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一、重視基本測(cè)量?jī)x器的復(fù)習(xí)
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的靈魂,而要求學(xué)生正確使用測(cè)量?jī)x器是做好實(shí)驗(yàn)的前提.中考中對(duì)測(cè)量?jī)x器的考查是重點(diǎn).而有些老師往往卻忽視了實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中最基本的部分,所以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)之前,應(yīng)對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)中列出的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行認(rèn)真復(fù)習(xí),復(fù)習(xí)時(shí)可采用對(duì)比復(fù)習(xí)的方法,找出異同點(diǎn),便于學(xué)生記憶.
初中物理中,用到的測(cè)量?jī)x器:刻度尺、溫度計(jì)、托盤天平、量筒、彈簧測(cè)力計(jì)、電流表、電壓表等等.使用這些測(cè)量?jī)x器之前必須注意它們的量程、分度值、零刻線的位置(或校正零點(diǎn))等.復(fù)習(xí)電流表和電壓表的使用方法時(shí),可以歸納出它們的異同點(diǎn),相同點(diǎn):①被測(cè)電流,電壓都不能超出量程;②電流都應(yīng)“+”進(jìn)“-”出.不同點(diǎn):①電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中,電壓表應(yīng)并聯(lián)在電路中.②不能把電流表直接接到電源兩端,而電壓表可以直接接到電源兩端.這樣便于學(xué)生對(duì)比記憶,效果更佳.其中對(duì)學(xué)生容易混淆的測(cè)量?jī)x器在復(fù)習(xí)時(shí)一定要講解清楚.例如托盤天平是測(cè)物體質(zhì)量的工具,而彈簧測(cè)力計(jì)是測(cè)量力(包括拉力,重力等)的工具.
對(duì)這些基本測(cè)量?jī)x器都要做到熟練使用,其中有一些重要的儀器還要了解它們的原理,正確使用的步驟及注意點(diǎn)等.如常用溫度計(jì)的原理是根據(jù)測(cè)溫液體熱脹冷縮的性質(zhì)工作的.使用它的正確步驟:①估計(jì)被測(cè)液體的溫度;②選擇量程合適的溫度計(jì);③測(cè)量液體的溫度.次序不能顛倒.如果學(xué)生不能正確的使用這些儀器,就談不上用它們?nèi)プ龊?a href="http://wda8f421.cn/haowen/184093.html" target="_blank">實(shí)驗(yàn),更不可能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).對(duì)基本測(cè)量?jī)x器的掌握是實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中最基礎(chǔ)的一部分,千萬(wàn)不能輕視.
二、注重實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)節(jié)的復(fù)習(xí)
科學(xué)探究的過程一般包括提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作七個(gè)基本要素.根據(jù)《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求,最近幾年中考中突出對(duì)科學(xué)探究過程中核心要素的考查,更注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中細(xì)節(jié)的考查.這要求教者在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí),不僅要認(rèn)真復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)驗(yàn)方案等等,還不能放過實(shí)驗(yàn)過程中的細(xì)節(jié)問題.例如,探究水沸騰的特點(diǎn)時(shí),除了每隔一分鐘要記錄水的溫度,千萬(wàn)不能忽視還有一些細(xì)節(jié):注意觀察水沸騰前和沸騰時(shí)水中氣泡的變化情況,注意聆聽水沸騰前和沸騰時(shí)聲音的變化情況.再如探究冰的熔化規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,為什么用較小的碎冰塊實(shí)驗(yàn)效果更好?其主要原因并不是使冰塊受熱均勻,而是讓溫度計(jì)的玻璃泡與被測(cè)物體(冰)能更充分接觸.上述問題考查的就是實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)問題.因此,筆者認(rèn)為在中考實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí),有些重點(diǎn)實(shí)驗(yàn),如測(cè)量小石塊的密度,探究杠桿的平衡條件,伏安法測(cè)小燈泡的電功率等實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生重做一遍,不要害怕浪費(fèi)時(shí)間,實(shí)驗(yàn)中的有些細(xì)節(jié)會(huì)在學(xué)生腦海中留下更深的印象.如此一定能夠起到事半功倍的效果.
三、注重實(shí)驗(yàn)思想方法的復(fù)習(xí)
分析近幾年的中考試卷可以看出,對(duì)實(shí)驗(yàn)探究考查的各種題型中,把對(duì)實(shí)驗(yàn)思想方法的考查放在了首位.當(dāng)然,出題者通常把實(shí)驗(yàn)思想方法隱藏在題干中,作為參考者要能在考試中一眼擊中要害,就要求復(fù)習(xí)課本中的每一個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí),更應(yīng)注重對(duì)實(shí)驗(yàn)思想方法的復(fù)習(xí).在所學(xué)的知識(shí)中,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的掌握才是其根本.
初中物理中所涉及到的實(shí)驗(yàn)方法有很多,如控制變量法,轉(zhuǎn)換法,推理法,模型法,類比法,歸納法,等效替代法等等.而控制變量法,轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用最為普遍.對(duì)這些實(shí)驗(yàn)方法都要求學(xué)生理解,掌握并能活學(xué)活用.這樣在中考中,才能做到胸有成竹.
如復(fù)習(xí)影響滑動(dòng)摩擦力大小因素的實(shí)驗(yàn)時(shí),控制變量法就是其主要實(shí)驗(yàn)方法.教者復(fù)習(xí)時(shí)就應(yīng)重點(diǎn)復(fù)習(xí)接觸面粗超程度一定時(shí),探究壓力大小對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響,在壓力大小一定時(shí),探究接觸面粗超程度對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小的影響.在二輪實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)復(fù)習(xí)時(shí),可以把初中階段凡是應(yīng)用控制變量法的實(shí)驗(yàn)一一羅列出來(lái),便于學(xué)生形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò),更易于掌握.如影響壓力作用效果大小的因素;影響動(dòng)能大小的因素;探究電流與電壓、電阻的關(guān)系等等.
在整個(gè)初中階段有些實(shí)驗(yàn)方法運(yùn)用不多,復(fù)習(xí)時(shí)可以單獨(dú)列出,便于學(xué)生掌握.如實(shí)驗(yàn)推理法只有兩處用到:一是探究真空不能傳聲;二是探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響.
