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【关键词】自制鸳鸯锅 改进实验 同时对比观察
新的课程观认为,课程不是孤立于生活的抽象存在,而是生活的有机构成;课程不是把学生与其生活割裂开来的屏障,而是使学生与其生活有机融合起来的基本途径。物理教学中要注意学生的自身感受,体现从生活走向物理,从物理走向社会的课改理念,强调培养学生的创造力。而物理学又是一门与学生生活实际联系非常紧密的实验学科,我们可以利用身边的器材模拟实验,探究物质运动变化的规律;可以将熟悉的生活情景融入到教学实践中去,使物理教学生活化。因此对教材中的一些方案进行适当的改进,使之更贴近生活,更富有活力。让学生感到亲切、真实、可信,大大提高学生学习的兴趣和原动力。为此,笔者试着用鸳鸯锅对初中物理的两个实验进行了改进,以期抛砖引玉。
一、自制鸳鸯锅探讨“物质的熔化”实验
(一)、教材中用水浴加热的方法来研究固体熔化实验的优劣分析:如图,将海波和松香分两次分别放入试管中并固定在铁架
台上进行水浴加热,再将温度计插入试管中适当的位置,用酒精灯对烧杯进行水浴加热,观察海波和松香在加热过程中它们的状态是怎样变化的,有什么特点,相应的温度是怎样变化的。每隔30秒钟记录一次温度计的示数,填入记录表中,根据记录表的数据在坐标系里画出温度随时间变化的函数图象,探究其形态变化与温度变化的规律。
该实验的优点是:采用了石棉网和水浴加热的方法可以使粉末状的固体物均匀受热;利用水的沸点在相同的条件下不变的特点,使两次实验的热源相同;温度计示数反映着形态变化的具体过程,便于观察。
其不足之处为:烧杯中的水沸腾后水蒸气遇到温度较低的试管而液化成小水珠附着在试管的外壁,致使观察海波和松香的形态变化以及温度计示数变化时不够清晰,而且要减小试管内外温差需控制热源的加热力度的难度系数较大,不易掌控;该方案需单独做两次实验再对比分析,显得麻烦。
(二)、用鸳鸯锅探讨物质的熔化实验的优劣分析:
如图,自制一个类似鸳鸯锅的加热容器,放在石棉网上用酒精灯加热,鸳鸯锅内装有相同质量的粉状海波和小颗粒的松香,将两只相同的温度计插入海波和松香中适当位置。海波和松香质量要比教材实验方案中的要多一点,边加热边搅拌,边观察边记录。
其优点为:药品的质量较大,温度计的玻璃泡越容易被药品包围,能使之均匀受热,边加热边搅拌可以使其更加均匀受热;两种物质的实验同时完成,对比性较强,观察其形态变化更加清晰;两种物质在同一热源中加热,控制了热源相同。而且该实验也充分利用了身边的器材进行模拟实验,是实验器材的创新设计,激发了学生利用熟知的情景进行科学探究的欲望,从而大大提高了学生学习物理的兴趣和原动力。
其不足之处为:鸳鸯锅的口径较大,不同种类的物质吸热本领不一样,散热也不一样,而且药品的质量略多一点,实验成本稍高一点。
二、自制鸳鸯锅探讨“比较不同物质的吸热能力”实验
(一)、教材中用两个金属盒(用易拉罐自制)和一块铁板探讨不同物质的吸热能力实验的优劣分析:
如图,将质量相等的水和沙子分别放入两个金属盒中,同时放入用酒精灯加热的铁板上加热,并用温度计测出水和沙子的温度,分析水和沙子的温度随时间的变化关系。从而比较水和沙子的吸热能力有何不同,得出不同物质吸热的本领不一样的结论。
该实验用易拉罐来做实验比较贴近生活,且控制了热源相同;同时放在铁板上加热,保证了受热均匀,用水和沙子来比较其温度变化比较明显,有利于观察比较。
其不足之处为:沙子不容易均匀受热,而且实验中对温度计的
具体使用没有提出要求,观察读数的准确性不高;两盒子都敞口,散热也不一样,实验误差较大。
(二)、用鸳鸯锅探讨“比较不同物质的吸热能力”实验的优劣分析:
如图,将相同质量的水和煤油倒入鸳鸯锅中的两个容器里,液体的体积约占2/3容器的体积。在铁架台上悬挂两只相同的温度计,并使温度计的玻璃泡浸没在液体中适当深度的地方,将鸳鸯锅放在石棉网上用酒精灯加热,边加热边用玻棒搅拌。观察水和煤油中温度计的示数,分析水和煤油的温度随时间的变化关系。从而比较水和煤油的吸热能力有何不同,得出不同物质吸热的本领不一样的结论。
其优点为:水和煤油吸热的热源相同,而且都是液体,容易受热均匀,都不具有挥发性;两只温度计同时使用,观察比较方便容易,对比性较强,而且加热时用玻棒搅拌更容易充分吸热。
关键词:实验;改进;创新;探究
初中物理实验的改进与创新是现状的要求,物理是一门实践性很强的自然学科。我作为一名从教近20年的初中物理教师,自1998年登上三尺讲台以来,发现现在的物理教学过程中过分强
