时间:2022-10-27 20:03:50
引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了4篇初中物理实验范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
实验是物理学科的基础,也是引导学生探究物理现象,增进学生物理素养的重要途径。苏科版物理实验较多,在实验教学目标上呈现多维性。既有实验知识的学习,还有实验技能的训练,同时还需要从实验过程中培养学生的问题意识、猜想能力和探究能力。但传统的实验教学被限定于“照方抓药”的教学格局,脱离实验教学趣味化、科学化、灵活化。“活动单导学”模式的应用,将贴近学生生活实际经验作为问题导向,来融入物理实验原理、实验设计过程,从而增强学生的实验兴趣。
一、传统实验教学设计的弊端与不足
苏科版物理实验教学多依据配套的实验教材,以实验报告形式进行编排和呈现,让学生从中探究物理实验。以“水的沸腾”实验教学为例,目的是为了让学生观察水加热及沸腾过程中的变化,并从温度变化中进行填写表格。其中,实验装置及器材选择较为科学、严谨,学生可以调整石棉网高度、酒精灯火焰来进行加热处理。最后,根据实验任务,当水温达到90开始记录温度计读数,然后填写以时间为横轴、以温度为纵轴的平面直角坐标系,来探析水温与加热时间的过程变化图像。从整个实验编排与设计流程来看,整个实验教学过程流畅、步骤清晰,学生根据实验报告来进行观察、记录并填写,即可完成实验任务。不过,对于物理实验教学,不能仅仅是照搬实验过程,其成效并非理想。虽然教师在实验中也反复强调观察温度计的变化、留心烧杯里气泡的产生、以及声音的变化,还有杯口的“白汽”现象等等,这些问题于学生而言,并不能很好的理解实验任务。因此,实验中的弊病仍然较多。如学生不明确观察的具体现象,学生不知道应该记录那些实验数据,学生不理解如何进行实验数据分析,如何从数学图像中来研究物理现象等等。总体来看,对于物理实验报告的照搬,并不能突出实验教学的目标和任务,学生也未能从中感受到不同实验器材、实验布置的合理性,反而增加了实验教学的盲目性。
二、以“活动单导学”来构建实验教学流程
藉由上述疑问,以“探究电路中电流与电压、电阻的关系”为例,来应用“活动单导学”实验教学模式。从实验目标上,首先确立实验探究活动,引领学生从具体电路中来分析电流、电压、电阻的关系。其次,细化实验任务,让学生明确对“同一段导体”两端电压、电流、电阻进行测量,并学会控制变量法的使用;能够将实验数据进行填表,并处理,挖掘物理规律;能够解决实验中的一些其他疑难问题。再次,设置“活动单导学”实验步骤,分为三项:第一项为问题假设,设置物理情境,提出问题及假设;第二项为器材选择与方案设计,结合实验活动,明确研究对象,并探究实验方法,如何构建实验方案,记录那些实验数据,如何处理实验数据;第三项为实验过程实施;第四项为讨论与总结,将实验数据进行整理,并探究电流、电压、电阻三者的关系,得出最后结论。另外,围绕该实验探究活动,制定实验数据表格。
三、“活动单导学”教学成效
从“活动单导学”实验探究模式来看,其目标及所运用的实验器材、实验方法依然与实验配套教材中的实验报告具有相似性,但在“活动单导学”实验教学中,学生成为实验探究的主体,教师从明确实验任务、设计实验流程等方面,充分发挥学生的自主性。如利用生活情境的构设,来引出“电流、电压、电阻”的实验假设,并让学生从实验器材选择、实验方案设计中逐步探究,突显了学生的能动性。同时,在“活动单导学”实验教学中,我们整个实验过程分成若干实验活动,对每个活动都明确了实验目的,讲究实验过程的阶梯性、层次性,逐步引导学生厘清实验思路,分析实验现象,拓宽实验思维,增进实验探究,推动实验问题走向实验目标。所以说,在“活动单导学”实验设计中,对于问题的假设与思考活动,我们围绕实验探究任务进行了细化,也考虑到“跳一跳够得着”的难度层级化特点,让学生能够在每个实验活动中,可以通过小组协作方式,将自我思考与合作讨论应用其中,挖掘学生的实验体验,拓宽学生的实验视野,增强学生在实验过程中独立思考,最大限度挖掘实验教学的作用。“活动单导学”实验教学模式,教师以“总指挥”角色来贯穿于实验过程中,而“打仗”任务交由学生自己来完成,每一项实验任务都好比一场竞赛,学生参与实验活动,设计实验方案,一旦暴露问题,教师要抽丝剥茧,引导学生破解难题。
