時間:2023-11-08 11:04:02
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇初中物理實驗方案,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
初中物理教學是學生接觸物理知識的起步階段,新課程改革重點強調要在物理教學中培養與鍛煉學生的動手能力、探索能力和創新實踐能力,而其中物理實驗教學是培養學生動手能力和理論結合實踐能力的重要內容設置。傳統的初中物理實驗教學一直以來未能很好地發揮其在物理教學中所應起到的重要作用,物理實驗教學在方法創新、挖掘學生思維潛力方面存在著諸多制約因素,使得物理實驗教學流于形式。傳統物理實驗教學中教師大多占據主導位置,學生按照教師所設置的實驗步驟和實驗方法進行“復制式”或“效仿式”實驗操作,學生的實驗能力培養局限于觀察和測量,對實驗儀器的構造、安裝、調試以及材料和實驗方法選擇方面都缺少系統的認知。這就極大地限制了學生物理思維能力的發展,不能適應現代素質教育觀的要求,因此,我們要革新初中物理實驗教學方法,從實踐教學來探索其創新教學方法,以提高初中物理實驗教學的整體水平。
一、提高學生的動手能力,開放部分物理實驗
初中物理實驗教學的重要目的之一是培養學生的動手實踐能力,在實驗教學中要本著以學生為主體的實驗教學觀念。一方面,改變被動式和純演示性的實驗教學方法,傳統實驗教學存在的一大弊端是為了迎合應試教育的試題設置,而忽視了學生實際動手操作和自主探索思維能力的開發。要改變傳統實驗教學的弊端,教師需要在備課的基礎上創新實驗教學開展步驟,以問題式引導和增設探索式延伸問題的方法來激發學生積極思考、自主探索。在演示實驗中培養學生對物理實驗器材及其組裝方式的深刻認知,在探索式問題設置上從多個視角來解決實驗問題,靈活地運用物理理論知識來解決問題。另一方面,在實驗教學改革中教師通過開放部分物理實驗內容,讓學生自主操作物理實驗,包括自主選擇小組成員、實驗內容、實驗器材等,并鼓勵學生自主選擇實驗方案和實驗操作步驟。為了培養學生的發散思維能力,教師應該要求針對同一實驗課題進行多種實驗方式的探索。如:在研究“磁場對通電導線的作用”這個實驗課程時,教師可以鼓勵并引導學生通過對物理理論的理解和自主選擇實驗材料,通過學生對實驗目的的自我理解來自主設計實驗步驟,在實驗過程中采用小組合作模式,要求學生自行選擇實驗方案和實驗步驟,從而讓學生在自己動手探索的過程中體會到自我研究的成就感和實驗成功后的成就感,這對提高學生參與物理實驗的積極性,提高學生的物理思維能力極有幫助。
二、適當增加趣味性實驗和設計性實驗
初中學生對于物理實驗課堂的認知大多為無趣和枯燥,這表現為其興趣度不高,對待物理實驗大多流于敷衍。教師針對此現象要從增加物理實驗的趣味性來著手,在實驗教學中加入能激發學生好奇心的知識因素,喚起學生的求知欲望。如:講大氣壓強這一課時,教師可以從演示水在導管中自動上升這一趣味實驗來引入教學內容,提高課堂教學的效率并增強學生對知識的理解和記憶能力。在掌握大氣壓強的理論知識后,教師可以設置要求學生自主探索的實驗題目,要求學生結合生活常識自主選擇實驗儀器和實驗方法來演示與大氣壓強有關的物理實驗內容,以培養學生的物理邏輯思維能力。
三、自制實驗道具,提高動手能力
初中物理實驗內容所需要的大多實驗儀器簡單和操作精細度不高,多數物理實驗為定性內容,這為自制實驗道具提供了較大的可發揮空間。且自制實驗道具可以解決學校缺少部分實驗儀器的問題。最主要的是,通過結合教學內容自制實驗道具能夠加強學生對物理知識的理解,掌握如何有效利用實驗道具驗證物理知識的內在方法,這對學生物理素養的提高以及日常的自我研究和發明都起著至關重要的作用。此外,通過自主實驗道具培養學生動手與動腦相結合的能力,促進學生積極參與物理實驗教學。
教師在學生自制實驗道具時要積極引導并進行方法糾正,使學生明確實驗的目的,掌握制作道具的物理原理,并結合物理教學的需要,與學生共同參與制作實驗道具的過程。
參考文獻:
關鍵詞:初中物理;有效性;積極性;主動性;學習能力
新課改對新時期的教學提出了更加嚴格而開放的要求,將重點放在了學生的學習體驗上面。雖然目前采用的還是評分制度,但是對學生的實踐能力已經有所關注。這表明我們培養的人才不能只是“紙上談兵”,應該具備更強的實踐能力和創新精神,這一點在實驗教學中被充分體現出來。
一、轉變實驗教學觀念,突破實驗教學思維
傳統物理教學限制了學生思維和創新的能力,對物理的學習也僅限于掌握基礎知識,解決物理問題等,但是對這樣做的意義和真正原因卻一知半解,造成學生學習積極性不高。而考試評分制度又造成很多學生急于眼前一時學習“功利”,忽視了物理的實驗操作技能,甚至造成“高分低能”現象的出現。要想提高初中物理課堂的有效性,就要重視初中物理的實驗教學。而對于初中物理實驗教學來說,重要的不是學生如何完成實驗步驟,而是從實驗中能夠反思到什么,能夠學習到什么。將目光聚焦在學生的學習能力培養上面,結合大量的物理實驗讓學生發現物理學習的探究意義。
另外,老師還要突破傳統的教學思維,對物理實驗教學方式方法進行大膽地創新。因為現在的學生都具有極大的好奇心,而且隨著信息時代的發展,他們接觸的事物也往往被拓展了很多。所以傳統的實驗教學已經不能滿足學生的需要,他們需要更多新穎的實驗方法。老師要及時補充自己的實驗內容,從網絡上獲得更多的資源,學習一些有趣的實驗方法和實驗內容,結合本校的實驗操作實際,盡量采用生活中常用的材料,用創新的方法進行實驗教學。
二、結合實際生活教學,體現物理實驗意義
生活是最好的老師,物理知識來源于生活,是物理學家通過認真的觀察和求證才得出來的規律。因此我們學習物理實驗,也要將其放置到生活當中,從它根本的來源開始探究。這不僅有利于學習的“追本溯源”,還能激發學生的學習欲望和解決問題的能力,讓學習物理實驗的意義更加深刻。而初中物理中的知識都是基礎性的,它包含的一些實驗也和生活比較貼近,所以老師可以以生活為背景進行引導。教師要重視自己已有的生活經驗,引導學生思考生活現象,或者有意識地觀察生活。有效性實驗教學杜絕照本宣科,完全按照教材的實驗方法教學,而要讓學生看到物理實驗的現實反應。比如,物理實驗除了教材上的幾種之外,可以讓學生觀察燒開一杯熱水的過程,會發現慢慢有蒸汽噴出,在蒸汽上面放一塊玻璃,很快就會觀察到水珠。其實物理實驗是我們生活現象的各種集中,也就是將反映一種物理原理的現象集中起來。利用生活經驗和實例進行物理實驗教學,會提高學生學習的有效性,也能促進他們在生活中不斷地思考,將生活作為一場實驗,仔細觀察,認真思考。
三、實驗教材走向學生,知識實踐再次創造
傳統的物理實驗教學是老師帶著學生走向教材,而有效性的學習應當是老師起一個橋梁的作用,連接教材和學生,讓教材走向學生。這樣一個主動和被動的關系,就體現了誰是學習中的主體,學生是主動學習知識,還是被動接受知識。要想提高初中物理實驗教學的有效性,自然要選擇前者,讓學生主動學習知識。物理實驗活動不是教材上知識的翻版,也不是將知識從課本上總結出來那么簡單。老師要立足于教材的實驗方案,將教材中的實驗方案進行有效總結,然后結合目前的創新點,將教材實驗和課改要求很好地結合起來,體現物理實驗的精華部分,足以吸引學生的興趣,然后以此為誘導,展開新的學習。
再者,知識的再創造過程也是物理實驗有效性學習的一個重要表現。因為我們做物理實驗不是為了單純地證明某個定理,而是從現象的角度來知道原理,從而更好地對其進行應用。因此在做實驗的過程當中,老師要注意引導學生的實驗知識再創造能力,強調物理實驗之間的聯系,通過對比法、類比法或者是總結法等,讓學生獲得更加有效的實驗操作和實驗反思能力。培養學生舉一反三,由舊知識到新知識的理解能力。掌握實驗操作的基本技能,從每個實驗中獲得超出實驗結果本身的知識,并對知識進行再創造,這才是真正的有效性教學。
總之,初中物理實驗教學的有效性一定要立足于學生的探究能力、創新能力和實踐能力等具有再創造價值的學習能力,重在培養學生的學習興趣和實驗操作能力。通過實驗技能和基礎物理知識,逐漸幫助學生形成一個高質量的科學知識體系,完善科學探究精神和能力,為物理學習乃至整個科學的學習打下良好的基礎。
