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很多教師依然采取傳統的填鴨式的教學方法,根本不重視實驗教學,認為只要學生會動筆做實驗課的考題就可以了,不是在實驗課上下功夫,而是在研究考題上下功夫.經筆者走訪發現,很多蘇北的農村物理教師對實驗教學認識不夠,甚至認為講實驗比帶著學生做實驗更重要,認為做實驗會浪費課堂時間.另外,很多教師在自己的學生時代就沒有做過實驗,現在也沒有做實驗的經驗,對自己能不能做出書上的實驗效果不自信,導致很多農村教師不愿做實驗,更不要說是上實驗課了.因此,很多農村的物理教學難以達到預期的目標,妨礙了創新能力人才的培養.
2.教學模式陳舊
很多教師對物理實驗教學的認識不到位,在教學過程中很難對實驗教學下功夫.一些教師在實驗課教學上用的精力很少,教學方式單一而且枯燥,導致的結果是教師不想教,學生不想學,上實驗課變成了實現完成新課程標準規定的任務,很難引導學生去主動學習,難以發揮學生的積極性和主動性.有些教師在做實驗課時擔心學生在規定的時間內完不成任務,不給學生想象和理解的空間,甚至剝奪了學生動手和創新的機會,學生的能力當然得不到提高.另外,由于學校的器材不夠,做實驗時只能分組進行,導致很多學生沒有親自動手有機會,最后只能問問別人得出的數據是多少,然后根據數據偽造實驗過程,根本達不到實驗教學的效果.
二、對蘇北農村物理實驗教學的思考
1.加大蘇北地區農村物理實驗教學投入力度
一方面教育主管部門要高度重視,給農村中學提供相應的實驗器材,在種類上要補夠,在數量上要補足.另一方面,由于受到經費等各面條件的限制和制約,在短期內農村中學的教學條件很難和城市相提并論,為了彌補這一不足,可以讓學生自己動手,制作一些簡單的實驗工具.如在學習彈力時可以讓學生去做彈簧計,學習重力時可以讓學生去做不倒翁,通過這種方式可以加深學生對彈力和重力的理解,也可以培養學生的動手和創新能力,激發學生學習物理的熱情.
2.對蘇北農村地區的物理教師進行系統培訓
世界在不斷地發生變化,教學模式也應該隨著時代的變化而變化,不能跟上時代變革的步伐遲早會被時代所淘汰.初中物理教師也要不斷地學習,主動轉變教學模式,對實驗教學要有鉆研和創新精神,要主動對實驗教學進行研究和提高.另一方面,上級管部門對此要加強培養,給農村中學教師創造學習和進修的機會,定期對中學教師進行培訓,讓其接受新的教育理念,擁有新的教育思想.針對農村初中物理實驗教學的薄弱環節,要加強引導,對教師實驗教學要定期考核.
3.改革實驗考核力度
在物理課程考試中,目前重點是關注學生對實驗過程理論上的情況,對學生真正的動手能力不從考察,這種考察方式難以考出學生的基本技能.很多學生在教師對實驗題研究的基礎上,逐漸掌握了解題技巧,但真正動起手來卻不知所措,紙上談兵的現象非常嚴重.因此,對初中實驗課考察要改變傳統的考察方式,要重點考察學生的動手能力和創新能力,要把理論考試和實驗操作結合起來,這樣才能考察出學生的整體素質,才能督促教師重視初中物理的實驗教學,才能為學生進一步深造打下堅實的基礎.
二、思維能力
思維能力是一種對觀察所得信息初步加工的能力,通過思維將感性材料轉化為理性的概念、規律。思維能力是學生獲取新知識的最重要的環節。從心理學角度講,一個人思維能力的優劣主要體現在思維的品質上,即思維的廣闊性、深刻性、靈活性、獨立性和批判性五個方面。它們之間是相互聯系、密不可分的。其中思維的深刻性是一切思維品質的基礎,其余都是在深刻性基礎上形成和發展起來的。在實驗教學中,學生只有具備了深刻的思維才可能透析物理現象,從中找出其本質的規律性的東西。然而,這種學生如果其他思維品質缺乏的話,就會變得愛鉆牛角尖,抱定問題不放松,卻不能放開問題去考察其他因素,找出解決的途徑。這就是所謂的集中思維,往往是片面的,也是行不通的。與之相反,發散思維過強的人,即思維的廣闊性、靈活性表現過強者,其思緒常如天馬行空,縱橫馳騁,能發現許多問題,得出許多結論,但最終卻忘了自己在干什么。所以,在教學中應根據學生不同的思維特點對癥下藥,因材施教。
初中階段,思維能力的培養重點是初步的分析、概括能力。實驗中的分析是在頭腦中將整個實驗的整體分解為部分,從而把個別的方面與特性分解出來加以認識的過程;實驗中的概括則是在頭腦中對抽象出來的某些現象之間的共同屬性結合起來,并且推廣到同類事物上去。教學中,切記不可要求過高,應重點指導學生從認識大量的物理現象和科學事實開始,并在對其進行分析的基礎上直接進行概括。例如,在做電磁感應的實驗中,通過電路的通斷和改變導體在磁場中的運動方向,以及改變磁場的方向,形成多個物理現象,讓學生觀察,并對這些現象進行分析和取舍,從而直接概括出產生感應電流的條件以及影響其方向的因素。
教師在實驗教學中,應有計劃、有針對性地對學生進行思維方法的訓練。通過分析、綜合、抽象、概括、比較、分類、歸納、演繹的訓練,逐步養成正確的思維習慣,以達到提高能力的目的。
三、創造能力
利用信息技術進行物理演示實驗,可以不受時間、空間、實驗儀器的限制,又具有操作方便、可視度高、信息容量大的特點。可以利用信息技術進行模擬實驗展示,將一些在現實環境下很難進行或者效果不明顯的實驗更好地完成,這樣使比較復雜的、抽象的物理現象或物理過程簡單化、具體化,便于學生形成感性認識,幫助學生加深對現象的記憶和知識的理解。
