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1.教师要重视实验教学,理解实验探究的内涵,准确把握教学重点
实验探究教学,是在教师的启发引导下,以学生独立的学习和合作讨论围前提,给学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解决疑难问题的活动,将自己所学的知识应用于解决实际问题的的一种教学形式。在教学过程中,特别重视开发学生的智力,培养创造性思维和自学能力。力图通过自我探究,引导学生学会和掌握科学方法,做到自己能够发现问题、提出问题、分析问题、解决问题。
实验探究是与物理学科特点相适应的一种学习方式,在实验探究过程中,不只单纯要求唯一的因果解释,而是追求开放的多种结论,不仅让学生知道科学结论,而且让学生经历原理、原则的推导过程,掌握研究问题的科学方法,发展学生的认识能力,从而形成学生合理的认识结构,培养学生较强的社会适应能力。比如在“探究影响液体蒸发快慢的因素”教学中,以小组为单位,先猜想因素,再设计实验方式和途径,然后进行实验检验,学生也许会提出:跟液体温度、空气湿度、气候、液体表面积、表面气流快慢、液体质量、体积等等都能影响液体蒸发快慢的许多猜想。然后让学生做了“比较一杯水和一桶水的蒸发”、“比较一杯开水和一杯冷水的蒸发”、“比较用电吹风和不吹风的两杯水的蒸发”等大量实验,当得到我们想要的结论时,一定不能忽视其他的猜想。有的教师说一节课怎么完成这么多内容呢?的确如果想都在课堂上完成是不可能,也影响本节的重点。但我们可以通过其他的方法来完成,如查阅资料,让学生写“影响液体蒸发快慢因素的探讨”实验报告。这样不仅能很好的完成课程任务突出重点,又能使学习得到延续。
2.教师要做好学生的实验组织者,着重培养学生的动手能力
实践是探究式学习的灵魂,我们应针对学生而言的“实践能力”着重强调学生的实验主动性、积极性和创造性,这正是我们培养学生总体素质的首要目标之一。
实验教学中,我们应采用多种形式的实验探究以不断培养学生的动手能力。为此,我们可以进行演示实验让师生共同探究。比如,实验课上,碘的升华和凝华,可以采取对学生分组来完成探究。
另外,应不断加强学生的实践探究活动。且还要不断利用身边的物品开发、设计出各种物理实验,以更丰富课内和课外的探究活动。
3.教学中应当因材施教、循循善诱,不断培养学生的质疑提问能力
在课程改革的今天,作为物理老师无论在课堂上,还是在实验操作上,都要不断努力培养学生敢于向老师提问的能力。
首先,由于科学探究的要素之一就是提出问题,不断将问题作为探究的出发点。因此,在探究活动开始时,要不断努力创设物理问题情境,想方设法引导学生尽可能多地去发现新的物理情景与已有知识的冲突所在,从而提出一系列问题来,以激起广大学生的探究兴趣。
其次,现实生活中处处充满着物理知识。因为在物理教学中要根据学生已学过的物理知识和生活经验,鼓励学生大胆提出问题,并还要注意及时表扬。
4.要时刻培养学生的实事求是的科学态度和团结合作的探究精神
初中物理新教材中安排了三十多个学生探究实验,但大部分都不以个人为单位进行,而着重让学生分组进行。
在实验课探究中,应不断抓住良机指导每个学生仔细观察实验现象,如记录实验数据,自觉养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。比如:在“观察水的沸腾”这一实验中,要及时引导学生仔细观察水沸腾前和沸腾后的水中气泡的现象,并将数据画成图表出来,再设法引导学生实事求是实验的精神。
另外,还要不断重视学生间的交流与合作,尽量安排足够的时间让学生对各种想法、观点进行充分的交流和讨论。这样对于多数探究活动课来说,探究的过程比探究的结果更显得尤为重要。为此,在探究活动中,就不能为了赶进度而在学生还没进行足够的思考时草率地下结论。