【關鍵詞】初中物理;實驗室;實驗教學;質量;多媒體
眾所周知,物理學是一門以實驗為基礎的學科,可以說物理學從出現到現在,其發展和創新都離不開實驗。因此,在初中物理中,實驗教學就成為了培養學生創新能力的重要環節,實驗教學質量的好壞很大程度上決定了物理人才的培養質量。但是,長期以來,初中物理實驗教學的質量一直沒能得到較大的提高,歸根到底還是教師實驗教學的方法和實驗教學資源沒能充分利用,束縛了學習積極性和創新能力。因此,如何提高物理實驗教學質量就成為許多教育教學工作者要攻克的問題。
一、加強物理實驗室的建設,激活實驗器材的實用價值
實驗可以使學生對物理事實獲得具體的、明確的認識,是學生理解物理概念、掌握物理規律、學會實驗技能的重要途徑。而物理實驗室既是教師實施“自主、合作、探究”教學、培養學生實踐和創新能力的重要場所,也是教師進行教學研究的主陣地。教師要用足、用活實驗室中已有的各種器材開展實驗教學,并結合生活實際,開發利用生活用品為物理學習服務,使教學資源達到最大限度的利用。
(1)充分利用現有實驗室資源,大力開發生活中的實驗資源。隨著教育現代化進程的不斷發展,一般的學校都已經配備了齊全的設備、專業的人員、完善的制度、功能全面的實驗室。在實驗室中,各種設備和器材都能按照一定的原則分門別類地放置在指定的位置上,并且每個器材的用途、安裝方法、使用注意事項都明確地說明,學生在進入實驗室后可以根據需要,選擇實驗器材進行實驗。所以這些儀器、設備、模型都是學生進行實驗的重要資源,教師要充分利用這些資源在課堂、課外,讓學生經歷實驗探究的過程。
但是,實驗室資源并不是都能充分利用,這些資源在設置與配備上有一定局限性,它往往會受到所屬版本教科書、教學參考書上剛性要求的限制,對于教學活動中的教師演示實驗、學生分組實驗的安排都是按照“菜單式”開展。這樣的要求和安排就大大束縛了教師與學生在實驗活動中的創新思維,阻礙了師生之間創新實驗活動的持續發展。這樣就導致了實驗室中的器材、模型在學生進行課內、課外探究實驗過程中可能存在著不足,因此很有必要讓教師和學生從生活中收集物理實驗的器材資源,變生活中的“廢物”為物理實驗中的“寶貝”。
利用生活用品和廢棄品可以做很多的實驗,如生活中經常見到的廢牙膏皮、可樂瓶、易拉罐、玻璃、鐵釘、注射器等,這樣能夠豐富實驗室資源,開闊學生進行物理實驗的深度和廣度。以生活用品—玻璃杯為例,它可以做有關聲學、熱學、光學、力學、電學方面的很多實驗,如聲學方面:①用筷子輕輕敲擊玻璃杯的口,會聽到玻璃杯發出清脆悅耳的聲音;當不用筷子敲擊時,玻璃杯是不會發出聲音的。說明聲音是由發聲體的振動而產生的;當振動停止時,發聲也就停止了。②在幾個相同的玻璃杯中放入不同質量的水,使水面高低不等,當用筷子輕輕敲擊不同玻璃杯口時,會發出音調不同的美妙“音樂”。說明發聲體的長度不同,其發出聲音的音調也不相同。③如果取用兩只厚度不同的玻璃杯,用筷子輕輕敲擊其杯口,會發現這兩只杯子發出聲音的音色也不相同。說明發聲體的形狀不同,其發出的聲音具有不同的音色。
(2)定期開放實驗室,提供實驗的空間。實驗室是學生在課后進行實驗探究、提高實驗操作技能的重要渠道,所以學校的物理實驗室應該積極為學生進行科學探究創設條件,提供一切可以讓學生經歷自主學習、合作交流的機會,特別是在課后不受時間和空間限制的情況下,讓他們自己利用已經學過的物理知識自制實驗模型,驗證物理學習過程中所得出的結論、規律,探究課堂學習中遇到的新問題,體會學習物理的樂趣。
然而,社會上很多學校對物理實驗室的日常管理都是非常嚴格的,即只有在上物理實驗課時,教師和學生才可以進入實驗室,其余時間學生基本上沒有機會進入。這樣的管理模式必然會導致學生失去交流、合作的機會,對調動學生學習物理的興趣存在很大的障礙,特別是對原來有較大熱情的學生來說,由于很多問題得不到親自動手實驗操作、驗證,久而久之就會對物理失去興趣。因而從保護學生學習物理的積極性來看,定期開放物理實驗室,變封閉式管理為開放式活動,讓學生隨時熟悉并接觸各種實驗儀器和設備,以便選擇適當的儀器和器材進行科學探究是很有必要的。
為了提高實驗室的利用效率,調動學生的積極性,作為物理教師要積極以組織和開展物理興趣小組活動為契機,充分利用實驗室中教學資源,開展物理實驗活動,變限制性的實驗活動為開放型的探究性實驗,這樣能極大調動學生學習和探究物理的積極性,激發他們內在的學習動機,培養學生的發散思維和創造性思維能力,為學好物理知識打下扎實的基礎。
二、重視實驗中形式的變換,實現課堂教學的高效達成
物理是一門實驗為基礎的學科,課堂中的實驗眾多,包括教師的演示性實驗、學生的驗證性實驗和師生互動的探究性實驗。在課堂中要想獲得較為理想的實驗效果,取得較好的教學質量,教師不能唯課本中的實驗類型進行操作,應該結合教材內容、班級學生的學情以及課堂教學容量,因地制宜地變換實驗教學方式,適時、恰當地將教師演示實驗改為教師指導下的學生演示實驗、將驗證性實驗改為師生共同參與的探究實驗。變換方式后的實驗教學,不僅能讓學生從中體會到在課堂上展示的成功感和經歷探究實驗過程的樂趣,調動學生在課堂上的學習積極性,起到意想不到的效果,而且變換以后的教學方式,會給學生留下終生難忘的記憶。例如在“影響壓力作用效果”的教學過程中,按照課本上的安排教師往往會用手掌和手指同時按在充足氣的氣球上進行演示,讓學生觀察手指和手掌陷入氣球的深度。這種教師在講臺上演示的方式,前排的學生看到的現象很明顯:手指陷入得深而手掌陷入得淺;而對于后面的學生往往就看不清楚。不妨變換一下方式,讓全體學生取出鉛筆,用兩個手指分別按在鉛筆的筆尖和筆尾部分,讓學生經歷該實驗演示的過程,從中體會到按在筆尖部分的手指較疼,從而能切身感受到壓力作用效果與受力面積有關,最后總結得出在壓力一定時,受力面積越小,壓力作用效果越大。這樣的實驗教學方式不僅能讓全體學生體會到壓力作用效果的存在,增加了演示實驗的信度、效度,還能使學生很好地理解和掌握實驗過程的研究方法,自然滲透了物理學習過程中的方法引導。
當然,在進行各種類型實驗教學的過程中,欲達到激發學生的學習興趣,提升課堂教學效率的目的,教師在注意實驗方式變換的時候,還要力求遵循“科學規劃、循序漸進、適度開放、充分探究、深入研討”的原則,特別是在實驗方案的設計、實驗器材的選擇、實驗設計的演示以及實驗方法的指導等方面,要注意各個教學環節應在教師的引導下,啟發學生積極思維,努力實現實驗教學效果的最大化。從而讓學生在自主、開放的實驗教學環境中,促進實驗技能的掌握,在交流、合作、探究的實驗過程中,提高提出問題、分析問題、解決問題的能力,使他們的思維更加縝密。
如何激發學生的實驗興趣呢?我們不妨以物理實驗中“電阻的測量”為例。上課時教師先向學生闡明該實驗的目的要求,接著讓各小組討論自己的實驗方法,并要求學生畫出相應的電路圖。學生由于掌握了測電阻的原理和串并聯電路的電流、電壓等特點,所以通過相互討論、研究、交流后,會發現有很多方法,如常規情況下的伏安法、缺電表情況下的伏阻法和安阻法、運用電路變化的極端法等。然后讓學生根據自己設計的實驗方案,動手操作實驗,在動手前教師強調各種電表的使用方法以及注意事項。由于在實驗教學過程中,不同層次的學生經歷了自己設計方案的實驗操作,體驗了實驗的成功,更為重要的是在此實驗過程中學生由于自己的實驗設計有別于其他組,心中的成功感和自豪感就會油然而生,學習物理的內在原動力就會得到激發。實驗結束后教師組織學生對各個實驗方案進行評估,指出各實驗設計中的優點和不足,讓學生開放性地歸納,這樣既培養了學生分析、概括實驗結論的能力,還拓展了學生的知識領域。
通過這樣自主、開放性的實驗活動,大大提高了學生運用知識的綜合能力,同時挖掘了學生的發散思維和勇于創新的精神,學生的主動性學習與研究性學習的精神得到充分發揮,真正使學生在寬松和諧的氣氛中學到知識,在樂學環境中鍛煉能力。
三、重視多媒體資源的運用,呈現實驗教學的多樣形式
目前,多媒體資源在學校教學中的應用已十分廣泛,運用多媒體實驗教學資源時,可以借助于圖片、聲音、影像、Flas、視頻等形式,將一些無法用實驗器材直接演示、驗證的物理性質或在實驗中無法在短時間內進行的操作過程直接展示出來,讓學生能夠獲得圖文并茂、視聽一體的交互式集成信息。這種立體、直接的教學資源能給學生感官上的直接刺激,大大調動學生的學習興趣。