如在講授《天平測量固體或者液體的質量》時,如果教師在講臺上做實驗,學生很難觀察清楚,而運用信息技術把這些實驗過程擴大化,使得學生能夠更加清楚地觀測到整個實驗過程。同時,對于一些關鍵的、學生沒有看清楚的實驗環節,還可以利用信息技術展示給學生以便其多次觀察,這樣就大大提升了實驗教學的效果。又如在講《浮力》時,如果教師僅憑語言來為學生解釋浮力產生的原因,很多學生會感到困惑,因為對于中學生來說這是一個比較復雜的物理現象。
在此可借助信息技術進行展示:教師以動畫的形式為學生展示出一個浸沒在水中正在上浮的空心立方體,通過動畫模擬演示讓學生觀察四周和上下兩個面的形變程度,從而讓學生得出立方體在水中前后左右四個面所承受的壓力是相等的結論,而且在動畫展示中因上下兩面的壓力差使得立方體向上浮動的原因也顯得很直觀,這時再利用液體壓強公式推出浮力計算公式,學生就更易理解了。
二、在初中信息技術物理實驗教學中應用信息技術的注意事項
1.切莫運用信息技術模擬實驗替代學生動手實踐
運用信息技術模擬實驗有很多的好處,但是有些實驗技能、實驗體會只有讓學生親自動手才能感受到。因此,教師在進行模擬性實驗時一定要注意有所選擇。只有在學生動手實驗現象不明顯、效果不理想時,才可通過信息技術展示實驗,讓學生更易理解。另外,在數據處理方面,不能完全由信息技術取而代之,必須要讓學生處理數據的能力得到培養和發展。
2.運用信息技術時應注重學生探究能力的培養
1、演示聲音在真空中不能傳播的實驗改進。
在學習八年級上冊課本第一節“聲音的產生與傳播”這節課上,課本上的演示實驗是把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內,逐漸抽出其中的空氣,同時注意聲音的變化。再讓空氣逐漸進入玻璃罩內,注意聲音的變化。
該種做法缺點:此實驗由于密封等原因,效果不好,并且不能達到人手一份,課堂效果不理想。
對該實驗的改進如圖所示:
利用大注射器、手機等制作成一個簡易的實驗裝置,將手機的外放喇叭用導線撤出來,放置在密封針管里,把手機音樂打開,密封著喇叭的針管里就傳出了音樂,然后用力往外抽針管,喇叭的聲音也隨之變得越來越小。
改進后的做法的優點:當針管內的空氣變化時,聲音的傳播介質就發生了變化,聲音的傳播效果也起了變化,根據“逐步逼近”法推理,可以得出“真空中聲音不能傳播”的結論。不但效果明顯,而且可以達到人手一份,可操作性強,課堂效果好。
2、演示焦耳定律的實驗改進。
在學習“電與熱”這節課上,老師們經常做的演示實驗是:
a:探究在電流和通電時間相同的情況下,電流產生的熱量與電阻的關系。
課本做法如圖所示:
兩瓶中的金屬絲串聯起來,接到電源上,由于電路沒有分支,通過兩段金屬絲地電流相同,通電一定時間后,比較兩瓶中煤油的溫度變化,得出在電流通電時間相同的情況下,電阻越大,產生的熱量越多。
該種做法缺點:這種實驗方法是通過相同質量的煤油的升溫情況,來比較產生熱量的多少,因本實驗為演示實驗,這樣演示起來初中物理論文,學生很難觀察,即可視性差,其次煤油升溫變化不如氣體膨脹變化快捷明顯,實驗效果差。
而改進后的做法如圖所示:
第一個是銅絲電阻5歐,第二個是鎳鉻合金絲電阻10歐,兩塑料盒中的金屬絲串聯起來,接到電源上,通過兩段金屬絲的電流相同,通電一段時間以后,比較兩塑料盒所連接的“U”形管中液面高度差的變化,從而得出在電流和通電時間相同的情況下,電阻越大產生的熱量越多。
改進后的優點:這種通過密封在塑料盒中氣體的膨脹,引起U形管液面高度差的變化,來比較產生熱量的多少,不但其體膨脹明顯,而且通過U形管來觀察時,可觀察性強。
b: 在探究通電時間一定,電阻相同的情況下,鎳鉻合金絲產生的熱量與電流大小的關系實驗中
課本上要求的做法是:
在通電時間相同的情況下,分別給一個燒瓶中的鎳鉻合金絲通入大小不同的電流,觀察什么情況下產生的熱量多龍源期刊。
該種做法缺點:這種試驗方法是通過滑動變阻器來改變通入同一鎳鉻合金絲中的電流,記錄相同時間,比較什么情況下產生的熱量多,此試驗可操作性差,同一瓶煤油溫度上升了,需要降到室溫才能開始第二次改變電流后的升溫,記錄時間也很麻煩,容易產生誤差,更不用說前面已經說過的,通過溫度計觀察煤油升溫,班內演示時可視性差。
而改進后的做法如圖所示:
三段金屬絲的電阻相同,其中R1在干路上, R2、R3并聯,可知R1中的電流大于R2中的電流,通電相同的時間后,比較兩塑料盒所接“U”形管中液面高度差的變化,從而得出,在電流和通電時間相同的情況下電阻越大產生的熱量越多。
改進后的優點:這樣由于并聯的分流作用,相同電阻的兩段鎳鉻合金絲R1、R2在同一段電路中通電時,電流不同,時間相同。又可同時對比著觀察塑料盒內氣體膨脹引起U形管內液面高度差的變化,可以同時比較,不但可操作性強,可觀察性也很強。
3、演示物體受滑動摩擦力的實驗改進。
初中物理教材第十三章第三節上,有測量物體受滑動摩擦力的演示實驗。
課本要求如圖所示:
