第一篇:新課標下高中物理探究性實驗教學策略---李鋒
新課標下高中物理探究性實驗教學策略
鐵力市第一中學物理組 李鋒
隨著基礎教育課程改革的深入進行,學習過程中要以探究性學習為核心的教育新理念,已成為物理教學改革創(chuàng)新的關鍵?!镀胀ǜ咧形锢碚n程標準》指出:“高中物理課程應促進學生自主學習,讓學生積極參與,樂于探究,勇于實踐,勤于思考。通過多樣的教學方式,幫助學生學習物理知識與技能,培養(yǎng)科學探究能力,使其逐步形成科學態(tài)度、科學精神,從而提高學生的科學素養(yǎng)?!蔽覀冎馈疤骄啃詫W習”是學生在教師指導下,從自然、社會和生活中選擇、確定專題進行研究,并在研究過程中主動地獲取知識、應用知識、解決問題的一種學習方式。
物理學科,其知識來源于生活,是人們在不斷實踐的基礎上總結出來的科學真理,隱含著實踐——認識——再實踐——再認識直至獲取真知的全過程。物理是一門自然科學,實驗是最能發(fā)揮學生主觀能動性的踐行方式,物理實驗讓學生有了親身參加實踐的機會,在獲得知識的同時,還培養(yǎng)了學生動手動腦的習慣與能力。所以在中學物理教學中,充分挖掘和開發(fā)物理實驗在探究性學習中的功能,對于改變學生的學習方式,形成終身學習的能力具有重要的意義。
1.通過物理實驗,創(chuàng)設情境,引導學生進行探究性學習。探究性學習是指學生在發(fā)現“問題”的情境下,產生的一系列諸如觀察、實驗、總結和交流等學習活動。在物理學習中,除了讓學生自主地發(fā)現問題外,教師更要通過各種途徑創(chuàng)設問題情境,引導學生發(fā)現問題和提出問題。而物理實驗是非常形象、非常生動而又直接的創(chuàng)設問題情境的方法之一。
2.通過物理實驗驗證假說或猜想,培養(yǎng)學生的科學能力和素養(yǎng)。通過物理實驗來驗證假說或猜想,就要求在實驗中嚴格控制實驗的條件。探究性學習中的假說或猜想的實驗方案,在不同的條件下,可能會產生不同的實驗結果,要使實驗能夠驗證假說或猜想,實驗條件必須和題設的條件一樣。通過在實驗驗證過程中對實驗條件的選擇和控制,使學生在探究過程中了解到對實驗條件控制是實驗的靈魂,從而有效地掌握科學研究的方法。3.更新認識,充分發(fā)揮物理實驗在物理教學中的探究功能。長期以來,人們在物理教學領域中,過多地注重實驗所起的驗證原理、通過形象直觀的方式獲得知識和培養(yǎng)實驗技能的作用,而物理實驗在物理教學中的探究功能沒能得到充分的發(fā)揮。以物理實驗作為探究性學習的途徑,就必須變“驗證性實驗”為“探究性實驗”,恢復物理實驗的探究性面貌,發(fā)揮物理實驗的探究功能。
在課堂教學中和物理概念一樣,在學生獲取物理知識的同時,更注重學生探索、總結物理規(guī)律的親身體驗和過程。即讓學生通過“觀察、比較、分析,發(fā)現、提出問題,做出解決問題的猜想,嘗試解答并進行驗證”的過程去揭示知識規(guī)律,求得解決問題的方法和途徑.其實質是讓學生學習科學研究的思維方式和研究方法,從而培養(yǎng)學生主動探究、獲取知識,解決問題的能力;探究性學習獲得物理規(guī)律常用的科學方法是:“提出問題、搜集信息資料-提出假設-實驗探究-實驗驗證-歸納演繹-物理規(guī)律”。
4.以習題為載體進行的多角度探究性學習
從不同角度探究問題,有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維,優(yōu)化思維品質,提高學生發(fā)現、分析、解決問題的能力。所以在教學中應選取一些學生在知識理解上存在盲點的題目,通過師生互動,引導學生進行積極探索。
例如,在光滑的水平桌面上有一質量為M的小車,小車與繩子的一端相連,繩子另一端通過定滑輪吊著一個質量為m的砝碼,砝碼離地高h,若使小車、砝碼從靜止開始釋放,到砝碼著地時,在此過程中,繩子拉力對小車所做的功為多少?部分同學得出這樣的答案,繩對小車工做功為mgh,我問了這樣的同學是怎么考慮的,他們認為當拉力與位移方向相同時,拉力做功就是拉力與位移的乘積,我對此說法先不做定論,而是把問題讓同學們分組討論,并作提示,這樣大家拿用紙和筆,你一言,我一語分析起問題,有的同學以系統(tǒng)為研究對象運用牛頓第二定律求出繩的拉力,進而求出拉力做功,有的同學先用機械能守恒定律求出物體落地時的速度,再運用動能定理求出繩拉力所以做的功。通過這樣的以習題作為探究的載體,培養(yǎng)了同學們的思維能力、協作精神,也必將增強同學們進行探究學習的信心。
5.把演示實驗、學生分組實驗改為隨堂實驗。目前,我國的中學物理實驗教學主要有三種形式:演示實驗教學、分組實驗教學和課外實驗活動。課堂實驗教學以前兩種形式為主,這兩種教學形式各有其優(yōu)點和缺點。演示實驗教學相對于“灌輸教學”而言,注意了學生的認識規(guī)律,教學效果較顯著,但因學生未親自參與實驗,對物理現象的認識不夠清晰,對知識的掌握不很牢固、深刻,實驗能力和創(chuàng)造能力也難以很好地得到培養(yǎng);學生分組實驗雖是學生做實驗,對已學過的物理知識進行驗證或測定某個物理量,加深了對物理概念和規(guī)律的理解,但難以充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力和開拓精神。把演示實驗和學生分組實驗的優(yōu)點合二為一的教學方法是隨堂實驗教學。一般來說,在學生進行分組實驗前,教師要在課堂上進行授課和做演示實驗,無形之中,重復了課時;而隨堂實驗教學是師生在實驗室共同做實驗來“重新探索”或“重新發(fā)現”物理規(guī)律,無需實驗前教師專門做演示實驗,節(jié)約了課時,而且能產生啟發(fā)性的教學效果。如“加速度和力的關系”、“加速度和質量的關系”兩節(jié)課,把演示實驗和學生實驗合并為學生隨堂實驗,通過電火花描跡,學生能很快得出“加速度與合外力成正比”、“加速度與質量成反比”的結論,并做出了a—ΣF和a—l/m圖象,既解決了“牛頓第二定律”演示實驗難做的困難,又減少教學時間,并且將驗證性實驗改成了探索性實驗,提高了學生學習物理的興趣,培養(yǎng)了學生的探索精神。