四、結束語
綜上所述,提高物理實驗教學質量對于提高學生整體物理學習能力具有重要意義。但是,長期存在的初中物理實驗教學質量低下的現狀并不是一朝一夕就能解決的,因此,提高物理實驗教學質量是任重而道遠,作為教育教學工作者,應該在教學中不斷發現問題,不斷完善和提高教學能力,為初中物理實驗教學質量的提高貢獻一份力。
參考文獻:
只有設計好實驗,才能順利完成實驗,達到實驗探究的目的。然而設計實驗恰恰是學生很頭疼的事,有以下幾點困難:基礎知識掌握不牢,就如同無本之木,無源之水,導致實驗設計無從下手;實驗方法運用不靈活,例如不能正確選用控制變量法、轉換法等實驗方法,致使實驗設計不完美,給實驗的進行造成障礙;思維不活躍,受已有知識或生活經驗的束縛,設計不出實驗方案等。因此,在實驗教學中,教師要善于引導學生自主設計實驗,提高實驗探究能力。根據多年的教學實踐,筆者認為做好以下幾點可以有效提高學生的實驗設計能力。
一、善于分析,找準源頭,確定實驗方案
初中物理實驗探究主要有兩種類型,一是物理量的測量,二是探究物理量之間的關系。這兩種類型的實驗一般都以學過的物理知識為基礎,課本上的基礎知識和概念就相當于實驗探究的源頭。所以,能夠把課本上的基礎知識、基本概念和要探究的問題聯系起來,設計實驗就容易些。但是有許多學生一遇到實驗就慌,沒有任何思路,摸不著頭腦。這類學生犯的毛病就是不善于思考。這時候,教師要告訴學生,不要急于設計實驗,而要先靜下心來分析實驗,看看要探究的問題是哪方面的知識,要用到哪些原理,需要哪些實驗器材,在題目中能不能找到等。
例如“密度的測量”實驗:如圖1所示有一個100 mL的量筒和一個小試管,還有足夠的水。請設計實驗測出制作小試管的玻璃的密度。要求寫出具體的實驗方案、需要測量的物理量和數學表達式。
圖1
在完成此題時,教師首先引導學生回憶密度測量原理ρ=m/v,需要測量的物理量是玻璃的質量和體積,需要的測量工具是天平和量筒。通過讀題,發現測量儀器只有量筒,沒有天平,如何通過量筒間接找到玻璃的質量是解這道題的關鍵。引導到此,一些學生馬上想到如果讓小試管像輪船那樣在量筒中漂浮,測出小試管排開水的體積,計算出它在水中受到的浮力即找到了小試管的重力和質量,此題就解決了。可見對密度測量原理,物體漂浮時重力、浮力之間關系的理解,就是解決此題的源頭。如果學生沒有扎實的基本功,是不可能順利完成此題的。基本知識、基本概念的教學不容忽視。但是,基本功再扎實,不善于思考和分析也是很難解決問題的。所以,教師更要注意在實驗教學中,培養學生在實驗設計前分析實驗的良好習慣,找準探究問題涉及的基礎知識和概念,把探究問題和課本知識聯系起來,找到解題的關鍵,突破實驗設計難關。
二、強化練習,學會選擇恰當的方法,完善實驗方案
有時候,學生有一定的探究思路,但由于實驗方法使用不當,使實驗設計出現缺陷,影響實驗探究的結果,達不到實驗探究的目的。初中物理實驗探究的方法主要有控制變量法、等效替代法、轉換法、類比法等。其中應用最多的是控制變量法,其次是等效替代法,再次是轉換法。而且在中考命題中這幾種實驗方法的考查往往不是課本上的實驗,而是讓學生通過實驗探究生活中可能遇到的問題。這樣的探究題目一般是考查實驗方法的運用,不涉及課本以外的知識點,對于學生來說還是能解決的。但是有的學生會認為“探究題目沒有學過,肯定不會”。如何讓學生得心應手地應用各種實驗方法設計實驗?可以從以下幾個方面加以嘗試。
1.引導學生分析確定合適的實驗方法,總結各種實驗方法的運用規律
探究某個物理量與其他物理關系時運用控制變量法。如探究電流與電壓、電阻的關系,探究電流熱效應的大小與電流、電阻和通電時間的關系,探究導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面的關系等實驗都應用了控制變量法。探究難于直接觀察或感知的現象和物理量時要用轉換法。如比較電磁鐵磁性的強弱,比較電流通過導體產生熱量的多少應用轉換法。有了規律的引領,遇到這類探究題目,學生就不會摸不著頭腦了。
2.平時多應用,多總結
教學過程中教師要注意隨時滲透各種實驗方法,還要多給學生創造實驗探究的機會,練習使用各種探究方法,達到提高實驗探究能力的目的。在教學電功率的大小與電壓、電流的關系時,教師首先提出了探究問題,然后讓學生回答應用哪種探究方法。學生回答正確后繼續提問:“你學過的哪些實驗應用了控制變量法?”學生答出十多個應用控制變量法的物理實驗。這樣,不僅順利完成了當堂的實驗探究,而且回憶了以前的實驗,鞏固了控制變量實驗方法的應用。教師適時引導學生總結歸類,學生形成完整思維體系。
三、適時點撥,啟發思維,突破實驗設計難關
學生在設計實驗方案時,可能會受教材已有實驗設計的影響,思維受到束縛。這時,教師要適時、適當地予以點撥、引導,點燃學生智慧的火花,對培養學生創新思維,提高學生設計實驗的能力大有好處。
例如:測電阻的實驗,課本上安排的是“伏安法”。學完課本上的實驗后給學生出了一道新題目:如果其他器材不變,沒有電流表,只給你一只電壓表,再多給一個已知電阻R0,如何測量定值電阻Rx的阻值呢?解決這個問題需要涉及串并聯電路的知識和伏安法測電阻的知識,對于初學者來說是個不小的挑戰。怎樣引導才能打開學生的思路呢?根據R=U/I,要得出電阻值必須測量的是哪兩個物理量?根據題中的已知條件能測量哪個物理量?沒有電流表怎么找到待測電阻的電流值呢?通過回答教師的問題,學生們會想到串聯電路電流相等,利用電壓表和已知電阻R0就能找到Rx的電流,問題就解決了。緊接著給學生又出了一道題目:如果其他器材不變,沒有了電壓表,只給你一只電流表,再多給一個已知電阻R0,如何測量定值電阻Rx的阻值呢?有了上面的經驗,學生很容易確定了實驗方案。并聯電路電壓相等,設計Rx與R0并聯,利用電流表和已知電阻R0找到R0兩端電壓,即Rx兩端電壓,再用電流表測出Rx的電流值就可以求出Rx阻值了。
教師的適時點撥啟發了學生的思維,開拓了學生的探究思路,從而提高了學生設計實驗方案的能力和創新能力。探究實驗重在設計,但也不能忽視操作,只有通過實驗操作才能更好地提高學生設計實驗的能力,使學生的探究水平走上可持續發展的軌道。
四、結束語
關鍵詞:物理實驗;能力
一、通過演示實驗培養學生的觀察能力
實驗教學是物理教學的重要任務之一,也是搞好初中物理教學的重要手段之一。觀察是學生進行物理學習的最直接、最有效的方法,初中階段的物理演示實驗重在培養學生觀察實驗現象,激發學生自主學習的好奇心,提高學生物理學習興趣,發現物理規律。通過觀察與思考提高學生的物理思維能力,培養學生形成良好的物理學習習慣。比如,在進行“電功率”的教學時,教師給學生提供額定電壓都是220V但額定功率不同的兩只燈泡,讓學生觀察這兩個燈泡的燈絲有什么不同之處?為什么兩只燈泡的燈絲粗細不同呢?額定功率大的燈泡燈絲粗還是額定功率小的燈泡燈絲粗?很多學生為了一探究竟主動走到前邊拿著燈泡仔細觀察,還有的學生按照教師的提示從家里帶來了不同額定功率的燈泡進行自主觀察,大大提高了觀察效率,提高了學生自主學習的積極性和主動性,培養了學生良好的思維習慣和學習習慣。當然,培養學生的觀察能力,只注重培養觀察課堂教學中的演示實驗是遠遠不夠的,還必須培養學生平時善于多觀察自然現象和身邊事物的習慣,綜合提高演示實驗效果。
二、創設寬松的課堂實驗環境
教育心理學的研究表明,學生在沒有精神壓力,沒有心理負擔,心情舒暢、情緒飽滿的狀況下,大腦皮層容易形成興奮中心,創造性思維容易激活,實驗能力也更能得到培養.因此,教師在實驗教學中首先應該尊重和信任學生,幫助他們積極主動探索實驗方法,營建生動活潑、寬松和諧的實驗氛圍和自由探索、積極進取、大膽創新的心理氛圍.只有這樣,學生才能在實驗過程中充分地表現自己,才能產生自尊、自信、自豪感,進而積極地參與到實驗活動中來.例如在“探究流體的壓強與流速關系”的教學活動中,應鼓勵學生開展多樣實驗活動.在實驗過程中,學生思維異常活躍,設計方案層出不窮,如吹紙片,吹乒乓球,吹氣球,做吸水噴霧器,等等,個個積極參與,多方設計,認真操作.