调统一的模式、统一的教学目标,不能多元化地培养学生的能力。因此,为了改进这种不足,我不断地将自己的教学与生活联系起来,把教学与实验的改进与创新结合起来,积极探索教学初中物理的方法,不断地学习新课程的教学理念,力争做到从生活走向物理,从物理走向社会的新课程教学理念。常言道:“学物理不如做物理。”通过自己的教学经验总结,通过问卷调查,将教学过程中的理论与学生学习物理的实践相结合,我总结得出了物理实验非常重要,因为物理教学中很多概念的得出,都是在实验结论这一基础上的高度概括。因此,多留出时间让学生做实验,能够培养学生的动手操作能力。有时,物理教师根据教学任务的安排,有意地布置一些科技小制作,或者根据一些物理实验提出自己的创新与改进方案,对每个实验写好实验报告以及实验反思,对学生动手动脑能力的提高是有非常大的帮助的。
物理对从初一刚升到初二的同学来说,是一门全新的课程,
因此,作为一名物理教师,该如何上好第一课?主要是通过一些自制的教具或物理小实验,充分激发和调动学生对实验的好奇心,然后自然过渡到我们的物理教学,进入要研究的内容中。初二物理的第一课,我一般是先用我们生活中的一些器具,如一次性杯子、漏斗、乒乓球、玻璃杯、硬纸片等做一些简单的物理实验,激发起学生对物理的兴趣,然后让学生自己积极动手探究,积极模仿教师的演示实验,充分调动学生的动手操作能力。
开展一节成功的物理课,物理教师必须要巧妙地设计好课题引入,我认为在课前的5分钟左右,教师就必须通过自己的物理小实验紧紧抓住学生的心,让学生对本节物理课有期待,要用一个个有趣的小实验对即将要学习的物理知识造成悬念。2014年
6月份,全县的物理优质课就在我们学校举行,通过层层选拔,当年我作为我们学校的物理教师参加了优质课竞赛。我现在都还清楚记得我那节课就是巧妙地设计了课题引入,那节课我讲的是“流体压强与流速的关系”。在那节课上,我就设计了两个小实验,第一个小实验是让学生自己推荐两个肺活量大的同学上讲台用漏斗吹乒乓球跳高比赛;第二个小实验就是将漏斗倒扣,用电吹风吹倒扣的漏斗里的乒乓球不会掉落。在这节课上这两个实验都做得非常成功,可以毫不夸张地说,实验成功的瞬间学生那不由自主的掌声就能说明一切。由于自己的努力与付出,那节优质课上得很成功,当然也获得了全县物理优质课一等奖。
物理实验的创新与改进,应该作为一个长期的课题去研究,要通过更多的教育同行去研究总结规律,更好地为我们今后的物理教学工作服务。通过对物理实验的改进与创新研究,提升我们教师自身的教学素养,同时也培养学生的动手操作能力。作为一名物理教师,尤其是我们一线的教育工作者,为了让自己能与时俱进,我认为应该树立起长期自学不断提升自己业务能力与水平的思想。因为物理这门学科是一门涉及面广、实践性很强的自然学科,要能胜任这门课程的教学,教师就应该充分利用好自己的休闲时间,涉猎各类书籍,不断地拓宽自己的知识面,不断地提高自己的教学能力与教学水平。
我们作为物理教师,在物理课上做演示实验时,常常是做完演示实验后才觉得这节课的演示实验存在问题。比如,在演示“磁生电”的实验中,由于灵敏电流计较小,或者蹄形磁体以及导线等实验条件的限制,我就充分利用多媒体展示。一是利用实物投影仪直接投影在屏幕上。二是利用多媒体,就是先在电脑里下载安装个虚拟视频,然后用USB接口通过摄像头直接录入,这样就可以直接把实验的全过程投影在很大的荧幕上,这样学生就会看得清清楚楚。
总之,物理实验的改进与创新,是学生学习物理课程的必然过程。因此,教师⒎⒁导学生做好物理实验的改进以及创新,这本身就是在践行由应试教育向素质教育的转变。这项课题研究做好了,本身就是物理教学探究的一项宏伟工程,值得我们一线物理教师深入思考。
参考文献:
1.对实验进行改进, 有利于提高安全可靠性
在演示“压缩体积使气体液化”的实验 (编者出于安全考虑已经删掉,但学生在学习中理解比较困难) 中。教师们通常是采用注射器和乙醚来完成,这样难免会造成部分有毒乙醚泄漏,从而导致乙醚蒸气污染空气。改进的方法是:用弹性较强的透明塑料瓶,洗净晾干,盛入1~2ml乙醚,用橡皮塞塞紧瓶口,稍过片刻,瓶内乙醚全部汽化,看不见了。用力捏扁塑料瓶,瓶内壁则会出现露水般的液态乙醚,一松手液态乙醚则又消失了。
改进后的实验不仅避免乙醚的泄漏,而且操作方便,实验现象明显,因此得到了较理想的教学效果。
2.对实验进行改进,使实验器材更简单,操作更方便,有利于增加稳定性