6.變經典實驗為學生嘗試設計、創(chuàng)新實驗。教材中的一些經典實驗,有的由于實驗條件難以控制,難以達到實驗所需的條件,有的由于其它條件而使實驗結果和教學內容難讓學生信服、接受。如果讓學生自己去設計和創(chuàng)新這些實驗,則對學生知識的掌握和能力的培養(yǎng)有非常重要的作用。
7.根據教學需要適當補充實驗。在教學過程中,根據學生的年齡特點和認識水平,可采取適當補充物理實驗的方法來提高課堂教學效率,這有利于加強學生對課本理論知識的理解和掌握,培養(yǎng)學生的思維能力,調動學生的積極性。
實驗探究是科學探究的重要方式,我們不可能也沒有必要將所要求的內容都設計成探究性的。最值得選擇的內容應該是對于學科來說具有核心和基礎地位的那些概念和規(guī)律性知識,因為學生真正理解了這樣的知識.就等于掌握了學科知識的主干,形成了擴充和擴展自己知識結構的能力。
探究性實驗教學就是培養(yǎng)學生自己在現實生活和學習中,主動發(fā)現問題并解決問題的能力,從而提高學生的科學素養(yǎng)。
不論什么內容的探究性物理實驗,都應該把促進學生的全面發(fā)展、培養(yǎng)學生敢于質疑和求實創(chuàng)新的科學精神,既培養(yǎng)學生的科學探究能力,又提高學生的人文素質作為我們教學的落腳點。
第二篇:淺析新課標下高中物理探究性實驗教學方法的研究教育論文
摘要:物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理實驗在物理教學乃至整個科學教育中占有重要的地位,實驗是中學物理教學的重要內容,新課程標準的實施為物理實驗提供了一片沃土。作者通過對相關文獻及資料的分析,以及新課程標準指導下的高中物理實驗課教學,對物理探究性實驗的界定、物理探究性實驗的內容的選擇和設計原則進行了探討。
關鍵詞:新課標高中物理實驗教學探究性實驗教學方法
物理學是一門以實驗為基礎的自然學科。實驗是物理探究的重要科學方法,高中物理實驗教學的改革應當關注探究思想的介入,改變將實驗的功能僅歸于驗證理論和培養(yǎng)動作技能的觀點。2003年3月31日教育部頒布了《普通高中物理課程標準(實驗)》,指出高中物理的課程的基本理念是:①在課程目標上注重提高全體學生的科學素養(yǎng);②在課程結構上重視基礎,體現課程的選擇性;③在課程的設置上體現時代性、基礎性、選擇性;④在課程實施上注重自主學習,提倡教學方式多樣化;⑤在課程評價上強調新觀念,促進學生發(fā)展。課程目標從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度提出了要求??茖W探究被提到前所未有的高度,科學探究己經成為物理課程的基本理念之一,被列入課程目標和內容標準,同時還被作為重要的教學建議之一。
基于以上原因,在新課程實施的初期,對新課標下物理探究性實驗進行研究具有一定的理論和實踐意義,可以為課改和新課程的實施提供參考。
1.物理探究性實驗的定義
物理探究性實驗是為了探求物理知識,學會一定的物理研究方法等而進行的涉及提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作等活動。它是物理領域中的科學探究。在具體的教學實施過程中,可以涉及科學探究的某幾個環(huán)節(jié),也可以是全過程,分別是“部分探究”和“完整探究”。實驗探究現己成為理科教學的重要標志,也是日前一些發(fā)達國家的中小學理科教學的基本教學手段和學生活動的主要形式。
2.物理探究性實驗的設計原則
2.1主體性原則。整個探究性實驗學習活動始終要圍繞學生自己發(fā)現—選擇—探究—解決問題這個研究活動過程來設計,以學生的活動為中心,放手讓學生自己去研究、探索,把學習活動的主動權交給學生,教師在其中只起點撥的指導、領路作用。在設計探究性實驗時,要充分考慮如何激發(fā)學生對問題情境或探究內容的興趣和探究動機,要保證探究活動過程對學生的開放性,給學生提供自主探索、自主創(chuàng)造的機會,讓他們各盡所長,充分發(fā)揮。
2.2目標的原則。做每個實驗都要有明確的目的,具體到探究的每一步也要有明確的目標。這里的目標包括知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三方面。當然具體到每個探究性實驗,其目標可能有所側重。只有明確了要達到的目標,探究就有正確的方向,學生就能在探究過程中經受住困難或挫折的考驗,從而對探究過程的艱辛與樂趣體驗得更深刻。
2.3科學性原則。探究性實驗設計中的實驗原理科學、裝置合理、操作程序和方法正確,探究性實驗設計的全過程都科學、合理,所采用的設計標準、方法、步驟等都有一定的理論依據或實踐基礎,得出的實驗結論就可能是正確的。在整個探究過程中,要著重培養(yǎng)學生科學思維方法,觀察和記錄實驗的方法,以提高學生的科學素養(yǎng),這也正是探究性實驗設計的宗旨。