三、教給學生實驗設計的基本思想方法
要設計一個物理實驗,就要首先對這個實驗進行構思,實驗的設計與構思大致有以下幾種,一種是平衡法,其實質就是利用偏離平衡的因素的抵消效應,用已知的物理量去檢測另外未知的物理量。二是轉換法,就是借助于力、熱、電、光、機械等方法之間的相互轉換,依據等效的思想,把一些不易測量的量轉換為可觀察、可測量的量,如伏安法測電阻就是把測電阻轉換為測電壓和電流。三是放大法,就是借助于聲光或疊加等方法將物理現象或要測的物理量放大后再去觀測,如微小量的疊加測量法。四是比較法,就是利用異中求同或同中求異,對物理現象或物理量進行比較,如光譜分析。五是再現法,就是利用實驗、模擬自然現象,如用棱鏡分解太陽光。
四、通過生活課程資源進行拓展實驗,培養學生的合作探究能力
我們知道,物理知識來源于生活,學生也喜歡利用生活中的課程資源進行自主學習和合作學習。教師應根據學生的這一特點,結合教材實際,有目的地培養學生利用生活物理課程資源進行物理實驗的學習,通過自主實驗與探究培養學生團結協作的精神和與人共事的能力,這是從事現代實驗科學的研究者不可缺少的素質,也是促進學生全面發展的客觀要求,從而綜合提高學生的物理素養。比如,在進行“大氣壓強”的教學時,教師除了采用教材上的實驗進行教學設計,還利用了生活中的課程資源輔助教學,讓學生參與到課堂教學的全過程,從中感悟物理知識的奧秘。在教師演示完“馬德保半球實驗”后,讓學生用自己所帶的材料進行實驗,證明大氣壓強的存在。學生在課前自行結組進行合作探究式學習,有的學生利用飲料瓶進行吸水實驗,利用皮碗進行掛衣實驗,還有個別學生利用手機拍攝了用壓水機提水的過程,在課堂上用多媒體展示給大家。這些實驗都有力地說明了大氣壓強的存在。這些實驗材料和實驗方法都是學習小組進行自主探討,合作學習獲得的。這樣教學,既有效地刺激學生參與實驗的熱情,又有利于學生的團結合作,有利于師生之間、生生之間的進一步溝通,使教學氣氛更加和諧,促進學生的全面發展。
五、開放物理實驗室
陶行知有句歌謠:“人有兩件寶,雙手和大腦。大腦指揮手,手又刺激腦。手腦協調用,才能有創造。學用單項練,悟性太膚淺。理論不實踐,能力有缺陷。”在課堂教學中,學生可以掌握一定的物理知識,但缺乏親自動手體驗的經歷,即使在分組實驗中,也因實驗器材和時間限制而草草結束實驗,創新能力與實驗能力很難真正得到培養.在開放的實驗室中,學生就不受實驗器材和時間的限制,可以根據自己的興趣和需要確定研究課題,探討實驗方法和途徑,設計實驗方案,改裝實驗器材等.因此,開放物理實驗室,引導學生實驗,讓學生采用“手腦并用”法學習,對發展智力,培養創新意識、實驗能力將產生巨大作用.
六、培養學生的思維能力
物理實驗中的思維能力包括觀察分析實驗現象的能力、分析處理實驗數據的能力及根據實驗目的獨立設計實驗方案的能力。實驗教學具有其他教學形式難以替代的優勢,實驗情景能生動地吸引學生,實物和現象能刺激學生產生探求原因的欲望,使學生處于積極的思維狀態。我們應充分利用實驗教學促進學生思維能力的發展。例如,可以讓學生自行設計方案,改進或變換實驗方法,預想實驗結果,分析實驗誤差等形式發展學生的思維能力。
參考文獻:
關鍵詞:初中物理 實驗教學 實踐 反思
目前,初中物理實驗主要分成兩種類型:教師演示實驗和學生分組實驗,兩種類型的實驗都各自有特點和相應的作用,比如說演示實驗現象呈現的直觀性,而學生分組實驗對于學生具有一定的挑戰性、新穎性和小組同學間的協作性等,由此可見,無論是哪種類型的實驗,都是無法用其他形式替代的,當然我們不僅要以實驗體現物理學的精髓,還要在完成實驗教學實踐之后有所總結和反思。那么,我們在物理實驗教學實踐之后應該從哪些方面進行總結和反思呢?
一、從實驗原理角度進行反思
根據實驗原理進行反思,嘗試通過對實驗原理公式的進一步變形,使實驗設計的方案可能會更為簡化,實驗結果的呈現可能會更為直觀。例如,我們在學習簡單機械的內容、進行滑輪組機械效率分組實驗時,如果我們反思一下實驗原理公式,嘗試通過數學變形使原理公式轉化,此時我們只需要分別用彈簧測力計測出重物的重力和繩子自由端的拉力兩個物理量,通過觀察直接作用在動滑輪上繩子的股數,即可測出滑輪組的機械效率,從而簡化了實驗過程中物理量的測量,避免了測量帶來的實驗誤差,使實驗結果更趨近于精確。
二、從實驗設計方案評價角度進行反思
引導學生思維向發散方向發展,尋求多種實驗設計方案,然后對每種實驗設計方案進行反思,分小組討論出它們的優點和不足,從而優化實驗設計方案,最后選取最佳設計方案,這不僅有利于實驗設計方案的完善,還有利于學生間合作學習意識的培養。例如,我們在學習密度知識——“測量鹽水的密度”的實驗中,讓學生分成不同的小組進行討論,學生至少可以設計出以下三種方案。
方案一:(1)用天平測出空燒杯的質量;
(2)燒杯內倒入鹽水稱出總質量;
(3)把燒杯內的鹽水全部倒入量筒中,讀出鹽水的體積;
(4)計算。
方案二:(1)用天平測出燒杯和鹽水的總質量;
(2)把燒杯內的鹽水全部倒入量筒內讀出鹽水的體積;
(3)用天平稱出空燒杯的質量;
(4)計算。
方案三:(1)用天平測出燒杯和鹽水的總質量;
(2)把燒杯內的鹽水倒入量筒中一部分,讀出鹽水的體積;
(3)用天平稱出燒杯和剩余鹽水的質量;
(4)計算。
對于上述三種實驗方案,教師可以先引導學生分小組進行討論和反思,再由每個合作學習的小組陳述小組的觀點。
三、從實驗現象的呈現這個角度進行反思
在初中物理實驗教學的過程中,針對學生實驗過程中觀察到的現象進行反思,可加深對物理規律的理解。例如在進行串、并聯電路實驗教學過程中,兩燈泡串聯時,我們發現一只燈泡亮,另一只燈泡暗,從而引起學生的質疑,這時我引導學生對實驗現象進行分析和反思,可知決定燈泡亮暗的是燈泡的實際功率。根據串聯電路中電流相等、功率的大小取決于燈泡電阻的大小可知。一亮一暗是因為兩只燈泡的電阻不同,亮的燈泡電阻大,暗的燈泡電阻小。通過對上述現象的反思,使學生加深了對決定燈泡亮暗的因素是實際功率、而不單是電流或電阻大小的理解。
四、從實驗規律的歸納總結這個角度進行反思
在教學物理實驗操作的過程中,提醒學生應仔細觀察實驗現象,分析產生該實驗現象的原因,分析實驗的條件和實驗現象的變化,總結實驗規律,加深對規律的理解和應用。例如,我們在“探究凸透鏡成像規律”的實驗中,把“形光源”放在兩倍焦距以外;把“形光源”放在兩倍焦距點;把“形光源”放在一倍焦距和兩倍焦距之間;把“形光源”放在焦點以內,分別在凸透鏡另一側光屏上觀察到倒立、縮小的實像,倒立、等大的實像,倒立、放大的實像,正立、放大的虛像。然后根據在上述實驗演示過程中所呈現的現象引導學生分析、反思,總結出如下規律:
(1)物體由兩倍焦距向焦點靠近的過程中,像逐漸變大。
(2)物體由兩倍焦距向焦點靠近的過程中,物距減小,像距增大,像變大。
(3)兩倍焦距是成放大與縮小像的分界點,一倍焦距是成實像與虛像、正立與倒立的分界點。
通過實驗操作呈現實驗現象歸納總結出以上規律化的知識,最后呈現給學生簡單明了的規律化的結論,學生印象會更深刻,并且為學生運用此類知識奠定了實驗基礎,從而培養了學生解決同類問題的能力。
五、從實驗操作注意事項的角度進行反思
初中物理實驗是為培養學生良好的實驗技能提供基礎的,所以在初中的每一個實驗都有其自身操作的注意事項,我們在初中物理實驗教學的過程中要逐步引導學生圍繞實驗注意事項進行反思,認清錯誤操作的危害,從而在思想上規范學生的實驗操作要求,為順利完成實驗奠定良好的基礎。
(福泉市第三中學貴州福泉550500)
1. 背景
在過去十幾年的教學中發現,初中畢業生升入高中后,往往感覺到物理特別難學,特別是實驗教學,讓學生難以接受和理解。由于工作變動,今年我又有幸從事了初中物理教學,帶著對這一問題的思考,結合學科特點,為了做好實驗教學,我在教學中做了一些思考和總結,按本文中所列幾個方面入手,頗見成效,謹以此和大家分享,并請各位同仁批評指正。
2. 充分利用物理趣味實驗,創設樂學情境,激發學生求知欲
興趣是最好的老師。初中學生對生動形象的物理實驗普遍懷有好奇心和神秘感,合適的實驗不僅能幫助學生理解和掌握知識,而且能激起學生的興趣,啟迪其思維定向探究。實驗導入是物理課堂導入的最主要的方法。我在教學實踐中主要采用了驚奇現象導入,黑箱導入,配合故事導入,實驗復習導入等方法。
3. 高瞻遠矚,正確理解概念
在初中物理教材中,速度的定義為物體在單位時間內通過的路程。這時,教師應講清楚這個定義是對于物體作勻速直線運動而言的,由于物體在各個時刻運動的快慢和方向是相同的,因此任意時刻的速度都等于整段時間內的平均速度。對于物體作變速運動,物體在各個時刻運動的快慢和方向是不同的,這樣定義出來的速度只能是平均速度。這樣一來,為高中物理學習瞬時速度、平均速度打下了良好的基礎。
4. 重視內涵和外延
例如:歐姆定律的內涵是導體中的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比,即部分電路歐姆定律。歐姆定律的外延是,電路中的電流與電源電動勢成正比,與整個電路的總電阻成反比,即全電路歐姆定律。
5. 注重科學方法
“授人以魚不如授人以漁”。這就要求初中物理教師在教學過程中,應積極采用探究式教學法以培養學生的創新能力。把科學家從事科學研究的一些基本做法反映到教學中來,讓學生體驗科學的結論都有其科學的產生過程,即“問題假設求證結論”的探究路徑。注重對結論的產生過程的教學,將對培養學生的抽象邏輯思維能力起到積極的作用。
5.1注重科學探究的七個環節
5.1.1提出問題
我們要盡可能地引導、激發學生的想象能力,從而使他們會發現問題和提出問題。探究是從問題開始的,發現和提出問題是學習的開端。教師在教學中要善于創設問題情境,使學生在閱讀、觀察、調查中對自然現象、生活現象或實驗現象產生好奇,發現或提出一些有探究價值的問題。