四、利用實(shí)驗(yàn)將知識(shí)進(jìn)行串聯(lián),提高學(xué)生的綜合能力
初中的物理課程,有助于逐步促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力和科學(xué)探究能力的進(jìn)一步發(fā)展。物理實(shí)驗(yàn)課程是符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律的,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功于否,直接關(guān)系到學(xué)生能力的培養(yǎng)和物理教學(xué)的質(zhì)量。
1 教師要真正當(dāng)好導(dǎo)演這一角色
導(dǎo)演的任務(wù)是指導(dǎo)演員準(zhǔn)確地完成表演任務(wù)。老師也是這樣,在實(shí)驗(yàn)中指導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鍖?shí)驗(yàn)的基本原理和基本方法。指導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,是讓他們做好學(xué)生實(shí)驗(yàn)的第一步。所謂明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,即要使學(xué)生清楚本實(shí)驗(yàn)要解決什么問題及要達(dá)到什么目的。如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_,不能根據(jù)教材要求很好地理解它,則會(huì)在實(shí)驗(yàn)時(shí)面對(duì)眼前的儀器束手無(wú)策,此次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)必然“收獲無(wú)幾”。也只有明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,才能使自己成為?shí)驗(yàn)的主人,為實(shí)現(xiàn)真正的科學(xué)探究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法是指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的根本依據(jù),若不能很好地掌握實(shí)驗(yàn)的原理和方法,做實(shí)驗(yàn)時(shí)就沒有了可遵循的原則,當(dāng)然也多半會(huì)在實(shí)驗(yàn)中“事倍功半”。在這個(gè)過程中,教師既要告訴學(xué)生知識(shí)的要點(diǎn),也要讓學(xué)生有自我發(fā)現(xiàn)的樂趣。既有有組織的指導(dǎo)預(yù)習(xí),也應(yīng)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的知識(shí)和方法。
2 教師要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程
物理教師要精心設(shè)計(jì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)細(xì)心選擇適合當(dāng)下學(xué)生需要的實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)包含的要素較多,①注重實(shí)驗(yàn)方法;②盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差;③設(shè)計(jì)的步驟科學(xué)可行;④符合初中階段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律等。器材的選擇往往被部分教師所忽視,其實(shí),它是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中的異常重要的一環(huán),有時(shí)甚至能左右實(shí)驗(yàn)的成敗。
以筆者教學(xué)《熔化與凝固》一節(jié)為例,其中的一些經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)很能說明問題。課前,先確定本節(jié)的主線為利用對(duì)比法探究晶體與非晶體的熔化、凝固過程中的區(qū)別與聯(lián)系。例如:先在1班上時(shí),師生共同學(xué)習(xí)了熔化、凝固定義后,很自然地過渡到熔化、凝固過程中的吸放熱關(guān)系及溫度變化規(guī)律的探究上來(lái)了,共同討論實(shí)驗(yàn)方法時(shí),同學(xué)們都認(rèn)識(shí)到物體吸放熱不均勻有可能影響本實(shí)驗(yàn),不失時(shí)機(jī)推出“水浴法”及通過不停攪拌等手段來(lái)使吸熱均勻。然而“百密一疏”,在冰的選擇上,我采用通常的碎冰(即用錘子將冰塊一一敲碎)裝入大試管,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果卻并不理想。小結(jié)如下:①缺少冰在低溫吸熱升溫而物態(tài)不變的過程發(fā)現(xiàn);②冰在熔化過程中,雖經(jīng)不斷攪拌,即溫度卻仍有小幅振蕩;③熔化過程過短(3.5min),不足以在學(xué)生中產(chǎn)生強(qiáng)烈印象。然后,在2班上時(shí),我對(duì)實(shí)驗(yàn)的器材作了根本改變:①變貯冰保溫瓶單層為“雙層”,在夾層中裝入-10℃的20%酒精,從而可控制實(shí)驗(yàn)時(shí)碎冰的初溫達(dá)-6℃左右,可讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)晶體固態(tài)物質(zhì)在未達(dá)熔點(diǎn)前吸熱升溫 而物態(tài)卻并不變化的過程;②變碎冰為霜,使顆粒更細(xì)小,受熱更均勻,甚至無(wú)需攪拌;③變水浴為空氣浴,即通過冰從空氣中吸熱給冰“加熱”,使冰得以緩慢吸熱。實(shí)驗(yàn)中,經(jīng)4~5min后,冰溫度達(dá)到了0℃,此后經(jīng)歷了“漫長(zhǎng)”的15min的熔化時(shí)間,這期間學(xué)生們還發(fā)現(xiàn)這些細(xì)冰熔化后形成的一個(gè)個(gè)氣泡在冰水中緩慢上升這一以前老師也未見過的過程,收獲到了許多意外之喜。學(xué)生們充分理解了“盤中水冰,冰化水水溫不升”這句話的含義。
3 教師要努力創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)開放的實(shí)驗(yàn)環(huán)境
學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)開放的環(huán)境,對(duì)其探究?jī)?nèi)容不規(guī)定得過死,否則可能會(huì)扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性。而開放實(shí)驗(yàn)的結(jié)果必然會(huì)帶來(lái)百花齊放的局面。例如《光的折射》,我給每位同學(xué)準(zhǔn)備了一杯熱水(熱水的水霧可用于顯示光在空氣中的光路),一只激光手電筒,一張硬白塑料片,一只空塑料杯,一只長(zhǎng)吸管等,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)了光的直線傳播及光的反射的基礎(chǔ)上,結(jié)合自習(xí),自主探究光的折射規(guī)律。得到的結(jié)論比平時(shí)單純由老師演示得出結(jié)論要好得多。
筆者分析課標(biāo)要求和物理學(xué)科的特點(diǎn),總結(jié)了初中階段學(xué)生需要獲得的科學(xué)探究能力主要包括以下幾點(diǎn):(1)善于觀察思考,有發(fā)現(xiàn)并提出問題的能力;(2)善于分析聯(lián)系,能對(duì)所提出的問題作出合理的猜想;(3)能設(shè)計(jì)出可行性的實(shí)驗(yàn)方案;(4)能正確使用實(shí)驗(yàn)儀器,規(guī)范操作,完成實(shí)驗(yàn);(5)能結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí),用科學(xué)的方法分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);(6)能用物理的語(yǔ)言準(zhǔn)確的表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論;(7)能與他人合作交流.下面以八年級(jí)上冊(cè)教材為例,分析教材是如何逐步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力的.