2.4趣味性原則。探究性實驗的設計要充分考慮學生心理特點和認知水平,實驗設計要生動、有趣,能使學生在進行實驗探究時,自始至終保持很高的興趣。
2.5簡約性原則。簡約性是指要用盡可能簡單的實驗方法和實驗裝置,用較少的實驗步驟和器材,在較短時間內達到預期的日的。用簡單易行的、合理的實驗設計,沖淡學生怕實驗準備工作麻煩的情緒;用新材料、新工具降低實驗的操作難度。實驗設計簡約,裝置簡單,操作簡便,節(jié)約時間,整個實驗過程中沒有過多的干擾,學生將主要精力集中在探究目的上。簡單就是美,恰當的實驗設計既突出實驗重點,又沒有冗長的實驗步驟。
2.6互動性原則?,F代教育理論指出,教學過程是師生交往、積極互動、共同發(fā)展的過程,師生互教互學形成一個真正的“學習共同體”。在教學中,存在著師生間、生生間的交往。交往的基本屬性是互動性和互惠性。信息交流實現了師生互動,相互溝通、相互影響、相互補充,從而達到了共識、共享、共進。
3.新課標下高中物理探究性實驗內容的選擇
實驗內容是實施物理實驗并使教學效果達到預期目標的根本。物理實驗中蘊藏著極為活躍的因素,隨時會出現許多學生意想不到的問題,對與活化學生學習的知識和訓練思維有很大的好處。在實際選擇內容時要考慮到以下幾個問題。
3.1目標的全面性。傳統(tǒng)的實驗教學在目標上主要強調知識的獲取,包括一些具體的實驗技能。而探究實驗教學應具有更加全面的目標,不僅包括知識方面,而且應該包括態(tài)度、情感、能力等諸多方面。按照新課程標準的要求就是知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀這三個維度的要求。課程標準對科學探究及物理實驗能力要求,即提出問題、猜想和假設,制定計劃與設計實驗,進行實驗與收集數據,分析與論證、評估,以及交流與合作。
3.2內容要在學生的“最近發(fā)展區(qū)”內。所謂“最近發(fā)展區(qū)”,就是學生獨立解決問題時的實際發(fā)展水平與學生在教師引導下解決問題時的潛在發(fā)展水平之間的距離。教師的引導應高于學生原有的水平,否則學生得不到應有的發(fā)展;但也不能差異過大,否則會導致學生學習失敗,對學習失去興趣。
3.3內容要貼近生活、貼近社會。很好地聯系學生的生活實際和社會實際,可以提高學生對物理的學習興趣,使學生感到物理就在自己身邊,也可以使學生在知道和理解物理知識的基礎上,能夠清楚所學的知識能用于做什么和怎么做,同時對物理的本質和價值,有一個正確的認識。
3.4內容要結合課程標準。新課程標準中的實驗可以分成幾類。
第一類是在表述上有“通過實驗,探究……”等字樣的實驗,是一類基本的探究性實驗,是課程標準規(guī)定了的。這樣的實驗的例子有以下一些:通過實驗,探究加速度與物體質量、物體受力的關系;通過實驗探究決定導線電阻的因素,知道電阻定律;通過實驗,探究單擺的周期與擺長的關系。
第二類是在表述上有“通過實驗知道……”“通過實驗認識……”“通過實驗了解……”“通過實驗理解……”“經歷……實驗過程,了解……”等字樣的實驗。這樣的例子有:通過實驗認識滑動摩擦、靜摩擦的規(guī)律,能用動摩擦因數計算摩擦力;通過實驗了解物體的彈性;通過實驗理解光的折射定律;通過實驗知道常見傳感器的工作原理。對于這樣的一類實驗,可以根據實際需要,把它們設計成探究性實驗。
有些課程標準上要求“通過實驗演示……”等字樣的實驗,這類實驗,也可根據情況設計成探究性實驗,比如:用錄像片或計算機模擬演示以粒子散射實驗。
還有些實驗是不適合被設計成探究性實驗的,主要是儀器使用、操作訓練等類型的實驗。比如:初步了解多用電表的原理;通過實際操作學會使用多用電表;以多用電表為測量工具,判斷二極管的正負極,判斷大容量電容器是否斷路或者漏電。
4.展望
新課程的實施勢在必行,科學探究作為基礎物理課程改革的基本理念,體現在課程目標、課程內容、教學方式、學習目標和課程評價等方面。實驗是物理探究的重要科學方法,高中物理實驗教學的改革應當關注探究思想的介入,改變將實驗的功能僅歸于驗證理論和培養(yǎng)動作技能的觀點。從這個意義上說,物理探究性實驗教學的升展是必然趨勢。在新課程標準下如何更好地進行物理探究性實驗的教學,還有很多問題值得探討,比如,如何安排實驗探究的內容、時間,如何對物理探究性實驗進行評價,如何開發(fā)物理實驗方面的教學資源比如實驗室資源、教師人力資源,等等。
參考文獻:
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第三篇:高中物理實驗教學策略研究
高中物理實驗教學策略研究
一、課題背景
1999年6月,中共中央發(fā)布的“關于深化教育改革全面推進素質教育的決定”指出“素質教育要以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力為重點”。而同時,全球在“物理教學”方面的共同聲音是:“世界范圍內的物理教學效率低!”;在中國,普遍的反映是——“物理難教”、“物理難學”!“怎樣提高物理教學質量”,“怎樣提高學生學習效率”,既是物理學習論的孜孜所求,也是中學物理教學現實之惑。