用彈簧測力計勻速拉動木塊a使它沿長木板勻速滑動,由二力平衡知道,從彈簧上讀出的拉力,就知道了木塊跟木板之間的滑動摩擦力,從而測出木塊與長木板之間的摩擦力。
該種做法缺點:木塊a被測力計向右勻速拉動,其受到的滑動摩擦力水平向左與運動方向相反,此做法中必須要求木塊a勻速運動,?聳被動Σ亮Σ龐氳簧測力計的拉κ且歡云膠飭Γ而實際操作上,我們常常會看到彈簧秤的指針總是在某一值左右不停地晃動,很難使木塊a保持勻速直線運動,讀出的數值只是一個大致的值。出現這樣的現象會影響實驗的效果,讓學生誤認為滑動摩擦力的大小在變化,或認為它的大小跟物體的運動速度有關,
而改進后的做法如圖所示:
將彈簧測力計一端固定,另一端構筑木塊b,木塊b下面是一長木板,實驗時,拖動長木板,然后讀出彈簧測力計的示數,即可測出木塊b和木板間的摩擦力。
改進后的優點:使木板滑動,木塊b和彈簧秤相對地面靜止,無論木板運動速度如何,木塊相對木板都滑動初中物理論文,且木塊b均受平衡力作用,操作方便易于控制,同時,此做法中彈簧測力計是靜止的,更容易讀準示數。同時也更加使學生明白:滑動摩擦力的方向跟物體的相對運動方向相反,體會相對的含義。
4、對阿基米德原理演示實驗的改進
在學習“阿基米德原理”這節課上,課本上的演示實驗如圖所示:
用彈簧秤稱出石塊的重G物和空小桶的重G桶,將彈簧秤掛住的石塊浸沒入溢水杯中,將溢出的水用小桶接住,同時讀出彈簧秤的示數F示,再用彈簧秤測出小桶和水的總重G桶+水,最后計算:F浮=G物-F示 , G排=G桶+水-G桶,最后比較得出:F浮= G排
該種做法缺點:此實驗做起來既繁瑣,誤差又大,當老師拎著彈簧秤講解時,示數不穩定。且比較起來不具有同時性。
對該實驗的改進如圖所示:
其中A、B為兩個規格相同的彈簧秤,C為重物,D為小桶,E是溢水杯,杯中加入紅色的水,F是升降平臺(搖動手柄,可使平臺高度緩慢上升、下降),G為鐵架臺。
實驗過程中,逐漸調高平臺F,使重物浸入水中的體積越來越大,觀察到彈簧秤A的示數減小,彈簧秤B的示數增大,比較發現彈簧秤A的示數變化量FA和彈簧秤B的示數變化量FB相等,從而可以得到結論F浮=G排
實驗過程中要注意:彈簧秤使用前要調零,盡量避免玻璃管與小桶之間有作用力,玻璃管不能進入小桶里的水中
初中物理教學以觀察、實驗為基礎。觀察和實驗,能夠使學生對物理事實獲得具體明確的認識,而這種認識是理解物理概念和規律必要的基礎;觀察和實驗,對培養學生的觀察和實驗能力、實事求是的科學態度、激發學生學習興趣都有不可替代的重要作用。因此,教學中要重視讓學生觀察有關的現象,要大力加強物理實驗教學。
在義務教育初中物理教材中,新增加了三十多個課后小實驗。這些小實驗有的側重于操作、有的側重于設計、有的側重于對物理知識的理解和用應,各有特點和作用,是課堂教學的延伸和補充,是搞好物理實驗教學的不可忽視的重要組成部分。而對于這些小實驗,許多教師往往不重視初中物理論文,忽視了其重要性中國學術期刊網。在教學實踐中體會到,重視這些小實驗的教學,既有利于鞏固知識,提高能力、激發學生的興趣,又有利于培養學生的動手動腦習慣和實驗技能,有利于進一步挖掘學生中的創造潛力、培養學生的分析問題和解決問題的能力、有利于培養學生的科學創新能力,對全面提高物理教學質量具有重要意義。
一、活躍課堂氣氛,拉近教師與學生的距離 1.消除學生對物理學科的神秘感 實驗導入新課是課堂教學的良好開端。實驗導入的主要任務是在學習者和新的學習課題之間建立起聯系,激發學習興趣,明確學習目的,運用已有經驗和已學會的學習方法,促使學生進行新的思考。 通過演示實驗,教師利用學生意想不到的奇特現象,喚起學生的強烈求知欲望;利用創造的神秘感,學生可以集中注意力和積極思考,得到科學方法的訓練;而創造一種解決實際問題的情境來導入新課,也會產生良好的課堂效果。如第一次接觸物理學科,學生會對其產生一種神秘感,從而覺得物理難學,因此.在上第一節物理課時,教師可以多演示一些物理小實驗。比如,用毛皮和橡膠棒做摩擦起電、用熟雞蛋堵住瓶口來做大氣壓存在的實驗、用盛半杯水的玻璃杯口上放一張硬紙片初中物理論文,再在紙片上放一個雞蛋來演示慣性的存在、用幾個相同的大飲料瓶,向瓶
摘要稍加點撥學生的疑問就迎刃而解了。這樣。教師就把較復雜的問題簡單化了,學生理解起來自然也就容易多了。
三、調動學生的積極性,大力挖掘學生中的創造潛力
實驗操作就是要學生把學到的知識轉化為能力,而動手操作是檢驗其能力的關鍵。小實驗從開始設計到制作,從演示到觀察現象,從總結規律到運用理論解決實際問題,都由學生親自實踐,并通過耳聽、眼觀、腦思、語言表達和動手操作來完成。初中學生一個特點就是愛動手,在養成做好物理小實驗習慣的基礎上,可以布置一些有意義的實驗給他們做,以拓寬他們的視野,進一步挖掘他們的潛在創造因素。
物理學是一門實驗科學。物理實驗為理性認識提供了發現物理規律所需的感性材料、檢驗物理理論和假說的正確依據、開拓了物理學應用的新領域。在新課標高考中實驗考查占有的比例逐年增加,與傳統考查相比有下列趨勢:①從機械記憶實驗轉向分析理解實驗、理解物理實驗原理轉變。②從既定的學生分組實驗轉向變化的創新實驗。既定的學生分組實驗已經從高考試題中逐漸退出,取而代之的是學生尚未接觸過的實驗,而與學生做過的實驗有著聯系的實用性、創新性實驗。從考查內容上看呈現如下特點:①實驗的基本原理和思想方法是考查的核心內容。②實驗數據處理是實驗的重要環節,也是高考的重要方面。③基本儀器的使用是高考的熱點。④實驗的實際操作是考查的重點。⑤設計性實驗是考查的難點。面對這些方面,學生感到慌亂,沒有行之有效的復習方法cssci期刊目錄。結合實際我采取了利用歌訣復習物理實驗,收到了較好的效果。