在演示“带电体能吸引轻小物体”实验中。为了说明带电体有吸引轻小物体的性质,教材中是让带电的物体去靠近一堆纸屑,很多纸屑飞向带电体,又飞散开来,纸屑的飞散吸引了学生过多的注意力,对初次接触电学的学生,很难得出“带电体吸引轻小物体的性质”的结论。改进的方法是:取一面积为1cm2纸屑,在其中穿一孔并用细线悬挂在铁架台上,当带电体靠近纸屑时,可以看到细线弯曲,纸屑向带电体靠拢。这样既增强了演示效果,又使学生很容易得出结论。
3.对实验进行改进,有利于提高可见度
例如:在讲授液体蒸发要吸热这一内容时,拿两支温度计,将其中一支的玻璃泡缠一点棉花,拴在用细铁丝做成的支架上,演示时将其放在投影上,在屏幕上能清楚的看到两支温度计的示数相同,然后给有棉花的温度计的棉花上浸一点酒精,一会这支温度计的示数有明显的下降。
又如、奥斯特实验小磁针受电流所产生的磁场偏转很小,即使前排学生都不易观察到根本达不到实验的效果,这时如果在视屏展示台上演示学生可以清晰的看到实验现象,对于学生得出实验结论有很大帮助。
可见用多媒体手段,在视屏展示台上演示实验,通过数码投影仪,将实验的全过程投射到大屏幕上,进行放大或局部观察,它不受物体是否透明,体积大小等限制,使任何方位的学生都能清楚地看到实验的全过程,使实验的可见度大大提高。
4.对实验进行改进,有利于学生对知识的理解
例如:粗侧大气压,将注射器活塞推得到顶端,密封注射器,然后在活塞下加重物,直到活塞开始下滑。由下式估测大气压强,p=活塞下重物的重力/活塞的面积。
5.对实验进行改进,有利于突破教学难点
静摩擦力方向的判断是力学中的难点,因为在某些情况下,相对运动趋势不明显,学生难以想象。可以在讲台面上放一张毛巾(以增大摩擦),再把一面有长毛的木板刷子放在毛巾上,长毛与毛巾接触,用力沿水平方向拉木刷,看到木板刷的长毛发生变形,由变形的趋势可以确定摩擦力的方向。这样能从宏观的角度出发,学生能生动地看到接触层的有关情况,问题就迎刃而解了。
再如浮力产生的原因也是教学中的一大难点。把一个可乐瓶从中间(高度)截成圆柱体和带有圆台体的两部分,向圆柱体里滴入几滴红墨水后把带有台体部分小口朝下放进圆柱体里,再将乒乓球放入圆台体里,向台体里注入清水,直至装满,这时乒乓球没有浮起来,引导学生观察并讨论为什么?由于乒乓球周围的缝隙有小股水流入圆柱体而变成红色,柱体内红色的水不断上升,当红色水接触乒乓球底的瞬间就会立即浮出水面,让学生讨论为什么?通过观察到的现象进行讨论、分析,使学生对浮力产生的原因有了深刻的理解。
关键词:实验教学;不足;改进;效果
物理学是以实验为基础的科学。物理实验是进行物理知识教学的主要手段,是学生获取知识与应用知识过程中的一个有机组成部分,对培养学生的观察和实验技能、培养实事求是的科学态度、引起学习兴趣具有不可替代的重要作用。可以说,物理课堂教学的成败,很大程度上取决于实验的成败。
各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正了在感知中形成的错觉,从而达到丰富感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的。
任何事物都在发展,都需要不断地完善,现行初中物理教材也是如此。本文从实际出发,对现行初中物理教材部分实验进行了改进,现列举如下:
一、测量纸锥下落的速度实验改进方案
1.实验原型及不足之处
苏科版课本第110页活动5.5“测量纸锥下落的速度”实验在正常情况下选的器材是刻度尺、秒表、纸锥,但是采用这些实验器材总是发现纸锥在下落的过程中忽左忽右的飘,下落的路线不是直的,容易碰到课桌或其他物体而改变路线。
2.实验创新或改进方法
方法1:取一根1.4米长、很细且光滑的铁丝穿过纸锥,然后把铁丝固定成直线,这样一来纸锥的下落路径就是直线,且时间也很好测量。方法2:取一根1.4米长并且内径3厘米左右的直管和一个大小合适的钢珠来完成这个实验,实验时让直管倾斜到合适的角度,以控制小球的下落速度,保证测量时间准确。
3.实验效果及说明
以上两种方法各实验器材制作方便、成本低廉、操作简单,学生感兴趣。在教学中得到了进一步的检验,各位同行一致反应较好,具有较大的推广使用价值。
二、体验大气压强的存在实验改进方案
1.实验原型及不足之处
苏科版课本第85页活动10.6“体验大气压强的存在”实验在操作过程中存在以下不足:(1)易拉罐加热以后不便于拿取,烫手;(2)罐口密封时,操作不方便,不易把罐口完全密封,而且密封时易碰到罐体被烫伤,特别是学生亲自动手时更具有危险性;(3)易拉罐放在铁架台上,在冷却过程中,由于变形扭曲,易从铁架台上翻倒掉下,影响实验的观察,甚至会使水从罐中洒出影响实验。