当然,针对不同实验内容,教师也要不断调整“指挥方案”,对具体的实验活动进行设置“纲领”,明确实验探究对象及问题探究的目标,指导学生从实验数据的观察、记录中,按照既定的实验表格进行填写,并完成相关数据的分析、处理。特别是在实验数据的“有效性”筛选上,要构建问题情境,引导学生反思实验,从实验现象中对比实验任务,挖掘实验数据中的规律,真正发挥物理实验在学生知识自主建构中的积极作用。
作者:王文娟 单位:江苏省高邮市临泽镇周巷初级中学
参考文献:
演示实验是用来配合教学的,应根据不同教学内容和要求,选择用合适的实验,合理地进行实验,以便让学生清楚地认清物理概念和规律。
例如,在讲授“平抛运动”这一节的内容时,我们可以选择的演示实验比较多。如抛出的粉笔头等,其目的就是让学生认识“平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成”这一规律。再如,讲“摩擦力”这一节,我们可以用引导提示法指出我们要实验的问题和目的。如摩擦力的大小与哪些因素有关系呢?为了研究这个问题,我们调整吊盘上的重物的重量,使木块在桌面上做匀速直线运动,这时绳子对木块的拉力就等于木块与桌面间的滑动摩擦力。然后在木块上加一个重物,增大木块与桌面间的压力,这时发现,必须增加吊盘上的重物,使拉力增大,木块才能做匀速运动。可见增大木块与桌面之间的压力,木块与桌面之间的滑动摩擦力也增大。学生就很自然地得出“两个物体间的滑动摩擦力f的大小跟这两个物体之间的压力N的大小成正比”的结论,即f=μN。然后进一步得出动摩擦因数与接触物体的材料和它们接触面的粗糙程度有关。整个实验目的性明确,环环紧扣,步步深入,学生必定会有很强的感性认识,很清楚的认知思路,从而轻松地掌握这节的内容。
二、生动直观,井井有条
演示实验的一切功能都不能离开观察,观察者只能在演示者所给现象的基础上进行观察。因此,演示实验的直观是最起码的要求,物理现象的变化要显著。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。这样做演示的精密度虽有所降低,但可以用感受效果来弥补。必要时可以借助投影、机械放大、光杠杆、放大电路等手段增强现象的明显性,提高观察效果。另外,仪器摆放的位置,观察主体与背景的色调对比等也会影响观察的效果。通常可采用演示板、磁性黑板、染色、生烟、衬托背景、照明等方法来增强观察效果。
例如,讲加速度时,学生视觉感受到加速度影响速度的变化可能不很明显,可以用多媒体课件来演示。演示时,速度的变化可以用声音变化来表示。使学生听觉、视觉上共同感受,比单纯用视觉更直接。因而对速度变化率的概念也比较容易建立。演示实验切忌模糊不清,学生看不到清晰的实验过程和明显的实验结果,搞不清实验所演示的规律、原理,无助于物理教学。
三、勇于创新,难易明了
演示中的创新性,首先在于以趣激疑,当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认识的矛盾上升为思维的动力。例如,“静电植绒”实验中,当启动手摇感应起电机时,下极板上的小纸屑不断地飞舞,黏附在涂有胶水的上极板上,形成了美丽的图案。而对这一美妙神奇的现象,学生的问题必将油然而生。例如学生自己制作出“土电话”、“验电器”、“橡皮筋测力计”、“密度笔”、“莲花型烟灰缸”、“书页夹子”、“重垂线水平仪”、“两用秤”等,培养了学生的创新意识和动手能力,有利于从应试教育向素质教育的转化,有利于学生个性的发展和智力的开发,也有利于发现人才和培养人才。
从实验教学中,我们深深体会到,要搞好实验教学,需要教师具有较高的水准。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,才能更好地推进新课教学法。
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。”那么,如何有效地构建自己的知识结构呢?从我国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。
四、教师应具有科学的实验室管理知识
从我第一天拿到物理教科书的瞬间起,有一个问题一直困扰着我。为什么作为初中物理第一节课的《序言》,谈的既非该本书的学习内容概要,又非物理学的重要意义,而是零零散散的几个小实验,它们之间也没什么联系,从作用上我一直觉得它既不具有引导性又不具有条理性,所以我一直认为它是一个奇怪的存在。编书者的意图到底何在?