在復習《驗證牛頓第二定律》時,利用了這樣的歌訣:控制變量法,驗證牛二律;實驗第一步,平衡摩擦力;合力等于盤碼重,必須滿足關系式(m?M); 驗證aM成反比,注意選好坐標系。這一歌訣的第一句“控制變量法”,說明了本實驗的實驗思想方法,即“控制變量法”;第二句“驗證牛二律”,說明了本實驗的實驗目的,即“驗證牛頓第二定律”;第三四兩句“實驗第一步,平衡摩擦力”,強調了本實驗的注意事項之一,即消除摩擦力對實驗結果的影響;第五六兩句“合力等于盤碼重,必須滿足關系式(m?M)”,說明本實驗中小盤及砝碼的總重力視為小車受到的拉力,必須滿足關系式(m?M);第七八兩句“驗證aM成反比,注意選好坐標系”,說明本實驗中在處理數據時,aM圖像是曲線,尋找關系不夠明顯,為了解決這一問題,縱軸選a,橫軸選,這樣就可化曲為直,很直觀地發現a和M的反比關系。利用了這一歌訣,不僅本實驗的實驗目的思想方法、注意事項、數據處理技巧等都進行了復習,而且提高了學生學習興趣,從而使學生在輕松的情況下掌握了本實驗的知識,提高了學習效率。
在復習《測定金屬的電阻率》時,利用了這樣的歌訣:兩個定律把ρ測,測U測I測直徑;測D(直徑)要用測微器,讀數規則要注意;L測量莫松動初中物理論文,為減誤差A外接;通過電流要適宜,變阻器使用記心中。第一句“兩個定律把ρ測”,兩個定律說明了本實驗的實驗原理,即電阻定律和歐姆定律,把“ρ測”說明了本實驗的目的,即測定金屬的電阻率;第二句“測U測I測直徑”,說明了本實驗需要測量的物理量,即導體兩端的電壓、通過導體的電流以及導體的直徑;第三四兩句“測D(直徑)要用測微器,讀數規則莫忘記”,強調了本實驗應用的一個重要儀器―螺旋測微器以及螺旋測微器的讀數規則;第五句“L測量莫松動” 強調測量長度時一要注意是接入電路中的有效長度,二要注意測量時導體不能松動;第六句“為減誤差A外接”,伏安法測電阻,測量電路中電流表有外接法和內接法,本實驗中為了減小誤差測量電路中的電流表要用外接法;第七句“通過電流要適宜”,在用伏安法測量電阻時,通過待測導線的電流不宜過大,通電時間不宜過長,以免金屬導線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實驗過程中明顯增大;第八句“變阻器使用記心中”,變阻器接入電路中有分壓式和限流式,在本實驗中,由于待測導線的電阻不大,變阻器接入電路時用限流式。利用了這一歌訣,使學生快速掌握實驗原理、思想、注意事項,提高了學習效率。
除了上述實驗外,其它一些實驗也可以采取這一方法復習。如《驗證力的平行四邊形定則》歌訣:白紙釘在木板處,兩秤同拉有角度,讀數畫線選標度,再用一秤拉同處,作出力的矢量圖。如《研究勻變速直線運動》歌訣:測a要用計時器(打點計時器),速度等于位移時間比,使用刻度尺量位移,打點周期0.02秒,交流電壓4—6伏,利用推論(?s=aT2)求加速度。
俗話說“臺上一刻鐘,臺下十年功”。教師課堂精湛的教學技藝完全在“臺下”練就。要在課堂上發揮得“游刃有余”,教師在課前必須精心準備每節課的演示實驗。初中物理教材中每個演示實驗都有一個明確的目的,而說明同一個物理概念或物理規律的演示實驗可以有好幾個,教師要根據教材要求及設備條件精心選擇實驗器材,在實驗室里先自我演示,確保在課堂上萬無一失。對一些探究性實驗,課前要能設計出多種探究方案,準備多種方案的實驗器材,為學生在課堂上進行探究活動創造條件。例如在探究大氣是否存在壓強時,可以準備如下器材:玻璃杯、水、硬紙片、礦泉水瓶、塑料吸盤、兩端開口的筆管等,這樣學生在課堂上就能設計出多個顯示大氣壓強存在的實驗。既能達到建立大氣壓這一物理概念的目的,又能活躍課堂氣氛,激發學習興趣,培養學生的分散思維能力和科學探究精神。
二、要讓學生積極參與課堂的演示實驗
演示實驗是教師為了達到一定的教學目的,利用課堂時間為學生演示,在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學。傳統的課堂教學,演示實驗通常教師演示,學生看;教師“導”的太多。學生“演”的太少,甚至有時教師直接充當“演員”,學生卻變成了“觀眾”,這樣不利于學生主體地位的發揮。演示實驗有時受到可見度的影響,很多實驗學生根本看不清,特別是坐在后排的學生,不同程度地限制和阻礙了學生智能和潛能的發展,不利于調動學生學習的自覺性和主動性。因此,在演示實驗中,除了應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納和總結外,還應在實驗操作上讓學生積極參與,使學生充分了解實驗的方法、步驟及內容,從而加深學生對物理現象和物理規律的理解。有些探究性實驗,教師還可提供實驗器材,讓學生制定探究方案,然后到前臺來演示,并向其他同學展示探究結果。學生滿懷興奮與激情,參與尋找解決問題的途徑和方法,對學生學好物理起到積極有效的作用。