2.实验创新或改进方法
取一个在生活中常用的、材质较薄的、盛矿泉水用的瓶子,然后向矿泉水瓶中注入少量的高温热水,拧紧瓶盖,然后上下摇晃多次,使瓶身受热均匀,打开瓶盖,迅速把热水从瓶中倒出,并立即再拧上瓶盖,直至拧紧,然后在瓶身外侧浇一些冷水,把矿泉水瓶放在桌面上,等待两分钟,会发现瓶身慢慢变瘪,学生自然能想到瓶身是被外侧的空气压瘪的,感受到大气压的存在。
3.实验效果及说明
此方案选材较少,简单易行,便于学生操作,而且主要是实验的安全性较高,瓶口的密封性很好,只要拧紧瓶盖,无论怎样放置,都不会因漏气影响实验,实验现象非常明显,在实际的教学过程中得到了同行的一致好评,推广价值极高。
此外,本活动中的覆杯实验如果选常规的玻璃杯,硬纸片和杯口密封不好,水容易掉下来。而我在做此实验的时候选取的是酸奶瓶子,效果非常好,从来没有出现过水掉下来的情况,并且瓶口朝向多个方向皆可,同事纷纷称赞,效果很好。
三、决定声音高低的因素实验改进方案
1.实验原型及不足之处
苏科版课本第13页活动1.4“探究决定声音高低的因素”实验在操作过程中存在以下不足:尺子振动的快慢学生不易区分,特别是尺子伸出桌面长度较短时,根本看不出尺子的振动,学生总以为尺子振动得很慢,容易得出错误的结论。
2.实验创新或改进方法
我在做此实验的时候改用儿童用的小自行车。将自行车放在讲台上,请一位学生帮忙固定自行车,使后轮悬空,用手转动脚踏使后轮转动,再用一个硬卡片靠上后轮轮胎,即可发出声音。然后逐渐改变转速,硬纸片发出声音的音调随之改变。自然可以得到音调与频率的关系。
3.实验效果及说明
1过程改进创设问题情景展现实验设计思路
理学大师朱熹说:“读书无疑者,须教有疑,有疑者却要无疑,到这里方是长进。”教师要善于发掘演示实验的有效性并创设问题的情境,鼓励学生对传统实验和观点进行质疑。在实验演示过程中,教师要充分展现实验的设计思想,培养学生领悟、探究物理问题的方法。例如,在《物体内能的变化》教学中,演示实验压缩厚玻璃中的空气,使空气的内能增加,温度升高,从而使筒内的易燃物燃烧。实验中明亮的火花给学生以深刻地印象,而实验过后,不少学生提出实验的研究对象是什么?压缩时筒内空气的温度是否变化?实验目的是什么?特别是在没有判断出筒内空气的温度是否变化而事先就放入易燃物来显示气温的升高,似乎说服力不强。如果实验时在厚玻璃内先不放易燃物,压缩筒内的空气,要求学生仔细观察筒内空气内能的增加。这时,学生感到困惑了,空气内能增加与否怎能看见?此时可自然地引出一个实验设计时的问题情境,如何判断筒内空气内能是否变化?如何变“看不见”为“可见”?顺着这个思路展开实验教学,由于实验是学生主动参与设计的,设计目的明确,实验后无论是对实验所揭示的结论还是实验的设计思想,均留下深刻认识。
2现象改进增强演示实验的趣味性与可见度
心理学家认为:当人们对一事物产生兴趣时,就会在大脑中形成一个兴奋点,且使兴奋持续。这种兴奋会使学生对该事物认识、理解和记忆处于最佳状态,并从中激励出创造的火花。在实验中带入新颖、奇特、生动而富有悬念的情景,能够唤起学生的兴趣,萌发其热爱物理学的情感。教师要抓住学生的好奇心和探索欲,改进实验,提高教学效果。例如,课本中带电体吸引纸屑的实验,学生在小学就已经尝试过。如果教师把该实验换成用一块已带上电的泡沫塑料往某学生头上放,塑料块未放下时,学生的头发突然向上飞蓬。此时,学生的学习兴趣一下子就被调动起来了。
3增加演示实验的层面
中学生对事物的观察往往是浅显、片面甚至是错误的。而物理规律的表现形式是多层次、多侧面的。教材中提供的往往是单层次、单侧面的实验内容。从培养学生创新能力的角度来看,教师有必要进行适当的拓展和补充,尽量让学生从多层面、全方位去认识物理规律的全貌。例如,为引证大气压强存在做《水杯——纸片》的实验,很多教师简单地把厚纸片盖在装满水的杯口再倒过来,让学生目睹了一个“理所当然的事实”、“没有什么好想的”。重新设计这个实验教学时,可先由学生根据经验思考“厚纸片能否掉下来”,在观察的过程中先设疑让学生带着问题,旨在引起学生对厚纸片与水杯的重点观察,然后分别演示水杯盛满水而杯口向下、向侧面,盛少量水,不盛水,在盛满水的水杯与厚纸片的接触处插入铁丝等多种条件下厚纸片变化的情形,进而引导学生对实验结果与条件关系的深层和全面观察,便能更好地培养、发展学生的创新能力。
4将演示实验改为随堂的探索性实验