首先,物理教材的知識(shí)內(nèi)容編排就是按照從具體到抽象的順序,而貫穿于知識(shí)內(nèi)容之中的探究思維的培養(yǎng)也是有層次地逐步深入的.其編排按照三個(gè)階段進(jìn)行,即初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)階段.在初級(jí)階段,主要以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為主,初步體會(huì)科學(xué)探究的流程,讓學(xué)生慢慢地形成使用科學(xué)探究的方法來(lái)獲取知識(shí)的習(xí)慣.如:
活動(dòng):探究聲音強(qiáng)弱與什么因素有關(guān)(圖1).
問題:要使鼓聲更響些,你會(huì)怎么做?
猜測(cè):鼓聲的響度可能與鼓面振動(dòng)的幅度有關(guān).
設(shè)計(jì):想出一種能顯示鼓面振動(dòng)幅度大小的辦法.
校驗(yàn):試一試,你的猜測(cè)對(duì)嗎?換個(gè)聲源(如鑼、胡琴、或音叉等),情況又會(huì)怎樣?
教材以鼓作為實(shí)驗(yàn)器材首先讓學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的探究興趣.進(jìn)而又提出了“怎樣讓鼓更響一些”,這個(gè)問題對(duì)于初二的學(xué)生來(lái)講憑已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)是可以做出合理猜想的.而怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明猜想的正確與否,恰是本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn).這時(shí)老師可以放開課堂,讓學(xué)生們交流討論:有的在鼓面上放紙屑觀察振動(dòng)幅度、有的放泡沫小球觀察、有的用平面鏡觀察等等.經(jīng)過這樣的探討,既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,又能培養(yǎng)孩子愛動(dòng)腦筋的好習(xí)慣.最后,學(xué)生們根據(jù)討論的方案自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),找到正確結(jié)論.本實(shí)驗(yàn)沒有過多的語(yǔ)言闡述,而是通過“想一想”、“猜一猜”、“設(shè)計(jì)”、“試一試”、“得出結(jié)論”這樣的探究過程,引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程.
學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的基本步驟了解之后,教材又提出了更高一些的要求,即進(jìn)入了科學(xué)探究的中級(jí)要求階段.
本實(shí)驗(yàn)既是生活中最常見的又是不容易直接觀察的,所以對(duì)實(shí)驗(yàn)的精心設(shè)計(jì)很重要.如選擇燒杯盛裝水量多少時(shí),既要考慮方便觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,又要考慮實(shí)驗(yàn)時(shí)間的把握.而要圓滿完成本實(shí)驗(yàn),更主要的是看學(xué)生有沒有安全操作實(shí)驗(yàn)的能力,是否能規(guī)范使用各種測(cè)量工具和器材,這些能力都不是一兩天能培養(yǎng)起來(lái)的.所以在中級(jí)階段的科學(xué)探究活動(dòng)中,教材更注重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力方面的訓(xùn)練,如探究平面鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)、探究凸透鏡成像特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)等等.實(shí)際上,只要同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中多參與、多動(dòng)手,不斷積累實(shí)驗(yàn)操作的技能和經(jīng)驗(yàn),最終就會(huì)形成良好的實(shí)驗(yàn)操作的能力.
思維能力,就是人們?cè)诟行哉J(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用比較、鑒別、概括、抽象、分析、綜合、歸納、演繹、假設(shè)和想象等思維的基本方法,形成概念并通過判斷和推理,從而獲得對(duì)事物的本質(zhì)和規(guī)律性的認(rèn)識(shí)的一種能力。物理學(xué)的研究和教學(xué)中,不論是物理概念的建立,或是物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn),物理基礎(chǔ)理論的創(chuàng)立,還是對(duì)前人累積的理性認(rèn)識(shí)的掌握,都離不開思維能力的作用。物理思維需要建立理想模型,采用等效思維方法,必要時(shí)還要進(jìn)行假設(shè)并驗(yàn)證,運(yùn)用數(shù)學(xué)模型求解物理問題。培養(yǎng)思維能力,既是物理教學(xué)的任務(wù),又是提高物理教學(xué)質(zhì)量的保證。
二、新課程背景下思維能力的培養(yǎng)
(一)充分利用課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生思維能力
課堂教學(xué)是物理教育的關(guān)鍵性的場(chǎng)所,是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的主要渠道,優(yōu)化課堂教學(xué)培養(yǎng)思維能力是首要任務(wù)。
1.注重物理概念和物理規(guī)律形成過程。
在進(jìn)行物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)時(shí),盡可能地把學(xué)生的思維引向問題的最源頭,鼓勵(lì)學(xué)生模仿物理學(xué)家的樣子,在實(shí)驗(yàn)或?qū)嵺`的基礎(chǔ)上,通過想象和直覺,大膽地提出自己的猜想和假設(shè),并在教師進(jìn)行點(diǎn)拔、引導(dǎo),讓學(xué)生在原有思維層次上,進(jìn)一步展開理論推理,從而獲得物理規(guī)律。
2.全面、準(zhǔn)確、深刻地理解物理概念和物理規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生分析問題能力。
新課程教材中的物理概念、規(guī)律都是經(jīng)過物理學(xué)家概括、總結(jié)而成的。在充分展現(xiàn)物理學(xué)家思維過程并得出物理概念規(guī)律后,我們要進(jìn)行深刻理解它,細(xì)細(xì)去體味概念、規(guī)律中的每一個(gè)詞。教給學(xué)生從規(guī)律中總結(jié)和引出處理問題的思路和方法。解決物理問題的思路和方法,應(yīng)該從這些物理規(guī)律中去尋找,從定律本身的分析中引出解題思路是形成解題思路的基本方法。從定律中找方法,就要求我們對(duì)定律本身作深入分析,分析定律中的各個(gè)物理量的意義及其相互關(guān)系,這不但有利于加深對(duì)物理概念的理解,更重要的是有利于提高學(xué)生分析和概括的思維能力。
3.新課程物理教學(xué)中強(qiáng)化思維訓(xùn)練。
學(xué)生思維能力的培養(yǎng)是新課程物理教學(xué)的一個(gè)重要任務(wù),而培養(yǎng)和發(fā)展思維能力必須建立在思維訓(xùn)練的實(shí)踐之中。教師在課堂教學(xué)中,要精心安排好教學(xué)環(huán)節(jié),給學(xué)生一定思考空間。如采用討論法教學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,當(dāng)場(chǎng)展現(xiàn)學(xué)生的思維過程,讓全班同學(xué)“集思廣益”,教師及時(shí)收集反饋信息,從而對(duì)癥下藥,予以糾正。如在講“牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律”適當(dāng)安排時(shí)間,讓學(xué)生討論“力是物體運(yùn)動(dòng)原因還是改變物體運(yùn)動(dòng)原因”。
(二)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是新課程物理教學(xué)的重要一環(huán),因此也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的一個(gè)重要途徑。下面就物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾個(gè)環(huán)節(jié)中,談?wù)勎锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生思維能力培養(yǎng)的關(guān)系。
1.通過理想實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生想象能力和邏輯推理能力。
“理想實(shí)驗(yàn)”是人們?cè)陬^腦中塑造的一種具有理想過程的實(shí)驗(yàn),它具有邏輯推理的思維過程,是進(jìn)行理論研究的一種重要方法。如伽利略的斜面實(shí)驗(yàn),得出運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持,駁斥了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的論斷。因此,在物理教學(xué)中,大膽啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用思維實(shí)驗(yàn)、展開想象翅膀、運(yùn)動(dòng)思維、培養(yǎng)學(xué)生想象能力和邏輯能力。
2.通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力。
