第一篇:基于“雙主體”關系下的物理課堂實驗教學
基于“雙主體”關系下的物理課堂實驗教學
物理學是以實驗為基礎的科學,實驗始終是研究物理學的重要方法;物理實驗教學的目的,不僅是通過物理學習逐漸認識自然界物質運動的規(guī)律和運動的本質,還應從知識和技能的獲得中了解和掌握科學的思維方法。這樣才能更好地從前輩科學家思維活動的軌跡中,吸取智慧,得到啟迪,有利于活躍自己的靈感,開發(fā)潛在的智能。
物理實驗教學的目的是使學生通過物理現象的感性材料,培養(yǎng)學生的觀察能力,并且培養(yǎng)學生的實驗技能從而使學生發(fā)現事物本質。一堂有效的物理實驗課堂就是一堂“雙主體”課堂,教師和學生都是教學的主體。教師是研究教材、研究學生的主體。學生是學習的主人,是課堂教學過程中發(fā)揮主體作用的主體?!半p主體教學模式”的核心思想是“尊重”、“參與”和“發(fā)展”,這是理論研究與實踐探索的靈魂,也是聯結理論與實踐的關鍵。在“雙主體教學模式”中,學生應該得到全面的發(fā)展和不斷的提高,這種發(fā)展和提高必須在學生全身心投入教育教學過程中形成。在學生的主動參與的過程中,學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性才能進入最優(yōu)化的境界。
一、“雙主體”關系提高學生積極性
物理實驗課堂不光有演示實驗,還有許多的學生實驗。物理實驗課堂沒有充分發(fā)揮學生的積極性,沒有調動學生的積極性,就不可能培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力、處理數據的能力、分析誤差的能力和歸納結論的能力。加強物理實驗教學,要求我們首先將物理實驗教學作為物理教學的主要任務加以落實,而不只是作為物理教學的輔助手段。特別要加強探索性實驗的訓練,根據教材的特點和學生實際情況,在學生已有知識和初步具有實驗技能的條件下,由教師提出課題,在教師指導下,讓學生自己動手、動腦,在實驗中觀察現象,主動探索,然后得出物理規(guī)律。要提高學生對物理實驗課堂的積極性,就必須學生發(fā)揮主體作用。在物理實驗課堂中滲透探究性教學的理念,積極地去創(chuàng)設情境與條件,充分發(fā)揮學生的主體性,激發(fā)起學生學習物理實驗的積極性,從而更好更全面地去培養(yǎng)學生的各項綜合能力。學生的主體意識越強,他們積極學習物理實驗的興趣就越大,從而也就越能在教育活動中充分發(fā)揮其主體自身的能動力量,不斷地調整、改造自身的知識結構、心理狀態(tài)和行為方式;學生的主體意識越強,他們對自身發(fā)展的希望就越大,從而對自身提出的需求也就越高。因此,學生的物理實驗學習是為了滿足其自身個體發(fā)展的需要,應該讓學生通過自己對物理實驗的參與來主動地建構和能動地改造自己的物理實驗學習活動。
二、“雙主體”關系使學生主動學習物理實驗課
“主動學習”是參與學習的基本學習形式,物理實驗課大多在“主動學習”中進行。積極引導學生主動學習,通過學生親身的物理實驗,分析物理過程,得出物理結論。變消極的學習為主動積極、富于創(chuàng)造的學習,使學習成為要以學生成為主體的自己的自主活動。主動學習的方式主要以學生主動探索發(fā)現和解決問題為特點,包括交往學習、合作學習、體驗學習和有意義的接受學習等多種學習方式。在物理實驗,我們特別注意學生在參與中學會學習,在參與中學會活動,在參與中學會合作。但就其物理實驗規(guī)律而言,只強調參與是片面的,應該著重要求學生學會主動學習,靜心思考,查找實驗規(guī)律,得出實驗本質,動中有靜,靜中有動。一動一靜,一張一弛,才有利于學生掌握學習規(guī)律和學習方法,養(yǎng)成良好的學習習慣。在指導學生參與學習活動時,得到的刺激不能過分強烈,學生過于興奮,反而會受到抑制而得不到有效的學習。因為學習也需要專心,需要全神貫注,需要安靜下來認真思考。在師生“雙主體”的相互作用之中,學生不斷得到改造、進化和發(fā)展,教師不斷得到充實、豐富和提高,雙方處于一個和諧、協同的活動統一體中,學生的主動性將大大提高。
三、“雙主體”關系培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性
物理實驗不僅是促進物理概念的形成、導出和驗證定理、定律的手段,更重要的是有趣的實驗教學能夠滿足學生的好奇心理,激發(fā)學生的學習興趣,激活學生的思維狀態(tài),是培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維能力的最佳辦法之一。物理實驗課堂可以利用對實驗現象的猜想、對實驗過程的理解、對實驗原理的設計以及書寫實驗報告這幾個環(huán)節(jié)來對學生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。這一系列環(huán)節(jié)有兩個主體:教師和學生。從教的角度說,教師是主體,只有發(fā)揮教師的主體性,才能有的放矢地對學生進行引導、指導及導向;從學的方面說,學生當然是學習的主體,教師及其對學生的教育內容則成為客體,學生只有積極、自主、能動地學習,主動接受教育的影響,積極向教師提出質疑,才能充分發(fā)揮自身的主體性,實現對學習活動的自我支配、自我調節(jié)和自我控制。在師生“雙主體”的相互作用之中,教師不斷得到充實、豐富和提高,學生不斷得到改造、進化和發(fā)展,有力的培養(yǎng)了學生創(chuàng)造思維能力。
“以教師為主導,以學生為主體”重視了學生主觀能動性,讓他們自主地學習,成為學習的主人。在學生的主動參與物理實驗課堂的過程中,學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性得到了不斷的提高。
第二篇:新課改下初中物理實驗教學探討
新課改下初中物理實驗教學探討
李品杰
摘要:隨著新課改理念的不斷深入,物理實驗教學在物理教學中起到了相當重要的作用。初中學生剛剛開始學習物理,學習方法及抽象思維能力還沒有形成,因而,應從實驗全方位指導,通過各種考查手段促進,加強學生實驗,并且從提高教師自身素質做起。
關鍵詞:課改 實驗 科學 探究 角色 方法
物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學,物理規(guī)律都是在觀察和實驗的基礎上,認真總結和思考得來的。作為一名物理教師,在教授學生物理知識過程中,如能正確的演示和指導學生實驗,不僅能激發(fā)學生求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,還可以培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度,所以實驗教學能很好地實現“三維”目標。隨著中考的改革,物理實驗考查已作為一項必考內容,使物理實驗教學具有重要的現實意義。
在物理教學中,教師角色應該從以往的那種“授業(yè)者”轉變?yōu)椤把芯空?、探索者、合作者、服務者”。物理實驗教學也該如此,應拋棄以往的“口頭式”、“黑板式”實驗教學,改變以往“教師教的枯燥、學生學的乏味”的現象,真正體現出學生成為學習的主人,正確引導學生能動手、思考,提出問題和質疑,并能解決問題,真正發(fā)揮物理實驗教學的作用。
物理教材書上明確將實驗分為演示實驗和學生實驗,但是我認為作為教師應該不要拘泥于教材的束縛。敢于創(chuàng)設條件(如讓學生制作學具、教師制作教具等),將課堂的演示實驗敢于搬到學生實驗中來。使學生實驗的開出率突破大綱的要求,達到100%以上,通過學生自身的體驗和感悟,真正地達到對知識的理解。同時也鍛煉學生的動手操作能力,及學生物理術語表達能力,避免了學生回答、解釋物理問題時的語言生活化。
在實驗教學中,我們遵循從實際出發(fā)的原則。根據初中生剛開始學物理、學生實驗做得太少、學生實驗素養(yǎng)低的特點,我們就采取全方位指導的策略,即從頭到尾的全過程指導。實踐說明,應該如此,如此有效。
首先我們感到,不能打無準備之戰(zhàn),在實驗前做好充分準備。
教師將實驗教案從物理課時教案中分離出來,在實驗案中,教師應該將學生在實驗過程中出現的問題等備寫出來。教師還應該在實驗案中備寫出“實驗探究目的、實驗探究猜想、實驗探究設計(其中分為實驗器材、實驗原理圖、實驗原理、實驗步驟)、實驗探究數據統計表設計、實驗論證、實驗結論等六大環(huán)節(jié)”。并且,不是寫在紙面上,而且都要親自預做實驗,做到心中有數,實現“探究”。
然后,教師在平時的實驗教學中,及時指導學生實驗時抓住“觀察、操作、記錄、分析、整理”。觀察
所謂“觀察”,即通過眼、耳、鼻、皮膚等感官感知。如選擇測量工具時,我們一定要看清它的量程、最小刻度值、儀器是否完好無損等。實驗中,數據的讀取角度、現象的鑒別、線路的連接等,幾乎每一實驗的全過程,都離不開觀察。觀察是人類認識世界的窗口。經常注意要求學生一定要仔細觀察,防止走馬觀花,粗枝大葉。操作
操作,它是學生實際動手參與實踐的具體過程。每一種儀器,都有它的使用規(guī)則和要求,例如天平的平衡調節(jié),電表的機械調零等,我們應嚴格地按照它的規(guī)則要求進行操作。特別是在做一些帶危險性的或損壞性的實驗時,應先通過教師的檢查,避免一些不必要的損壞和意外。例如:在八年級電學中使用電流表測量電路電流的連接電路時,開關應斷開,電流表應與被測部分串聯,要保證電流必須從電流表的正極流入負極流出,被測電流不超過電流表的量程,(在不能確定的情況下,可以采用點觸或試觸的方法),不能將電流表不經過用電器而直接接在電源的兩端。當然,我們可以事先將電路圖畫好,然后按電路圖連接,達到操作時降低難度的目的。這個過程中必須得到教師的檢查同意以后,方才可閉合開關進行實驗。否則一旦電流表的正負接線柱接反或電路中發(fā)生了短路現象,很容易燒壞電流表。記錄
即在實驗中,正確的讀取和記錄數據,它包括:讀取的姿勢(例:刻度尺數值的讀取時,眼睛應水平垂直或豎直垂直刻度);讀取的方法(讀到分度值的下一位)和準確的記錄(數字與單位要準確)。在此過程中,我們可以通過多媒體演示錯誤的讀取姿勢或方法,加深學生對錯誤和誤差的了解,加強學生對動手操作的掌握。同時,也應注重實驗的事實,而不能任意加大或減小實驗數據,有意迎合實驗的真實結果,應著力培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。
再次對于實驗數據的記錄,還應該讓學生自己制作實驗數據統計表,使學生很容易從數據中總結規(guī)律等。分析
由于操作者不同,實驗器材的不同,操作方法的不同等因素的影響,對于記錄的數據,可能導致同一實驗結果的不同。我們應及時加以總結和分析。幫助學生
分析哪些是錯誤導致的結果,哪些是誤差造成的原因,與學生共同探求對實驗器材和實驗方法的改進,進一步激發(fā)學生學習興趣,拓寬他們的思維。例:做動滑輪可以省一半力的實驗過程中,實驗的結果與理論的數值存在偏大的現象,我們應幫助學生指出,這并不是錯誤實驗的原因,而是由于摩
第三篇:八年級下物理實驗教學工作總結
八年級物理實驗教學工作總結
(2012-----2013學第二學期)
一學期的教學工作結束了。在校領導和上級主管部門的指導下,在物理實驗員的協同下,本學期的實驗教學工作完成的很圓滿,很順利。現總結如下:物理學是一門以實驗為基礎的學科,物理實驗對理解和掌握物理概念和規(guī)律,對物理知識的鞏固和運用有著重要的作用。本學期我們對實驗進行了探究性的研究。
1、確定實驗教學指導思想,強化實驗教學目標
在初中物理實驗教學過程中確定以實驗為基礎,用實驗來展開激發(fā)學生的實驗興趣,發(fā)揮學生參與教學的主動性和積極性,培養(yǎng)學生操作實驗、設計實驗的實踐能力和創(chuàng)造能力,加強實驗教學的研究,盡量把驗證性實驗改為探索性實驗,把演示實驗改為邊講邊實驗,通過挖掘教學內容的學術性,有機地把課內探索延伸到課外??傊鹬乜茖W,實事求是,面對群體,以實驗創(chuàng)新教育為前提,使學生達到掌握物理實驗技能和科學方法,養(yǎng)成科學態(tài)度,學會運用實驗手段解決物理問題的能力為指導思想,強化實驗教學目標。
2、探索改革實驗教學模式,發(fā)揮主導、主體功能
大力探索改革不適應新時期形勢的初中物理實驗教學模式,建立起按科學設計實驗教學程序、優(yōu)化實驗教學過程、指導實驗方法、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的“引導-探索-實驗-掌握”教學模式。這種教學模式應充分發(fā)揮教師的主導作用,突出學生的主體地位。教師充分相信學生,使學生主動參與實驗。課本讓學生看,實驗讓學生做,思路讓學生想,疑難讓學生議,錯誤讓學生析。讓學生獨立設計實驗,利用物理實驗,發(fā)揮學生的主觀能動作用,最大限度地調動學生自主學習的積極性和主動性。變單向信息傳遞為雙向式、多向式信息傳遞與交流,教師在課內講重點、關鍵點和注意點,發(fā)揮好主導調控作用。主要方式是采取提問、答疑、討論、觀察實驗現象、動手操作等。在實驗中,加強對學生實驗方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。按教學大綱規(guī)定必做的分組實驗,并將學生分成三種類型:第一類是理解能力差,反應較慢,動作緩慢;第二類是思維敏捷,動作粗糙;第三類是獨立思考,動手能力強。不管哪類學生整個實驗過程全部由學生自己獨立完成,教師必要時答疑引路。
3、全體師生在思想上都很重視。
每次實驗,都認真的準備,并事先演習一遍。同學都能夠做到先預習,熟悉實驗的目的、原理、步驟及注意事項,并嚴格按實驗要求進行操作。實驗結束后能及時整理儀器并按要求進行送回儀器室,擺放到指定位置。
通過做實驗,培養(yǎng)了同學們的觀察能力和動手能力,同時,通過對實驗數據的處理和對實驗的總結,增強了學生們運用數學知識解決問題的能力。通過做實驗,使同學們演習物理的興趣有了很大程度的提高。培養(yǎng)了學生的實事求是的科學態(tài)度。
本學期的實驗工作能夠圓滿完成是和師生的共同努力分不開的。以后的實驗工作我們將更加嚴格要求,力爭做的更好。
鄧亞平
2013-06-20
第四篇:淺談新課程理念下的物理實驗教學
淺談新課程理念下的物理實驗教學
在新課程理念下,我們要將實驗教學重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程的轉化,從而達到學生自主學習的目的,養(yǎng)成自主探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。因此改革傳統的物理實驗課教學模式,創(chuàng)建適應當今教育形勢需要的物理實驗課探究模式,已成當務之急。那么怎樣創(chuàng)建當今教育形式下的物理實驗課模式呢?我認為可以從下面幾個方面著手。首先,增強演示效果,激發(fā)學生自主學習物理興趣
我們知道,在物理教學中,演示實驗是使學生對教學內容獲得直觀感性認識的重要手段,是建立概念和規(guī)律,理解和掌握物理知識不可缺少的環(huán)節(jié),一個成功的演示實驗,不僅有利于激發(fā)學生學習物理的興趣,也有利于加深對書本知識的理解。因此,演示實驗具有其它教學手段不能替代的作用,為增強演示效果,增大實驗的可見度,我在實際教學中進行了一些嘗試,且取得了較好的效果。例如檢驗大氣壓存在的實驗,每個學生自己都可以做這個實驗,實驗器材(一個輸液瓶,一根10至20cm的小玻璃管及帶色的水)來源也很簡單,如圖所示.實驗步驟是:在瓶里裝入適量的水,用膠塞封閉,將玻璃管從膠塞中間插入瓶中,再從玻璃管上方吹入少量氣,使瓶外的管中能產生一定高度的水柱,再觀察它在樓頂和樓底的水柱的高度變化情況,從而推斷出氣體壓強隨高度變化情況學生便一目了然。
用乒乓球做物體的浮沉實驗,用水和水杯做放大鏡實驗等等,總之,能夠讓學生做的,一定要讓他們做起來,協助他(她)們做成功,使他們獲得成功的喜悅,產生強烈的成就感。
其次是鼓勵學生自主探究,培養(yǎng)他們創(chuàng)新能力
教科書上的探究實驗是對一些重要定律和原理讓學生進行探究并得出結論。但在實際教學中,絕大部分老師都是替學生設計好實驗步驟甚至做成演示實驗,學生成了旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng),也就更不能說學生能夠很好的熟悉實驗器材。因此要鼓勵學生自己動腦、動手操作,在探究過程中充分發(fā)揮學生在探究過程中的主體和中心地位,讓學生親身經歷實驗過程,對未知結論的探索、激發(fā)學生的思維狀態(tài),認識到這些物理實驗反映的物理本質,從而認識并形成正確的物理規(guī)律,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。例如,在探究“浮力的大小等于什么”的實驗中,我們首先應該讓學生思考:放入水中的乒乓球,從它剛露出水面到最后漂浮在水面上不動的過程中,它受到的重力怎樣變化?浮力怎樣變化?浸沒在水中的體積怎樣變化?從而讓學生對“浮力的大小與什么有關”根據現象作出猜想和假設,并進一步設計實驗進行探究、分析論證并嘗試改進實驗方案。在實驗探究活動中讓學生通過觀察、操作、體驗等方式,經歷科學探究過程,不僅得出了影響浮力大小的因素,更重要的是讓學生們逐步樹立科學方法的學習和科學世界觀。
第三,協助學生進行日常生活小實驗,及小制作教學手段
在日常教學實踐中,重視初中教材中小實驗的教學,既有利于鞏固知識,提高能力,更能引起學生的興趣,這對全面提高物理實驗操作能力具有重要的意義。通過小實驗和小制作的完成,可激發(fā)學生學習物理知識的興趣,調動他們學習的積極性。
物理學科的特點決定了學生學習物理的難度,導致一些學生對學習物理產生畏學、厭學情緒,若能在改進課堂教學的前提下,把握住對小實驗教學的機會,通過學習體會親自制作和實踐的樂趣,就可激發(fā)興趣,認識到物理知識在實踐中的應用,從而激起他們學好物理的信心。通過小實驗的教學,進一步培養(yǎng)和加強學生的實驗技能。根據學校的實際情況,我們組織學生利用課外活動時間開展小制作活動,如自制電動機、測力計、潛望鏡、簡易望遠鏡、三棱鏡、電鈴、樓道電燈開關電路等。既能鍛煉學生的動手制作能力,又能為學生將來工作后自制簡易用具打下良好的基礎。物理學是實驗科學,提倡學生自編實驗和自制實驗器材,可培養(yǎng)動腦思考的習慣和動手創(chuàng)新的能力,又如“紙盒燒開水”、“小風輪”等小實驗的實施和操作過程,就是對知識的再學習過程,并由此達到升華知識,提高能力的目的。通過對小實驗的教學,達到對物理知識的鞏固、復習和提高的作用。因此,小制作、小實驗的實施過程就是對知識的再學習過程,并由此達到升華知識,提高能力的目的。同時,通過對小實驗的教學還可教育學生樹立獻身科學的精神,實施理想教育和愛國主義教育。第四,拓展實驗教學的思路,擴大實驗探究的范圍
物理就是以實驗為基礎的學科,也就是物理的定義、定理、規(guī)律都建立在大量的實驗和實踐活動中,那么我們所說的實驗也就不僅僅局限于課本上的演示實驗、探究實驗及“想想做做”小實驗,而是將實驗探究貫穿于物理學習的全過程。我們的實驗教學可以在課上,也 可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們日常生活中的現有物品,經常用學生身邊的物品做實驗,如用鉛筆和小刀做壓強實驗,用可樂瓶做液體壓強與深度關系的實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗用乒乓球做物體的浮沉實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學生更熟悉,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現的器材啟發(fā)學生的創(chuàng)新能力:大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的物理知識?;蛘?,這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題,等等。學生在實驗探究活動中,通過經歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。
實驗是物理課程改革的重要環(huán)節(jié),是落實物理課程目標,全面提高學生科學素養(yǎng)的重要途徑,也是物理課程改革的重要條件和重要課程資源。任何時候都應該十分重視實驗的創(chuàng)新。實踐證明,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維關鍵在于教師。要讓學生具有創(chuàng)造精神,教師首先要實施以創(chuàng)造性教育。依靠具有創(chuàng)新的教師通過創(chuàng)造性的教育一定能培養(yǎng)出創(chuàng)造性的學生,而教師對實驗創(chuàng)新又是落實這一目標的一個關鍵。
第五篇:新課程背景下初中物理實驗教學探討
新課程背景下初中物理實驗教學探討
摘要:本文圍繞新課程的基本理念,闡述了中學物理實驗教學存在的問題,探究新課程背景下探究實驗教學改革中應該改進和完善的問題,并提出培養(yǎng)學生對物理實驗的自主性,積極性和創(chuàng)造性的觀點,以及輔助實驗教學手段的應用和課外實驗的開發(fā)等。
關鍵詞:新課程 實驗教學 實驗手段 課外實驗
新課程改革從實驗到推廣已經走過了七年多的歷程?;厥走@七年的新課改,無論是教學思想和教學方法都有了翻天覆地的變化,讓人耳目一新,給人以生機勃勃的感覺。培養(yǎng)出的學生思維敏捷,創(chuàng)新能力強,突出了學生的個性,這說明新課程改革初見成效。作為課改實驗區(qū)老師的我也伴隨新課改一起成長,這里我談談自己在新課程改革中針對物理實驗教學的一些認識和體會。
為了培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,新課程標準要求:必須將學習重心從過分強調知識的傳授和積累向知識的探究轉化,將學習過程從知識的被動接受向知識的主動獲取轉化。這就要求物理教師開展好實驗探究教學。
一、初中物理實驗探究教學的現狀
作為課改實驗區(qū)的老師我訪問過很多的學校,有城鎮(zhèn)中學,也有農村中學,也和參加課改的老師們接觸和傾談的比較多。就目前而言,城鎮(zhèn)中學的實驗課開展的比較好,而農村的實驗教學相對要差一些。
對于城鎮(zhèn)中學來說,功能室齊備,實驗設備、器材齊全,實驗課開展較好。但是,個別老師為了趕教學進度,一味地上新課,占用學生實驗的時間,學生實驗開展得不盡人意。他們忽略了實驗在教學中的地位和作用,“聽一聽,不在心;看一看,懂一半;練一練,心智能力都發(fā)展”。只有當學生自己動手做、動手練,對知識和技能掌握才牢固。
而部分農村學校的實驗課就變了樣。個別學校沒有規(guī)范的實驗室,有的學校實驗器材不齊備,有的學校有實驗器材卻放在倉庫里無人問津。實驗課就憑老師一張嘴,學生實驗變成了演示實驗,演示實驗變成了老師講實驗,實驗教學就這樣一而再,再而三地打了折扣。不過有的老師做得很好,在實驗器材不足的情況下,千方百計想辦法,從生活中找器材、找設備,自制了不少經典的實驗器具。
記得我到一個偏遠的農村學校去聽課時,有個老師正在講液體內部壓強,在沒有規(guī)范的實驗器材有情況下要讓學生理解液體內部壓強這樣抽象的知識的確難度很大。這個老師制作了個簡單的器材,通過簡單的實驗讓學生理解了“液體內部壓強隨深度增加而增大”。他的方法是:(如圖)用一個小一點的薄壁塑料藥瓶,在瓶蓋上開個小孔插一根細玻璃管,用膠水把瓶蓋和玻璃管間的縫隙密封,在玻璃管滴一滴紅墨水柱。將這個薄壁塑料藥瓶放入液體中,放到深度較大的位置時紅墨水柱就升高,放到深度較小處時紅墨水柱就降低。這就讓學生非常容易歸納出“液體內部壓強隨深度增加而增大”的結論。
朱正元教授曾說過“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”,的確,就地取材,隨時實驗,可以使學生感到物理學就在自己身邊,研究物理學并不神秘,從而調動學生學習的積極性、主動性,養(yǎng)成實驗習慣,提高實驗技能,培養(yǎng)創(chuàng)造能力。
這說明實驗課的開展,并不全是受條件限制和制約的,只要我們態(tài)度端正、觀念明確,是可以較好地開展好物理實驗教學的。
二、新課改下的初中物理探究實驗改革
實驗教學是研究科技、發(fā)展科技的前提,實驗教學的改革將大大加強它應有的和重要的素質教育功能。目前我國正面對走向世界的重大挑戰(zhàn),對人才的培養(yǎng)也有了新的要求,我們必須對一向被人們忽視的實驗教學進行改革,把它從薄弱的環(huán)節(jié)提高到重要的地位上來。
(一)新課程中實驗教學必須轉變實驗觀念
據我了解,一般的老師在物理實驗教學中,更多的是把物理實驗作為物理學科理論教學的輔助手段,物理實驗的教育功能也僅停留在培養(yǎng)學生智力、操作技能、提高學習興趣、調節(jié)課程氣氛上,而忽視了實驗教學對學生的非智力因素和其它素質的全面發(fā)展的重要作用。我們教育者必須努力轉變實驗觀,要對實驗教學有一個全面的和科學的認識,真正意識到實驗教學本身獨特而重要的素質教育功能。實驗觀念的轉變是新課程改革中實驗改革的前提和保障,思想是行為的指南,只有我們教育者的思想轉變了,才會引起我們實驗教學實踐的轉變和改革。
(二)新課程初中物理實驗教學
1.定制實驗探究目標
實驗探究目標是整個實驗教學活動的出發(fā)點和最終歸宿,它對實驗教學起著導向作用,它也制約著實驗教學設計的方向,也決定著實驗教學過程的實施和實驗教學評價的開展。在初中物理課堂教學實踐中,必須有合理的、明確的、細致的、可以量化的實驗探究目標。說簡單一些,就是要讓教師自己明確這個探究實驗或這節(jié)實驗探究課要達到什么目的,要讓學生通過實驗探究掌握什么技能,歸納出什么結論。實驗探究目標不宜定制過多,但要定制確切,從而發(fā)揮其在整個實驗教學中的功能。
例如:有的老師只要是用到電流表的探究實驗就提出“練習電流表的使用方法”的目標,用到溫度計的實驗就提出“練習溫度計的使用”的目標等等。這樣提實驗探究目標那可以說就是敷衍和應付。如果在“探究串、并聯電路電流的規(guī)律”中提出“練習電流表的使用方法”的目標就比較恰當,學生才學習了電流表的使用規(guī)則,理當練習;若在“測量小燈泡的電功率”的實驗中提出這樣的實驗目標就不妥當了,因為在做這個實驗之前,電流表學生已經使用很多次了,已經很熟習使用方法了,再提這個實驗探究目標就沒有必要了。
在初中物理新課程標準中提到,實驗探究目標是讓學生經歷基本的科學探究過程,具有初步的科學探究能力,樂于參與和科學技術有關的社會活動,在實踐中有依靠自己的科學素養(yǎng)提高工作效率的意識。讓學生具有創(chuàng)新意識,能獨立思考,勇于有根據地懷疑,養(yǎng)成尊重事實、大膽想象的科學態(tài)度和科學精神;關心科學發(fā)展前沿,具有可持續(xù)發(fā)展的意識,樹立正確的科學觀,有振興中華、將科學服務于人類的使命感與責任感。
2.探究實驗教學因素的優(yōu)化
實驗教學因素包括實驗教師、學生、實驗教學內容以及實驗教學環(huán)境等,共同構建了實驗教學系統。在實驗教學的實施過程中,實驗教師的作用至關重要。實驗教師要根據具體的教學內容,靈活地選用教學方法,合理地使用教學媒體,創(chuàng)設適宜輕松的教學環(huán)境,充分調動學生的主動性、積極性和自主性。協調好各要素之間的關系,實現教學過程的最優(yōu)化,最大地發(fā)揮實驗教學的教育教學功能,從而促進學生主體的全面發(fā)展。
一般來說,實驗探究課學生的興趣是很濃厚的,學生的探究積極性是很高的,只要我們充分抓住學生的探究欲望和興趣,合理地組織實驗探究,學生的探究實驗就會取得意想不到的效果。在物理實驗教學中,盡可能讓學生動手做實驗,就應該創(chuàng)造條件讓學生動手做,讓學生在動手中觀察思考、討論分析、推理、判斷,自己去發(fā)現問題、解決問題和得出結論,使實驗探究的過程成為學生再發(fā)現的創(chuàng)新過程。例如:在學習“液化現象”時,課本上有壓縮體積液化的演示實驗,而沒有降溫液化的實驗,我們可以把化學中制取蒸餾水的實驗搬過來演示。而這部分教學內容剛好在初冬季節(jié),氣溫較低,也可以讓學生對著鐵皮文具盒或玻璃窗的玻璃呵氣,不一會鐵皮文具盒或玻璃窗上就會出現很多小水珠,讓學生體會、研究實驗現象,得出結論。由于學生的個體差異,在實驗分組中要注意學生的搭配,操作能力強的和操作能力差的搭配、基礎知識過硬的和基礎知識差的搭配。否則有的小組實驗探究開展的有聲有色,而有的小組卻冷冷清清,一塌糊涂。
在分組實驗的時候,教師不但要注意各實驗小組的活動,如:各小組器材是否有問題,各小組是否動手,各小組的實驗進度,各小組的實驗數據等,還要對有困難的小組要及時幫助指導,還要注意到組內每個人的活動,基礎好、操作能力強、性格外向的學生次次做,而其他同學坐著看,沒有達到人人操作、人人動手。針對上述情況,實驗教師在分組實驗時可以這樣安排:每次實驗時,由實驗小組組長任命一人為主,其他為輔,輪流做主,使全體學生的動手能力都能提高。
3.學生自主實驗探究能力的培養(yǎng)
在物理實驗中,我們可以激勵學生不限于課本中的器材,將器材開放,讓學生根據實驗的目的和原理去設計實驗,鼓勵學生寫出有獨立見解的實驗報告,然后根據不同的實驗類型,在課堂上進行交流,分析得出合理的器材與步驟,這樣就把以往學生抄實驗報告改變?yōu)榘l(fā)散思維的過程,如在講到用天平和量筒測量液體密度時,有些學生把課本中的玻璃杯換成了口杯等,在步驟上,有些學生把倒入部分鹽水改為全部倒入,還有些學生在步驟上先稱空杯的質量,再稱倒入鹽水后的總質量??等等。對于器材的選擇,我們要表揚了學生肯動腦筋;在步驟上出要肯定了將鹽水全部倒入的合理性,并對先稱空杯后再倒入鹽水稱總質量的做法進行了討論,分析這種方法在理論上是可以的,但在將杯中的鹽水倒入量筒測體積時,由于杯底和杯壁還粘有鹽水,使測得的體積小于杯中原有鹽水的體積,會造成較大的誤差。這樣使學生感到有一種成就的喜悅,師生探究的快樂,極大調動了學生學習物理的興趣,也使學生的創(chuàng)新能力在實驗探究中潛移默化地得到培養(yǎng)。
4.新課程中物理實驗教學應注意的幾個問題
(1)選用適當的方法設計實驗
設計實驗的方法有很多種,合理地設計實驗,是探究實驗的前提。實驗老師選擇一定的設計實驗方法,做到心中有數,不搞盲目實驗教學。
實驗探究設計的基本方法可歸納為下面幾種:
①平衡法:用于設計測量儀器。用已知量去檢測另一些物理量,例如:使用天平、彈簧秤、溫度計、比重計等測量工具進行測量實驗。
②轉換法:借助于力、熱、光、電現象的相互轉換實行間接測量,例如:使用電子溫度計進行測量溫度;使用頻閃攝影探究物體的運動;研究堅硬物體的形變[用一個厚玻璃瓶,在瓶蓋上開個小孔插一根細玻璃管,用膠水把瓶蓋和玻璃管間的縫隙密封,在玻璃瓶中裝滿水并上升到玻璃管中一段,當用力壓玻璃瓶外壁時,玻璃管中的水柱就會上升。(如圖)]等等。
③放大法:利用迭加、反射等原理將微小量放大為可測量,例如:螺旋測微器的使用、測細銅絲直徑、測一張薄紙的厚度等。
(2)新課程中物理實驗要注重培養(yǎng)操作能力
操作能力主要是對基本儀器的使用和數據讀出能力,儀器、設備的組裝或連接能力,故障的排除能力等三方面的培養(yǎng)。
①基本儀器及規(guī)范使用。
初中物理學生實驗涉及的基本儀器主要有:米尺、天平、停表、彈簧測力計、溫度計、電流表、電壓表、變阻器等。
其使用的規(guī)范要求:a.了解儀器的使用方法,明確測量范圍(量程)和精密程度(分度值);b.對某些儀器使用前的調零或記下零點誤差;c.牢記使用規(guī)則和操作程序;d.正確讀取數據。
②儀器、設備的組裝或連接。
要進行一個物理實驗總是需要先把各個儀器、部件、設備組裝起來,并要求裝配和連接必須正確無誤,具體要求是,布局要合理,要便于觀察和操作;連接要正確、簡單;實驗前要檢查,必要時進行預備性調節(jié)。例如:對于一個電路的連接,我們一般是讓學生按照電路圖從電源正極出發(fā)沿電流方向進行連接,亦可從電源負極出發(fā)逆著電流方向進行連接,連接完成后要認真檢查連接的正確性,甚至進行試觸,以檢查連接的正確性。但是如果有的學生,抽象思維敏捷,他不從電源開始連接,也不順著電流方向或逆著電流方向連接,只要他連接正確,我們也不要批評他,反而要給予肯定。
③探究實驗故障的排除。
實驗中的故障排除,不但是一種操作能力。它涉及對實驗原理的掌握程度,分析處理問題的方法,對各部件工作情況的了解等,是一種綜合運用能力。例如:
如圖所示是小王同學連接的實驗電路,當開關閉合時,兩個小燈泡都不亮,小王用一段導線來檢查該電路的故障。用電壓表并聯到L1兩端,電壓表無示數;用電壓表并聯到L2兩端,電壓表仍無示數。則電路的故障可能是什么?這是一個綜合性強的問題,要涉及到很多知識。比如:串聯電路的電壓特點;電壓表的操作規(guī)則等等。
(3)新課程中物理實驗要注重培養(yǎng)觀察能力
中學物理實驗中的觀察是一種有目的、有計劃而且比較持久的思維知覺。一般需要重點觀察實驗的基本儀器、實驗的設備和裝置,實驗中的各種物理現象和數據、圖像、圖表,以及教師的規(guī)范化操作等。
物理實驗觀察,通常采用的方法有:比較觀察法和歸納觀察法。
①比較觀察法:人們認識事物、現象,往往是通過對兩個事物、現象的對比,或把某一現象發(fā)生變化的前、后情況進行比較來實現的。
例如:在學習沸騰現象時,可以觀察液體沸騰前和沸騰時的情況進行比較,細致、敏捷、全面、準確地得到沸騰含義;我們還可以人為地控制條件,使液體分別在常壓、加壓、減壓的比較下沸騰,總結同一種液體,沸點隨外界氣壓變化而改變。
②歸納觀察法:總結一些現象的一般規(guī)律,反映現象的實質時,或研究一些涉及變化因素較多的問題時,通常采用歸納觀察法。即,通過對個別現象分別進行觀察,得到一些個別的結論,再分析、歸納,從而得出一般規(guī)律。例如:我們做滾擺實驗時,通過觀察滾擺在上升和下降時速度的變化來分析它動能和勢能的轉化。
三、輔助實驗手段的應用
(一)多媒體輔助實驗教學
多媒體輔助實驗教學是采用直觀方法展示事物的本質和內在聯系,它具有聲像并茂,形象鮮艷,再現迅速,感染力強,能突破時空限制等特點,并適合青少年的年齡特征,極大地提高了學生的學習興趣。它的運用彌補了傳統實驗教學的局限性,能充分地把教師、學生與實驗融為一體,增加了演示實驗的可見度和清晰度,提高了學生的多種感官效能,降低了學生的感覺閾限,讓多媒體輔助教學與實驗演示產生珠聯璧合的最佳效應,是其它方法難以做到的。
1.多媒體輔助實驗教學提高實驗的可見度和清晰度。
對實驗過程和現象的觀察是物理實驗教學的重要環(huán)節(jié)。借助多媒體輔助實驗教學為學生創(chuàng)設觀察的通道,將實驗現象投影放大,能增加可見度,縮短觀察時間,提高實驗效果。
例如在做“海波的熔化”的演示實驗時,我們會遇到幾個問題。
一、遠處的學生看不清海波狀態(tài)的變化和溫度計示數的變化;
二、由于海波純度的影響,固體海波在溫度未達到48℃時就開始熔化了。把海波熔化的實驗做成CAI課件,就可以讓所有的學生看到在理想狀態(tài)下的海波熔化現象了,這對學生理解晶體熔化時溫度保持不變有很大的幫助。
當我們向學生展示一些較小或復雜的實驗器材時,常常會擔心學生看不清楚而不能認識各部分的名稱。例如:我們在教學認識內燃機結構時,即使我們用內燃機模型給學生講解,但可見度仍會讓部分學生分不清各部分的名稱。我們借助CAI課件和Flash動畫來講解內燃機的結構就容易的多了。老師講得輕松,學生理解也快,這就大大地降低了實驗的難度。
我們在演示動能和彈性勢能相互轉化的實驗時,會遇到這樣的問題,由于木球撞擊彈簧片、彈簧片彎曲形變、彈簧片恢復形變反推木球的過程發(fā)生時間太短,學生根本就看不到實驗現象。通過CAI課件,可以把實驗的過程放慢,讓學生看到木球慢慢地撞擊彈簧片,彈簧片慢慢變彎曲發(fā)生形變,老師再暫停動畫講解:此過程中木球的動能轉化為彈簧片的彈性勢能;老師再接著放動畫,彈簧片恢復形變,將木球反彈回去,此過程中彈簧片的彈性勢能又轉化為木球的動能。這樣通過CAI課件的慢放,學生也就詳細地看到了整個實驗的過程,較容易理解其中的能量轉化。
2.多媒體輔助實驗教學增強演示實驗的效果。
部分物理演示實驗可見度小,演示效果不佳,很難突破教學難點和重點。尤其是后排的學生很難看清實驗操作的方法和發(fā)生的現象,影響學生情緒,也影響了實驗教學的效果。借助多媒體輔助實驗教學使學生容易理解和接受。
例如:學習“牛頓第一定律”中的演示實驗,演示在三種情況下(平面上鋪毛巾、白布、木板),同一輛小車保持從同一高度由靜止開始下滑,觀察小車在三種不同物體表面上的運動情況。實驗演示效果并不理想,只是從生活經驗中得到結論。把它制成CAI課件,學生非常直觀地看到了平面越光滑,小車在水平面上滑行得越遠。在此基礎上,學生很容易理解牛頓第一定律所說的“一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)”。
3.多媒體輔助實驗教學可優(yōu)化實驗操作步驟的講解。
將實驗指導,規(guī)范的操作方法制成CAI課件,這樣就把實驗過程清楚地顯示出來,優(yōu)化了實驗操作步驟的講解,使學生對操作步驟和方法以及操作要領獲得深刻印象,在操作的同時,對照投影內容及時調查,較好地解決了用大量時間去講解實驗步驟的問題。使學生有充足的時間動手操作,同時教師也有時間深入到學生中去指導,提高實驗的成功率。
例如:用伏安法測電阻的實驗中,要分別觀察電流表、電壓表,調零電流表、電壓表,移動滑動變阻器等等,中間實驗小步驟多,難度較大,把它制成CAI課件在屏幕上顯示并結合講解,使學生較好地、較快地掌握實驗步驟和方法,這樣學生的操作速度加快,錯誤減少,大大節(jié)約了時間,成功率明顯提高,多數同學獲得較為滿意的效果。再如:用電流表測電流實驗時,對電流表的使用初學者經常出錯,通過CAI課件顯示出電流從正極流入,負極流出,電流表串接,根據量程正確讀數,如果并接或反接易燒毀,用其它顏色強調量程,這樣比較形象、直觀,使學生留下深刻的印象。
(二)數碼展示臺輔助實驗教學
多媒體輔助實驗教學形象、直觀、可見度大。但有它的缺點,那就是容易讓學生產生不真實的想法,很大程度上降低實驗的真實性,所以多媒體輔助實驗手段不能代替演示實驗。
我們在演示一些微觀的、不易觀察的實驗現象,為了讓學生能夠更清晰、更直觀地觀察實驗器材和實驗現象,我們對所演示的實驗進行數碼投影不防是個好辦法。它可以把實驗器材放大,形象在展示在屏幕上,還能把實驗過程、實驗現象實況展示在學生面前。
例如:使用螺旋測微器來測量,教師拿著螺旋測微器講其組成、結構和工作原理以及使用方法,由于可見度小,收效甚微,而把螺旋測微器放到數碼展示臺上投影到屏幕上給學生講解其結構和工作原理,學生就容易接受多了。在使用時,旋動旋轉旋鈕和微調旋鈕,測微螺桿向右移動的距離就是所測長度,這個距離的整數部分由固定刻度上讀出,小數部分由可動刻度上讀出,用一根鋼針指著進行讀數,使學生觀察得清清楚楚,很快掌握其使用方法。
再如:磁場的演示實驗。過去我們的做法是,先把六個小磁針放在講桌上圍成一個圓圈狀,中間放一個條形磁鐵,觀察小磁針南、北極的方向變化。但是,由于講桌較高不利于學生觀察,前排學生能看得見一些,后排的學生就一點也看不到了。為了解決這一問題,我把這個實驗放在數碼展示臺上做。具體做法是,在展示臺上鋪一張紙(避免實驗器具劃傷展示臺),將六個小磁針放到展示臺上圍成一個圈,介紹完實驗原理及小磁針南北極后,把條形磁鐵放在小磁針圍成的圓圈中間,這樣實驗現象即可通過展示臺投影到屏幕上,實時、準確地呈現出實驗現象,全體學生都可以清晰及時地觀察,而且還有助于激發(fā)學生的觀察興趣,集中學生的注意力。
將電教媒體科學地運用于中學物理實驗教學,與實驗教學相互交融,有機結合,將彌補實驗操作中由于器材、環(huán)境等原因造成的不足,是提高中學物理實驗教學質量的有效途徑。
四、課外實驗的開發(fā)
新課標提出這樣的理念:從生活走向物理,從物理走向社會。物理課程應貼近學生生活,符合學生認知特點,激發(fā)并保持學生的學習興趣,通過探索物理現象,揭示隱藏其中的物理規(guī)律,并將其應用于生產生活實際,培養(yǎng)學生終身的探索樂趣、良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。通過從自然、生活到物理的認識過程,激發(fā)學生的求知欲,讓學生領略自然現象中的美妙與和諧,培養(yǎng)學生終身的探索興趣。
物理課由于實驗多,往往是學生最愛上的課,注意力最集中的課。但是長時間的一成不變,學生的興趣也會大打折扣。多開展課外實驗,是課堂實驗的有效補充,也讓物理學更貼近生活,讓學生感到物理就是身邊、科學就在身邊。我常常在備課時就設計了一些簡單課外實驗,讓學生下課后、回家后去做。不但可以鞏固基礎知識、培養(yǎng)學生的能力、激發(fā)學生的興趣,最大的好處是讓大多數學生有成就感,其效果勝過做幾道書面題。
在學習了光的色散后,我發(fā)現很多學生很快就忘記了白光由七種色光組成的。于是我就利用活動課的時間帶著學生做了一次人造彩虹。烈日下,我端著一碗水和學生來到操場中間,學生們用各種眼神望著我,懷疑的、驚奇的、欽佩的。我用力喝了一口水,使勁噴出去,陽光下,一道小小的彩虹瞬間出現在我噴出的水霧中。學生那個興奮勁足??!一陣狂呼,校長還以為出了什么事。之后,學生各自端一碗水都來研究這人造彩虹,居然還有學生總結出要背對陽光才能看見彩虹的結論。從此,在學生的心中彩虹再也不是科幻中描述的那么神奇了。
在學習了物體的浮沉條件后,我安排學生回家用鹽水和雞蛋繼續(xù)做實驗。第二天,有個學生拿著一個雞蛋來找我,說:“老師,為什么我家的雞蛋不沉于水?不是說雞蛋的密度大于清水的密度嗎?”這可為難我了,望著這奇怪的雞蛋,還真不好給學生解釋。突然我想起小時候幫父母收稻谷時水田中那一個個漂浮的臭鴨蛋,終于有了答案:“你家的雞蛋變質了,臭了。”學生小心的敲破蛋殼,一股臭味噴了出來,我們都笑了。
課外小實驗及小制作是課內演示實驗、學生實驗的有效補充,是以學生獨立為主的實踐活動。在選題、取材、時間、空間上都比課堂教學有更大的靈活性,可以在相當大的程度上讓學生獨立操作、獨立思考和獨立解決問題,因此有利于學生施展聰明才智,培養(yǎng)能力,發(fā)揮創(chuàng)造力。學生從獨立實踐中,能夠不斷獲得正反兩方面的經驗和教訓,這是教學手段所無法傳遞的教育信息。
實驗探究能力很大程度上影響了學生將來的發(fā)展方向,世界上許多發(fā)達國家重視實驗教學的經驗值得我們借鑒。德國物理教育界流傳著這樣一種說法:“沒有實驗的課,不算是一堂成功的課”。德國的物理教師除了極少數純理論課沒有實驗外,一般每堂課要做2-3個實驗。美國物理教師更重視實驗探究,在他們上的每一節(jié)課中至少要做一個實驗。有的是課本上要求的實驗,有的是他們自己設計的實驗,學生課堂上動手活動量較大,有半數以上的課是在實驗室渡過的??上攵?,實驗探究教學在中學物理教學中的重要地位。大量的信息資料顯示:沒有一定數量、質量演示實驗的物理課是不成功的課;學生實驗開展得不好的物理教學不能稱其為合格的教學。
參考文獻:
[1]馬世紅.設計性研究性物理實驗的實踐情況[J].物理實驗,2004.11