教师可把某些演示实验设计为随堂的探索性实验,因为探索性实验教学比演示实验教学有更广阔的活动空间和思维空间,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,学生在实验过程中可以把动手和动脑结合起来,锻炼和培养自己的创新能力。例如,“蒸发”一节的教学中,为了弄清影响蒸发快慢的因素,教师可设计一些问题让学生自己去研究解决。例如,①取相同两滴酒精分别滴在课桌和手背上,观察谁先变干?这说明了什么?②取两滴相同的酒精分别滴在课桌上,用塑料尺将其中的一滴展开,观察谁先变干?这说明了什么?③取两滴相同的酒精分别滴在课桌上,只对其中的一滴用纸筒吹气,观察谁先变干?这又说明了什么?经过这一改进后,学生能很快投入到实验中去,并能得出了影响蒸发快慢的三个因素。
演示实验多数是教师在台上表演,学生没有动手的机会,不利于提高实验技能,能让学生较多地参与实验活动的是学生分组实验,学生分组实验能让学生观察和研究各种物理现象,验证物理规律,巩固理论知识,学会有关实验方法和使用仪器、工具的技能,学会测定物理和参数的知识和技能,是培养学生实验技能、理论应用实际工作的能力的主要环节,也是中学物理科教学的一个重要组成部分。为此,我们有计划有目的地结合教材,增加了学生分组实验和随堂实验,并对部分实验进行了改进与创新。
1.改演示实验为学生探究性实验
改演示实验为学生探究性实验在于培养学生思维能力和动手能力。如,在教"浮力和阿基米德定律"时,把原来的演示实验改为学生探究性实验。在教师的引导下,通过学生的科学猜想,讨论,再亲手动手实验,观察,记录,分析,比较,归纳,综合,最后得出结论,这样,课堂上求知气氛热烈,学生变被动接受知识为主动探索规律,获得了知识,又增强了能力。这种形式的实验教学,在整个教学中,学生兴趣既浓思维活动被激发到最佳状态,他们的科学猜想,多种的实验方案及大胆做出的实验结论,都得以发挥,只有这样充分发挥学生的主体作用,让学生直接参与,使学生从过去背实验的死记现象中解放出来,去充分感知实验的操作过程,利用多种感官,感受实验中的各种刺激,使学生学起来有意思,记起来也容易,体现了学生的智力和创造才能的发展。
2.改验证性实验为探索性实验
演示实验简单的"验证"某一原理、某一结论,这不利于学生创新能力的培养,变演示实验为探索性实验,让学生充分地动脑、动手、动口,发挥其主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发。比如在"摩擦力"一节的教学中,我们要研究的课题是"滑动摩擦力的大小与哪些因素有关",首先引导学生联系生活经验进行猜想,可能与接触面粗糙程度有关?可能与接触面大小有关?可能与运动速度有关?然后教师指出,以上猜想是否正确,还需要通过实验来检验,那么应该怎样设计实验来验证呢?引导学生用控制变量的实验方法。接着教师给出实验器材:斜面、带钩的正方体木块、带钩的长方体木块、表面平整的长方体木块、几条毛巾、直尺、弹簧测力计测、硬纸板,从上述实验器材选择一些,设计实验装置,然后进行实验,记录拉力的大小,得出滑动摩擦力的大小与压力大小、接触面粗糙程度有关与接触面大小无关的结论。
3.改测量性实验为设计性实验
改测量性实验为设计性实验,能把学生思维的单向性变为多向性,培养学生的创新意识和发散思维。比如,在学生学了密度和浮力知识后,教师可以展示天平、细线、水、量筒和弹簧秤、细线、水、烧杯,两组不同的实验器材,引导学生思考如何用不同的器材测同一块金属块的密度。学生开动脑筋,展示思维积极思考,设计实验原理和实验步骤并动手测出金属块的密度。学生通过自己设计实验方案,自己动手实验验证,加深了对实验原理的理解,更深地领悟了器材的应用,他们的创造性思维和实践能力都得到了很好地培养和锻炼。
4.改单纯性习题课为实验性习题课
实验性习题课,即选择一些抽象,复杂推理性强的问题,配合一定的实验,让学生动手实验,仔细观察,开动脑筋,积极思考。这样,深难习题简明化,抽象习题形象具体化,把学生从题海中解脱出来,激发学习的积极性。如电学中关于短路和开路,灯泡亮暗等问题,实验室准备器材,让学生自己组装电路,动手实验,寻找答案。为了使学生能把所学的知识系统化和解决一些实验问题,由教师提出问题,让学生完成特定内容要求的实验设计题,如如何测电阻,他们自己提出方案,分析实验的可能性,然后动手实验验证,求出实验方案的正确性,通过这类实验习题课,学生除了把所学的知识进行归类,应用,和在实验中学会各种技能,更重要的是理解了各种实验的基本思想和基本方法,发展了创造性思维能力。