多數(shù)物理實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生被動(dòng)地進(jìn)行,只是按照實(shí)驗(yàn)冊(cè)的步驟安排去做。學(xué)生的思維就會(huì)顯得呆板,缺乏靈活性。因此,教師在教學(xué)中要讓學(xué)生在已有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,自己設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)方案。如要測(cè)量一張桌子的長(zhǎng)度,有哪些方法學(xué)生想來(lái)想去只有用尺子去測(cè)量,教師可以一反常規(guī),可以用手表、細(xì)線、小重錘來(lái)測(cè)量,讓學(xué)生設(shè)計(jì)一下實(shí)驗(yàn)步驟,寫出具體測(cè)量方法,增減學(xué)生發(fā)散思維能力。
3.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。
一些實(shí)驗(yàn),由于實(shí)驗(yàn)原理和方法不夠完善,或者實(shí)驗(yàn)效果較差,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要引導(dǎo)學(xué)生積極開動(dòng)腦筋,努力改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法要有創(chuàng)新精神。在實(shí)驗(yàn)中,通過啟發(fā)學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,不僅可以使實(shí)驗(yàn)效果更顯著,誤差減少,實(shí)驗(yàn)更趨于完善,主要對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力有益處。
4.進(jìn)行誤差分析,培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,各種物理實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)原理上,實(shí)驗(yàn)操作過程中,實(shí)際情況和理想狀態(tài)的差異等一系列原因,使一般的實(shí)驗(yàn)都存在著各種各樣的誤差,在教學(xué)中要善于教會(huì)學(xué)生認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因,努力減少誤差從而培養(yǎng)學(xué)生分析問題,解決問題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。
(三)在習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的一個(gè)組成部分,通過習(xí)題教學(xué)不但可以鞏固,掌握物理概念和物理規(guī)律,而且還可以培養(yǎng)各種思維能力,提高運(yùn)用物理概念和物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。
關(guān)鍵詞:教育觀念;教學(xué)方法;科學(xué)的方法;科學(xué)素養(yǎng)
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1672-1578(2014)09-0225-01
新《課程標(biāo)準(zhǔn)》將物理課程培養(yǎng)目標(biāo)定位"提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)",特別強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究能力的培養(yǎng),把科學(xué)探究和科學(xué)內(nèi)容放在同等重要地位。物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生知識(shí)的掌握、思維能力的培養(yǎng)、智力的發(fā)展、技能的形成、創(chuàng)新意識(shí)和探究能力的培養(yǎng)有著重大作用。因?yàn)榭茖W(xué)素質(zhì)是指人們?cè)讷@得和應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的過程中所表現(xiàn)出來(lái)的內(nèi)在品質(zhì),它的核心是科學(xué)方法與科學(xué)精神。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),是時(shí)代對(duì)物理教師提出的一個(gè)非常迫切的問題。
1.重視實(shí)踐操作,多做物理實(shí)驗(yàn)
百聞不如一見,只有自己親手做才能更加清晰明了深刻地懂得物理知識(shí)。實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作和交流探討的良好媒介。學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn),會(huì)獲得更加深刻的情感體驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),會(huì)讓他們加深對(duì)知識(shí)的了解。在探究性學(xué)習(xí)中,學(xué)生不是被動(dòng)地接受老師傳授給的知識(shí),而是憑借自己的探索去發(fā)現(xiàn)問題和解決問題,從而獲取知識(shí)。在新課程里面,列舉了很多科學(xué)探究活動(dòng),都很不錯(cuò),值得一試,教師可以從中選用。同時(shí)還應(yīng)該結(jié)合本地條件和學(xué)習(xí)的實(shí)際情況自己設(shè)計(jì)一些探究活動(dòng),教師或?qū)⒁恍?yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生對(duì)于科學(xué)探究的信息和對(duì)于科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)一樣,都應(yīng)該由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,循序漸進(jìn)。開始應(yīng)該選取較簡(jiǎn)單的探究活動(dòng),必要時(shí)可以在容易出現(xiàn)困難的環(huán)節(jié)給予提示,而后逐步深入。在探究活動(dòng)開始設(shè)置各種問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的物理情景與已有知識(shí)的沖突所在,從而提出問題并做出合理的假設(shè)與猜想。對(duì)于學(xué)生提出的意義不大的問題和明顯不正確的猜想,不要簡(jiǎn)單地否定,教師要用科學(xué)的方法激發(fā)出學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性和自信心,對(duì)學(xué)生提出的不同觀點(diǎn)要尊重和理解,保護(hù)他們的發(fā)現(xiàn)欲。
學(xué)生在課堂內(nèi)外進(jìn)行的探究活動(dòng)是多樣化的,可以是觀察現(xiàn)象、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析現(xiàn)象、討論交流、發(fā)表見解,也可以利用各種資源收集信息。教師要在科學(xué)探究活動(dòng)中,指導(dǎo)與幫助學(xué)生不斷改進(jìn)探究的方法,使學(xué)生在探究活動(dòng)中,把過程和方法結(jié)合在一起,從而在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí),又學(xué)習(xí)了科學(xué)方法,培養(yǎng)了科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度。
2.培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)能力
科學(xué)能力包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、思維能力、掌握運(yùn)用科學(xué)方法能力、開拓創(chuàng)新能力和科學(xué)信息能力等。科學(xué) 能力既是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的基礎(chǔ),又能促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展和提高。物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的嚴(yán)格定量的科學(xué),它的所有結(jié)論都是物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)事實(shí)的結(jié)晶。講究方法、掌握技能、提高能力、培養(yǎng)作風(fēng)等都應(yīng)滲透在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。
2.1 培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)態(tài)度。 它通過兩個(gè)方面的培養(yǎng):一是要學(xué)會(huì)正確使用物理基本實(shí)驗(yàn)儀器。這不僅要求演示實(shí)驗(yàn)時(shí)教師操作規(guī)范,給學(xué)生樹立榜樣,而且從初中二年級(jí)開始就要有計(jì)劃、有步驟地加強(qiáng)學(xué)生使用物理基本儀器的訓(xùn)練,做到會(huì)選、會(huì)拿、會(huì)調(diào)、會(huì)用,會(huì)讀、會(huì)記。二是要學(xué)生養(yǎng)成良好的操作習(xí)慣。如在伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中,通過R=U/I,推導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)中必須測(cè)量出推測(cè)電阻兩端電壓和通過的電流,由此聯(lián)想到實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意點(diǎn)、原理圖、實(shí)物連接等,同時(shí)要求盡量減少用最少導(dǎo)線連接電路,嚴(yán)格操作規(guī)范。
2.2 讓學(xué)生掌握基本科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。 一是有計(jì)劃地訓(xùn)練使學(xué)生學(xué)會(huì)"控制條件"探索物理規(guī)律的科學(xué)方法。物理實(shí)驗(yàn)往往是保持其他條件不變的情況下,控制一個(gè)條件變化來(lái)考察這個(gè)條件變化所產(chǎn)生的物理現(xiàn)象,在此基礎(chǔ)上通過綜合、概括、總結(jié)導(dǎo)出規(guī)律。二是有計(jì)劃地訓(xùn)練學(xué)生用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪圖線、利用圖線尋找規(guī)律或建立概念的科學(xué)方法。三是開放實(shí)驗(yàn)室, 加強(qiáng)課外實(shí)驗(yàn)和小發(fā)明活動(dòng),并要求學(xué)生對(duì)課外實(shí)驗(yàn)的原理和結(jié)果進(jìn)行分析和說明。
2.3 培養(yǎng)辯證思維,樹立科學(xué)精神。 理論思維可以是形而上學(xué)的,也可以是辯證的;前者是靜止地、孤立地、片面地看待自然界的一切,而辯證的思維則是從發(fā)展和本質(zhì)上全面看待一切。要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)中的一切公式、約定都是有條件的、相對(duì)的而不是絕對(duì)的。如果辯證地看待測(cè)量結(jié)果,我們不可能得到一個(gè)絕對(duì)的、準(zhǔn)確的數(shù)值,而只能對(duì)在此原理、設(shè)備、條件、環(huán)境下的測(cè)量給出較為實(shí)事求是的評(píng)價(jià),反映出可能的誤差限度或不確定度,表明結(jié)果的可置信程度。再如雖然對(duì)各種儀器作了誤差估算的約定,但在不具備正常測(cè)量條件時(shí),卻不能死扣教條,對(duì)號(hào)入座,而要實(shí)事求是地估計(jì)出合理的誤差數(shù)值。總之,應(yīng)充分利用物理實(shí)驗(yàn)中豐富的實(shí)例,對(duì)學(xué)生進(jìn)行辯證思維的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是、獨(dú)立思考的科學(xué)精神。
2.4 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)。 中學(xué)教育是接觸科學(xué)理論的初始階段,因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法教育和進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí),必須養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)、一切從實(shí)際出發(fā)的科學(xué)態(tài)度和力戒弄虛作假,提倡嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、一絲不茍的作風(fēng)。例如:由于儀器材料操作過程、觀察方法的原因,學(xué)生在進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)時(shí),數(shù)據(jù)有誤差是難免的,對(duì)個(gè)別學(xué)生湊數(shù)以求正確結(jié)論的現(xiàn)象,教師應(yīng)進(jìn)行教育,指出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)是真實(shí)的,應(yīng)找出誤差的原因,科學(xué)本身就是實(shí)事求是。
一、什么要改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),從18世紀(jì)德國(guó)、法國(guó)建立了學(xué)校的演示實(shí)驗(yàn)室,教師經(jīng)常用昂貴的儀器演示生動(dòng)的現(xiàn)象,從此便開始了世界上的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),成為物理教學(xué)中重要的教學(xué)手段和有效的教學(xué)形式。
近年來(lái)中考物理試卷對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查,已從簡(jiǎn)單的背誦實(shí)驗(yàn)知識(shí)轉(zhuǎn)向考查對(duì)實(shí)驗(yàn)的思想、原理、方法的理解上,重在考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰途C合分析能力。但是實(shí)驗(yàn)題的得分率都不高,反映了目前在中學(xué)物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)薄弱的環(huán)節(jié)。許多物理教師都不同地只重視理論的講授和解題能力的培養(yǎng),而忽視了對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)。不少學(xué)校教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足,儀器設(shè)備陳舊簡(jiǎn)陋,地方陜小擁擠,嚴(yán)重制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常開展,對(duì)于大綱規(guī)定的實(shí)驗(yàn),不僅開出率低,而且演示實(shí)驗(yàn)的作用和地位還在低水平下徘徊,使學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力普遍較低。近幾年我國(guó)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)較差。又如1990~1995年期間,國(guó)家教委儀器研究所對(duì)一萬(wàn)余名學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芰y(cè)試,結(jié)果是我國(guó)中小學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力幾乎都不及格。說明了我國(guó)中小學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力普遍較差。因此,為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、觀察能力、思維能力和科學(xué)的思維方法,提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和愛好,調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)揮非智力因素的能動(dòng)作用,引導(dǎo)他們從小愛科學(xué)、學(xué)科學(xué),激發(fā)他們樹立敢于攀登科學(xué)高峰的雄心壯志,縮小與世界先進(jìn)國(guó)家實(shí)驗(yàn)教學(xué)的差距,我們應(yīng)進(jìn)一步改善實(shí)驗(yàn)條件,改革實(shí)驗(yàn)教學(xué),直觀形象地為學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí)。
二、怎樣改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),加強(qiáng)能力培養(yǎng)。
目前,學(xué)生普遍感到物理“難學(xué)”,其原因之一就是物理教學(xué)中缺乏實(shí)驗(yàn)。而一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家,他們非常重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和研究問題的方法,如日本初中物理的課時(shí)數(shù)只有75課時(shí),但安排的學(xué)生實(shí)驗(yàn)卻有20個(gè),演示實(shí)驗(yàn)有130個(gè),并且絕大多數(shù)都是研究性實(shí)驗(yàn),基本形成以實(shí)驗(yàn)為中心的課堂體系??梢?,他們的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方面得到訓(xùn)練和能力培養(yǎng)比我國(guó)的學(xué)生多得多,他們學(xué)生的實(shí)驗(yàn)心理素質(zhì)比我國(guó)中學(xué)生強(qiáng)。因此,在當(dāng)前我國(guó)中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過程中,我們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),必須引起高度的重視,為了研究好這些課題,教師必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難,并結(jié)合教學(xué)實(shí)際,研究解決的方法,努力開發(fā)一些直觀的演示,同時(shí)在教學(xué)中引進(jìn)近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就,例如“分子間作用力”的演示,可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧,球的外側(cè)套上橡皮筋,平衡時(shí),引力等于斥力;增大球距時(shí),引力大于斥力;縮小球距時(shí),引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣,更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
2、變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探索性實(shí)驗(yàn),而大部分是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是對(duì)知識(shí)的正確與否加以驗(yàn)證,鞏固和加深對(duì)基本規(guī)律和基本原理的認(rèn)識(shí)。但是,對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面不能得到鍛煉,也不利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探索物理規(guī)律的能力,而探索性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維能力、創(chuàng)造能力、自學(xué)能力、觀察實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖鉀Q實(shí)際問題的能力有獨(dú)到的作用。正如愛因斯坦所說:“對(duì)真理的探索比占有更加寶貴”。
因此,在教學(xué)中可把一些驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)變?yōu)樘剿餍缘膶?shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要盡量再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程,多讓學(xué)生想想:“為什么要這樣做?”“換種方法行不行?”以此滲透物理思想,啟迪學(xué)生思路。讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探索和理論探研兩種方法自我進(jìn)行推證,在推證過程中學(xué)生就自然而然地對(duì)核定的研究對(duì)象、成立條件、使用范圍、注意事項(xiàng)搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識(shí)變?yōu)橹鲃?dòng)探索自然規(guī)律,對(duì)知識(shí)學(xué)得更扎實(shí)更牢固,同時(shí)使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。
3、合理運(yùn)用多媒體,優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
利用常用儀器、教具進(jìn)行演示是一種最基本的手段,而利用多媒體教學(xué),是教學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志,是教學(xué)改革的重要組成部分。因?yàn)槎嗝襟w教學(xué)是指在教學(xué)過程中運(yùn)用系統(tǒng)科學(xué)的觀察和方法,組織多媒體信息,形成合理的教學(xué)結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)教學(xué)優(yōu)化,使學(xué)生真正體會(huì)到物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生觀察及分析問題的能力。如應(yīng)用多媒體展示課堂實(shí)驗(yàn)無(wú)法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程,從而突破時(shí)間以及空間的束縛,進(jìn)行逼真的模擬,靈活地放大或縮小物理場(chǎng)景,將物理過程生動(dòng)形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前,使學(xué)生認(rèn)識(shí)加強(qiáng),理解透徹。
一、讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,教師適當(dāng)指導(dǎo)操作
任何實(shí)驗(yàn)都要通過一定的實(shí)驗(yàn)而獲得一定的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。同理,在初中物理實(shí)驗(yàn)中,如果沒有目的,實(shí)驗(yàn)過程也就變得盲目起來(lái)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大多數(shù)是由教師主控,不少學(xué)生只是看看、聽聽完成的,至于實(shí)驗(yàn)中要知道什么、了解什么、掌握什么,學(xué)生都較為模糊,故而實(shí)驗(yàn)效果不高。
明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,首先要從知識(shí)和技能角度考慮。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,教師要依據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和要求認(rèn)真、及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生操作的時(shí)候,教師要以問題為引導(dǎo),讓學(xué)生理解這樣操作的原因,以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,并提高學(xué)生的操作技能。同時(shí)也要注重對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作技能、觀察能力、問題分析能力的培養(yǎng)。其次,在實(shí)驗(yàn)過程中,不僅要讓學(xué)生樂于參與,對(duì)實(shí)驗(yàn)有興趣,還要在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、正確操作,進(jìn)而掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
二、關(guān)注實(shí)驗(yàn)原理,并讓學(xué)生能夠理解應(yīng)用
學(xué)生知道了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模灰欢懿僮鲗?shí)驗(yàn),那么,如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?這就要求教師在學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室之前,就要讓學(xué)生清晰地知道實(shí)驗(yàn)的原理,并讓學(xué)生知道每一步操作的依據(jù)。如,在測(cè)定物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,此實(shí)驗(yàn)的原理是密度公式,即ρ=m/V(ρ表示密度、m表示質(zhì)量、V表示體積),在實(shí)驗(yàn)過程中,教師就應(yīng)該讓學(xué)生掌握如何測(cè)定物質(zhì)的質(zhì)量和體積,進(jìn)而求得物質(zhì)的密度。通過生活實(shí)踐及前面所學(xué)的知識(shí),學(xué)生知道測(cè)物體質(zhì)量或體積的方法有多種,這時(shí)教師就又要讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何選擇最佳的方法,探究物質(zhì)的密度。
如用量筒測(cè)量物體的密度(適用于體積小,而密度大于水的物體),先用量筒測(cè)得量筒內(nèi)原有液體的體積,然后將物體放入量筒,物體沉入液體后測(cè)得液面上升后的體積,根據(jù)體積差算出物體的體積,再用天平測(cè)得物體的質(zhì)量,密度也就能求出了。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要摒棄傳統(tǒng)的以教師教授為主的模式,應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上,多角度思考問題的解決方法,這樣才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
三、關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程,引導(dǎo)學(xué)生思考
物理實(shí)驗(yàn)的目的就是要讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,動(dòng)腦思考,動(dòng)手做。學(xué)生通過觀察了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,思考實(shí)驗(yàn)中的問題,分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。因?qū)W生知識(shí)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)等因素影響,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中很可能出現(xiàn)因?qū)嶒?yàn)記錄數(shù)據(jù)出錯(cuò)或觀察不到位等而導(dǎo)致錯(cuò)誤,這就要求教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中,發(fā)揮主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生找出實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤,從問題出發(fā),解決遇到的問題,在糾錯(cuò)中提高實(shí)驗(yàn)效率。
同時(shí),在實(shí)驗(yàn)過程中也可能出現(xiàn)預(yù)設(shè)之外的各種異?,F(xiàn)象,很多時(shí)候教師對(duì)這些現(xiàn)象都是“一言以蔽之”,甚至當(dāng)學(xué)生追問而教師無(wú)法解釋時(shí),還用教材的“權(quán)威”來(lái)“遮掩”。其實(shí)不然,實(shí)驗(yàn)過程中的異常現(xiàn)象往往能引導(dǎo)學(xué)生思考,根據(jù)現(xiàn)象進(jìn)行深入探究,獲得意想不到的收獲。如在“測(cè)小燈泡功率”的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生按照電路圖連接了小燈泡和儀表,結(jié)果發(fā)現(xiàn)開關(guān)還未閉合,但小燈泡已經(jīng)亮了,檢查電壓表和電流表卻發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)是正常的。相反,當(dāng)開關(guān)閉合后,小燈泡反而不亮了,電壓表和電流表的指針也停止了偏轉(zhuǎn)。為何會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?學(xué)生不得其解。教師發(fā)現(xiàn)這一異?,F(xiàn)象后,引導(dǎo)學(xué)生檢查連接的電路,結(jié)果很快發(fā)現(xiàn)了發(fā)生這一現(xiàn)象的原因,是在連接電路的過程中,將開關(guān)并聯(lián)到了電池的兩端,而沒有將開關(guān)串聯(lián)在干路上,故而開關(guān)閉合前電路就是通路,如果不排除這樣的故障,很容易發(fā)生短路而燒壞電源。
四、關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)論,引導(dǎo)學(xué)生反思
【關(guān)鍵詞】初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
1 讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,教師適當(dāng)指導(dǎo)操作
任何實(shí)驗(yàn)都要通過一定的實(shí)驗(yàn)而獲得一定的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。同理,在初中物理實(shí)驗(yàn)中,如果沒有目的,實(shí)驗(yàn)過程也就變得盲目起來(lái)。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大多數(shù)是由教師主控,不少學(xué)生只是看看、聽聽完成的,至于實(shí)驗(yàn)中要知道什么、了解什么、掌握什么,學(xué)生都較為模糊,故而實(shí)驗(yàn)效果不高。
明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,首先要從知識(shí)和技能角度考慮。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中,教師要依據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和要求認(rèn)真、及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生操作的時(shí)候,教師要以問題為引導(dǎo),讓學(xué)生理解這樣操作的原因,以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力,并提高學(xué)生的操作技能。同時(shí)也要注重對(duì)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)操作技能、觀察能力、問題分析能力的培養(yǎng)。其次,在實(shí)驗(yàn)過程中,不僅要讓學(xué)生樂于參與,對(duì)實(shí)驗(yàn)有興趣,還要在此基礎(chǔ)上讓學(xué)生學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、正確操作,進(jìn)而掌握實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2 提高教師自身素質(zhì),上好每節(jié)實(shí)驗(yàn)課
教學(xué)中要真正運(yùn)用好物理實(shí)驗(yàn),提高教學(xué)質(zhì)量,發(fā)揮獨(dú)特的作用,需要提高教師自身素質(zhì):①教師要有物理學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)知識(shí);有教育學(xué)、心理學(xué)和教學(xué)法的知識(shí);親手實(shí)踐;②具備良好的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)技能,通過不斷學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力和知識(shí)水平提高;③有鉆研和創(chuàng)新精神;對(duì)疑難實(shí)驗(yàn)進(jìn)行專題學(xué)習(xí)和研究、改進(jìn)方法,接受新的教育理論和思想,指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐;④積極參加針對(duì)物理實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),測(cè)量操作技巧、改進(jìn)方法及排除故障的創(chuàng)造性能力,實(shí)驗(yàn)考核的命題能力等培訓(xùn)及各級(jí)物理實(shí)驗(yàn)研討會(huì),提高自身素質(zhì)。
3 組織好分組實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的動(dòng)手能力
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是在教師的指導(dǎo)下,學(xué)生探究知識(shí)的過程,包括:猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、小組合作、討論總結(jié)等。
在分組實(shí)驗(yàn)的過程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面:
3.1 科學(xué)分組如優(yōu)生差生組合,男女生的比例,學(xué)生的生活閱歷;
3.2 立下規(guī)矩,定下制度。往往教師一提去實(shí)驗(yàn)室上物理實(shí)驗(yàn)課,學(xué)生就熱情高漲,表現(xiàn)出很高的積極性,但一進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,受好奇心的驅(qū)使,注意力不集中,達(dá)不到較好效果。所以物理科代表、班委干部要與全班學(xué)生一起討論制定學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的規(guī)章制度,由于制度來(lái)源于全班學(xué)生,就有執(zhí)行的基礎(chǔ),違反的學(xué)生在接受教育時(shí)才口服、心服。有了制度,課堂紀(jì)律才有保證,教師的演示、啟發(fā)、引導(dǎo)才能有序進(jìn)行。
3.3 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)要分工明確,責(zé)任到人,要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實(shí)踐證明,只有通過有序的分組實(shí)驗(yàn),才能提高課堂有效性,提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
4 多設(shè)計(jì)一些探究性、開放性實(shí)驗(yàn)
在課堂教學(xué)中,我們常會(huì)遇到一些抽象的、較難解決的問題,教師怎么講,學(xué)生也很難明白,而課本中又沒有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這一問題,這時(shí)我們就可以針對(duì)這樣的問題自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一些探究性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究解決這一難題,效果非常好。在學(xué)習(xí)摩擦力知識(shí)時(shí),學(xué)生對(duì)影響摩擦力因素這一問題,理解起來(lái)難度較大,于是我設(shè)計(jì)了如下題目供部分學(xué)有余力的學(xué)生探究。例如,現(xiàn)有一長(zhǎng)方體木塊、長(zhǎng)木板、彈簧測(cè)力計(jì)、玻璃板、毛巾、硬紙板等器材,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。(1)寫出實(shí)驗(yàn)方法及實(shí)驗(yàn)步驟;(2)說明探究得到的結(jié)論;(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究滑動(dòng)摩擦力與物體接觸面積的大小有沒有關(guān)系。類似的題目還有很多,教師可編排成一課一練,供學(xué)生課余討論探究。
5 培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論的能力
按物理教學(xué)來(lái)說,形成概念和掌握規(guī)律是中心任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)、歸納結(jié)論的能力就顯得非常重要了。而在初中階段,數(shù)據(jù)的處理常采用比較分析法、圖像法、推理法等。所以,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象進(jìn)行橫向或縱向分析,找出它們之間的必然規(guī)律?;蚋鶕?jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立坐標(biāo)系繪制圖像,從圖像上找出規(guī)律。如在處理《探究固體熔化時(shí)的溫度變化規(guī)律》實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生繪制圖像,從圖像上可以明顯看出非晶體熔化過程溫度一直上升,而晶體在熔化過程中溫度保持不變。歸納結(jié)論就是讓學(xué)生從處理數(shù)據(jù)中觀察個(gè)體事物的規(guī)律,然后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)一步推理、概括出規(guī)律。如在研究牛頓第一定律時(shí),先演示伽利略實(shí)驗(yàn),得出在相同條件下,小車受到的阻力越小,前進(jìn)得越遠(yuǎn)。然后引導(dǎo)學(xué)生討論分析如果小車受到的阻力為零,小車的運(yùn)動(dòng)情況將如何呢?進(jìn)一步推理出小車將一直運(yùn)動(dòng)下去,從而得出結(jié)論。
6 結(jié)語(yǔ)
物理教學(xué)分為理論和實(shí)驗(yàn),而所有的理論都來(lái)源于實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中起著舉足輕重的作用,存在的問題遠(yuǎn)不止這些,比如實(shí)驗(yàn)計(jì)劃存在的問題,教師引導(dǎo)存在的問題等等,我們這里就不再一一探討。多渠道多方面多層次引導(dǎo)開發(fā)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn),如何去適應(yīng)新課改的要求,這也是作為一名初中物理老師努力的方向!
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1005-5312(2010)21-0179-01
一、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)
觀察是準(zhǔn)備創(chuàng)新素質(zhì)。首先應(yīng)該使學(xué)生知道:所謂觀察是指直接運(yùn)用眼、耳、鼻、舌、皮膚等感覺器官,或者間接借助于器材對(duì)物理現(xiàn)象的一種有目的、有計(jì)劃,并且持續(xù)、反復(fù)的知覺過程。就是要有目的地辨明觀察對(duì)象的主要特征,注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因。其次,要使學(xué)生了解:觀察是要經(jīng)過一定的努力,克服一定的困難,才能發(fā)現(xiàn)問題,才能對(duì)事物的正確認(rèn)識(shí),才能得到正確的結(jié)論。(1)在演示實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。在學(xué)習(xí)過程中有許多演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生對(duì)演示實(shí)驗(yàn)很感興趣,但在進(jìn)行觀察時(shí)往往抓不住關(guān)鍵,這就要求教師要在實(shí)際教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察演示實(shí)驗(yàn),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力是很重要的。教師對(duì)所做演示實(shí)驗(yàn)的每一步都應(yīng)該對(duì)學(xué)生提出具體的觀察要求,使學(xué)生掌握正確的觀察方法。如觀察磁鐵向上吸引用細(xì)線拴著的回形針,分別用紙片、木板片、玻璃片、鋁片、銅片插入其間,會(huì)看到回形針不掉落下來(lái),而分別用鐵片、鋼片插入其間,卻看到回形針掉落下來(lái),這是什么原因?(2)開展課外活動(dòng)激發(fā)學(xué)生的觀察興趣。組織學(xué)生參觀、做課外小實(shí)驗(yàn)等,激發(fā)學(xué)生的觀察興趣。如學(xué)習(xí)面鏡前,就布置學(xué)生寫小論文《平面鏡成像》,使學(xué)生主動(dòng)地去觀察了解平面鏡的相關(guān)物理知識(shí),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行觀察演講,活躍了學(xué)生的思維,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,達(dá)到了培養(yǎng)觀察能力的目的,組織學(xué)生參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),使學(xué)生了解物理知識(shí)在生產(chǎn)實(shí)際中的廣泛應(yīng)用。
二、根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn),利用身邊物品創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)
物理也是一門與生活實(shí)際緊密聯(lián)系的科學(xué)。它滲透在日常生活的各個(gè)方面,如走路、騎車、照鏡子……這些看起來(lái)隨意的日常生活,其實(shí)都包含著許多物理知識(shí),這為學(xué)生學(xué)習(xí)物理提供了大量的生活經(jīng)驗(yàn)背景。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,用手掌分別輕壓和緊壓在桌面上并拖動(dòng)可探究“滑動(dòng)摩擦力與壓力的關(guān)系”等,這樣開展實(shí)驗(yàn)有利于使學(xué)生明白物理就在身邊,物理與生活息息相關(guān)。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材來(lái)實(shí)驗(yàn)?zāi)軉l(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力,調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),也能為學(xué)生今后開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)提供了物質(zhì)保障。
三、綜合提高創(chuàng)新的實(shí)踐
1、培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決問題的能力。在學(xué)生認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)的重要性后,會(huì)積極主動(dòng)做好實(shí)驗(yàn), 當(dāng)學(xué)生能夠做基本實(shí)驗(yàn)后,教師應(yīng)當(dāng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)提出較高層次的要求,如指導(dǎo)學(xué)生做一些驗(yàn)證性的和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)。適當(dāng)增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。聯(lián)系專題,分析解決問題,如在學(xué)完力學(xué)知識(shí)后我就讓學(xué)生,根據(jù)實(shí)驗(yàn)室所能提供的器材,要求學(xué)生解決如何測(cè)金屬塊的密度問題,學(xué)生提出了這樣一些問題:①怎樣用天平、量筒、水等測(cè)金屬塊的密度?②如何用怎樣用天平、燒杯、水等測(cè)金屬塊的密度?③怎樣用量筒、水等測(cè)金屬塊的密度?④怎樣用彈簧秤、水等測(cè)金屬塊的密度?⑤怎樣用天平、量筒、水等測(cè)金屬塊的密度?一步研究物質(zhì)密度的測(cè)量,通過歐歐姆定律的學(xué)習(xí),引導(dǎo)學(xué)生思考,如何測(cè)導(dǎo)體的電阻等,使學(xué)生知道新知識(shí)的增加都是建立在已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上的,但學(xué)習(xí)了知識(shí)后要進(jìn)一步學(xué)習(xí)新知識(shí)。2、應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題。學(xué)完簡(jiǎn)單機(jī)械后,就引導(dǎo)學(xué)生討論自行車中的力學(xué)問題,學(xué)生通過對(duì)自行車的觀察與分析提出了(1)輪胎為什么要有花紋?(2)自行車下坡時(shí)為什么不宜急剎前輪?(3)自行車在正常使用時(shí)有幾種摩擦?(4)自行車的輪胎為什么是圓的?
四、在實(shí)驗(yàn)中幫助學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方法
級(jí)別:省級(jí)期刊
榮譽(yù):中國(guó)優(yōu)秀期刊遴選數(shù)據(jù)庫(kù)
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