5.要不断将物理知识运用于实际生活和自然现象的问题中,以着重培养学生的理论联系实际的能力
初中物理教学一直以来都重视物理知识在自然现象、科学技术和生活实践中的运用,以此来体现其科学价值,从而激发学生自主学习的兴趣。
首先,要尽量让学生搞一些家庭小制作,比如微型照相机、简易指南针等等。同时还要多布置一些探究性的问题:如挂衣钩是如何贴在墙上的?这样便可以拉进物理与生活的距离,且多让学生深切感受到科学的真实性,感受到科学与社会、与日常生活的关系,从而激发学生的探究欲望和学习兴趣。
其二,要不断重视物理知识的实际运用。比如:在学完简单机械运动这一知识点后,应多组织学生亲自通过对自行车进行实物观察,尽量让学生说出自行车究竟运用了哪些简单的机械?只有如此,才至于让学生感到物理就在我们身边。这既激发了学生对物理课的学习兴趣,又能巩固了他们所学的知识,逐步培养了学生理论联系实际的综合能力。
关键词:实验 培养 能力
一、注意引导,培养学生的观察能力
观察能力是中学物理实验能力中的基础能力。由于中学学生注意力容易分散,活动常常不具有明确的目的性,那个事物刺激性强,就被那个事物所吸引,而对那些应该观察的现象却“视而不见”,或者是漫无目的的看。因此,在初中阶段物理教学中,教师在进行演示实验和指导学生实验时,应引导学生有目的地去观察,有方向地主动思维,从而获得有关知识。如演示“光的反射”这一实验时,应指明观察的重点是:(1)反射光线,入射光线及法线三者之间的位置关系;(2)反射角与入射角两者之间的大小关系。这样就可以把学生的注意力集中在对关键的物理现象的观察上,而达到预期的实验教育效果。培养学生的观察能力,还要指导学生进行仔细的观察。如“水的沸腾”这一现象学生在日常生活中已经司空见惯,在做这个演示实验时他们往往不太在意,这时就应该指导学生观察水沸腾时气泡在上升的过程中的体积变化情况及在液面上的破裂放气情况,以帮助学生对“沸腾”的概念形成正确的认识。总之,只要引导得当,就能使学生的观察能力逐渐敏锐起来,并激发学生的思维和联想。
二、加强动手,培养学生的实验操作能力
实验操作能力是中学物理实验能力中的基本能力。人的能力是在实践活动中,不断地形成,发展和巩固起来的。学生只要通过实际动手实验,才能不断地形成具有实验能力。但是,学生动手做实验若只是按照课本机械地操作,则不仅不能培养学生的实验能力,相反会削弱学生对物理实验的兴趣,挫伤学生动手实验的积极性。因此,教师在物理实验课中必须充分发挥学生的积极主导作用,有计划,有针对地指导学生实验,以逐步提高学生的实验操作技能。初中物理实验中用到的基本仪器的能力,实验前要使学生了解仪器的构造原理及使用仪器的基本要求,然后再进行操作。如学生在做“电流表的使用”这一实验前,必须帮助他们弄清:不同量程的大小及选用,表头的读数,正负接线柱如何连接及如何将指针调零等等。实验操作能力的培养要有计划分阶段进行,才能逐步做到熟练。例如串,并联电路的连接,可让学生先学会串联,再学习并联电路的连接,并且在练习用实物连接之前,先用模型进行练习。培养学生的操作能力,还要配合教学鼓励学生自己平时多动手做小实验,小制作,养成爱动手的好习惯。如九年级物理第十三章第二节重力中“想想做做”自制“不倒翁”。有的同学用常用鸡蛋,胶水,一些重物及装饰物品若干自制不倒翁:在鸡蛋的尖顶端开个小孔,用吸管或其他任何方式将蛋清,蛋黄取出,形成较完整蛋壳。将小重物放入鸡蛋中,用胶水固定在底部,用装饰品或颜料将鸡蛋外部按喜好装饰即可。操作及现象:将其左右压倒,仍顽强的恢复到竖直状态。学生动手能力增强了,又可以促进思维,增加学习的兴趣。
三、启发思维,培养学生从实验中归纳出物理基本规律的能力