经过这几年的教学,答案慢慢浮出水面。因为初中生正处于爱玩的年纪,对于他们来说学习归根结底是枯燥乏味的,因为学习这件事情既需要动脑分析记忆,又需要动手计算判断,所以,如果一开始就一股脑地把理论知识倾倒给他们,那么很可能就会面临这样一种情况的发生:学生一开始就打退堂鼓,而这对于教师来说,结果就无疑是出师不利,未战先败。那么如何避免这种情况的发生,无疑编书者下了一番苦功,即通过教师展示几个物理中有趣的小实验,让学生感受其中奇妙的物理现象。这样无疑是一击即中,一下子就吸引了学生的眼球,激发了学生浓厚的兴趣,对以后的学习起到了很好的投石引路的作用。
对于初中物理教学,物理实验可以说起着中流砥柱的作用,贯穿于整个物理学习。首先如果离开了实验,物理教学只能是纸上谈兵,缺乏实用性。其次,物理实验可以说是物理教学中用以激发学生求知欲的一大利器,因而可以充分调动学生的主动性和积极性。在这个过程中,还可以激发起学生强烈的求知欲望和学习热情,并且可以有效减轻理论学习带来的枯燥感和单调感。
那么到底物理实验怎样在物理教学中发挥它的巨大魅力呢?
一、妙用实验设问引入,引人入胜
通过实验引入新课,是一种比较传统的引入方式,受到了广大一线教师的推崇。可以说,相对于视频、图片等这类引入方式,它一直炙手可热。因为它有着独特魅力。
比如,讲授在八年级下册摩擦力时,以一个奇妙的物理实验开场引入,效果十分显著。该趣味实验内容为“将两本物理书一页页像洗扑克牌一样相互交错夹在一起,然后让班级中的两位大力士各自抓着其中一本物理书书脊的一端,用力往两边拉从而使两本书分开”。实验结果让同学们大吃一惊,这两位大力士竟然无法将两本书分开。同学们立即来了兴趣,叽叽喳喳地开始讨论,而教师在这里也无需解释,只需加一句:“到底是什么在阻碍两本书分开呢?希望同学们在这节课结束时可以给老师答案。”引入新课就好了。
惊诧于这奇妙物理现象的学生一扫睡意,注意力立即被牢牢地吸引住了。因为学生正处于好奇心旺盛的阶段,对于这种有趣神奇的现象,就像一个开关一样瞬间就把他们脑海中思考的房间打开了,条件反射般地思考为什么。让学生带着这样的疑问开始讲授本节新课,在新的知识点中寻找答案,可以有效提高学生的学习关注度。
这样的实验可以说像一盏灯塔一样,照亮远方。
二、巧设实验实化概念,加深认识
在物理学习中,有很多概念都很抽象,学生无法通过肉眼观察到,缺乏切身体验,导致学习难度增加,很难准确地把握和理解概念。其次他们的逻辑思维和空间想象能力还尚未完全发育,也对物理学习产生了一定的影响和阻碍。所以对于教师来说,如何把抽象的概念讲透,使之形象化和生动化,一直是一个难关,而物理实验可以有效地解决这一困难。
比如,在学习八年级上册光的反射时,如果一开始就直接抛给学生反射现象及其规律的概念,则很可能造成学生的混乱。造成混乱的原因主要是光线已经反射现象对于学生来说缺乏实感,学生并不能用眼睛看到,无法在他们脑海中与知识点引发共鸣。而教师利用身边的一些物品,比如平面镜、可乐瓶、保鲜膜、激光笔、檀香等,制造一个云雾室,可以帮助学生切实感受到光线,让“光线显形”,帮助学生构建光的反射模型。
这样的实验,让抽象的概念实物化,形象化,既生动又有趣。既可以让学生观察到明显的反射现象,又可以为接下来探究光的反射规律埋下伏笔,一举两得。并且作为分组实验,通过让学生亲自参与其中,既能培养学生的动手能力,又能提高学生的学习热情,一举两得。
这样的实验可以说像曙光一样,拨开迷雾。
三、活用实验联系实际,学以致用
物理实验被很多教师选用,它最大的优势在于它对于学生有致命的吸引力,这是传统教育远所不能及的。学生通过课堂学习,会发现其实他们的日常生活中处处都有物理的影子,只是他们从未深入探究。那么在这个已经学习了一定知识的基础上,我们做一个简单的实验,让学生利用所学知识进行现象分析,学以致用,不仅可以更好地巩固所学知识,还可以活跃课堂气氛,激发学生的学习热情。