三、做演示實驗時,要注意引導學生分析實驗
有些問題,即使老師從理論上說明了,學生也不信服或難以接受。教師可以先做演示,再作分析。如“把船上的石塊放入水中,液面如何變化”?教師可先通過演示實驗讓學生一眼就看出“液面下降了”這一現象,然后再讓學生從理論上闡述“下降”的原因,會收到事半功倍的效果。再如,進行電功率的教學時,教師可先做演示,將“220v,25w”與“220v,60w”的兩只燈泡分別串聯和并聯后接入220v的電源上,觀察它們亮度的變化。在學生獲得感性知識的基礎上進行理論分析,這樣就順理成章地達到一定的理性認識的高度,從而取得比較理想的教學效果。
四、演示實驗的過程,也是啟發學生積極思維的過程
教師應當設計一些富有啟發性的問題,在關鍵時刻提問學生,讓學生邊思考,邊通過演示實驗來分析,以求達到培養學生思維的目。如講浮力時,先用彈簧測力計測出重力相等的鐵塊和鐵盒的重力,并強調它們的重力相等,都是鐵做的。然后先把鐵塊放入水中,結果鐵塊下沉,問:若把鐵盒放入水中會怎樣?學生會產生爭議,然后再做實驗,這樣既加深了印象又引起了學生的好奇心,實現使學生注意力的高度集中,激發了學生的學習動機。通過一系列的邊演示邊啟發,教師和學生共同討論,既活躍了課堂氣氛,學生又能較好地掌握和理解物理規律。
五、變驗證性實驗為探究性實驗
初中物理演示實驗可分為驗證性實驗和探究性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證,鞏固和加深對基本規律和基本原理的認識。但學生的思維能力和創新能力得不到鍛煉和提高,也不利于培養學生主動探索物理規律的能力。而探究性實驗對培養學生思維能力、創新能力有獨到的作用。正如愛因斯坦所說:“對真理的探索比占有更加寶貴?!币虼?,在教學中可把一些驗證性的實驗變為探究性實驗,引導和啟發學生參與到演示實驗的全過程,讓學生親身經歷和體驗豐富的探究活動,逐步領悟科學探究的基本思想和方法,從而使學生由學知識變為探索自然規律,變被動學習為主動獲取知識的目的。
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,因此在中學物理教學中實驗是重要的教學方法,通過演示和實驗不僅能提供學生對所研究的物理現象的感性材料,培養學生的觀察能力,而且還可以使學生獲得一定的實驗技能,培養學生的實驗能力。
物理實驗使指人們根據研究的目的,利用科學儀器設備人為的控制或模擬物理現象,排除干擾,突出主要因素,在最有利的條件下研究物理規律的一種活動。物理實驗可以簡化和純化研究過程;可以強化研究條件;可以加速或延緩物理過程;可以重復再現物理過程;可以對物理現象或過程進行定量研究??偠灾锢韺嶒炘谖锢斫虒W中有十分重要的作用。下面從以下幾點加以說明:
一、物理實驗可以培養學生的觀察能力。
教師在演示實驗中,首先要讓學生明確實驗觀察的目的,其次要讓學生觀察實驗的裝置,認真觀察實驗儀器的初始狀態,了解各部分儀器、儀表的作用與功能,使學生對觀察的目的,實驗的儀器裝置有一個整體認識。在做電學實驗時,要先讓學生看清電路。第三,要引導學生認真觀察實驗現象的發生和變化過程,演示實驗一般要重復做二至三次,以便于學生反復觀察,紀錄實驗現象、結論,教師還要帶領學生分析思考逐步形成理論。這樣,學生的觀察能力得到了培養,對理論知識建立的過程有了較清楚的認識,使知識具體化,幫助學生理解較抽象的理論物理知識,能夠使其久久留與腦海之中,保持較長的記憶時間1。一般地,第一次演示時,讓學生集中觀察發生的現象,第二次要求學生觀察老師的操作,以便明確現象是怎樣發生的,第三次讓學生綜合觀察現象發生的過程及其結果如何。
為了增強演示實驗的效果,培養學生的觀察能力,教師可以在演示實驗前或演示實驗過程中,提出一些思考性的問題,以便引導學生觀察實驗中發生的現象及現象變化過程,把學生的無意注意轉化為有意注意,引導學生集中注意力觀察最需要觀察的事物,并在演示實驗過程中指導學生觀察方法,以及觀察中應注意的問題。
在演示實驗的觀察訓練中可以逐步減少教師的指導,從開始時實驗前做詳細的指導觀察逐步地變為有重點地指導觀察。在學生具備一定的觀察能力后,可運用“無聲演示”的方法,即教師在演示前和演示過程中都不講解指導,而只操作給學生觀察,演示結束后,讓學生把觀察到的現象和過程用科學語言正確描述出來,可以先提一名學生回答,然后請其他學生補充,直至達到要求為止。也可以讓每個學生看完教師的無聲演示后,寫下自己所觀察到的現象和過程,這也是考察學生觀察能力的有效方法之一。經過這樣反復多次的訓練,即可不斷提高學生的觀察能力。
二、通過物理實驗發現物理規律,建立物理理論。