实验探究的目的是要得到或验证物理规律。对于初中学生来说,重点是前者。如进行“焦耳定律”这一节的教学时,在做研究电流产生的热量和那些因素有关的实验之前,先按不同条件下观察到的现象及初步结论列一记录表格,边实验边记录,实验全部完成后,再由学生进行讨论,总结归纳出焦耳定律的定性描述。这样处理教材不但可以启发学生的思维,培养学生分析归纳能力,同时还可以活跃课堂气氛,调动学生学习的积极性。
四、改进物理实验教学方法,培养学生的创新能力。
1、尽可能做到“一个物理规律可用多个实验来探究,一个或一套器材可探究多个物理规律”
如在探究“流体流速与压强”的关系时,我和同学们一起设计了这样几个实验:①硬币跳高②向两平行放置的纸中间吹气③用玻璃管向两靠近的乒乓球间吹气④将乒乓球压入漏斗内,用嘴向漏斗细口吹气⑤用一支两端开口的玻璃管,将其一端竖直插入有颜色的水中,再用另一支玻璃管向前一支玻璃管的上端水平吹气。这样通过多个实验探究同一个物理规律,不仅让学生感到通过探究所获得的结论是可靠的,更让同学们感到课本上的实验不是唯一的,可以用不同的器材、不同的实验方法进行实验,这样有利于发展学生的个性,活跃学生的思维,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,使之达到不同层次创新能力培养的目标。同样在物理实验过程中,将同一器材尽可能地应用于不同实验之中,显示尽可能多的实验现象,发掘实验器材的新用途,也能实现创新。例如用钢锯条可以做许多实验:探究发声原因、音调跟频率的关系、响度跟振幅的关系、力使物体产生形变、磁化、光的直线传播、导电性能等等,这样的实验环境,能引导学生求异、求新,而不要拘泥于一种思维定势,能在实验中创出新意。
【关键词】初中物理;实验;探究能力
探究式的教学模式在初中物理实验中的应用,对学生探究能力的培养具有非常重要的意义。通过生动有趣的课堂情境,调动学生的探究兴趣;促进学生积极主动地发现问题,建立所要探究的主题; 在学生的不断思考讨论中提出质疑,从而建立科学严谨的探究方法;使学生能够正确、顺利地设计实验,完成对整个实验的操作;从中体验知识的形成过程,在深刻理解知识的同时实现自我的突破和创新。
一、创设情境,激发探究兴趣
兴趣是学生建立求知和调动积极性的前提。结合教学内容和学生的兴趣来创设情境,使学生被生动的物理现象所吸引,积极主动地调动已有的认知、情感和经验,来尝试解释其中的现象,产生浓厚的探究兴趣。例如在学习“光的折射”时,我们就可以指导学生来动手实验,利用激光笔照射碗的内侧固定不动,学生发现碗底有一个光斑,这时另一个学生向碗中缓缓的注水,慢慢的使光射入水中,随着水面的上升,学生会发现光斑在向左移动,这样的现象使学生产生了兴趣,明明自己的激光笔没有动,但是照在碗底的光斑却发生了移动,一下子激发了学生心中的那个“为什么?”从而进入了稳定的探究状态,学生就会对光射到两种介质不同的分界面上的情况进行猜想和模拟。结合学生的疑问和讨论,及时的给予引导,学生了解了光从空气射向水中时发生了折射,而随着水面的上升,光斑自然就会跟着移动,通过学生的猜想、分析,反复多次的进行验证实验,学生顺利地得到了光折射的原理,明确了其中的实质:两种不同的介质。通过这样的情境,激发了学生的好奇心,促使了学生对现象本质的探究。
二、建立主题,培养探究意识
明确的实验目的给学生的思维指明了方向。学生对物理现象的好奇仅仅停留在感性的认识上,要随时地激励学生拨开层层的“现象迷雾”,激发学生的探究意识,从而建立明确的探究主题,推动学生顺利地进入理性的思考探究之中。例如在学习“凸透镜成像规律”时,学生一时被演示实验所吸引,深深的感受到了其中的物理魅力,教师让一名学生上台亲自进行操作,学生却很难将实验做成功,于是纷纷讨论怎样才能做成功,在操作的过程中漏掉了那些细节,在学生的讨论中逐渐地明确了问题的关键:物距与像距的范围。从而顺利地建立了探究的主题,顺利地将学生推进了理性思考的状态,纷纷移动动物、凸透镜、光屏等三个方面来进行探究,通过学生和老师的积极参与,学生对实验进行了反复试验,分析其中不同距离所带来的不同效果,研究他们之间的关系,学生很快地找到了物距和像距的范围,成功的解决了问题。通过演示实验的激发,有效地激发了学生的探究意识,不仅使学生深刻地理解了凸透镜的性质,更使学生主动积极的探究了其中的关系,极大地提高了学生的探究效果。