总之,认识和重视物理实验教学,创造性地对物理实验教学的改进和创新,是物理教师一个重要课题,也是培养新世纪人才的重要途径。
【关键词】初中生物 实验教学 改进方法
实验教学法是初中生物教学的主要教学方法,目的在于培养学生动手实践、创新能力,提高学生的生物素养。但是目前初中的生物教学现状存在很多的问题,实验教学的教学效果更是让人堪忧,试验方法不合理,实验材料不完备,实验设施不齐全,实验教学不重视等等问题,都是造成生物实验教学效果很差的主要原因①。
一、改进实验材料
1.外界溶液浓度影响细胞吸水的实验
实验存在问题:该实验主要材料为两对豆类幼苗,将其分别放置在清水和浓度为10%的盐水中,然后观察幼苗吸水挺直、缺水萎缩的现象,观察时间为20分钟左右,培养幼苗时间比较长,一般需要几天,不利于及时观察到实验现象,制约教学的有效开展。
实验改进方法:材料选用黄豆芽或者绿豆芽代替两对以上叶的豆类幼苗,将材料放在清水和浓度为10%的盐水中,等待2分钟,放在清水中的豆芽就会保持挺直状态,而盐水中的豆芽就会出现萎缩。教师可以让学生去分析其中的原因。另外黄豆芽和绿豆芽随处可以买到,实验非常方便。
2.观察茎输导功能实验
实验存在问题:在该实验中,选用的是杨树的枝条进行实验,但是教材规划的实验实践基本上是在秋天,这时的杨树树皮非常难剥,树的韧皮和木质部分难以分离,不利于实验。
改进方法:用大叶黄杨代替杨树。大叶黄杨是一种常绿型植物,一年四季其树枝都在生长,树皮和木质很容易分离②,可以将它作为实验材料。把大叶黄杨带叶子的枝条浸泡在稀释的红墨水中,放在阳光下一昼夜,之后我们就会发现红墨水已经上升到叶脉位置,剥掉树皮,观察出木质部分已经变红但是韧皮位置不变红。通过此现象可以说明红墨水是从木质部向上渗透的。
3.观察叶片的结构
实验存在问题:该实验主要选用菠菜叶片叶横切,然后观察叶片的结构。但是菠菜叶比较容易缺水萎缩,不方便作叶横切,而且用水泡过的菠菜叶子会变得很脆,切出来的叶片非常不完整,不是缺少上表皮就是缺失下表皮。
实验改进方法:用绿萝的叶片代替菠菜,绿萝的叶片很容易切且完整,绿萝叶不容易萎缩发蔫,存放时间长,易于实验;另外绿萝作为花卉植物在市场上很容易买到,为实验提供了很多方便。
二、改进实验方法
1.不同物体表面对于蚯蚓移动速度的影响
实验存在问题:将一只粗壮的蚯蚓分别放置在玻璃和纸板上,观察其移动速度,分析哪种物体表面更适合蚯蚓移动?通过实验得知,蚯蚓在玻璃的表面上移动速度快于在纸板上的移动速度,分析原因有可能是纸板吸收了蚯蚓身上的黏液,增加了蚯蚓移动时的阻力,影响了蚯蚓的移动速度,也有可能是当蚯蚓身上黏液减少之后,呼吸变弱,活动力降低。
实验改进方法:准备两块玻璃板,一块打磨,一块光滑,将两根玻璃棒引导蚯蚓移动的轨迹,观察蚯蚓的移动速度。
2.植物呼吸作用消耗氧气
实验存在问题:将相同数量的新鲜植物和烫过的植物分别放置在封闭的锥形瓶中,然后将它们放在阴暗的环境中一昼夜;一昼夜之后将燃烧的火柴棒放入装有新鲜植物的锥形瓶中,火柴棒会马上熄灭;而放置在烫过的锥形瓶中的火柴棒依旧在燃烧。
根据实验现象我们可以得出以下结论:新鲜的植物在密封的锥形瓶内进行呼吸作用,消耗了瓶中的氧气,而火柴棒在无氧的环境下不能燃烧,但是新鲜植物在进行呼吸作用的时候会释放出二氧化碳,当二氧化碳达到一定浓度时,燃烧的火柴棒就会熄灭,所以该实验设计不严谨,应该排除掉二氧化碳的实验干扰。
实验改进方法:在两个小试管中分别放入少量的20%浓度的氢氧化钠溶液,然后把两个小试管分别放在两个锥形瓶中,在阴暗的环境下防止一昼夜,然后用燃烧的火柴观察其实验结果。该实验中很好的用氢氧化钠溶液稀释了植物进行呼吸作用时呼出的二氧化碳,排出了二氧化碳对实验的干扰③。
3.观察草履虫的身体结构
实验存在问题:草履虫天生好动,全身透明,观察起来非常不方便,不利于实验。
实验改进方法:(1)在载玻片中的草履虫培养液中铺上几条棉花纤维,限制草履虫的活动范围,增加草履虫活动的难度;(2)在载玻片上滴几滴蛋清液,增加培养液的粘稠度,降低草履虫的移动速度;然后在载玻片一侧滴上少许的红墨水,将草履虫的食物泡上色,再用2%的冰醋酸将草履虫的细胞核上色,观察草履虫的身体结构。
结束语
对教材上的实验方法加以改进和创新利于生物实验教学的改革,提高实验教学的效率,培养学生的实验精神和创造能力,提高初中生物教学的水平。
【注释】
① 刘薇. 探究理念下的初中生物实验教学研究[D]. 山东师范大学,2011.