在物理學中,物理規律一般都是通過實驗總結出來的。一些物理學家為了探索自然的規律,不惜從事十年數十年的艱苦實驗,有的還要冒著生命的危險來進行實驗研究。例如法拉第電磁感應定律是經過十年的實驗探索才發現的,在此之前1820年奧斯特發現了電流的磁效應,這使善于思考的法拉第由此得到啟發并提出“磁轉化為電”的設想,1822年法拉第就開始了艱苦漫長的轉磁為電的研究,經過無數次的實驗,終于在1831年發現了電磁感應現象,接著又進行了一系列的實驗研究,最后成功的實現了磁轉化為電的設想,并經過進一步的實驗探索,總結出了法拉第電磁感應定律,開創了人類的電氣化時代。美國科學家富蘭克林是冒著生命危險進行“捕捉雷電”實驗的,并為電學的發展作出了貢獻。科學實驗也是發明家取得成功的必由之路。如美國發明大王愛迪生曾獲1093項發明專利,可以說,他的每一項發明都是通過實驗取得的。例如愛迪生發明白熾燈時為了尋找燈絲的合適材料,曾先后用1600多種礦物和金屬材料進行反復的實驗,歷時13個月,終于研制成功一只亮度達40燭光的炭化竹絲燈泡2??梢哉f科學實驗是人們認識自然,改造自然的重要途徑。因為人們只有通過變革自然界的活動才能獲得關于自然界的現象和本質的種種感性材料,并在概括大量感性材料的基礎上發現規律和建立理論。
三、通過物理實驗可以驗證物理假說,檢驗物理理論。
通過實驗不僅可以發現物理規律,建立物理理論,而且還能驗證物理假說,檢查物理理論的真偽。因此,實驗既是建立理論的源泉,又是檢驗理論真理性的標準。例如1956年李政道、楊振寧提出的“弱作用下宇稱不守恒”的假說,在被吳健雄的鈷—60實驗驗證后,才被公認。法拉第由“電生磁”萌發的“磁生電”的假說,被實驗驗證后才變為物理規律。另一方面一些物理理論被實驗檢驗后不得不拋棄,如亞里士多德的“落體觀念”在統治了物理學兩千多年后被伽利略的實驗證明是錯誤的而被人們拋棄。有如“以太”和“燃素”雖在物理學中存在多年,最終還是被實驗檢驗而宣告并不存在。
作為物理實驗,它之所以能夠充當驗證物理假說的依據,檢驗物理理論的標準,是由于物理實驗具備檢驗科學真理性的根本屬性。物理假說和理論是人們的思維對于自然界規律性的反映,那么作為檢驗這種反映正確與否的標準不能是理論本身,同時又不能是客觀對象本身,因為作為純粹的客觀對象并不能證明理論與對象是否符合一致;另一方面,作為標準又必須具有把人的思維同客觀世界聯系起來的特性。物理實驗恰恰具備以上作為檢驗標準的條件,所以物理實驗是驗證假說,檢驗理論的標準。
在物理教學中,通過一些小實驗來解決提出的問題。學生在預習和自學過程中常會遇到一些疑難問題,對某些新的物理概念似懂非懂,對某些物理規律將信將疑,有時想不通就會產生畏難情緒,影響自學效果。怎樣幫助學生克服困難呢?指導學生做個小實驗就是好辦法。
1.例如,小實驗“筷子提米”,學生通過親自動手實驗,確信了摩擦力的存在,認識了摩擦力與壓力的關系。
2.什么是導體?什么是絕緣體?學生用導線將電池(三節)、小燈泡和兩個鱷魚夾組成一個檢驗物體是否導電的實驗組。當鱷魚夾夾住鉛筆芯部分時,小燈泡發光,說明電路連通,碳質導電是導體;當鱷魚夾夾住鉛筆木質部分時,小燈泡不發光,說明干木材不易導電,是絕緣體;當用兩手各握一個鱷魚夾時,小燈泡亮了,說明人體導電,是導體;當松開一只手時燈泡熄滅,這說明空氣不易導電,是絕緣體。通過實驗學生認識了導體和絕緣體。知識在訓練中鞏固,能力在實踐中提高,思維在訓練操作中也得到了發展。
3.為了幫助學生區分熔化和溶解兩個概念,我便讓一個同學親自動手做兩個小實驗,其他同學當參謀。實驗一:把一勺白糖放入盛水的試管中,觀察白糖有什么變化?思考試管里有幾種物質組成?實驗二:把一勺海波放入空試管中,用酒精燈均勻加熱,觀察海波有什么變化?試管里有幾種物質組成?然后引導學生比較兩個實驗有什么區別,再用熔化概念去對照分析哪種屬于熔化現象,最后讓學生討論??梢?,借助小實驗可以形象、具體、直觀地說明問題,使學生能夠盡快彌補知識和技能上的欠缺。
4.教學“壓強”時,上課一開始,向學生提出:“圖釘的一頭為什么做成尖錐形?”并指出,“如果我們學好了壓強,就能知道其中的道理了。”學生頓時感到驚訝,想不到小小的圖釘還有科學道理,隨即產生濃厚的興趣。然后通過實驗來了解壓強、壓力和受力面積的關系。
5.在講解串聯電路的特點時,我設計了如下問題:亮度可以調節的臺燈的亮度(或收音機音量的大?。┡c什么有關?(答:與電流強度有關。)改變電流大小有哪些方法?(答:改變電壓或電阻。)改變電阻有哪些方法?(答:改變導體的材料、截面積、長度以及溫度。)我們學過的什么儀器可調節電流的大?。浚ù穑夯瑒幼冏杵?。)滑動變阻器如何連接在電路中?(答:串聯。)進而提出滑動變阻器串聯到電路中后,各部分電路中的電壓、電流如何?從而自然地導入新課。
6.在單元或綜合復習時,由學生聯系所學的物理知識,列舉日常生活中的實例,來說明物理現象或原理。例如,“舉例說明分子是運動的”,“舉例說明應用杠桿原理的工具”。這一類問題有利于激發學生積極思考,努力搜尋記憶中的生活知識,在相互啟發下,可舉出更多的例子。我處理這一類問題的方式,一般是將學生舉的例子簡要記在黑板上,再由學生分辨哪些舉例是對的,哪些錯了。然后再把對的進行分類。例如,上面舉例中的第一題可分成氣體、液體、固體三類分子運動現象;第二題可按省力、費力、既不省力也不費力的杠桿分類。這樣處理可以培養學生的分析綜合能力,加深對知識的理解。
當前小學科學課堂的實驗教學主要問題集中表現在:開展實驗活動前,學生注意力集中到實驗材料上,個別學生急于動手;實驗時,不按要求操作者,搶先操作者,旁觀者,閑談者……比比皆是;實驗結束時,材料擺得到處都是。當然,最后的實驗結果出不來,實驗效果也可想而知了。