5.1.2猜想假設
猜想與假設是學生運用已有物理實驗和實踐經驗,對問題的可能答案進行猜測,嘗試性地提出自己的見解和想法。這一環節有利于調動學生參與學習的積極性和主動性,有利于促進學生思維能力、創造能力的發展。在教學中可根據具體的內容,采用多種方式,鼓勵每位學生大膽說出自己的想法。
5.1.3設計實驗
針對探究的目的和條件,設計明確、具體的操作步驟,達到預期目標。教學中教師應根據探究問題的難易程度,在設計實驗方案時給學生必要的方法指導,注意實驗設計的層次性和典型性,使學生逐步掌握統籌問題、分析問題及控制變量的意識。
5.1.4進行實驗、收集數據。
通過實驗,獲取事實與證據;正確操作,確保實驗順利進行;科學記錄實驗現象及數據。
5.1.5分析論證得出結論
引導學生對實驗進行解釋并通過理性分析形成結論,這是實驗的目標。教學中注意引導學生逐步學會用報告形式將實驗進行總結,包括:實驗的目的、方法、步驟、注意事項、結果、分析和討論,學生通過比較、分類、歸納、概括等方法,對事實與證據進行簡單的加工、整理、歸納、處理和分析,得出正確的結論。
這幾種程序可依次進行,可穿插配合使用,也可單獨進行。
5.2把課堂還給學生,使學生成為實驗的主體
新課程背景下,老師只是課堂的組織者,引導者,管理者,聆聽者,評價者,欣賞者。努力提高學生的實驗思維,學生的動手,動腦,觀察,歸納分析能力是老師的主要功能。
5.2.1重視課程改革,掌握探究性實驗的特點和設計要求
傳統的學生實驗都是在新課學習之后安排時間進行的,屬于驗證性物理實驗,且都只強調對實驗基本技能的培養。在新課程改革目標中,尤為重視對學生探究能力的培養,致力于改善學生的智能結構,激發學生的創造精神。
探究性物理實驗教學有如下特點:一是探究物理規律并培養學生基本的實驗操作能力;二是讓學生經歷探究過程,學習科學研究的思想和方法,對學生進行情感教育;三是能充分體現課堂教學中學生的主體地位,教師的主導作用。為此,教師事前要做好安排,準備可供選擇的實驗器材。
5.2.2從“提”、“學”、“練”三個環節入手,做好探究性物理實驗
(1) “提”:即提問。學生自己在學習中發現問題是至關重要的。當學生提出有價值的問題時教師應該因勢利導,讓學生知道什么樣的問題有價值,這對培養學生發現問題的興趣,養成提出問題的習慣,都有好處。學生發現并提出問題,是求知的起始,也是教師展開教學的最好開端。
(2)“學”:即在教師指導下學生預習、閱讀課文,進行思考;
(3)“練”: 學生動手實驗,正確觀察、量度和整理、分析數據,從復雜多變的過程中剖析現象之間的因果關系,從而認識現象的本質特征,并抽象出物理規律。
6. 積極開展家庭物理實驗的形式以補充物理教學,培養學生的觀察力、注意力、毅力等優良品質
教材每一章后面都附有一些小實驗,這些小實驗都有是一些取材方便、簡單易做、現象明顯的實驗,教師可指導學生在家庭的條件下獨立完成這些小實驗。如在學生“物體浮在液面的條件”后可安排一個家庭實驗《雞蛋的浮沉》,通過這個實驗來加深對“浮沉原理”的理解。
7. 在實驗教學中培養學生的創新精神
關鍵詞:物理;實驗教學;問題中圖分類號:G633.7文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2014)18-0233-01我們知道,物理是所有自然學科中的基礎學科,也是其他世界論和方法論的根本。物理自身也有著實實在在的一些理論來源,與我們的生活也是密切相關的。物理與生活實際的交融,就會轉化的社會的一種生產力,從而推動了整個自然學科向更深處的去深入。加之,物理學科的實用性和科學性性特征,我們做好實踐教學中的物理實驗這一教學內容,也可以讓學生在學習物理上能力提高,也對學生學習自然學科的一些興趣和態度都有一定重要的作用。因此,初中物理實驗教學也越來越受到重視,但主要存在的問題有:
1.教師對物理實驗的觀念淡薄
如今的初中物理教學和老師的一些舊的教育方式影響了,當信的物理實驗這方面都有重理論輕視實驗教學的一種錯誤觀念。有部分教師沒有充分認識實驗教學在實施素質教育中的重要意義,在片面追求中考升學率思想影響下,只重視理論知識而忽略了學生動手能力、觀察能力、科學素質及物理實驗教學中的科學方法的訓練和培養。在平時教學中想成功做好一次實驗是件麻煩的事情,首先要和實驗室管理員提出申請,準備實驗器材,為了提高實驗的成功率,課前還要檢查器材,對實驗進行試演,經過多次的調整,才可以走進課堂,可是無論怎么精心準備都可能出現尷尬的局面。所以大多采用傳統的講授形式去教學實驗部分。有部分教師有錯誤的說,學生做不做實驗不重要,只要能做題就可以了。于是出現了"做實驗不如講實驗",最后就是學生實驗上成演示實驗,演示部分的實驗又稿成沒有實驗課的現象。
2.教師實驗技能有待提高
物理實驗技能是順利進行物理實驗并完成實驗目的的個性心理特征。這是一種綜合能力,是各種基本技能在實驗活動中的綜合體現,在總體上包括思維和操作兩部分。在實驗能力中思維是一種綜合性思維,是各種思維的綜合運用。 中學物理教師應具備一定的實驗教學素質和實驗技能,才能更好培養學生的實驗技能,提高學生的實驗操作水平。其實驗教學素質包括:物理實驗技能的素質和實驗教學方法的素質,兩者缺一不可。可見具備中學物理實驗技能的重要性。我們在教學中,所說的教師具有的實驗方面的能力,指的是教師所具備的在實踐教學中自己能做好實驗且會研究實驗中出現的現象的一種能力。對于教師實驗能力一般含組織與管理方面的能力、實驗方案制訂能力和操作能力,以及對實驗結果的分析整理,重點是在實驗中對學生各方面能力的培養能力。比如,一些必要的初級實驗技術(玻璃工、焊接、膠合的初級技術)都不會,這就限制了實驗教學的順利進行。如今的實驗內容,在教材上的內容是十分豐富的,當然牽涉到的器材或用品也是很多的,我們老師不能等學校的實驗條件到達了才去做相應實驗,應主動開發或自做一些實驗器具來用于課堂,激發學生相應知識的學習。也只有這樣長期的去做,反復的教育,教師自己在實驗方面的能力才能大大加強且能積累不少豐富的經驗,最終便提高了自身的實驗能力,也就更好地指導于自己的教學。
3.實驗實驗教學模式單一
物理實驗評價是物理教學評價中的重要組成部分,它對于衡量中學物理實驗教學的效果和學生的實驗能力,促進學生實驗素質的全面發展,具有很強的導向和質量監控作用。而傳統教學中對于物理實驗的評價,知識注重卷面測試,讓學生背一些實驗現象、實驗步驟、實驗結論,而忽略了對學生探究能力、實驗操作能力等方面的考核,這樣的評價方式,不利于學生實驗素質的培養,也淡化了物理實驗在物理教學中地位。現在的初中實驗教學,我們在調查中發現,最老火的就是教師們的實驗教學模式的僵化性、固定式,從而如今的初中物理實驗可以基本上是沒有發揮其應有的作用的,這就是如今教學方式的死板造成的。其實,老師也明白,一種單一的教學模式對學生在實踐中發現問題、解決需要解決的問題的能力的發展都是沒有好處的,對學生思維的培養上更是一種障礙,至于學生創新思維的培養問題,基本上是談不上的,也就是最終對學生智力的發展嚴重不利。
4.實踐教學中實驗做得不多,其效果不盡人意
現在的物理實驗教學,我們在調查中發現,主要效果不好是在于實驗課基本上沒有做實驗,在在老師的講解和演示中完成了該部分內容的。也就是我們說的以講你做或叫"黑板實驗"的情況就出現了,這也是如今普遍存在的一種現象。有時候,即使有實驗在做,也同樣存在不少問題,比如學生在實驗前沒有老師的指導,于是不去提前了解要做的是什么實驗,要到達什么樣的目的,于是在一上課做運用實驗時,就會無從下手。也有實驗結束后,不去總結實驗的得失,或是即使一些演示實驗,由于班上學生多,也不是每個人都能看清楚,從而出現實驗效果大打折扣的情況。
以上實驗教學的現狀,極大地影響著物理教學質量,與物理教學目的、教育改革的要求和物理實驗教學重要地位很不相稱,與時展對人才的要求很不適應。為了促進實驗教學的改革與發展,全面提高實驗教學質量,我們應當看到當前初中物理實驗教學中的薄弱環節,是有很多方面的原因。也應針對初中物理實驗教學中存在的問題,從素質教育的高度,從這些制約因素出發,進行初中物理實驗教學改革,使實驗教學能充分發揮其在素質教育中的特殊作用。要加快實驗教學改革的步伐,全面提高實驗教學質量,必須采取相應的應對策略。
當然,為了促進實驗教學的改革與發展,全面提高實驗教學質量,我們應當看到當前初中物理實驗教學中的薄弱環節,是有很多方面的原因。在分析問題、解決問題的時候也應從這些方面進行,應針對初中物理實驗教學中存在的問題,從素質教育的高度,從這些制約因素出發,進行初中物理實驗教學改革,使實驗教學能充分發揮其在素質教育中的特殊作用。參考文獻:
關鍵詞:實驗探究;初中物理;教學策略
1問題提出
《課標》(實驗稿)在“課程性質”中明確指出:義務教育階段的物理課程主要價值體現在:“⑴通過實驗探究,使學生經歷基本的科學探究過程,學習科學探究方法,發展初步的科學探究能力,形成尊重事實、探索真理的科學態度.⑵通過科學想象與科學推理方法相結合,發展學生的想象力和分析概括能力,使學生養成良好的思維習慣.”[1]可以說,任何物理規律的形成都離不開物理實驗這個堅實的基礎,它的重要性不言而喻.然而,在日常教學活動中,很多教師對教材中實驗資源并不重視,甚至認為實驗探究是在浪費時間.有時候,教材中明確要求的學生分組實驗也被“縮水”成了演示實驗,甚至變成了觀看實驗視頻,至于教材中每一章節后面小制作、小發明更是成了師生眼中的“棄兒”. 在很多情況下,學生的探究活動也是依照教材步驟進行“模仿”,所謂結論歸納也是“假象”背后所結的“澀果”.
基于以上問題,筆者結合教學實踐進行了深入思考,期望找到適合初中物理實驗教學的基本策略.現以“探究杠桿的平衡條件”實驗方案為例,與廣大同行一起探討,以期對將來的實驗教學有所增益.
2對探究活動中三個重要環節教學策略的探索
21猜想假設科學有據
眾所周知,猜想假設是進行實驗探究最重要的一個環節,它是指明整個實驗探究方向的“燈塔”.任何物理概念的建立、物理規律的形成都是源于生活中物理現象的抽象概括.實施物理實驗教學的過程,也正是引導學生重溫先哲科學探究的過程.換而言之,科學的猜想假設就是順利實施科學探究的“鳳頭”,唯有貼近學生所熟悉的生活情境,符合所處年齡階段對事物的認知特點,探究活動才是有效的,才能成槲錮砉媛山ü骨坑辛Φ摹敖攀旨堋.
筆者在進行“探究杠桿平衡條件”部分內容教學時,發現教材中實驗方案存在兩個不足之處.其一、從標題明確了該實驗應為探究性實驗,但按照教材實驗方案來看,卻是一個驗證性實驗,只要求學生按照所設計好的步驟按部就班的“探究”.筆者認為這樣的設計方案缺失了本實驗活動的探究性本質.其二、教材中實驗方案直接告知影響杠桿平衡條件的因素,缺少了探究活動中的最重要一環――猜想與假設.那么,在日常教學中如何才能處理好這些問題?筆者現將自己對本實驗教學設計過程呈現如下,與同行一起探討.
教學片段1對影響杠桿平衡因素的猜想
師:同學們,你們見過用桿秤稱物體重量嗎?(展示桿秤實物,如圖1所示)
生:見過.在市集上小販常用它來稱量物體的質量.
師:很好,看來大家對它并不陌生.但是你們想過在用它稱物體時,它實際上相當于什么?
生:杠桿.
師:是的.若將重物對秤鉤的拉力看成動力F1,則秤砣對秤桿的拉力屬于什么力?常用什么符號來表示?
生:秤砣對秤桿的拉力為阻力,常用F2來表示.
師:桿秤的支點又在哪兒?
生:在提紐處.
師:可是,許多桿秤有兩個提紐,難道一個杠桿可以同時存在兩個不同的支點?
生:我看見過小商販提距秤盤較遠提紐無法稱物重時,常改用靠秤盤較近提紐進行稱量.我想這兩個位置不同的提紐可能是桿秤兩個不同大小量程的懸點,也可以看成不同情況下桿秤的兩個支點.
師:回答非常的棒!老師為你點贊,你平時一定是一位愛觀察、好動腦的小家伙.
師:現在,老師將重物的質量再增大一些,物體對秤桿的拉力也就增大,保持其他條件不變,秤桿是否還能處于水平位置平衡?
生:不能.
師:這說明了秤桿的平衡與什么有關?
生:與力的大小有關.
師:若將所懸掛秤砣的位置向左或向右移動,保持其他條件不變,秤桿還能處于水平位置平衡嗎?這又說明了什么?
生:不能.說明秤桿的平衡與力的作用點有關.
師:若用手指推動懸掛秤砣細繩,保持其他條件不變,桿秤還能處于水平位置平衡?如圖2所示.這又說明了什么?
生:不能.秤桿的平衡也可能與力的方向有關.
師:若只調換不同的提紐,保持其他條件不變,秤桿還能處于水平位置平衡嗎?這又說明了什么?
生:不能.秤桿的平衡還與支點位置有關.
師:通過上面的分析發現,杠桿的平衡不僅僅與力的大小、力的方向、力的作用點有關,也與支點的位置有關.然而,力的三要素直接決定力的作用線,且支點到力的作用線的垂直距離決定了杠桿的力臂大小.因此,杠桿的平衡可能除了與力的大小有關外,還與它們所對應的力臂大小有關.
設計意圖:利用上面的設計方案可以避免教材中生硬的灌輸式將杠桿平衡影響因素強加給學生,借助學生比較熟悉的生活現象,采用問題引導與演示操作相結合的教學方式,成功的為學生搭建思維的階梯,讓他們在不知不覺中實現了杠桿平衡影響因素的科學猜想,也使他們深刻體驗到科學猜想是有證可查、有據可依的.
22探究過程切忌以“偏”概“全”
實驗方案的設計要盡可能凸顯物理規律的普適性,不能為了實驗探究活動的方便,以特殊情形代替普遍行為,這樣得出來實驗結論將缺乏說服力,也不具有普遍的意義.整個實驗探究過程需要層層遞進,教學生以嚴謹求實之風,[2]通過真實的探究活動,為實現探究目的提供強有力的證據,此過程可稱為探究環節中的“熊腰”.
筆者在利用教材中實驗方案組織教學時,發現大多數學生只是按照教材實驗步驟按部就班的操作,甚至還有不少學生連彈簧測力計也不使用,直接在杠桿兩邊懸掛鉤碼,只改變鉤碼懸掛的位置或數目,經過一番“熱烈”的探究活動之后,最終也得出所期望的結果.
若仔細思考就會發現教材中實驗方案存在諸多弊端.其一、不利于學生對力臂概念的理解.甚至會錯誤引導學生把力臂當成杠桿支點到力的作用點的距離,成為了正確理解力臂概念的誤區.其二、存在以“點”代“面”之嫌.教材中所設計三個步驟,同屬于一種特殊情形,即對杠桿作用力垂直于杠桿自身且動力、阻力分別作用于杠桿支點的兩端情形,具有典型片面性.基于以上兩個方面考慮,筆者將自己所設計實驗方案呈現如下.
教學片斷2“探究杠桿平衡條件”教學實錄
師:同學們,若按照教材實驗方案進行,實驗之前為什么需要將杠桿調至水平位置平衡?
生:為了使杠桿的重心位于杠桿支點的正下方,防止出現杠桿自身重力及對應力臂對杠桿產生轉動效果,便于消除杠桿自身重力對實驗的影響.
師:調節時又有什么技巧?
生:我認為應該和天平的橫梁平衡調節方法相同.杠桿哪端高,平衡螺母向哪端調節.
師:回答的真好!然而,在實驗過程中,也需要使杠桿處于水平位置平衡,這又是什么目的?
生:便于通過杠桿上刻度直接讀出力臂的大小.
師:沒錯,這是一種非常特殊的情形.若老師改變彈簧測力計對杠桿的拉力方向,彈簧測力計的示數會發生怎樣變化?拉力所對應的力臂有變化嗎?
生:彈簧測力計的示數會變大,它對應的力臂也變小了,并且它也不在杠桿上.
師:若將彈簧測力計懸掛位置和鉤碼位于杠桿支點的同一側,且保持它對杠桿拉力方向為豎直方向,能否正常進行實驗?
生:可以.
師:若只改變彈簧測力計對杠桿拉力的方向,彈簧測力計的示數會發生變化嗎?所對應的力臂是否也會隨之發生變化?
生:彈簧測力計的示數會變大,所對應的力臂將變小.
生:在老師指導下分組進行實驗探究,并將實驗數據及時填寫在自己所設計的表格中.如下表1所示.
設計意圖:筆者從物理規律具有普適性的角度考慮,將教材中實驗設計由特殊證改進為全方位探究,體現了物理規律的建構是源于實驗多角度、全方位科學探究的結晶.而且,在探究活動過程中,教師創設一系列螺旋上升的問題鏈,讓學生在逐層解答,拾級而上,[3]最終實現了知識的自我建構.
23規律建構注重科學方法
在進行物理規律建構時,往往是通過對相關實驗數據分析處理的基礎上抽象概括得出的,其中常見的科學方法有:和差方法、比值方法、乘積方法、公式變形法、圖示方法等,而這些方法都是基于數學應用的物理思想方法.[4]在引導學生分析處理本探究過程中所記錄的數據時,筆者是教學過程設計如下.
教學片斷3“杠桿平衡條件的建構”教學實錄
師:對于實驗數據處理,一般利用與數學知識相關的較為簡單的和、差、乘、除進行嘗試,很多情形下能夠找出它們之間關系.
師:若從和、差角度考慮,對于杠桿的平衡條件,你們會作出哪些猜想?
生1:F1+L1=F2+L2
生2:F1-L1=F2-L2
師:同學們,但是力與力臂是完全不同兩個物理量,他們能夠進行相加減嗎?
生:不行.
師:很顯然這兩種猜想是錯誤的.我們是否可以利用乘積、比值等方法去試試?大家又會作出哪些猜想?
生3:F11L1=F21L2
生4:F1L1=F2L2
師:沒錯,上述猜想具有一定的科學性.盡管兩個物理量的單位不同,通過比值或乘積關系可以將單位約去.
師:然而,這僅僅是猜想,還要結合實驗數據進一步驗證它們是否成立.
生:將實驗數據帶入猜想公式進行驗證.結果發現上面第4位同學猜想是正確的.
師:是的.古希臘著名科學家阿基米德也是通過大量的實驗事實總結歸納出這一規律的,即為杠桿的平衡條件,又名杠桿原理.
師:若進一步分析實驗數據還會發現:當動力臂大于阻力臂時,動力和阻力是什么關系?可能是什么類型杠桿?
生:當動力臂大于阻力臂時,動力小于阻力,屬于省力杠桿.
師:當動力臂小于阻力臂時,動力和阻力又是什么關系?可能是什么類型杠桿?
生:當動力臂小于阻力臂時,動力大于阻力,屬于費力杠桿.
師:同學們分析的非常正確,不過還有一種情形,當動力臂恰好等于阻力臂時,動力也等于阻力,屬于等臂杠桿.
……
設計意圖:物理規律的抽象概括需要充分考慮學生的認知特點和對已有知識的靈活應用,還要適時對學生進行一定的物理科學方法教育.使學生既可以從較為簡單的和差、乘積、比值及正比、反比等方法分析問題,也可以從特殊情形過渡到普遍規律演繹推導,以求實現實驗探究的最終目標.同時,也要注重課堂教學的生成,使其為下一步的學習做好鋪墊.例如,通過對實驗數據的分析,自然而然的得出杠桿不同類型的分類,這區別于一般先結論后應用分類教學方案.
3結束語
高效的物理課堂必須以實驗探究活動為載體,通過學生積極主動參與、親身體驗、實驗探究,才能更有利于學生對物理規律的有效建構.[5]在實施教學過程中,充分考慮學生認知特點的基礎上,巧妙的借助生活情境加以引導,努力處理好探究活動的科學猜想環節,適時的對學生進行科學思想方法的教育,力爭將實驗探究活動的目標順利實現,以期提高初中物理課堂教學的效益.
參考文獻:
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一、由單一重實驗基礎知識向重視實驗知識與技能、過程與方法的全面考查轉化
示例:小明想驗證“用滾動代替滑動能減小摩擦”的正確性,利用以下一些器材:質量相等、帶鉤的木塊A和木塊B,彈簧測力計,砝碼、棉布,圓柱體鉛筆若干,進行實驗探究。請完成以下填空:
實驗步驟一:把木塊A放在水平桌面上,用彈簧測力計________拉動木塊,記下彈簧測力計的示數F1,根據________知識,可知F1的大小等于木塊受到的摩擦力;
實驗步驟二:把________放在水平桌面,將________放在其上方,用步驟一的方法拉動木塊,記下彈簧測力計的示數F2;
實驗分析:當滿足________的條件時,上述結論是正確的。
反思:研究影響滑動摩擦力大小的因素是教材中一個重點實驗,本題在該實驗基礎上進行拓展──驗證用滾動代替滑動能減小摩擦的正確性。題中僅以五個填空全面考查了學生對實驗原理的理解、實驗器材的選擇、實驗方案設計及實驗結論分析等內容,是知識與技能、過程與方法的全面兼顧。實驗原理是實驗方案設計的理論指導,實驗前不弄清原理,必會導致實驗的盲目性;實驗器材選擇是保證實驗成功的一個關鍵因素,它要求學生了解常見實驗儀器的作用與使用方法,有的實驗器材在選擇時還需借助科學方法分析,本題就是應用控制變量法選擇器材的一個實例;實驗方案設計是實驗的核心,是實驗原理、器材選擇使用的綜合體現,理所當然是考查的重點。
二、拓展教材實驗,考查學生分析改進實驗方案的能力
示例:在測量大氣壓的實驗中,某同學將玻璃板放在桌子上,用吸盤貼在玻璃板上面,用彈簧測力計將吸盤緩慢向上拉,直到吸盤脫離板面,問:某同學做實驗時發現彈簧測力計的量程都太小,不能測出吸盤脫離板面時的拉力,請你選擇其他器材與這只彈簧測力計組合,測出吸盤脫離板時的拉力,要求寫出用到的器材和方法。
反思:題中實驗源于教材,是《大氣壓》內容教學的一個重點。教材所提供的實驗方案是一種極為理想的情況,然而在實際操作中會因吸盤面積較大,而彈簧測力計的量程太小無法測出拉力,給實驗增添了一定難度。如何改進實驗方案?這是對學生綜合運用所學物理知識解決實際問題的能力考驗,更為激發學生創新意識提供了良好的契機,是物理教學目標的精髓。
三、運用科學原理評估分析實驗方案
示例:為了探究并聯電路中干路的電流與支路的電流有什么關系,小明同學選擇的實驗器材是:3節干電池串聯作電源、兩個標為2.5V字樣的小燈炮、一只電流表、一個開關、導線若干,他的實驗設想是:首先將實驗器材連成圖所示的電路,然后用電流表選擇恰當的量程分別測出A、B、C三點的電流,分析這一次測量中三點電流的數據,就得出干路與支路的電流的關系。請你分析說明小明同學這一實驗方案中存在哪些不足,并提出相應的改進意見。
反思:探究并聯電路中干路電流與支路電流關系是學生親手做過的一個實驗,試題巧妙設置易被學生忽視的幾個不合理因素,以評估方式考查學生對實驗的理解程度。實驗評估是對學生能力的較高要求,它要求學生對實驗有一個整體上把握,如實驗原理、器材、步驟、結論分析等;同時,它也要求學生透徹理解實驗的每個細節,如器材優化、步驟順序、物理學方法等。以往教學中,不少老師擔心教學進度而忽視實驗中的評估環節,學生缺乏實驗思考的機會,大量重點實驗把握的深度不夠。加強學生評估能力的考查,不僅能有效區分學生的實驗能力,更是對今后物理教學方向的引導。
四、巧設實驗故障,考查學生靈活運用物理儀器排除簡單實驗故障的能力
示例:在測定小燈泡額定功率的實驗中,所用小燈泡上標有“3.8V”的字樣,它的電阻約10Ω。小剛合理地連接好電路,閉合開關,無論怎樣調節滑動變阻器,燈泡都不亮,于是小剛提出以下猜想:A、可能是燈絲斷了;B、可能是小燈泡短路;C、可能是變阻器開路。
究竟哪個猜想正確,可根據電流表和電壓表的示數進行判斷(電流表、電壓表均無故障)。下表給出了電流表、電壓表可能出現的幾種情況,請判斷每種情況下哪個猜想是正確的,并把其序號填寫在對應的空格里。
電流表
電壓表
判斷結果
示數不為零
示數為零
示數為零
示數不為零
示數為零
示數為零
反思:在電學實驗中,燈泡不亮、電流表和電壓表的示數異常是經常遇到的情況,然而不少學生對類似情況表現出束手無策,其主要原因不外乎有三個方面:一是學生動手實驗技能差,不敢動手甚至不會動手;二是對實驗儀器的作用和性能認識不夠,不能正確使用測量器材進行測量;三是對實驗涉及相關的物理學知識掌握比較欠缺,動手操作只是胡亂應付,不知其所然。排除簡單實驗故障是學生綜合實驗能力的表現,加強這方面內容考查有助于學生掌握基本實驗儀器的使用,培養動手能力。
五、聯系生活實例進行探究,全面考查學生實驗能力的綜合運用
示例:冬天,小星新買了一雙尼龍襪和一雙棉襪,他發現穿棉襪比穿尼龍襪暖和,那么棉襪與尼龍襪相比,主要是什么物理特性不相同呢?
(1)請你做出猜想。
(2)設計一個實驗檢驗你的猜想,要求寫出實驗方法。
反思:本題素材源于學生熟知的生活現象,通過學生理性思考作出合理猜想,并設計實驗方案來全面考查學生綜合運用科學探究要素解決實際問題的能力,同時控制變量法也得到了考查。科學探究要素與控制變量法等科學方法在教材大多數實驗中都有充分體現,但有的學生在學習中囫圇吞棗,沒能真正掌握其本質,靠機械識記偶爾也能應付教材實驗的重現性考查。因此,為了真實考查學生的科學探究能力,以學生生活為本,探究素材不拘泥于教材,是最有效的途徑之一。
關鍵詞:物理實驗教學; 動手能力; 自主實驗; 觀察和實驗
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)09-055-001
目前我們物理實驗教學,課改前后主要存在兩種實驗教學方式:一種是教師講實驗,然后讓學生按照教師講解的實驗目的、要求、步驟去完成,這種實驗課缺少問題情境的創設,難以激發學生的興趣。另一種是在當前課改的熱潮下,要求充分放開讓學生自由實驗,發揮學生的主體作用,實驗步驟自己設計,結論學生小組討論總結,教師不包辦。兩種教學方式中學生的實驗能力、分析能力和解決問題的能力并沒有得到培養,更談不上探索精神和創造力的培養了。
針對當前物理實驗教學存在的現象,我認為要想真正讓物理實驗課有效,應當從以下幾個問題入手:
一、課堂上要讓學生充滿興趣
實驗課堂上教師要設計一些有趣的活動,新奇的實驗,有趣的物理故事,調動學生實驗欲望。在教學中,這種出乎學生意料的演示、深入淺出的解釋、學生生活中以及科技和社會中的有趣事例、探究性的學習活動和小實驗,這些都是激發和保持學習興趣的重要手段。例如我在學氣壓時先演示易拉罐中倒入熱水,然后倒掉,用橡皮泥封住口,讓學生觀察有什么現象出現,學生看的目瞪口呆,想了解大氣壓知識的欲望很強烈,心中充滿好奇,學習的熱情很高。再如研究壓力壓強時,教師事先讓男女生分別準備好一塊木板,一盒大頭針,男女生比賽在規定時間內,誰在木板上按下的大頭針多,教師事先把男生的一盒大頭針去掉尖,其比賽結果必然是男生輸了。男生不服氣,教師啟發學生找找原因。在此基礎上讓學生猜想,以及設計影響壓強的因素實驗就水到渠成了。在物理實驗教學中,如果沒有必要實驗的引入,給學生奠定一定的實驗基礎,學生是無法提出猜想及設計合理實驗步驟。但是教師不能只滿足于讓學生感到新奇或吸引學生的注意,更重要的是善于引導學生運用已有的知識和技能,在解決問題的探究過程中獲得成功的愉悅。這樣才能使學生的學習興趣持久地保持下去。
二、教師要變傳統“講實驗”為學生“做實驗”
讓學生從機械的記憶實驗、模仿實驗轉變成以學生為主的“小組式”探究實驗,學生大都具有強烈的操作興趣,希望親自動手多做實驗。教師要充分保護和利用這個積極性,讓學生更多地參加實驗活動,學生要以研究者的心態投入到研究中去,這樣才能發揮出自身的水平,教師的主體作用體現在給出實驗課題,提出實驗目的,對實驗做必要提示和引導,做必要合理的分組,讓學生去根據實驗的目的,選擇實驗器材,設計實驗步驟,處理實驗中出現的各種問題,每組學生自己去思考、分析、討論,查閱資料,提出實驗方案,設計實驗步驟,然后實驗,得出實驗結果,寫出實驗報告。這樣做能使每個學生都得到機會均等的全面練習,又能充分體現工作中的分工與協作。這種“小組式”實驗教學方法使得學生的分析思考能力、動手能力、收集信息和分析信息以及學生間的合作能力都得到了一定的提高。
三、實驗過程中教師要有效指導
學生分組實驗時教師要認真觀察每組的完成情況和試驗中出現的問題,給予及時的指點,如果指導不到位,學生將會無事可做,如在研究液體壓強規律時,一位教師要求學生按照書上的三個小實驗自己完成,然后說出看到的實驗現象和能得出什么結論,結果教師讓學生回答時,幾乎沒有一位回答出來,答問非所答。再者教師要求學生小組內的角色分工要明確,例如甲負責操作、乙負責記錄,或不同學生負責從不同信息源中尋找相關信息;另一方面,組內角色要轉換,例如第一次甲操作乙記錄,第二次乙操作甲記錄。要注意發揮每個學生在探究活動中的作用,不能由少數學生包辦代替。例如學生完成液體壓強分組實驗時,有的教師要求學生利用桌上的液體壓強計探究液體內部規律,任務交代下去后,各小組內分工不明確,課堂上亂糟糟,學生都想動手,結果學生只圖熱鬧,二十分鐘過去后,沒有一組完成實驗任務。這就是教師指導不到位,對于液體壓強計的使用,實驗過程中每組任務不具體,再者實驗任務很重,所以完成不了任務,所以教師課前要認真分析實驗內容,實驗中可能出現的問題,作充分的準備。在總結實驗結論時教師也不要包辦,要讓學生各自發表自己的見解,要讓每個學生都有充分的機會口頭陳述。在實驗過程中,要求學生實事求是,不要湊數據,讓學生充分體驗探究的過程,安排足夠的時間讓各種想法、各種觀點進行充分的交流和討論。整個過程離不開教師的指導。
四、設計不同的實驗方案
對于容易產生誤差的實驗,可以讓學生設計不同的實驗方案,然后分組按不同的方案進行實驗,分析實驗結果,確定最佳方案。例如在學習物質密度,學生測量液體密度實驗時,通過教師的引導,讓學生設計測量液體密度的實驗步驟,方案一先測量空杯質量,然后把液體倒入燒杯,再測總質量。方案二先把液體倒入燒杯中,測出總質量,然后倒入量筒中后,再測燒杯質量。讓全班分成兩部分,左邊的幾組按方案一實驗,右邊的幾組按方案二實驗,最后比較實驗的結果。分析誤差較大的一組的原因是什么。最后確定最佳的方案是方案二,這樣的實驗安排可以讓學生更容易掌握液體密度的實驗方法,記憶更牢固,收到事半功倍的效果。通過這樣的對比實驗,有利于學生對實驗誤差分析能力的提高。
總之,物理是以觀察和實驗為基礎的課程,好的物理實驗能激發了學生學習物理的積極性,培養學生的觀察、思維能力,培養了學生動手操作能力和科學探索精神,在物理教學中教師要改變實驗教學的方法,讓學生主動參與到實驗中,發揮學生的主體作用,讓實驗課真正發揮其應有的作用,把物理實驗課真正上“好”,上的有效。
參考文獻:
關鍵詞:實驗教學;學生實驗;創新教育
中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2013)11-244-01
物理是一門以實驗為基礎的自然學科,它與社會生活聯系緊密,以物質的結構、物質之間的相互作用和其運動變化規律為研究對象,具有科學性、實用性、趣味性、開放性等特點。而在初中物理階段,學生初入物理科學的殿堂,在掌握基礎實驗知識的同時卻不能被現有內容所束縛住而阻礙其興趣的養成、思維的發展。為了避免其形成對物理實驗科學的思維定式,創新能力的培養就必不可少。創新是鞏固舊識獲得新知的一把鑰匙。那么,在物理實驗教學中,如何進行創新教育呢?我從以下幾個方面進行了嘗試和改進。
一、樹立創新教育的實驗教學指導思想
物理實驗教學的目的,不僅是驗證原理,讓學生理解和掌握已有的書本知識,更重要的是培養學生的科學素養,激發學生愛科學、學科學的興趣,培養學生的創新能力和實踐能力。因此,必須改變傳統的“教師講,學生聽,教師演示,學生觀看”的實驗教學方法。在實驗教學中,要求教師從學生的實際能力入手,以學生為主。在教學過程中,適當創設情境使學生的思維一直處于積極探求的狀態。
二、創設教學情境,激發學生求知欲
興趣是最好的老師。有趣而適當的實驗不僅能滿足學生強烈的好奇心,還能幫助學生理解和掌握知識,而且能激起學生的興趣,啟迪其思維定向探究。
利用驚奇的實驗導入新課,讓學生觀察到意想不到的奇特現象,喚起學生的注意,引起學生思考,從而使學生產生強烈的求知欲望而希望深入研究,這是一種相當普遍的實驗導入方法。。例如:“大氣壓”是比較抽象的概念,新課引入時,可以先演示窄口瓶“吞”雞蛋的實驗,吸引學生們的注意-力,并說明這就是大氣壓現象,那么什么是大氣壓呢?在學生興趣被激發的情況下轉入新課教學。當學生明白大氣壓的概念后,為了加深其印象,接著我會將一只玻璃杯灌滿水,用一張塑料卡片蓋在杯口上,再按住卡片把水杯倒過來。問,當把手移開后,會產生什么現象?松手后學生觀察到結果驚訝不已。紛紛議論,這大氣壓到底有多大?為了滿足學生的好奇心和求知欲,我將抽去空氣的馬德堡半球示出,叫學生推選兩個力氣最大的男同學來拉,結果用盡力氣也拉不開,再換-四個不服氣的同學,還是沒有拉開,當我把進氣閥門打開后,一個人就很輕松的把兩半球拉開了。學生即驚奇又信服,對“大氣壓不但確實存在而且又很大”的結論深信不疑了。
這樣通過實驗情景,提出問題導入新課。使教學信息具有新奇性,從而使學生產生好奇心和求知欲,極大地激發了學生的探索興趣和動機,有利于培養學生的創新意識和解決問題的能力。
三、在實踐中培養學生的創新精神
物理教學要教會學生知識,不僅要求學生學會,還要學生會學。在實驗教學中我注重給學生提供更多的思維機會和廣闊的思維空間,激發學生求異創新的愿望,逐漸培養學生從全方位推測、假設和構思中“探視”答案以解決問題的思維方式。初中物理無論是演示實驗,還是學生實驗,往往給出的實驗方案方法單一,無探索性,不利于創新精神的培養。我在教學中,以常見實驗知識為生長點,進行引申,讓學生發掘其內涵和外延,引導其從多角度、多方位、多層次地進行創新分析,利用盡可能多的方法來設計實驗方案,并對各方案進行評價,選擇最佳方案,以此來培養學生的創造性思維。
如:測量液體的密度時對質量m和體積v的測定。
方案一:(1)用天平稱出空燒杯的質量m;(2)用量筒量出液體體積v;(3)把液體鹽水倒入燒杯中稱出液體和燒杯的質量M;(4)求出密度ρ=(M-m)/v。
方案二:(1)用天平稱出燒杯和液體的質量M;(2)倒入量筒中液體體積v;(3)稱出剩余鹽水和燒杯的質量m;(4)求出密度ρ=(M-m)/v。
比較兩種方案,方案二最佳。因為方案一中量筒中的液體倒入燒杯中質量減少了。因為玻璃對液體來說是浸潤的,一部分液體附著在量筒的筒壁上,沒有倒入燒杯中,所以選擇方案二。
這樣,讓學生去設計問題,并解決問題,在解決問題的過程中,不僅使學生最大限度地獲得物理基礎知識和基本技能,溝通了知識間的聯系,更重要的是,培養了學生的創新精神。
四、給學生多動手實驗的機會,培養學生的實驗技能