② 徐建华. 例析初中生物实验教学的存在问题及改进方法[J]. 中学生物学,2010(03):45-46.
关键词:初中物理;实验教学;教学方法
物理实验是一门综合性和实践性较强的学科,对于物理日常教学具有一定的指导意义,物理实验课程的教学目标是尽可能地提高学生学习能力和思维创新能力,在进行物理实验的过程中,教师对于物理实验内容和过程的合理安排以及学生的动手参与水平直接决定了初中物理课程的教学水平。
一、初中物理教学实验中出现的问题
1.物理实验教学时间安排不合理
物理教学课程的关键就是要保证有足够的实验时间,但是初中阶段的课程一般以每节课45分钟为准,而且不作为主课的物理课每周的课时只有2~3节,课程内容安排时间比较紧张,而且在进行物理教学中一般理论教学时间多于物理实验教学时间,一般初中物理的探究课程在11节左右,而在实际教学中,每个探究课程需要2~3节课才能完成,这就导致了很多教师在进行物理教学中为了完成教学计划将物理实验简单掠过,直接在物理实验中教出实验结论,忽略了物理实验中的过程教学,最终导致物理实验教学水平不高。
2.物理实验设备无法满足实验要求
随着物理课程教学的不断改革,物理实验课程的教学设备也要不断升级,但是目前很多初中的物理实验设备还是根据旧版本教材实验进行配备的,因此很多课改后的物理实验都难以进行教学,甚至还有部分学校因为经费问题连实验的教室都无法落实,先进的物理实验设备更无从谈起,长此以往,必将导致物理实验水平严重落后于平均水平。
3.学生没有在物理实验教学中养成实践学习的习惯
很多初中生在应试教育的环境中逐渐失去了对知识的渴求和欲望,因此,在日常的物理实验教学课程中,教师也难以调动学生的学习积极性。其中很多学生虽然不存在这类问题,但是因为长期不进行动手类的实践性学习,在进行物理实验学习的过程中不知道从哪里开始,也不知道整个物理实验教学的目的和研究方法。而有些学生正相反,对于物理实验有着非常浓厚的兴趣,但是这种兴趣不是学习方面的,很多学生在物理实验课程中只是以玩的心态进行的,完全是因为实验课的趣味性而参加的;有些学生甚至整堂课都不进行物理实验操作,完全以看客的身份参加物理实验课程。
二、物理实验教学主要改进方向
1.做好物理实验教学的课外延伸
为了解决物理实验教学中时间紧张的问题,教师需要进行一系列的课外实验延伸来完成课堂上的物理实验目标,如初二的力学,教师就可以将体育课程和物理实验进行有机的结合,通过形象生动的体育活动来探究运动的时间和路程以及各种力的作用。在进行电学实验时,可以通过设计实用电路的实验形式进行课外延伸。这些课外的物理实验教学延伸能缓解教学时间紧张的问题,实现多维度的物理实验教学,使物理实验教学更加贴近生活。
2.提高物理实验教学的硬件环境和软环境
对于很多初中物理教学硬件设施不完善的问题,教育部门以及学校有关管理部门要加大投入力度,完善物理实验教学的硬件环境,特别是学校有关部门要提高对物理实验教育的重视程度。同时在进行物理实验教学的过程中,教师要切实转变教学观念,将物理实验课堂还给学生,让学生充分学习到物理实验中的知识,同时也让他们感受到自身的主体性,在物理实验操作过程中学会交流和思考,真正成为学习的主人。从学习知识的角度来看,物理实验教学的方式不是被动的传授,而要通过认知主体积极探究主动来学习,只有通过这样的方式,才能够实现学生的知识积累和学习能力的提高。同时,教师要鼓励学生提出问题和假设,尽量避免打消学生思考和提问的积极性,教师在实验教学的过程中也要设置好相关的问题,推动学生进行主动思考,使学生真正领会到物理实验的目的。
3.加强对学生探究学习习惯的培养
无论是哪一种教学方式,教师在开展教学活动中都必须以学生为中心,为学生学习能力的培养和探究性学习习惯的养成做好各个方面的准备。同时,实践性物理教学作为一种创新型的物理教学方式,是符合学生学习特点的,而物理这门学科也是通过人们多次进行实践探究总结而成的。所以,教育者不能以自身为主体进行灌输式的教育,要在探究启发式的实践性教学中逐渐培养学生自主学习的能力,但这不意味着要完全放松对学生的课堂管制,在进行开放式实验教学的课程中要把握好整体的课堂纪律,只有合理地控制好物理实验教学的整个教学过程和理论基础,才能真正提高学生探究学习的能力和养成积极主动的学习习惯。
综上所述,物理实验对学生的综合学习素质的培养和动手实践能力的提高起到了非常重要的作用。在未来的物理实验教学,教师在很多方面都需要进行改进。教师要充分认识到物理实验的重要意义,转变传统轻视物理实验的观念,提高对物理实验的重视程度,在物理实验的教学中积极改进教学方式,提高物理实验的整体质量,通过更加灵活的实验方式提高学生对物理课程学习的兴趣,促进物理课程学习向素质化学习推动,从而实现学生学习能力的提高,使学生意识到自身在课堂学习中的主体地位,激发学生积极主动学习。
参考文献:
[1]张德启,李新乡,陶洪,王崇光.物理实验教学研究.北京:科学出版社,2005.