然而,實驗教學是進行科學探究的最佳途徑,是科學教學中基本有效的方法,也是實施素質教育,培養創新意識,提高實踐能力的基本要素。所以,注重實驗教學,對于培養學生的科學興趣及學科學、用科學的能力,使學生受到科學的自然觀、科學態度的教育,有著十分重要的意義。實驗教學的成敗,直接影響到科學課堂的有效性。因此,如何才能更好地注重實驗教學,發揮實驗效應,全面提高學生素質,是我們每位科學教師非常注重而又迫切需要解決的問題。下面我就根據自己近幾年的實踐與研究,談談自己對科學課的實驗教學的一些思考與做法。
一、注重實驗材料,發揮實驗效應
(一)材料要有足夠的數量和豐富的種類
實驗材料準備是否充分,是上好實驗教學的關鍵。俗話說:“巧婦難為無米之炊”,這也說明了實驗材料準備的重要性初中物理論文,只有實驗材料準備充足,才能使每個學生都有機會親自動手操作,提高學生的學習興趣,學習探究知識的方法,真正培養學生的動手能力與實踐能力。在實驗材料準備的過程中,可以充分發揮學生的優勢,讓學生參與實驗材料的準備工作,使實驗材料更加充足。如教學四年級下冊《導體與絕緣體》時,教師除準備好一些導體與絕緣體的材料外,讓學生各自準備一些材料,使實驗材料更加充足。在教師的指導與學生的探究下,學生親自動手實驗,將準備好的各式各樣的材料進行實驗,觀察研究哪些材料容易讓電流通過,哪些材料不容易讓電流通過,在此基礎上幫助學生構建導體與絕緣體的概念。這樣達到實驗目的的同時,不僅發展了學生的思維,還培養了學生的能力與大膽嘗試的意識和精神論文開題報告范文。又如教學《各種各樣的花》、《各種各樣的巖石》都可以充分發揮學生的優勢,讓學生參與實驗材料的準備工作。
(二)提供的材料要貼近學生的生活
《科學課程標準》指出:“科學課程必須建立在滿足學生發展需要和已有經驗的基礎之上,提供他們能直接參與的各種科學探究活動。”“應選擇貼近兒童生活的內容。”所以在教學中,我們可以在校園里尋找供觀察用的螞蟻,從校園的花壇內挖取“研究土壤”之用的土壤,在河床、山崗采集巖石,在公園、校園、小區、田野里撿樹葉,將生活中的用品和廢棄物作為制作小樂器、指南針等的材料,這樣小學生的參與感與成功感就會油然而生。
在科學教學中,有許多實驗的材料在準備與使用方面和我們的實際存在著一定的差別,如何使學生更好的用好身邊的材料,掌握更多的知識呢?我們在教學中,可以因地制宜地對部分實驗材料作了一些調整和改進。比如在學習三年級下冊第一單元《植物的生長變化》時,教材中提供的鳳仙花在我們這兒學生不是很熟悉,且鳳仙花種下去到發芽要一段比較長的時間,不利于開頭那幾課的教學,因此,我就選擇我們這里學生熟悉的大豆來代替,大豆種下去3天左右就會發芽,使學生易觀察、易理解,也更貼近學生的生活。
我們在選擇有結構性的材料時,要充分考慮學生的認知水平,提供那些接近學生的生活實際,不給學生帶來心理和操作障礙的材料,讓學生感受到研究的對象就是身邊的自然事物,通過自己的努力可以認識事物的特征的。
(三)選用更典型的實驗材料
選擇實驗材料還必須能反映概念的本質特征,那些似本質非本質的材料最好拋棄,要選用更典型的實驗材料進行教學。如在教學《水能溶解一些物質》課時,為了使學生理解“溶解”的概念,我不僅選擇了能溶于水的白糖、味精、食鹽、高錳酸鉀,還選擇了不溶于水的沙子,同時還選擇了塑料等不溶于水的比水輕的物體,使學生在有限的時間里,對溶解有一個比較全面的了解。
二、注重實驗過程,發揮實驗效應
(一)明確實驗目的
做任何事情,都需要有目標。在實驗教學中初中物理論文,只有明確實驗目的,學生才能進行正確的實驗操作,才能達到實驗預期的效果。實驗前,要讓學生明確實驗方法、實驗步驟和實驗中的注意事項。針對不同實驗,有時可以讓學生自己設計實驗方法和實驗步驟;有時教師必須親自講清楚,必要時進行演示,使每個實驗學生都能正確地進行操作。如教學五年級下冊《擺的研究》課時,要讓學生研究擺的快慢與哪些因素有關的實驗。先研究擺長不變,改變擺錘的重量,分別測出擺在15秒內擺動了多少次;再研究不改變擺錘的重量,把擺長增加到原來的兩倍,同樣觀察擺在15秒內擺動的次數??纯醇娱L繩子會不會影響擺擺動的快慢。這樣,實驗目的就很明確了,在實驗過程中學生就能排除其它干擾,很快探究出正確的結論,提高實驗的效率。
(二)留足時間,將實驗做夠
教學三年級上冊《螞蟻》課時,學生通過捉螞蟻、觀察螞蟻,對螞蟻的生活習性有了一定的認識。課堂上一位同學還端出水盆,主動去研究螞蟻會不會游泳,課后還寫了一段話讓我看:“螞蟻會游泳嗎?我把一只小螞蟻放進水里,小螞蟻淹死了??赡苄∥浵佭€沒有學會游泳。大螞蟻會不會游泳呢?我把大螞蟻放在水里,還是被淹死了,只不過掙扎的時間長了一些。可見螞蟻是不會游泳的……”。這些發現都是給學生留足充足的實驗時間,將實驗做夠的結果。
(三)符合學生心理,將實驗做痛快
好玩是小學生的天性,在實驗中他們往往會做出天真、有趣的事情來。如在學習《蚯蚓》課時,他們會拿出小刀,把蚯蚓一分為二,再來觀察蚯蚓的運動;學習《螞蟻》課時,他們會拿出剪刀,把螞蟻的觸角剪斷,再來觀察螞蟻的打架與尋找食物……實驗做得痛快、盡興,才能激發他們探索科學奧秘的興趣。