物理學是一門以實驗為基礎的科學,沒有實驗就沒有物理學。據統(tǒng)計,在獲得諾貝爾獎的物理學家中,有74%的是因實驗而獲獎的,由此可見實驗在物理學發(fā)展中的重要性。在物理教學中,由于實驗能給學生學習物理創(chuàng)設良好的環(huán)境,促使學生主動地獲取知識和發(fā)展能力,促進科學品質和世界觀的形成;能使學生掌握實驗的基礎知識和基本方法,發(fā)展實驗能力,因此,實驗是物理教學的基礎。由于物理實驗本身就是物理學不可分割的重要組成部分,因此,實驗是物理教學的重要內容。由于物理實驗能使學生知曉科學家探索和發(fā)現物理規(guī)律的過程,幫助學生掌握科學的學習方法,理解理論和實踐的關系,因此,實驗是學生掌握物理知識的重要方法。由于實驗具有直觀具體、形象生動的特點,結合實驗進行教學能從具體到抽象,從簡單到復雜的幫助學生理解和掌握物理知識,另外,物理實驗對學生的學習有著獨特的促進作用,物理實驗對學生物理學習有著不可替代的的促進機制。因此,實驗是物理教學中必不可少的重要手段。由于實驗在物理教學中具有不可替代的重要作用,因此,廣大物理教師對實驗教學的重要性有著越來越深的認識。實驗教學的自覺性正在逐年提高,“粉筆加黑板”的物理教學方式已幾近絕跡。
然而,實驗教學還存在著很多問題,從表面上看就存在著諸如實驗開出率低、以講代實驗、或黑板上畫實驗、用多媒體模擬實驗、復習課不見實驗等現象;從效果上看,也存在著實驗走過堂、追求形式而收效甚微、學生實驗操作能力以及創(chuàng)新能力差的現象。
為解決以上問題,我們想通過對高中物理實驗教學目標、教學策略與教學評價的研究,從思想上引起廣大物理教師對物理實驗教學的重視,加強對物理實驗教學理論的研究,更好地為教育教學服務。實驗教學目標的制訂和實施,是中學物理教學改革的重要組成部分,也是中學物理教學由應試教育轉向素質教育的重要的改革實踐。實驗教學目標對實驗教學起到導向、反饋和調節(jié)作用。它有利于實驗教學目的明確化,實驗能力培養(yǎng)的具體化;有助于提高實驗考試的科學性,保證實驗教學效果評價的客觀性和有效性,從而有助于改進實驗教學。大面積提高實驗教學的質量,促使廣大學生更好地達到新課程標準以及教學大綱的基本要求。
二、課題界定
1、高中物理實驗教學目標就是高中階段物理實驗教學想要達到的境地或標準,它是實驗教學的出發(fā)點和歸宿,也是實驗教學實施和教學評價的基本依據。物理實驗教學目標主要包括以下三個方面,即認知領域的實驗教學目標、操作領域的實驗教學目標和情感領域的實驗教學目標。
2、高中物理實驗教學策略就是根據高中物理實驗教學目標而制定的教學方針和教學方法。它包括如何根據實驗教學內容、類型、教學目標等優(yōu)化整合教學資源、設計實驗、設計實驗教學模式等,這里蘊含實驗設計策略、實驗創(chuàng)新策略、多媒體輔助策略等。
3、高中物理實驗教學評價就是對實驗教學評定其價值高低,主要通過對學生在認知領域、操作領域和情感領域的教學目標達成度考查來實現。考查的方法主要有試卷型、操作型以及試卷和操作結合型等。
三、研究目標
1、通過本課題研究,有效促進學生的物理學習。
物理學習,是學生的物理認知結構與物理環(huán)境作用的過程。物理實驗,是學生與物理環(huán)境相互作用最頻繁、最直接、最迅速的形式;是學生形成概念、探索規(guī)律的基礎;能有效誘發(fā)學生認知,能有效促進學生的物理學習,有助于學生把握事物本質,能深刻地影響物理問題解決,能使認識由直觀變抽象、由抽象變?yōu)榫唧w,從而實現認識上的兩次飛躍。
2、通過本課題研究,有效促進教師的專業(yè)化發(fā)展。
物理實驗,是化枯燥為生動、化抽象為具體、化平淡為神奇的重要的教學手段?!笆┙讨?,貴在誘導;進學之功,貴在心悟”,教學中高度重視、積極運用物理實驗,對學的“悟性”啟發(fā)、教的智慧尋找都是一種內生性的基質煥發(fā),也只有重視實驗基礎,才能讓窘迫的物理教學煥發(fā)出智慧的生命與實踐的活力。
3、通過本課題研究,為學校的教育發(fā)展做出貢獻。
江陰高級中學以“為學生的終生發(fā)展奠基”為教育理念,通過本課題研究,可以將此理念更好地落實到教育教學中去,真正地促進學生素質全方位發(fā)展。同時,通過本課題研究,將更好地促進校本教材的研究與開發(fā),更好地適應社會對學校教育的要求。
四、理論依據
1、理論假設
通過確立現代實驗教學思想,建立靈活多樣的物理實驗教學方法論體系和教學模式,構建實驗教學資源庫,培養(yǎng)掌握現代實驗教學理論的新型物理教師隊伍,可以構建起全新的物理實驗教學體系,提高物理教學效益。
2、理論依據
“高中物理實驗教學目標、教學策略與教學評價”的理論依據是豐富而深厚的,主要有以下幾個方面:
現代教學論認為:課堂教學的本質是信息傳遞過程。傳播者、受傳者與教學傳播媒體是課堂教學的三個要素。遵循信息傳播、反饋調控的原理,整體性和有序性的整合原則,強化教學媒體傳遞的力度和作用,優(yōu)化組合傳播者、受傳者與教學傳播媒體,是提高受傳者主動接受轉換信息的有力措施,是提高教學效率與效果的有效方法。
物理教學法認為:教學方法和教學手段是為學生認識物理世界的規(guī)律性這一教學目的服務的。如果說,正確的教學方法是教師對教學規(guī)律的自覺運用,那么,有效的教學手段就是運用過程中教學媒體的綜合。物理教學中,物理實驗就是最為常用、也是最為有效的一中教學手段。
心理學理論認為:從心理學角度來看,現代教育媒體的心理意義在于它通過物理刺激量的加強來增加心理感受量,從而提高教學效率和教學質量。心理實驗表明,感覺本身包括運動和變化的成份,它包括內導環(huán)節(jié),又包括外導環(huán)節(jié)。感覺將言語符號的積極譯碼作用包括在自己的成份中,而知覺過程的積極性質更加明顯,對象知覺不僅具有多種感受器的性質,而且依靠一系列分析器的協同工作而更積極地把運動和變化的成份包括在自己的組成之中,而感知物理現象恰恰是學習物理的第一步。