[2]杨宝山.课程标准与教学大纲对比分析.东北师范大学出版社,2004.
关键词:初中物理;教学实践;物理实验
在如今新课程的改革之下,初中物理教学不仅关注教科书上的理论知识,还愈发把焦点放在了物理实践当中,所以,初中物理教师在教授初中物理期间,应把物理实验与物理理论有效地结合在一起,让初中生在理解物理理论知识的同时,还能锻炼物理实验的动手能力。因此,每一位物理教师都应该对初中物理实验与物理理论进行相应的教学管理。
因为物理实验是发展初中生动手能力、创新能力的一种科学方法,所以,教师应该重视初中物理实验的开展,对此,将有以下几点建议,以供参考。
一、通过让初中生参与到物理学习之中,来体现物理实践教学
传统的初中物理教学仅仅只是初中物理教师把教科书上的内容讲解给初中生,并且把所要做的物理实验讲解给初中生,而不让初中生亲自动手实验。初中物理教师应该让每一位初中生都积极地参与到学习中来。而为了实现这一教学方式,初中物理教师在教学的过程中应通过多种不同的途径、不同的教学手段和教学方法来促进教师与初中生之前的互相平等,让初中生通过积极参与到课堂物理学习当中,来体现物理的实践教学,并使初中生在物理学习中构建新的知识体系,形成自我理解能力,掌握科学的方法。
在学习“温度计的使用”时,教师应该让初中生亲身接触温度计,还需要先讲解温度计的物理性质和温度计的使用方法,然后教师示范温度计的使用方法与物理实验的过程,最后让初中生动手进行物理实验,把温度计插入烧杯中的水里面,并不断加热烧杯内的水,初中生通过观察温度计上所显示的数据,记录下来,并观察所得数据的特点规律。初中生通过参与到这一物理实验中,体现了教师的物理实践教学,这不仅加深了初中生对物理理论知识的了解,还培养了初中生对物理实验的观察能力、分析能力与动手能力。
二、通过提倡运用身边常见物品做物理实验,来体现物理实践教学
部分物理实验的材料可以用身边触手可及的生活用品来取代,因为物理实验与化学实验不同,人们每天都需要用到的物品也可以成为物理实验的实验材料。教师可以提倡初中生积极运用身边的日用品来进行物理实验。例如,在学习“物质密度”的过程中,初中生应该先了解密度的含义,初中生可以用食用盐作为物理实验的实验材料,把食用盐溶解在水中,通过知道水的重量、所用食用盐的重量和密度公式就可以计算出盐水的密度。这样做可以让初中生对物理实验感觉新奇,还能对初中物理实验产生深刻的印象,还可以在物理课堂学习中搞活课堂气氛,从而提高初中生对物理学习的兴趣。教师通过提倡初中生学会运用日常物品来进行物理实验,来体现物理实践教学方式。教师还应该不断重复物理实验的做法,这并不是浪费时间,而是帮助初中生再一次理解并记忆初中物理的知识点和帮助初中生重温物理实验探究的全过程。
三、通过注重初中生的物理思维培养,来体现物理实践教学
教师在教授物理理论知识时,应先让初中生阅读教科书上的物理理论知识,通过阅读,他们就能认识到基础的物理知识;接着教师在课堂教学中,进一步补充解释教科书上的物理理论知识,并让初中生提出问题,一一解答,这不仅能鼓励初中生对物理理论知识敢于质疑,敢于提问,还能培养初中生的物理思维能力;然后教师应让初中生设置一个完整的物理实验过程,在初中生设置物理实验过程时,教师就可以了解每一位初中生对这一实验所产生的认识,也能清楚地了解到每一位初中生的物理思维。这样做教师就可以通过注重初中生的物理思维培养,来体现物理实践教学的方法。
总而言之,初中物理实验是初中物理教学的重要组成部分,而初中物理实验在初中物理教学中发挥着积极的作用,不仅可以利用物理实验创造出适合初中生学习物理的学习环境,还可以使初中生在物理实验中获取充分的、丰富的物理知识,为初中生的物理学习奠定了良好的基础。
初中物理教师应该在新课程的要求下,建立良好的物理实验概念,改变传统的死板物理教学,由“传统教学”转变成“实践教学”,关注并重视初中物理实验的教育。教师应该通过不断的实践改进物理教学的方式。因此,教师不能再仅仅重视初中物理理论性的教育,也必须重视初中物理实验的讲解与初中生动手实验的能力。
参考文献: