时间:2023-10-16 09:50:11
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二、物理概念的引入
教师在每节课前可以先告诉学生下节课的学习目标和学习内容,从而让学生为自己的物理学习制订一个目标,这样有利于学生充分地做好学习的准备。教师在教授概念性知识的时候要讲清楚它的来源并结合教学内容进行分析和指导。教师要讲清楚物理概念的基础、本质和它的发展。比如,可以采用一些模型教学方法,这样不仅有利于加深学生对物理学习的理解,而且有利于提高学生的学习效率。在教授概念的时候,教师可以进行物理概念之间的比较,学生通过寻找各个概念之间的不同而加以分析,从而掌握一些容易混淆的物理概念。例如,在学习“功率”这个概念的时候,教师可以采用一些物理模型,然后进行一些小的实验。通过实验,在一定的时间内两个物体做功的多少,使学生明白功率这一概念的由来。然后教师可以让学生进行文字描述,再加以引导和指点,教授课本上功率的确切含义,使学生在课堂上充分地对概念进行理解和掌握。让学生领会功率这一概念是表示做功的快慢。在教学过程中,可以让学生进行分小组的思考和讨论,这样有利于学生进行发散性思维,加深对物理概念的理解。
三、加深学生对概念的理解
通过对物理现象和物理学习过程的分析和练习,让学生加深对概念的理解和辨析。教师在教学过程中,要把物理概念分析清楚,化抽象的学习概念为主观的实物模型。这样的学习方法有利于学生正确地把握物理概念的本质。为了使学生学会物理概念的运用条件和运用范围,教师可以运用把物理的抽象结果转化为概念的模式进行教学。这样可以使学生在学习中了解事物的本质,正确地把握物理概念所特有的质和量。学生知晓了不同概念之间的区别和联系有助于弄清概念的本质区别。例如,学生在观察木球和铁球下落和抛出的物理现象之间的不同,可以使学生深刻地了解这一物理现象的本质。学生通过对这一现象的观察能够透彻地理解重力这一物理概念。总之,在教学中不仅要注重学生对物理现象的观察,还要结合概念中的词句加以分析,使学生加深对物理概念的理解。
一、指导思想:
基于初中物理的实验性强,初中学生注意力的稳定性持久性的特点,几年来笔者尝试了研讨式教学法新模式,让学生以研讨式的态度,讨论争论的方式,去学习探索和运用知识,达到培养学生能力,发展自学能力,应用已有知识探索新知识能力的目的。
二、研讨式教学模式结构图:
三、理论依据:
教学的基本功能是使个人获得发展,使学生在一个复杂社会中有效地生活,是增进每个学生的能力,提出问题寻找出知识与学生的兴趣,思维能力与课题状态情节达到“共振”,从而打开一节课的缺口,提出问题能激发学生对新题目的探索兴趣,诱发学生的思维热情。
四、具体的操作:
本模式的可操作性很强,操作弹性很大。
讲刻度尺,学生往往认为很简单,因为他们早已会了。针对这种情况,上课时我在黑板上划一条线段,分别让三个同学依次测量线段的长度,并将测量结果记录在各自的小纸条上,最后一齐公布出来,结果三个同学测量值有三个。这时常常听到一些学生情不自禁地说:“噢,怎么会是这样呢?”这时我提出如何“正确使用刻度尺测量长度”。
讲大气压时,我拿了一个杯子,第一次在空杯口上盖个硬纸片,倒过来时纸片掉了;第二次杯里盛满水,倒过来水流掉了;第三次杯里盛满水再盖好硬纸片,倒过来水不流掉,纸片也不下落,我提出问题:“纸片不下落,水不流掉,什么把它托住?”开始进入教学的新模式,实验猜想,学生有自己的观点,不同程度地存在疑问。这时开始组织研讨式,广开思路,各抒己见,逐步引向深入。一般我采用二个层次,先组织小组讨论(四人一组),后组织全班讨论,找出规律性的东西来,其次再对个别学生的典型疑问进行小结,去粗取精。在整个讨论过程中,我注意了三个问题:(1)要尽量鼓励学生积极思考,勇于探索,开拓思路,也得细致地做学困生工作,给他们筑台阶。(2)密切注视全班同学的动向,注意启发不同类别学生,收集反馈有用的信息,认真备课,调整教案,做好精讲准备,达到少讲多练。(3)对于不同性格的学生采用不同方法对待,属于有“行动力”的学生,他们的思维活跃,善于探索,我一般提醒他们思考要严密精确,指点出他们的漏洞,由他们自己发现问题求得知识。抑郁型的学生,他们的思维不够灵活,探究态度比较拘谨,我指导他们结合实际,认真观察实验,拓宽知识面。
课堂上这样做,学生思维会集中到研究课题上。不仅激发了学生的学习兴趣,而且把他们的注意力和意志力都高度集中到克服困难上。
全力研讨式这一点很重要,这是由具体的表观现象向抽象的过渡,是培养学生能力的重要环节,最需要的是让学生静下来进行发散性思维。如前面纸片托水问题,我布置:“现在大家运用以前的知识分析一下,要敢于设想、猜测。”本人认为在研讨式过程中,学生回答问题是否正确并不重要,重要的是有思考有答案,答对了很好,答错了也行,因为这时老师可以知道他错在哪,能准确地指导。如课堂上有的同学可能是这样研究的:他认为第三次可能是水把纸片湿了以后,纸片与杯口沾在一起,但湿的纸片上是沾不住杯子的,还是只能回到空气托住这个猜想来……。
五、精讲小结:
学生经过讨论后,思维活动在短时间内达到白热化,对课题有了浓厚的感触,但一时难以转化为理性知识表达出来。这时精讲小结是很重要的,对精讲内容:一是针对性要强;二是方便记忆,结合学生创造性活动进行小结;三是注重知识的条理化、系统化。这样的精讲将会给学生留下深刻的印象。
精讲还得结合多练,学生获得知识的时候,需要练习来巩固加深,能应用和运用知识才是知识的价值所在。我们的做法是课后练习尽量在课堂上完成,需要较多的练习一般增设习题课,课后时间学生可以搞小实验、小发明、小创造。使知识用于实践,乐趣寓于创造,培养学生热爱科学、献身科学的精神。
六、评价教学质量:
成功是我们工作的动力。采用研讨式式教学,减轻了学生课外负担,实现高效率高密度的教学。我在采取研讨式教学模式的教学中,平均学生当场能完成作业有百分之八十左右,一方面我从作业堆里解放出来,另一方面当场完成信息反馈迅速,教学反馈及时,提高了完成作业的质量。
研讨式教学模式给我体会最深有以下三点:
相关调查研究结果显示,多数学生认为没必要做实验,甚至有部分学生不喜欢实验课。而有的学生虽然喜欢物理实验,但不愿动手操作。造成上述现象有多种原因,首先中考成绩和实验测试无关联,以至于学生对实验教学持放任心理。再加上物理教师在实验教学中都采用单一的教学模式,将学生分为若干小组,按照教师讲解的实验过程和步骤模仿操作,而教师在一旁指导。这种实验方式影响学生发挥主观能动性,更不利于培养学生的探究精神、动作实践能力及创新意识。对此,教师可以在讲解物理规律时和学生一起探讨物理方案,根据学生的已学知识设计与学生经验相抵触的实验现象,进一步激发学生的探究兴趣。例如,在讲解“大气压阻止水外流”一课时,就设计了以下教学案例:教师:“同学们看,老师手里拿的是一个空瓶子,在瓶子上扎几个小孔,那么这个瓶子还能装水且保证不漏吗?”学生:“不能!”教师:“瓶盖盖好,瓶内的水就停止往外流了,相同瓶子为什么会出现不同结果呢?”学生:“可能与大气有关。”通过上述实验学生能更好地接受并理解新知识。
二、引导学生动手操作,增强学生能力
演示实验需要观察实验现象、分析实验过程、得出实验结论,不仅要发挥教师引导作用,而且还应体现学生主体地位,严禁出现教师自导自演的状况。针对那些易于操作的实验,教师应让学生独立演示;针对那些有一定难度的实验,应在教师的适当指导下由学生完成操作。在学习电路的“短路试验”时,虽然该实验有一定的危险性,但是在做好充分的安全准备下,教师还是决定让学生来完成这个实验。通常情况下,教师会邀请物理基础一般但胆子很大的男生来完成。在实际操作中,电路短路后发出“砰”的一声,实验区硝烟弥漫、火花四溅,一些胆小的女生吓得蹲在地上,但是实验完成后,很多学生都兴致很高、说不过瘾,希望自己也能参与一次。正是因为产生了兴趣,学生便会细致观察与思考,从而不断产生疑问,带着问题都能认真听讲,并且在学习中学生还对安全用电知识有了更全面与深刻的了解。教学实践表明,让学生参与操作的演示实验,与传统的教师自导自演的演示实验教学模式相比,学生参与实验教学活动的兴趣明显提升,并且有利于学生操作能力、动手积极性的培养,有助于实验教学效率的显著提升。
演示实验是教师利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种实验教学方式。传统的课堂教学,演示实验通常是“教师演示,学生观看”,但很多实验学生根本看不清楚,不同程度的阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高和创新能力的培养。改教师演示为学生演示,可以充分体现学生的主体地位,能很好地调动学生学习物理的积极性。具体做法是:将教材中的演示实验提前安排给学生,并把事先印制好的实验报告单发给学生,填写实验目的、原理、器材、步骤和结论。每次课前教师要做好充分的指导工作,确保学生能熟练完成实验。
例如,在演示“液体压强的特点”实验时,我首先让学生上台来演示:①剪去矿泉水瓶的底部,用橡皮膜将底部扎起来并绷平,将适量水倒入瓶中,橡皮膜向下凸出;②向瓶中倒满水,橡皮膜向下凸出更多;③若向瓶中倒满酒精,则橡皮膜向下凸出比②的少;④取一矿泉水瓶倒满水,然后用针在瓶的侧壁上不同位置扎多个小孔,此时水向外喷出。演示完毕后,师生一起讨论并总结出“液体向各个方向都产生压强”。接着提出问题:液体压强大小与哪些因素有关?让学生根据演示实验猜想,然后提出如何研究两个或两个以上变量的问题,等学生明确研究方法(控制变量法)后,利用压强计来演示,教师指导:
①保证密度、深度相同,方向不同,观察U形管中液柱高度差;②保证密度相同,深度不同,观察U形管中液柱高度差;③保证深度相同,密度不同,观察U形管中液柱高度差;④分组讨论实验结果;⑤上报实验结果,师生共同分析。
整个课堂中,学生的思维非常活跃,脸上洋溢成功的喜悦。整个教学过程,层层递进,环环相扣,在激发学生热情探索的过程中,使学生在“动中思”、“思中探”,学生的思维潜质得到最大限度的挖掘。
二、搞好分组实验,培养学生的合作探究能力
《课标》中倡导自主、合作、探究的学习方式,因此实验教学中要让学生经历探究过程,学习探究方法,培养探索精神、实践能力及创新意识。在学生分组实验中我们采用“小组合作探究”的学习方式,具有一定的实效性。
例如,在探究“摩擦力的大小与什么因素有关”的实验中,首先分组讨论,猜想影响摩擦力大小的因素,接下来的环节是验证猜想。 由于学生合理猜想很多,如压力、接触面粗糙程度、接触面积、接触面材料等,要逐个进行研究需要较长时间,此时就以小组为单位,分别有重点的落实以上的一个或两个任务,学生在小组长的带领下自己动手实验,学生在实验中获得感知,再对数据进行分析、对比、概括、小组内或小组之间讨论,最后共同归纳结论。有的小组提出此实验在操作过程中有不足之处:弹簧测力计匀速不易控制。此时教师及时引导,组织学生讨论分析,提出改进方法:在实验操作中可以拉动木块下面的长木板,无论从操作性还是误差方面都得到改进。操作性方面,长木板可以是变速的。误差方面,弹簧测力计处于静止状态,便于读数。这样不但提高了学生批判性思维,而且实验得到了升华。小组合作探究应注意以下问题:①分组合理,分工明确;②组长相当于小教师,要培训好;③教师扮好自己的角色——指导者、合作者、促进者;④注重交流评价,给学生以展示的机会和体验成功的快乐,增强学生信心。
三、利用身边的物品做实验,丰富实验资源
《课标》中指出:“使用身边随手可得的物品,进行探究活动和各种实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。”著名物理教育家朱正元教授曾说过“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,就是说,在物理实验中要大力倡导做简单易行的替代性实验。其实,组织学生共同研究和制作一些简单实用的器材,本身就是培养实践能力的有效方式,学生身边的物品和器具同样是物理资源。
新教材中设计了许多“想想做做”内容,有的教师认为教材中的“想想做做”与考试无关。因此常被弃之不理。然而这些小实验往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点,我们应结合实际情况,灵活多样改变活动方式,保证学生有足够参与实践活动的机会。可以就地取材,创造条件指导学生进行实验教学。
例如,塑料瓶是人们日常生活中用于装矿泉水和饮料用的,我们可以方便地指导和启发学生做很多物理实验,其演示效果明显,也为教学服务。
①探究声音的音调 在几个相同的塑料瓶中装上不同深度的水,然后用嘴对着瓶中吹气,会发出音调高低不同的声音,从而可以说明音调跟频率的关系。
②摩擦起电 把一个小塑料瓶在头皮上反复摩擦几下,然后将其靠近一些小纸屑,发现小纸屑被吸引,说明用摩擦的方法可使物体带电,带电体能吸引轻小物体。
一、物理实验能培养兴趣,激发学生的求知欲
进行新课前,通过演示实验,充分创设情境,恰当设置问题,是激发学生兴趣和求知欲的良好途径.我们可以在讲平面镜这一节内容时,拿出事先准备好的一只一面开通的空箱面,取出一张纸币,从空箱顶端投币口中放入,结果纸币竟不翼而飞,难道这个空箱有什么“魔法”.学生的好奇心被激起,有了探究的欲望,情绪高涨.学生经过观察讨论发现箱子的魔法来自箱中的平面镜,从而引入课题,于是课堂气氛顿时活跃起来.通过这一些现象明显,趣味性强,印象深刻的物理实验引发学生的好奇心,从而调动学生积极性,激发学生的求知欲.
二、物理实验可以培养学生的创造性思维能力和实践能力
有这样一个故事,在兼有中国学生和外国学生的课堂上,教师出了一道题:现在是九点一刻,再过多长时间,时针和分针重合?中国学生听后赶忙拿出纸和笔进行计算,而国外学生则不慌不忙地抬起手臂,将腕上手表的时针和分针调至重合,可想而知,中国学生费半天劲,结果还不一定正确,而国外学生的答案立刻就出来了.这个故事说明了我们的学生习惯于理论的计算,而国外学生则善于实践.而物理实验就可以培养学生的创造性思维能力和实践能力.
例如,在做“测液体的密度”实验时,充分把握学生设计实验环节和选择实验仪器的过程,抓住培养学生创新思维能力的好时机.有些学生在步骤上先称空杯的质量,再称倒入盐水后的总质量,还有些学生,把倒入部分盐水改为全部倒入……对学生肯动脑筋给予充分的肯定.并让学生充分讨论先称空杯后再倒入盐水称总质量的做法是否可取,学生通过分析后得出这种方法在理论上是可以的,但在将杯中的盐水倒入量筒测体积时,由于杯底和杯壁还粘有盐水,使测得的体积小于杯中原盐水的体积,会造成较大误差.学生最终会找到减小误差的好办法、这个分析的过程会占用一定的时间.但是,学生在这个思考、分析、设计、否定、再思考、再设计的过程中,增强了减少误差的意识,培养和锻炼了学生的创造性和发散性思维能力.
三、物理实验可以培养学生的实验操作能力
物理实验本身就是一个操作过程,是一个手脑并用的过程.学生如果经历了操作实验仪器、观察实验现象、处理实验结果等一系列过程,就能正确的思考,加上基本的实验技巧,进行认真细致的观察,长期坚持,就会使学生的观察能力、实验操作能力得到初步的锻炼.
例如,在做马德堡半球演示时,先让两个力气大的学生拉,不论怎样拉都不能将两个半球拉开.然后,打开阀门,让空气进入半球中,这时让两个力气较小的学生来拉,却轻松地将两个半球拉开.两相比较,总结得出大气压强不仅存在,而且大气压强还不小.这样,给全体学生都留下了深刻的印象.通过动手操作,在激发学生兴趣的同时,既培养学生的动手能力,又能使学生对知识掌握得更系统、熟练.
四、充分利用物理实验中出现的问题,培养学生解决问题的能力
物理是一门以观察和实验为基础的学科,物理实验技能的培养是物理学素质教育的重要途径。通过物理实验不仅可以使学生获得知识、掌握实验技能,而且可以培养其严谨的科学态度、良好的学风、习惯等,从而提高学生的综合素质和能力。在物理教学中如何加强和改进实验教学,充分体现实验教学的基础作用呢?这是每一位物理教师值得深思和探究的问题。
一、农村中学物理实验教学的现状
当前农村中学物理实验教学中存在着如下一些问题。
1.部分教师观念陈旧。近年来,在中学物理实验教学中,部分教师存在着“做实验不如讲实验”“讲实验不如背实验”的错误认识,还有部分教师过分迷恋多媒体的模拟实验,让学生看看了事,不重视实际操作。这些现象严重妨碍了学生实践能力的培养。
2.部分教师素质偏低。中学物理教师应具备的实验教学的素质包括三个方面,即观察实验素质、实验思维素质和实验操作素质。其中实验思维素质和实验操作素质表现在设计和完成实验中,是一种综合性和创造性素质的反映。由于部分物理教师缺乏实验的操作技巧,缺乏实验考核的命题能力,从而大大影响了学生实验能力的培养。
3.实验教学模式僵化。中学物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,教学方式呆板,从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。就分组实验来说,教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,写得面面俱到,然而每次实验课教师还要花相当长的时间根据教材讲实验目的和原理,然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验就算完成了。这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定式这个思维障碍,不利于学生创新思维方法的形成。
二、改进农村初中物理实验教学的方法
1.做好课前小实验,激发学生的学习兴趣。小实验具有直观、真实、形象和生动的特点,能激发矛盾,使学生注意力高度集中。我在教学实践中注意根据教学内容设计不同的物理小实验,这既活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣,又调动了学生学习物理的主动性和积极性。例如讲“摩擦力”时,课前我做了这样一个小实验:在玻璃杯里装了大半杯大米,把一根筷子插在中间,将米压紧,使筷子直立,再继续往杯子里加少许水,等一会儿,拿起筷子就可以把装米的玻璃杯提起来。这时,学生们的注意力马上被我所吸引,思维非常活跃。我请两位学生到讲台上分别做这个实验,结果两位学生也分别提起了玻璃杯。这个实验激发了学生浓厚的兴趣,他们的情绪非常高涨,这时我才适时地提出“要了解其中的道理,让我们一起来学习摩擦力”,为新课的导入创造了良好的氛围。
2.在生活中做实验,培养学生的应用能力。物理实验课程是一门与生活息息相关的课程,生活的方方面面都蕴藏着深刻的物理原理。教师要引导学生巧妙地运用我们身边的一些常用物品如橡皮筋、饮料瓶、吸管、气球、乒乓球、旧灯泡等进行实验,它比“正规实验”更富有亲切感,更贴近学生的生活实际,能激发学生的学习兴趣,唤起学生的学习动机,使他们深刻理解所学的知识,让学生形成终身记忆。而且这种实验教学方式在无形中培养了学生在生活中学习知识,又把知识用于生活的能力。
物理实验课其实并没有理论中那么好上,有些实验课的课堂秩序和教学效果远远达不到课程标准的要求,特别是在生源相对较差的农村中学,一节课下来没几个学生能得出实验结论,根本达不到“有效教学”的效果,经过多年的摸索实践,我不断改进教学思路和方法,总结出了一套比较有效的实验课操作方法。
1 课堂纪律
说到课堂纪律,很多老师都深有体会部分学生厌学弃学,同时还以各种形式影响其他同学,甚至有和老师对抗的现象,极大地影响课堂秩序,特别是在实验室上课,更有大海放生鱼的感觉,部分学生不听老师指挥,整个课堂闹哄哄的,正常的教学计划很难实施,教学效果大打折扣,物理新课标倡导探究式教学,要求以实验为基础,让学生亲自探究主动获取知识,如果课堂纪律维持不好,一切都将成为空谈。
《物理课程标准》的基本理念告诉我们,义务教育阶段的物理课程应以提高全体学生的科学素质为目标,满足每个学生发展的基本需求,这就要求老师不但要让厌学的学生不影响其他同学的正常学习,还要保证他们自己学有所成,有经验的老师会发现,跟他们讲道理,或叫家长来学校配合教学,甚至用惩罚和强压的手段,都无济于事,实际上,这些厌学的孩子并非天生顽劣,他们并不是生来就要和老师的课堂作对,他们厌学主要是因为课听不懂,没事做所以无聊,空虚、失落、厌学、弃学然后更加空虚、失落……如此的恶性循环制造了越来越多的后进生。
解决物理课的纪律问题,我认为要做好三件事。