五、研究內容
1、新課程標準下中學物理實驗教學的分類與教學目標研究。
2、新課程標準下中學物理實驗教學的策略研究,包括學生實驗的教學策略、演示實驗的教學策略、研究性學習中的實驗教學策略、校本課程中的實驗教學策略等,并在此研究基礎上,研究設計各類實驗教學模式。
3、新課程標準下中學物理實驗教學的評價機制研究。
六、操作要點
本課題的研究方法屬于行動研究法,輔以教育實驗法,文獻檢索法,調查研究法。
七、研究過程
研究大致分三個階段:
1、準備階段(2006年3月――2006年6月)
⑴學習有關理論,積累資料,成立課題研究組,擬定研究方案。
⑵將課題分成若干個子課題,由相關老師負責,形成研究與實施網絡。⑶編制課題研究實施計劃。
⑷組織相關老師學習課題研究理論知識。⑸建立好課題研究檔案。
2、實施階段(2006年6月――2009年1月)
⑴各子課題研究小組根據所選研究內容,按照課題研究的總體要求,制定研究方案和研究實施計劃。
⑵各子課題根據計劃開展研究。
⑶每學期開展一到兩次研討活動,交流課題研究經驗和研究成果。⑷將研究成果物化到教學實踐中去,每學期由相關老師開設兩至三堂實驗研究課,并由此開展相關討論研究活動。
⑸將研究成果物化到校本課程的開發(fā)實踐中去,預期在三年時間內開發(fā)成功一套校本教材《物理趣味實驗》等。
⑹組織好階段性評估工作。
3、評估階段(2009年1月――2009年3月)⑴通過各種方法,全面評價課題研究效果。⑵匯編研究成果。
⑶撰寫研究報告,迎接專家結題。
八、保證措施
1、組織保障
成立課題研究小組,由徐漢屏、那中興、肖國龍、王靜、楊鳳樓、王劍、余壽、趙俊、湯海湘、劉雅妹等老師組成。
2、師資保障
組織課題組成員認真學習教育教學理論和新課程理念,自覺進行課題研究,在教學實踐中不斷提升研究水平。課題組每月至少活動一次加強切磋交流,共同探討,共同提高。聘請學科專家作理論講座,定期匯總研究進展情況,及時調整研究思路。
3、硬件保障
充分利用學校現有的教育教學設施設備,如實驗室、圖書館、校園網等,為課題研究提供良好的硬件支撐。
4、經費保障
按規(guī)定申報課題研究經費。
九、預期成果
1、“新課程背景下高中物理實驗教學目標、教學策略與教學評價研究”課題研究報告
2、“新課程背景下高中物理實驗教學目標、教學策略與教學評價研究”課題工作報告
3、“新課程背景下高中物理實驗教學目標、教學策略與教學評價研究”論文
4、“新課程背景下高中物理實驗教學目標、教學策略與教學評價研究”案例評析
5、“新課程背景下高中物理實驗教學目標、教學策略與教學評價研究”課堂教學展示
6、校本教材《物理趣味實驗》等
第四篇:淺談新課標下高中物理實驗探究教學
淺談新課標下高中物理實驗探究教學
——以《摩擦力》教學為例
肅南一中
陳
鵬
郵編734400 關鍵詞:新課標 高中物理實驗探究教學 教學設計 摩擦力
摘 要:“課程標準”指出,教材大部分的模塊可以以探究教科書中所涉及的科學規(guī)律為主,并強調,觀察實驗、抽象思維和數學方法相結合,是物理科學探究的基本方法。
正 文:
新課程改革以來,課堂教學中的科學探究一直是大家非常關注的問題。在教育部制訂的《普通高中物理課程標準》里,科學探究既是一種教學方式,也是內容標準的一個組成部分。在科學探究和物理實驗能力要求中,列出了“科學探究要素”和“對科學探究及物理實驗能力的基本要求”,突出了物理實驗的重要意義和作用。“課程標準”指出,教材大部分的模塊可以以探究教科書中所涉及的科學規(guī)律為主,并強調,觀察實驗、抽象思維和數學方法相結合,是物理科學探究的基本方法。
從教學實踐的角度來看,物理教師在課堂教學中實施“科學探究”教學有兩個關鍵性的問題值得注意:其一,是探究教學的教學設計問題;其二,是課堂教學中的具體操作和課堂控制問題。
要完成科學探究的教學設計,首先必須對“科學探究”有一個清楚的認識。
在普通高中物理課程標準中,沒有對“科學探究”的概念和含義作出明確的說明,只是列出了科學探究的要素、能力的基本要求和科學探究的基本方法。因此,我們看到了多種對“科學探究”不同的解讀,物理教師在實施科學探究的過程中也確實有一些困惑。
“科學課程”中,推行“依據證據的解釋”,在初中關于摩擦現象的學習就是這樣的。在高中物理課程中,科學解釋要求運用定律、定理、理論、模型等更多的科學知識、邏輯證據、深入的分析,并更加清楚的展示邏輯、證據及物理規(guī)律和理論知識之間的關系。例如:用摩擦定律解釋和計算有關問題,用摩擦機理解釋滑動摩擦的規(guī)律。這就是說,在物理課程中,對科學解釋提出了更高的要求,即物理現象及過程、定律的解釋和對物理規(guī)律的模型解釋。
因此,高中物理課程中的科學探究包含兩個不同的探究方向,一是指向事實,即由觀察和實驗所得到的事實,為解釋(或者規(guī)律)提供事實證據;另一個是指向理論或者概念框架體系。一方面,物理規(guī)律具有普遍性,他覆蓋了一些相關事實,并可以對這些事實作出解釋;另一方面,物理規(guī)律具有真理性,這些事實是對物理規(guī)律的證實或檢驗。進一步,物理規(guī)律是物理知識體系的一個組成部分,物理定理是由理論演繹推理的結果,需要由事實證據來檢驗,實驗定律來自事實的概括和歸納,它既要由事實來對其檢驗,也要由理論模型對其解釋,這樣物理規(guī)律就具有了必然性和真理性。只有這樣,物理科學探究才能展示邏輯、證據和知識之間的關系。