(四)重視演示實驗,讓學生看得明白
在實驗過程中,有時候教師的演示很難讓全體學生都看清論文開題報告范文。為了讓學生看得更清楚,教師應該讓實驗器材“站”起來。
例如教學四年級下冊《簡單電路》課時,我在第一個班級上課的時候,為學生準備了實驗材料,開始演示、講述怎樣連接使開關能控制小電珠的亮和滅,以及連接的方法,并在黑板上畫了電路圖。然而電路圖較抽象,且由于器材小,學生很難看清楚,使許多學生在連接電路時,失敗了,怎么辦呢?俗話說“吃一塹,長一智”。我在第二個班級上課前,預先準備好一塊較大的木板,將電源、電珠、開關和導線科學地安裝在示教板上,讓實驗器材“站”在學生面前。上課時我演示如何連接電路,便一目了然,學生動手連接也毫不費力了初中物理論文,很好地掌握了連接電路的方法。
三、注重實驗習慣,發揮實驗效應
在指導學生實驗操作過程中,教師應讓學生形成安全操作、規范操作的習慣。如酒精燈的使用,夾試管的方法等。
實驗中,還需學生做到“動”、“靜”結合。學生實驗時,可能由于某種好奇心的驅使,一時忘記了實驗的目的;或者由于一個實驗的成功體驗,而繼續注意這個實驗,不再進行下面的實驗;也許實驗現象出現后,沒有思考。這樣學生的實驗結果得不到交流、不能進行討論,很難得出科學的結論,掌握正確的規律。所以,在實驗教學中教師必須要求學生做到“動”、“靜”有序,要“動中求靜、靜中求動”。如研究《運動與摩擦力》中摩擦力大小與哪些因素有關,放手讓學生動手實驗時,學生研究出一種因素后,如果出現上述情況,這時教師可適當“導”、“點”、“撥”,讓其繼續深入探究,從而養成良好的科學實驗習慣。
我們大多數學生對物理有恐懼心理。原因之一就是實驗器材的缺乏,很難讓每個學生親自操作一些實驗,而是將物理定律規律強塞給學生使其死記硬背。因而學生不能靈活處理物理現象,理論和現象也不能加以聯系,從而導致學生失去了學習物理的興趣和積極性。人們常說:百聞不如一見,百看不如一做。實驗形象生動、真實、直觀。所以,教師要克服困難,創造條件。盡一切可能帶領學生自制一些小實驗,為學生展現豐富多彩的物理現象和創設一些活生生的物理情境。在講光現象時,自己進行探究小孔成象的大小與物距、像距的關系。既擴展了他們的知識又提高了他們的學習興趣。對于光沿直線傳播理解更為透徹。所以教師應盡可能的將課本上的任何細節搬到課堂教學上進行演示。
二、課前準備要充分,做到位心中有數
演示實驗時,教師必須認真備課,親自動手做幾遍。不能馬馬虎虎,認為以前做過,或見別人做過而懶于動手。打一次無準備的仗。如果上課時實驗現象不明顯或失敗,而強塞給學生實驗結論,那么教學效果則會大打折扣。也給學生傳遞一種不嚴謹的學習過程,在學生以后學習過程中會有很大的破壞性。所以演示實驗前多次實驗,必須把準確無誤的物理現象清晰展現在學生面前,讓每個學生都能看得清楚,使學生確信定律、概念的客觀準確性。同時也給他們嚴謹探究的科學態度。不斷激發學生獨立思考、勇于實踐、敢干創新的科學精神,使學生主動尋求解決問題的方法。在做碘升華和凝華時,我第一次放碘過多,導致出現黑色蒸氣,與書上所講紫色碘蒸氣相違背。經過再次實驗放入少許碘時進行加熱,現象明顯,效果顯著。不用講解學生自己就能從實驗現象中歸納出:升華要吸熱,凝華要放熱??梢?,實驗會明確告知學生所學知識,從而減輕教師講解和學生死記硬背的負擔。
有的實驗現象不明顯,或課堂無法進行,我們應借助多媒體,將其生動、直觀顯示給學生。比如,聲音傳播需要介質,我們無法將真空罩徹底抽為真空,此時借助于多媒體可以讓學生更確切體會到真空不能傳聲,聲音傳播需要介質。對于不明顯實驗現象,不能強加給學生。這樣只能使其厭煩這種學習方法。借助多媒體可以激發他們的學習興趣,刺激他們探究學習的渴望。
三、實驗時讓學生大膽參與,細心觀察,培養相互合作精神
學生分組實驗時,要鼓勵學生積極動手動腦,通過自主的實驗探究,他們體會到學科學的樂趣。要幫助學生克服怕出錯,怕思考,怕麻煩的思想。做到學生力所能及,教師避之;學生所難及,教師助之;學生所不及,教師為之的新課程理念。使學生順利進行實驗探究,這樣激發他們的學習興趣,增強他們的信心。在學生初次接觸實驗器材時,教師要著重指導學生認識儀器的規格和性能,觀察品牌和說明書,弄清測量范圍、最小刻度值、零點及調節方法和使用方法。根據實驗的要求選擇合適的儀器。掌握了這些,才能保證實驗精確完成和實驗的安全性。例如,溫度測量時,如果沒選擇合適的,超過量程將會使溫度計破裂。如果將實驗室溫度計和體溫計一樣用力甩,這樣會損壞溫度計。在使用電流表時,沒弄清它的使用方法,如果沒將它和用電器連接而直接與電源相接,這樣會燒壞它?;驔]看好+-極,這樣會損壞指針等。所以使用儀器時一定要認真選擇和使用?,F代社會生活和科學工作中以及個人和團體中交流與合作也是十分重要的。我們在探究活動中,要注意這方面的培養。在活動中要分工明確操作員、記錄員。同時組內要進行角色的轉換。注意發揮每個同學的作用,不能遺漏任何人,也不能讓少數學生代替他們。這樣每個學生都有動腦的過程,也發揮了他們主人翁精神,又充分體現工作中的分工與協作,為今后的工作和他人的合作打下堅實的基礎。
四、拓展遷移,積極利用好課外時間