首先,课堂要“有趣”,必须要调动学生的学习兴趣,让学生在物理课上获得成功感,通过一些现实生活中与物理有关的视频,动画调动学生的好奇心;用一些效果出人意料的实验吊足学生的胃口;用幽默诙谐的话语激扬学生的听课欲望;让学生学了物理后发现生活中的一些现象“原来是这么回事”,很有满足感。
第二,课堂要“有序”,如果让学生拿着实验器材任意发挥,课堂肯定乱糟糟的,基本的实验步骤一定要定下来,该停的时候全班都停,该做的时候大家都做,课堂要做到收放自如,不能信马由缰。
第三,要有“终极审判”,有部分学生也许由于长期散漫,无心问学,总是有意无意地破坏纪律,屡教不改,对这种学生,口头教育,或惩罚是没用的,这时我们可以把这部分学生分出来,其他的学生上课时这些学生由另外的物理老师带领在另一个教室上课,这要求同级的物理老师要齐心协力,互帮互助,相互之间要有奉献精神,同时还要得到学校的支持,学校更要制定相应措施对相关老师进行激励,针对后进生的教学,我们要设计比较基础的实验,解决基础问题,让学生获得成就感,对待后进生要像对优秀学生一样重视,让他们体会到老师的尊重和关爱,由于是小班教学,这些学生基本都能认真地学习,如果仍有个别极端的,就要求学校做出配合教育,课堂纪律要从第一节课开始抓起,对违犯课堂纪律的学生要有错必究,一错就究,决不姑息,决不拖延,让学生养成维护纪律的良好习惯。
2 实验方法
做实验需要先掌握实验方法、就好比当司机要先掌握驾驶技术一样,初中阶段常用的实验方法有控制变量法、转换法、实验推理法、等效替代法、建立模型法、类比法、放大法等,实验方法的教学要放在具体的探究活动中进行,离开了探究讲方法会使方法显得抽象,学生难以理解,每次讲方法前先要用问题作引导,让学生知道为什么要用这种实验方法,如:在《声音的产生与传播》中要学习放大法,可以提问:“敲击桌子有声音,但你们看到桌面振动了吗?”“怎样证明桌面在振动?”这时会有学生提出放一个乒乓球在桌面上,乒乓球会跳动,这时告诉学生,他们用的就是放大法,把桌面微小的振动用乒乓球的振动来放大。
每当第一次接触某个实验方法时,最好能举多个类似的例子加以强化,巩固,例如:学习放大法时,可举的例子还有用乒乓球放大音叉振动;用两面平面镜加一束光证明按压桌面时桌子变形了;用一根玻璃管可以证明按压玻璃瓶时瓶子变形了(在瓶内装满红色的水)。
有时一节书的知识要涉及多种实验方法,要一一让学生熟悉,如《声音的产生与传播》中除了放大法,还有实验推理法(探究真空不能传声),类比法(用水波类比声波),控制变量法(声音的传播速度与介质的种类和温度有关)等。
《物理课程目标解读》把实验方法纳入了物理基础知识的范畴,足见实验方法教学的重要地位,实验方法的教学要作为一条主线始终贯穿在物理教学中,一遇到具体的实验探究,首先让学生分析用什么实验方法,要让学生像熟悉自己的双手一样熟悉实验方法。
3 创设情境,启发引导
德国一位学者就情境做过一个精辟的比喻:如果让你咽下15克盐,无论如何你难以下咽,但如果把15克盐放人一碗美味可口的汤中,你会在享用佳肴时,不知不觉中将15克盐全部吸收了,情境之于知识,犹如汤之于盐,盐需要溶入汤中,才能被吸收;知识需要融入情境中,才能被理解和掌握。
生活情境在新课的引入、问题的提出、猜想与假设等教学环节中有重要的作用,恰当的情景在引入新课时可以制造悬念,激发好奇心,刺激学生的兴奋点,从而达到引人入胜的效果,实验前提出问题也要用到恰当的情境,比如:探究凸透镜成像规律前,让学生拿一个放大镜,先贴近书上的字,再看窗外的物,效果截然不同,这样便可以提出这个实验要探究的问题:“凸透镜成像规律与什么因素有关”,实验猜想环节不能毫无根据地胡思乱想,而合理猜想的获得必须依赖恰当的物理情境,如让学生猜想影响电阻大小的因素,如果没有情景的提示,学生很难将它与横截面积、温度等因素联系在一起,但如果把人走路时的情景与电流在导体中流动时受到的阻碍相类比,学生就能很快作出合理的猜想,如:水泥路比泥巴路好走;路走得越远人越辛苦;路越宽走得越自在,路越窄越不好走;太阳大时温度高,走得浑身是汗,不如在阴凉天气里走得舒服,电流在导体中流就好比人在路上走,相类比可以得出猜想:电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
物理课上使用的情境,根据其特点和用途,大致
分为以下几类:
3.1不可思议型
这类情境能制造悬念,让学生感到刺激兴奋,老师可以利用情境与生活常识相冲突来制造话题,引出要学的知识,例如:学习“液体的沸点”时,可以播放一段街头艺人“油锅取物”的录相,在滚烫的油锅里,放进一条铁链,然后表演者把手伸入油中把铁链取出,手却安然无恙,这个实验足以引起学生的尖叫,其实这里用的是油和醋的混合物,它利用了醋的密度大于油而沸点很低的特点,油漂在上面,醋沸腾时油跟着翻滚,其实油并没达到沸点,没有沸腾。
不可思议的情景除了是学生很少见的现象,还可以将生活中司空见惯的生活现象稍加改变,也能冲击学生的视觉神经,达到意想不到的效果,例如:用吸管喝饮料是再平常不过的事情,在学习《大气压强》时,我准备了一瓶可乐,一根普通的吸管,让一位同学在讲台上吸,结果他吸了很久也没吸到饮料,台下一片惊讶,其实原因很简单,我已经在吸管中间钻了个孔!
3.2熟悉而又陌生的生活情景
生活中处处都体现着物理知识,很多生活现象大家看起来司空见惯,但对它里面的原理却未必知道,把这些生活中的场景以图片、动画或视频的方式呈现给学生,学生在有亲切感的同时也一定很想知道其中的奥妙,例如,在讲解电路的连接时,播放一段生活中用双联开关控制一个灯的录相:上楼时按开关开灯,到了楼上又按开关关灯,如果要大家把电路图画出来,大多数学生都不会,然后告诉大家这节课就要解开这个谜时,学生的求知欲望很快就被调动起来了。
3.3令学生无从下手的问题情境
有时为了给将要学习的知识埋下伏笔,可以事先提一个问题让学生解决,这个问题对学生之前的生活经验而言是有一定难度的,但学了相关知识后就能迎刃而解,例如,在探究平面镜成像规律之前,先提问:某同学站在教室外,现在要在教室里面测量该同学到窗户玻璃之间的距离,不准去外面测量,怎么办?面对问题,学生一般都茫然不知所措,这个情境与测量平面镜成像的像距如出一辙,学会了等效替代法,问题自然就解决了。
3.4常见易懂的生活现象
不可思议、无从下手的情境可以激发学生的求知欲,而简明易懂的生活现象也可以在物理教学中起到画龙点睛的效果,比如:学习“增大、减小压强的方法”时,问学生:切菜时发觉刀太钝了怎么办?去购物时发现购物袋太沉了怎么办?在学“增大、减小摩擦的方法”时,问:要让自行车刹车效果更好该怎么办?家里的门很难开,该怎么办?
4 确保实验成功
为了贯彻新课标“探究式”教学的思想,物理课本上设置了大量的实验,为实验教学带来很大方便,课本上很多实验做起来简单明了,但也有些实验的器材难找难搬,有的实验现象不明显,还有些实验的现象与需要的结论有一定的出入,部分实验还有一定的危险性,这些因素制约了实验的实用性和观赏性,另外,虽然教材里已经设计了不少实验,但还是有一些知识缺乏实验支持,为了满足实验教学的需要,教师还要做到以下两点:
4.1改进课本实验
例如:九年级物理《大气压强》这一节有一个大气压把铁桶压扁的实验,这个实验需要用到大型抽气机,有的学校没有这个设备,就算有现场做这个实验动静也很大_可以用生活中的常用物品作改进,达到的效果是一样的,找一个装过饮料的金属罐,在里面装点水,然后在酒精灯上烧,等产生大量白气后将罐口向下伸人冷水中,这时可以看到罐子很快扁了,同时发出“咔咔”的响声,《内能》这一节为了说明物体对外做功内能减少,课本设计了一个用打气筒向玻璃瓶内打气的实验,这个实验现象不太明显,而且有一定的危险性,如果改用矿泉水瓶子做实验,不但器材易找,操作也简单安全,效果还更明显,方法是用瓶子装一点水,拧紧瓶盖,然后将瓶子下半部分向一个方向扭,直到瓶子上半部分气压比较大,这时用指甲刮一下瓶盖,随着瓶盖的飞出,一阵浓烟从瓶口冒出,又如在《密度与社会生活》这一节为了说明密度与温度的关系,教材设计了一个实验,在室温下,吹鼓两个气球,分别把它们放在冰箱的冷藏室和炉火附近再观察现象,这个实验在教室可以说无法完成,其实只要把一个气球套在一个空的矿泉水瓶口,然后把瓶子浸入热水中,过一段时间观察气球的变化,然后再把瓶子浸在冷水中,过一会儿观察气球的变化,这样做器材简单,操作方便,效果明显,课本中还有很多实验,需要改进后才能真正满足物理教学需要。
4.2自制教具增加实验
课本里的实验虽然多,但仍有一些应该设置实验的地方没有实验,这时需要教师自己设计实验,实验的器材最好选生活中常见的物品,做起来简单,现象要明显,最好是学生也能亲手制作教具,例如:为了证明浮力产生的原因,可以用一个去掉瓶底的矿泉水瓶和一个乒乓球做实验,如图所示,先打开瓶盖,将瓶口朝下,放人乒乓球,然后向里面加水,发现球不动,然后拧上瓶盖,乒乓球自然就浮上来了,这样很形象地说明了浮力是由液体在物体上下表面的压力差形成的。
另外,就算教材里对某个知识点已经设置了实验,为了加深学生对该知识点的理解,仍可以加一些自制的实验,如学习《大气压强》时,为了说明大气压的存在,可在装满水的瓶子上钻一个小孔,盖上盖子,此时水并不流出,但一打开盖子水就从小孔流出来了。
5 检验学习效果
近年来,我国新课标改革步伐逐步加快,新课改的教育措施在教育体制中得到很好的运用和实践,推动着我国素质教育的发展、进步。早在本世纪初,教育部就颁布了《新课标改革大纲》,进过十几年的摸爬滚打,我国新课改已经取得显著成效,符合我国基本现状的教育体制已经构建完成。但是随着教育改革措施的落实,初中物理实验教学仍然存在很大的误区及不足,成为制约我国初中物理实验教学突出创新的一大瓶颈,以下是笔者的详细论述。
一、初中学生对物理实验不够重视
思想态度可以决定一件事情的好坏程度,学生不够重视反映到现实物理实验中,就是学生在物理实验方面所花费的时间和精力相对于物理课程其他组成部分而言显得微不足道,学生对于物理实验结果是否实现、过程是否合规等等问题都满不在乎。造成学生对物理实验不够重视的一大原因是物理实验不参与到中考成绩中,在我国现阶段应试教育体制下一切以分数论高低,不参与中考成绩的物理实验教学就被无情地遗弃。
二、初中物理实验教学手段过于单一,教学内容枯燥乏味
物理学本身就是一门实验科学,实验是建立物理学概念和发现物理学规律的基础和前提,因此,物理实验在物理学发展中具有举足轻重的地位,甚至可以说没有实验就没有物理学。物理实验是物理学理论的基础,是推动物理学发展和进步的原动力。首先,人们通过实验的形式来发现新事物并对新的规律进行探索;其次,人们通过物理实验来验证理论的正确性与科学性,实验室检验理论的重要手段;第三,人们运用物理实验对物理学中的常数进行测定;第四,人们将经典物理学实验推广应用,为现代社会提供更多的先进技术支撑,比如蒸汽技术、电子技术等。
2恰当运用先进教学设备。
传统的物理教学中的实验具有局限性。安全方面:有些实验可能会使学生发生意外并造成对自身的伤害,又或者由于实验操作不当对一起实验人员带来损害,实验的效果方面:有些实验则由于实验效果不理想或很难成功等等因素,容易对学生所学习知识的正确性产生误导作用,增加学生理解知识的难度,像机械波的相关演示实验。这事就需要使用多媒体设备,将实验过程直观的演示给学生。多媒体设备所演示的实验具有动画的立体效果、直观的各种图形、清净的相互交融等优势,能给学生带来丰富的感官享受,适合中学生的学习情况,更加容易的让中学生接受。多媒体课件中的图像、图表、动画音响等都能够激发学生的形象思维,发展学生的空间想象能力,给学生以立体感受,让学生能够通过自己的认知冲突更好的理解记忆知识。多媒体课件可以模拟某些试验中的环境及条件,将现实生活中很难见到的景象呈现在学生面前。它还可以将一些课堂演示效果不明显的实验,直观、清晰的展现出来,让学生更易理解,以便达到更好的教学效果。
3强化“探究式”学习的意识。
教学方法的改革以“优化”为前提,一是要优化教学目标,让学生的认识目标、智能目标和情感目标有机统一,和谐渗透。二是优化课堂教学结构,即坚持以学生为主体,以教师为主导,以教材为主源,以发展为主旨,在两个优化的基础上教师才可能在教学方法上变“注入式”为“启发式”,变“式”为“发现式”,变“验证式”为“探究式”。学生也可变“死学”为“活学”,变“苦学”为“乐学”,在教师的指导下,用自己的大脑去发现和验证真理,在学习过程中学会探究、学会创造。教师应该有目的、有计划地培养学生的自主学习能力,其主要方法是把探究式学习渗透到课堂教学中。
4设计物理情境,激发学生学习兴趣。
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。
初中物理教学的目的不仅在于物理学知识的传授,还应帮助学生通过对理论知识的掌握和理解,培养他们的独立思考能力和科学实践能力,探究未知的领域,培养分析和创新能力。
一、物理实验教学的概念及意义
所谓物理实验教学,是指学生在教师的指导下,利用设备、材料操控实验,使实验对象产生变化和反应,并通过对反应过程的观察学习、验证理论知识。通过物理实验教学法,学生把课本知识与实验结果有机地联系在一起,既能帮助学生更完整、全面地掌握物理理论,又能培养学生的实践操作能力和独立思考能力,激发学生对物理学习的兴趣和热情。
二、初中物理探究性实验的教学效果
初中物理教学中的探究性实验教学法指的是教师在实验结果未知的情况下,根据教学大纲和教材特点帮助学生应用已学物理知识设计实验项目,并通过项目操作进行分析、得出结论。探究性实验教学不仅提高了学生的物理知识储备量,还能帮助学生在探求实验结果的过程中学会发现问题、解决问题,养成独立思考的习惯,掌握物理实验技能,建立创新意识。
教育学家认为,物理探究性实验教学的过程几乎等同于科学家的物理研究过程,该教学效果主要体现在帮助学生像科学家一样通过实验发现问题,并在解决问题的过程中探索出事物发展的规律,从而形成正确的科学价值观、思考分析方式和学习研究方法,逐渐培养创新意识,为学生今后的学习、工作打下坚实的基础。
1、做导游,引导明确目的,弄清原理和策略。
导游的任务是为游客提供服务:向导服务、讲解服务、处理团队中的突发事件等。我们这里的导游任务也大同小异,是为学生提供指导,指导学生明确实验目的,弄清实验的基本原理和基本策略。此过程中,教师作为引导着学生徜徉于知识海洋的导游,既要告诉学生知识的要点,也要让学生有自我发现的乐趣。既有有组织的指导预习,也应让学生自主学习与本实验有关的知识和策略。
2、做工程师,精心设计实验,细心选取器材。
实验的设计和选材,可是联系到本节实验课的效率是否高的关键因素之一。如何在不长的一节实验课上尽可能收获更多的细节,实验前的精心设计是不可或缺的一步。这就需要作为物理教师的你作一个非凡的工程师,精心设计学生的实验过程,并根据实验细心选择适合当下学生需要的实验器材。
实验的设计包含的要素较多:①注重实验策略;②尽量减小实验误差;③设计的步骤科学可行;④符合初中阶段学生的认知规律等。
3、做导师,纵论实验得失,升华实验成果。
实验的及时总结,可以说是至关重要的。此时就是作为学生学习上的导师发挥作用的时候啦!