初中物理是一门以实验为基础的学科。中学物理新课程标准要求学生在新课程的学习中应以探究性学习作为主要的学习方式之一。可见,开展探究性实验教学是初中物理教学的重要内容之一。
1 探究式教学在初中物理实验教学中的作用
探究性物理实验教学主要是让学生经历探究的过程与方法、情感态度与价值观的两大目标的训练。因此在平时物理教学中,老师要提出大量学生容易探究的实验题目,根据学生自己的实际情况、兴趣和爱好,自己选择题目、自己组队,进行搜集、查阅资料寻求解决问题的途径,通过大家的讨论设计解决问题的实验方案,再进行实验、分析、论证、评估,直到解决问题。
1.1 探究式教学强调以实验为基础。以实验为基础是探究式教学的一个重要指导思想,也是以实验为基础的物理教学观在教学中的具体体现。这是因为教学中的实验与科学研究的实验在实验性质、实验结构以及实验在认识中的作用和地位等方面具有一致性,是一种探索性或探究性活动。同时,这也是遵从“实践是认识来源”的规律,把实验作为提出问题、探索问题、认识问题、解决问题的重要途径和手段,将课堂教学从问题出发,通过实验的开展,最后归结到问题的解决,使学生从中掌握知识、增强技能。
1.2 探究式教学强调学生学习的主体性。在探究式教学过程中,教师只是提出问题或创设条件,而对问题进行猜想一设计实验一进行实验一分析和论证主要是学生自己解决。这种实验教学不同于原来的物理课的验证性实验教学。传统的物理实验教学主要是让学生重复验证书上实验内容,从仪器装置到材料选用,实验指导书中都有详细的要求。学生的任务就是按书上的要求机械地模仿操作,再完成一次实验的过程。很少有能发挥学生主动探索的地方。而探究式的实验教学目的不仅仅是让学生学习实验的方法和过程,更重要的是能使学生体验科学研究的过程,受到科学研究方法的教育;从收集的证据中,总结和归纳出规律性的知识;从获得成功的愉悦中,提高学习自信心;从验证式实验推进到创新式实验。
1.3 探究式教学强调教学的探究性。实验探究式教学的特点,就是在不告诉学生问题的答案或结论的前提下,使学生通过实验探究、分析推理,从而得出相关结论。这种教学,相对于传统的“把结论教给学生,而忽视这些知识是怎么产生的”这种教学而言,更重视教给学生获得科学事实和结论的过程,更加重视科学研究方法的传授。初中物理实验探究式教学是在观察总结科学家、教育教学工作者探索实践和吸收先进教育理论基础上形成发展起来的一种教学组织形式,因此,它遵循着“提出问题一猜想一设计实验一进行实验一分析和论证一评估交流”这样的一种模式。这一模式特别注重让学生经历科学探究的过程,学习科学研究的方法,培养学生的探索精神、实践能力和创新意识。这种教学模式体现了国家对基础教育改革的要求,体现了对学生主体的关怀和尊重,体现了知识经济时代对培养高素质人才的要求。
2 探究性物理实验教学所应坚持的原则
2.1 坚持探究的原则。可对现有教学方法进行改进,将教材当中存在的探究点挖掘出来,以学生现有的思维能力以及知识水平作为引导探究实验的出发点,以便将学生的创造思维激发出来。
2.2 坚持激励的原则。教师在进行实验教学的过程中,应注重对学生潜在的主动进取与探究精神进行培养,并适时对学生进行鼓励。笔者认为在实验教学中,应对学生进行分组,并实行实验成果的评分制,采用以上方法能够产生较好的激励作用,可以增强学生参与物理实验的积极性。
2.3 坚持整体优化的原则。实验教学应兼顾所有学生,不能侧重于部分学生。因此在教学时,教师应将注意力放在所有学生的身上,尽量让每个学生都能受关注,积极为学生创造条件,让每个学生都能够参与物理探究实验当中,尽量确保每个学生都能够有所进步,保证实验教学的质量能够得以全面提高。
3 初中物理实验探究教学的策略