基于上述觀點,物理規(guī)律教學中的實驗探究并不能簡單的看做是“把驗證性實驗改變?yōu)樘骄啃詫嶒灐钡膯栴},也不能以實驗結果作為探究的最后一步。而是應該把實驗結果和數據看做證據,并運用證據和邏輯進行分析、推理和交流,從而獲得物理規(guī)律,進而對問題進行解釋。
滑動摩擦力實驗探究具體應當怎么設計呢? 第一應該明確學習任務和實驗探究的目標。學生在初中已經學過滑動摩擦力并且也做過有關滑動摩擦力的探究實驗,通過實驗學生已經知道了摩擦力的大小與正壓力和接觸面的粗糙程度有關,高中教學實驗探究任務是找出它們之間的定量關系,同時學習動摩擦因數以及物理意義。1.明確學習任務和實驗探究的目標 滑動摩擦力實驗探究目標:
找到摩擦力與正壓力、接觸面之間的定量關系,學習動摩擦因數的物理意義。
第二,我們的學生具有一定的實驗技能,有能力完成用測力計測量滑動摩擦力的實驗,在固定測力計的情況下,用拉木板代替拉木塊,解決了實驗中只有勻速運動前提下才能用測出的拉力代替測量滑動摩擦力的問題。
一般課上實驗方案都是教師為學生的設計好的,如果有幾種不同方案的話可以給學生機會選擇。如果課上讓學生改進實驗儀器這基本上是不可行的,如果是在研究性學習活動中可以給學生動手改進的機會。
因此課前,老師要在了解學生實驗能力水平的前提下,設計完善的實驗方案。
2.教師要了解學生實驗技能水平并完善實驗方案
第三,在用實驗探究滑動摩擦力大小的規(guī)律之前,首先學生要明確一些問題,才能保證實驗順利進行,不能給學生一些實驗儀器和任務去探究吧,也不能說教師就不敢指導了,怕教師指導了學生,就不是學生探究了。實驗前要學生明確的問題又分成兩類,一類是實驗技能方面的,如:怎么測量這些物理量,測量時有哪些注意事項,怎樣操作才能保證實驗數據的準確性、設計表格等等。另一類應該是實驗探究思想方法類的問題,如:學生制定實驗方案、設計實驗步驟、實驗中怎樣控制變量的問題。
3.學生實驗之前需解決的問題分為兩類:
⑴.實驗技能方面的問題
怎么測量這些物理量,測量時有哪些注意事項,怎樣操作才能保證實驗數據的準確性、設計表格等等。
⑵.運用實驗探究實驗思想方法類問題
學生制定實驗方案、設計實驗步驟、實驗中怎樣控制變量。
另外,在收集實驗數據之后,怎樣分析實驗數據、在分析論證實驗結論前要根據實驗數據,分析數據之后,做出一定的猜想,在分析論證階段教師要教給學生的方法,最終怎樣得出實驗結果并描述和解釋實驗結論。
4.學生實驗之后需解決的問題
⑴.怎樣分析實驗數據
⑵.在分析論證實驗結論前要根據實驗數據作出一定的猜想 ⑶.在分析論證階段教師要教給學生的方法
⑷.最終怎樣得出實驗結果并描述和解釋實驗結論
經過新課程的教學實踐,老師們對規(guī)律教學中的實驗探究已經進行了一些嘗試和探索,在實踐中有了自己的體會,也有困惑。
我們在上課的過程中發(fā)現,滑動摩擦力實驗是學生初中做過的,就實驗技能方面的要求也不是太高,學生通過實驗測出數據不是很困難,困難的是在實驗前制定實驗探究方案、確定實驗步驟、取得證據以后如何分析并得出實驗結論的過程若沒有教師的指導,學生獨立完成還是存在著一定的盲目性。教師怎樣給予學生指導,又怎樣才能發(fā)揮學生的主觀能動性,這個尺度不知道該怎樣把握。這一部分處理不好,課上的確占用了不少的時間,學生實驗探究的結果也會打折扣。設計教學方案、確定實驗步驟、注意事項、分析數據得出結論這幾個環(huán)節(jié)教師都應該對學生做出一定的指導。但,應該采取不同的策略,可以通過導學案將實驗步驟、注意事項、記錄數據的表格發(fā)給學生,這樣做可以減少很多的贅述,集中時間把研究的重點放在探究方法的思考上。
這兩類問題的確是教師在教學實踐中比較難處理的地方,因為頭緒多,處理不好,主要內容不突出,或者學生實驗目的性不強,實驗探究部分不知道該怎么做。第二部分:摩擦力機理的探究及靜摩擦力教學情景的創(chuàng)設 上面通過實驗探究得到了關于滑動摩擦力的規(guī)律之后,我們是這樣設計下一個教學環(huán)節(jié)的:通過摩擦力產生的機理部分內容的學習,進一步理解摩擦力與正壓力、接觸面粗糙程度的關系。
這個環(huán)節(jié)這樣設計的理由有三個:一是學生在初中沒有學過靜摩擦力,而摩擦力產生的原因與滑動摩擦力基本上是一樣的。在學會滑動摩擦力產生機理以后,讓學生用剛學到的摩擦力的機理自己去分析物體沒有被拉動時產生靜摩擦力的問題,學生可以自己探究分析出靜摩擦產生的原因、方向及大小。這樣靜摩擦力的教學設計目的是培養(yǎng)學生的邏輯推理及分析能力。
另一個考慮是:學生在定量了解了滑動摩擦力與正壓力及接觸面的關系以后,再進一步探究靜摩擦力的定量關系時,就有了一定的基礎。
第三,靜摩擦力大小是通過二力平衡分析出來的,而且也沒有靜摩擦力的測量實驗。象這樣,學生在分組實驗探究滑動摩擦力并了解其機理的基礎上,再學習靜摩擦力,學生理解起來應該更容易些。
摩擦力機理是一個比較難的問題,高中學生不可能通過一節(jié)課理解他,只是初步探究,認可這個事實即可。讓學生介紹摩擦力機理的有關課外知識,老師點到為止,不占用過多的課堂時間,較好的把握重點和難點的關系。
靜摩擦力部分的教學設計有如下五部分。
靜摩擦力探究的教學設計
1.靜摩擦力的存在、大小、方向的理論分析 2.測靜摩擦力實驗方案的理論推導 3.拉力與靜摩擦力等大反向的實驗驗證 4.靜摩擦力的學生分組實驗探究 實驗中最大靜摩擦力問題情景的創(chuàng)設 靜摩擦力大小和方向探究過程的教學設計
靜摩擦力大小、方向探究過程的教學環(huán)節(jié)是怎樣設計的?