二、创建适应当今教育形式的物理实验课教育模式
1.自制仪器模型增强演示效果,增大演示可见度,激发学生学习物理兴趣。
在中学物理教学中,演示实验是使学生对教学内容获得直观感性认识的重要手段,是建立概念和规律,理解和掌握物理知识不可缺少的环节。一个成功的演示实验,不仅有利于激发学生学习物理的兴趣,也有利于加深对书本知识的理解。
2.鼓励学生自主探究,培养学生的创新能力。
物理是一门以观察、实验为基础的自然科学。物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。作为一名物理教师,在教授学生物理知识过程中,如能正确地演示和指导学生实验,不仅能激发学生求知欲望,促进学生掌握知识、运用知识,还可以培养学生严谨求实的科学态度,所以实验教学能很好地实现“三维”目标。随着中考的改革,物理实验考查已作为一项必考内容,使物理实验教学具有重要的现实意义。
物理实验教学应抛弃以往的“口头式”“黑板式”实验教学,改变以往“教师教的枯燥、学生学的乏味”的现象,真正体现出学生成为学习的主人,正确引导学生能动手、思考,提出问题和质疑,并能解决问题,真正发挥物理实验教学的作用。物理教材书上明确将实验分为演示实验和学生实验,但是我认为作为教师应该不要拘泥于教材的束缚。敢于创设条件(如让学生制作学具、教师制作教具等),将课堂的演示实验敢于搬到学生实验中来。使学生实验的开出率突破大纲的要求,达到100%以上,通过学生自身的体验和感悟,真正地达到对知识的理解。同时也锻炼学生的动手操作能力,及学生物理术语表达能力,避免了学生回答、解释物理问题时的语言生活化。
在实验教学中,我们遵循从实际出发的原则。根据初中生刚开始学物理、学生实验做得太少、学生实验素养低的特点。我们就采取全方位指导的策略,即从头到尾的全过程指导。首先我感到不能打无准备之战。在实验前必须做好充分准备。教师将实验教案从物理课时教案中分离出来,在实验教案中。教师应该将学生在实验过程中出现的问题等备写出来。教师还应该在实验教案中备写出“实验探究目的、实验探究猜想、实验探究设计(其中分为实验器材、实验原理、实验步骤)、实验探究数据统计表设计、实验论证、实验结论等六大环节”。并且不是写在纸面上,而且都要亲自预做实验,做到心中有数去实现“探究”。然后,教师在平时的实验教学中,应及时指导学生实验时抓住“观察、操作、记录、分析、整理”。所谓“观察”,即通过眼、耳、鼻、皮肤等感官感知。如选择测量工具时,我们一定要看清它的量程,最小刻度值,仪器是否完好无损等。实验中,数据的读取角度,现象的鉴别,线路的连接等,几乎每一实验的全过程,都离不开观察。观察是人类认识世界的窗口。经常要求学生一定要仔细观察,防止走马观花,粗枝大叶。操作,它是学生实际动手参与实践的具体过程。每一种仪器,都有它的使用规则和要求,例如天平的平衡调节。电表的机械调零等。我们应严格地按照它的规则要求进行操作。特别是在做一些带有危险性或损坏性的实验时,应先通过教师的检查,避免一些不必要的损坏和意外。记录即在实验中,正确地读取和记录数据,它包括:读取的姿势(例:刻度尺数值的读取时,眼睛应水平垂直或竖直垂直刻度);读取的方法(读到分度值的下一位)和准确的记录(数字与单位要准确)。在此过程中,我们可以通过多媒体演示错误的读取姿势或方法,加深学生对错误和误差的了解,加强学生对动手操作的掌握。同时,也应注重实验的事实,而不能任意加大或减小实验数据,有意迎合实验的真实结果,应着力培养学生实事求是的科学态度。分析由于操作者不同,实验器材的不同,操作方法的不同等因素的影响,对于记录的数据。可能导致同一实验结果的不同。我们应及时加以总结和分析。帮助学生分析哪些是错误导致的结果,哪些是误差造成的原因。与学生共同探求对实验器材和实验方法的改进,进一步激发学生的学习兴趣,拓宽他们的思维。整理实验器材的适当选取,实验过程的正确操作,实验数据的准确读取,记录和分析,并不意味着实验的完整结束。实验后器材的归类、整理是各类实验的扫尾工作,也是一个不可忽视的工作,它培养学生爱护仪器,培养学生有始有终的科学态度的重要环节。
课本实验及创设性情景实验考查:这几年中考试题中经常有课本上的实验出现,如测量某种液体的密度,测自己的步行速度、伏安法测量小灯泡的电阻、制作橡皮筋测力计、蜡烛跷跷板、楼梯电灯开关电一路、测量小灯泡的电功率等实验。要求学生对实验原理、实验设计、实验数据统计表的设计等考查。这就要求教师在乎时的教学中重视物理实验教学。从实验教学中,我深深体会到,搞好实验教学,向教师提出了更高要求。自古有“名师出高徒”说法,虽然它的说法不是很科学,但也有一定的道理,一位“德才兼备、学识渊博、胸怀韬略”的教师,对于学生有着莫大的示范和模仿作用。这就要求教师必须提高自身的素质,才能更好地实现“三维”目标。
一、教师应该具有新理念
开拓思维,走出课堂,走进生活;不套框子,不设圈子;不迷信权威,不限于课本;大胆实践,大胆创新;说在口头上。写在纸面上,落实在行动上。
二、教师应该具有良好的职业道德修养
有着良好的职业道德修养的教师,才可以正确、科学地指导学生,通过实验教学真正地将物理知识理解、吃透,也真正能体现出“从生活走进物理、从物理走向社会”的新课程理念。所以,教师一定要加强自身职业道德修养。
三、教师应该具备广泛的实验专业知识
苏霍姆林斯基曾经说过:“学生眼里的教师应当是一位聪明、博学、善于思考、热爱知识的人。”“为了使学生获得一点知识的亮光,教师应吸进整个光的海洋。”魏书生、钱梦龙、于永正等名师之所以能取得今天的成绩,与他们有着丰富的知识结构是分不开的。那么,如何有效地构建自己的知识结构呢?从我县目前中小学师资队伍建设的总体状况来看,知识结构的构建还处于一种低效的急功近利式的被动构建状况。例如,为了文凭去函授,为了拿继续教育的课时去学习。能否主动构建自己的知识结构,是区分“创新型教师”与“教书匠”的重要标尺。所以作为教师必须具备一定的实验专业知识,因为物理实验本身是一种科学探索的过程,对于实验的原理、实验的设计等必须具有很强的专业知识和技能。这对于提高学生的实验操作能等起到了很重要的作用。