时信息的限制,能迅速将各种即时信息传播给学生。这些最新的科技信息可以通过现代化教学手段传递给学生。例如:日本的科技博览会中最现代化的机器人,在营养液中培植的西红柿等,使学生大开眼界;爱因斯坦的相对论、时空观,有意义的科幻片等。这样,有利于扩大学生的知识面,开拓视野,培养了学生的思维能力、想象能力,激发学生的求知欲望,增强学习的动力。同时,更重要的是对学生进行了生动的科技教育。
三是“全”:第二课堂的教学活动,带有很强的实践性、社会性和科技性,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,培养了学生各方面能力。例如:学生看到盲人在过马路时由于看不见红绿灯,易发生危险,因而制作了“盲人红绿灯”。因为盲人看不见灯,但能听到声音,所以用不同的声音代表不同颜色的灯,盲人可听声辨灯,以保证交通中的安全。使科技知识应用于社会实践中,培养了学生科技知识的应用能力。
从上述特点可以看出,第二课堂教育是服从于教育目标,不受教学大纲限制,但可配合教学大纲教学的相对独立的教学体系。用发展的观点看教育,它不再是可有可无的课外活动,而是进行科技教育、培养现代化科技人才的重要渠道。
在第二课堂的教学中,以往的教学原则,如:教师主导作用与学生主动精神相结合的原则、传播知识与培养能力相结合的原则,理论与实践相结合的原则、循序渐进的原则。因材施教的原则等等,在第二课堂中一般也是适用的。但由于第二课堂有着不同的特点、任务与要求,因此,在中学第二课堂的教学中还应遵守以下原则,才能更好地进行科技教育。
第一,画向多数原则
开辟第二课堂是培养科技人才的重要渠道。因此,首先要面向多数,根据自愿和每个学生的爱好,尽量多地把学生吸引到第二课堂中来。使绝大多数学生有机会参与科技研究和制作,充分发挥自己的特长,增强自信心,促进心智机能的发展。
第二,实践性原则
我国学生跟外国学生比,突出的缺点是动手能力差,知识面窄,科技信息知道的少,创造精神差。应多安排实践性活动,接触社会,接受科技信息、给学生创造动手的机会,丰富学生的感性知识。同时,通过开展小制作,小发明活动,培养学生的创造精神,例如:在物理第二课堂教学中,组织学生进行科技制作,学生做出了“光控报警器”,“光控路灯”等许多作品。提高了学生把科技知识应用于实践的能力。
第三,相互促进原则
这是指第二课跟第一课堂的辩证关系。从系统论看,学校是一个整体,两者的教育目的相同,培养目标是一个;从贯彻党的教育方针看,德智体美技几个方面的教育是密不可分的。两个课堂并行发展,互相促进是教学组织形式的比较合理的结构。第二课堂活动要注意内容的教育性、针对性和可接受性。某些科技成果和最新信息,可围绕第一课堂的教学内容适当地扩充。例如:在讲万有引力定律和宇宙速度时,可提到卫星发射和接收,但无法做细致讲解,在第二课堂中通过录像,资料讲解等具体学习,可以达到进行科技教育的目的。也满足了学生的求知欲望。
第四,因校制宜原则
应根据自己学校的特点,自己的优势及有利条件,从实际出发开展科技活动。