有了摩擦力產生的機理,學生用推理及理論分析的方法,得出靜摩擦力的存在、大小及方向是很容易的。
第二個環(huán)節(jié),靜摩擦力的實驗測量。一般課堂教學中理論分析二力平衡得出靜摩擦力的大小以后,一般沒有實驗測量。我們在這里設計了讓學生使用剛才用過的測力計和木塊動手測測試試,學生們在實驗中能夠發(fā)現并生成了一系列有關靜摩擦的探究問題,如:靜摩擦力是變化的、靜摩擦力存在著一個最大值、最大靜摩擦究竟與哪些因素有關等在靜摩擦力學習中需要解決的系列問題。然后教師要根據學生在實驗中產生的這些問題設計相應的教學環(huán)節(jié),并解決這些問題。
在這里,我們介紹了一個用傳感器測量靜摩擦力的實驗,該實驗可以測出靜摩擦力,同時對比摩擦力的大小與拉力等大反向。這個演示實驗能起到試驗論證的作用,也使得有關靜摩擦力的探究教學更加完整。
通過演示實驗和分組實驗兩種方式探究靜摩擦力。演示實驗利用傳感器顯示水平拉力和水平切向力的大小,得到水平拉力和靜摩擦力的定量關系。再結合二力平衡,進一步得到靜摩擦力大小關系。在此基礎上進行的學生分組實驗的目的就是讓學生感受和體驗了。這是新課程改革極力倡導的教學方式。
上面靜摩擦力與滑動摩擦力兩部分內容是分別探究和學習的,當然我們生活中見到的實例多是由靜止到運動,或者由運動到靜止的,那么應該設計一個教學環(huán)節(jié),把兩個摩擦放到一起,于是,就有了第四部分的教學設計內容。滑動摩擦力與靜摩擦力大小和方向全過程探究的教學設計
物體從靜止到運動全過程實時記錄摩擦力圖線意義的探究
這時用傳感器實驗得出來了一條由靜止到運動的摩擦力的圖線,讓學生分析并理解圖線的含義。
這是學生運用學過的知識分析測量結果、解釋現象的一個教學環(huán)節(jié),在這個教學環(huán)節(jié)中,主要目的是為了給學生提供一個運用所學知識,解決實際問題的機會,同時這條圖線可以看出來最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小的關系,前面發(fā)現的最大靜摩擦力的大小問題也在這里得到了解決。
如果學生能夠分析清楚,由靜止到運動的摩擦力的圖線,那末她就掌握了滑動摩擦和靜摩擦的規(guī)律,這個教學環(huán)節(jié)檢查了學生對本節(jié)課的學習情況。
第五部分。用學到的規(guī)律解釋現象、鞏固理解
在這個教學環(huán)節(jié)里,我們設計了一個問題,要學生用實驗的方法,測量一個無法用測力計直接測重力小球的重量,目的是讓學生用學過的知識,解決具體的實際問題,這個實驗的設計正好用上了學生實驗中測出來的滑動摩擦系數,不過把已知量和待測的物理量換了一下。
課堂上發(fā)現,學生很快就能找到解決問題的思路。下面我們看一下這一段的教學錄像。在這個課的教學設計中既然前面已經安排了學生分組實驗也已經得出了結論,后面再做傳感器的精確實驗,這組傳感器的實驗是不是一定有這個必要?
本節(jié)課從探究滑動摩擦力分組實驗、靜摩擦力的分組實驗、靜摩擦力的傳感器精確實驗、又到最后物體由靜止到運動全過程中實時摩擦力曲線的實驗,還有學生測小球重量實驗,一節(jié)課能完成這么多的實驗嗎?
總結摩擦力各個階段實驗的作用
我們先來回顧一下,本節(jié)課我們設計的教學實驗有哪些?它們的作用是什么?
1.滑動摩擦力學生分組實驗---------得出滑動摩擦力與正壓力與接觸面材料的關系。2.傳感器靜摩擦力大小的實驗測量------是靜摩擦力大小等于拉力的證據。3.靜摩擦力學生測量實驗-----收集證據,4.全過程實時記錄摩擦力圖線意義的實驗-----檢測學生學習成果,實驗得到最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小的關系
5.測量小球重力的學生實驗------學生應用學過的知識解決具體的實際問題
我們分析的課例,是試圖把摩擦力這節(jié)課的每一個知識點得出都設計了不同的實驗探究,并不是要求老師每一個實驗都必須做。老師們可以根據自己學生實驗水平和實驗器材的情況,設計出適合自己的探究實驗方案。
有的學校只能采用彈簧測力計等實驗儀器讓學生進行分組實驗探究,有的學校已經建立了數字化實驗室,有條件讓全體學生利用傳感器進行分組實驗探究,比如:這節(jié)課可以讓學生先把物體從靜止到運動的摩擦力的圖線先做出來,用探究的方式一段段的通過探究,也就是用問題驅動方式設計這節(jié)課,這時,教師演示實驗與學生分組實驗的關系、在做出圖線以后學生就生成了問題并提出了猜想、實驗測量的方法、靜摩擦和滑動摩擦兩部分的研究順序要按照時間發(fā)生的順序進行了,實驗探究的設計就全變了。
總之,儀器不同,精確度不同,但是用實驗探究的方法得到結論的思想是一致的。學生實驗能力不同、學校條件不同、采用的實驗設備不同,教學設計方案應該都是不同的,我們只是提出了一種教學設計方案。
其實,各種版本教材的安排順序是不一樣的,這兩部分內容先講哪一部分老師各有自己的理解,我們在備課的過程中也參考了各種版本的教材,安排順序變化了,實驗探究的教學設計也要相應的變化??傊覀兲岢皇墙探滩?,而是按照課程標準的要求用好教材。這節(jié)課設計的所有實驗不外乎有兩個目的:一是介紹每一個知識點的得出是怎樣通過實驗完成的,了解規(guī)律教學是怎樣通過實驗探究實現的。二是介紹不同精度的實驗在整個探究實驗教學設計中發(fā)揮著不同的作用。
物理實驗在科學探究中的作用概括為:1.創(chuàng)設情境
2.形成問題
3.提供證據
4.促進理解
參考文獻: 1. 《普通高中物理課程標準》(實驗稿)中華人民共和國教育部.[M].北京:人民教育出版 社,2003 2. 《全日制義務教育物理課程標準》(實驗稿)中華人民共和國教育部.[M].北京:北京師 范大學出版社,2001
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鵬
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第五篇:新課標下高中物理教學體會
新課標下高中物理教學體會
高一物理教學組熊 亮
2010年湖北省高一年級開始進入新課程改革,作為參與本次課改的一名老師,在接受課改新理念,感受課改新思維,使用課改新教材的同時,試著用新的教學理念在自己所任教班級內實踐了半學期,現談談自己對在新課改下物理教學的一些感悟。
一、教學目標理念新
新課標明確指出:“普通高中教育是面向大眾的、與九年義務教育相銜接的基礎教育”?!案咧形锢硇抡n程旨在進一步提高學生的科學素養(yǎng),從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個方面培養(yǎng)學生,為學生終身發(fā)展、應對現代社會和未來發(fā)展的挑戰(zhàn)奠定基礎?!崩缭凇白杂陕潴w運動” 中為了更好的體現三維目標,我從“重的物體下落的是否比輕的物體下落的更快?”這一問題引入,然后通過實驗及“落體運動”的研究中歷史上的幾個小故事展開,引導學生自行探究其運動規(guī)律讓學生在“探究”學習的過程中掌握知識,在認知的一般過程中培養(yǎng)學生學會學習,學會研究的方法,最主要的是教師有意識的對伽利略等偉人的介紹在情感和價值觀上注重對學生人格的培養(yǎng)。
二、教學內容重新合理安排
高中物理難學,是我國高中學生的共同呼聲。而其中原因之一就在初中與高中內容銜接中出現的一個“臺階”上。對此問題,新課程在內容安排上更為合理。例如人教版新教材的《必修一》在緒論之后,是先安排運動的描述,接著是勻變速直線運動的研究,最后才是力與牛頓運動定律。而舊教材的第一冊是緒言,之后就直接進入到力的學習,然后學習直線運動,接著是牛頓運動定律,再接著是物體的平衡。在教學過程中我們可以明顯發(fā)現,力對于此時的學生過于困難抽象,而先安排運動的描述這一章,比較簡單且與學生過去的學習經驗相近,學生能比較好的掌握這一章的內容。在初中學習過程中,對物理的要求偏低,這就有可能導致學生一上高中就接觸較難的力學部分而使得學生覺得物理太難,失去了學習物理的信心和興趣。而新教材的安排,就避開了這個問題,它給我們的最大感覺就是循序漸進、環(huán)環(huán)相扣、步步登高。
眾所周知,物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理實驗在物理教學乃至整個科學教育中占有重要的地位,實驗是中學物理教學的重要內容。在新課標中沒有像以前對高中階段物理實驗的內容和數目作硬性的規(guī)定,只是強調通過實驗提高學生的實驗技能、創(chuàng)新能力、獨立思考能力、探索精神,在三維課程目標和實驗的技能技巧上要達到的要求,在教材中也沒有具體安排實驗板塊,而是將生活中常見的現象以實驗的形式穿插在平時的教學中,并用探究性的實驗代替代替以往的驗證性的實驗。這樣更符合學生的認知實際,在潛移默化中把實驗的重要性深入到學生的心目中。因此教師在物理實驗教學上有更大的自由空間,但也提高了對教師要求,比如在探究性實驗中學生的討論與交流很難控制,不但要控制討論題目的數量和難度,還要實時控制討論的深度和廣度,控制好討論的時間,更要把學生會提出來的問題考慮的更全面。一但控制不到位或疏于控制,教學內容將
難以完成,實驗目的也將難以達到
三、教學過程中加強老師與學生的對話
多年來我們一直在提倡“啟發(fā)式”、“以學生為主體”等多種理念,這些理念也早已深入人心,而新課程也正是繼承并加強了這些優(yōu)秀的理念提出“探究性教學”的思路,以探究為平臺加強師生間的對話。教學只有建立在師生平等對話的過程中進行,才能充分發(fā)揮師生雙方在教學中的主導性和主體性。而創(chuàng)設和諧的對話氛圍,正是這種雙邊活動的有力體現,它能激發(fā)學生的好奇心、求知欲,它能充分發(fā)揮學生的主觀意識和創(chuàng)新精神,它能使學生置身于快樂之中。
所以我覺得在對話中教師要注意做到:要以一個參與者、研究者的身份出現在學生的探索、研究、討論之中。與學生一起發(fā)表自己的觀點,交換自己的看法。教師用商量的、研討的口吻與學生對話,鼓勵學生相互補充,展開討論。比如“我想這樣做,大家看行不行?”“這位同學是這么想的,你有什么不同的看法?”如果學生向教師提問題。教師要熱情對待,積極回答。在對話中,要有充分的時間和空間讓學生把話說完。
當然我們也不能忽略新課改在實施的過程中還存在著一些困難。
1、新的教科書對學校配件的要求較高,而我們在短期內無法實現。
學校本身器材不配套,有不少教材上要求的儀器裝置沒有辦法演示給學生看。例如瞬時速度的測量裝置—光電門,學校沒有這種器材。學生僅僅通過看書本上的圖片,基本上沒有辦法理解光電門測瞬時速度這個原理。
2、許多需要掌握的配套內容教科書上沒有。
如在講到“速度和加速度”時,僅僅介紹了平均速度,瞬時速度,卻沒有講到平均速率。而平均速率是很容易和平均速度弄混的,學生很會認為它是平均速度的大小。教材中可以明文給出。這內容在教材中不出現,而配套練習的題目中卻常??吹剑梢娖骄俾实恼莆找彩鞘种匾膬热?。
3、配套練習的錯誤率較高,難度偏大。
教材的變動較大,導致教輔資料跟不上,教材卻是更新了,教師的教學理念也在更新,但教輔材料中題型的老化,沒有看到新課改的理念,因為現在的學習仍處在并較長時間將處在應試教育階段,所以只從課本上學習新知識,沒有好的教輔資料練習學生還是很難適應這樣的學習,考試成績很容易打擊學生學習的積極性。新教材對實驗要求提高了但教輔資料沒有體現出來這一點,所以更需要配套的教輔資料來改變這一部分空缺。等等。
總而言之,我想我們此后會努力克服困難,以新課改理念為思想,對已經發(fā)生或正在發(fā)生的教學活動進行的自我調節(jié)性思考,使自己不斷成長,促進自身教學風格的形成。建立起以校為本的教學資源體系,努力在不斷的磨礪與創(chuàng)造中迎來新課改的成功。