三、提出质疑,注重探究方法
质疑是突破思维、实现创新的关键,可以很好地帮助学生建立科学严谨的探究方法。面对物理现象,教师要激励学生敢于质疑、大胆质疑,从而有针对性的攻克难点,建立科学合理的探究方法,深入对物理知识的理解。例如在学习“声的传播”时,让学生聆听美妙的交响乐,动手击打一张纸、一个铅笔盒,学生都会听到非常美妙的声音,好听的声音使学生产生了兴趣,同时也产生了质疑,学生建立了不同的问题:声音是怎样产生的?声音是怎样传播的?学生对现象的质疑激发了学生内部的学习动机,顺势地导入对课堂内容的探究上,学生对声音传播的因素做了猜想和实验,使学生了解到声音是由振动产生的,又分别从振动源、空气两个方面进行了实验,使学生得到了“声音的传播需要振动源和介质”的结论。这时学生又会提出新的质疑,声音在不同的介质中传播的速度一样吗?这个问题再次点燃了学生的兴趣,在教师的帮助下,学生选择了不同的介质来制作电话,以确定不同介质对声音传播的影响。通过对物理现象的质疑,促进了学生对问题解决的信心,通过理性的思考和指导,师生一起建立了实验探究所需要的方法,不仅学会了提出问题,还拥有了解决问题的方法。
四、设计实验,练就探究思维
成功的实验是对学生的一种肯定和激励。学生通过认真思考、细致分析,不仅使学生深刻地掌握了知识、运用了知识,也使学生进行了科学周密的思考,培养了学生的思维能力,实现了对思维的突破和创新。例如在探究“人造彩虹小实验”时,学生通过相互之间的合作学习,深入细致地掌握了制作彩虹的原理:利用玻璃镜将水分割成一个三棱镜,从而使太阳光发生色散形成彩虹。这个原理为实验的成功提供了保证。于是学生选择了一个晴朗、光线强的时间,在水槽中放入了一块玻璃碎片,慢慢地、精心地调整玻璃的倾斜角度,通过学生的不断思考、分析,对实验进行了反复的改进,终于使太阳光能够通过镜子反射到教师后面的白墙上,当白墙上有一道色彩分明、美丽彩虹出现的时候,学生兴奋的鼓起掌来。整个实验虽说原理简单,但是操作起来不好调整,学生通过自己的选材、调节,成功的完成了实验,其中包含着学生不少的心血在里面。通过学生对实验的设计和操作,使学生的思维得到了锻炼,推动了学生思维的细致、科学和严密性,加强了学生对物理知识的理解,同时做到了结合实际灵活运用。
可见,探究式的教学模式,紧密地结合了新课改的需求。在教学中,充分地尊重学生的主体地位,通过情景来激发学生的潜力,使学生积极主动的展开对实验的探究,结合学生自身的认知来提出质疑, 在学生的讨论中拨开层层迷雾,直达实验的原理,从而深化物理知识,建立实验的典范,使学生在思考探究、动手操作中领略物理的风景。
【参考文献】
[1]王永胜.浅谈初中物理实验教学的重要性[J].贵州教育. 2006(16)
关键词:实验教学;探究性;创新能力
一、教师应同步更新教学理念
传统的教学理念在教师教学过程中已经占据了根深蒂固的地位,对于初中物理教学的改革,更新教学方法和教学模式,通过改变传统教学方式到新型的教学模式相当重要,培养学生自主学习研究的精神,引导学生自己参与到物理实验之中亲自动手,使学生成为课堂的主体.通过引导学生自己发现问题,研究问题,解决问题的步骤,从而有效的发掘学生创造性思维,并且教育学生将实验运用与生活中紧密结合,让学生将学习变成一种提高兴趣的方式.
二、在实验中转变
1.实验教学中培养学生创造性思维,促进科学探究性转变
从前,基于传统教学观,成绩优秀的学生到处都是,但是,拥有创造性思维同创新精神的学生真的是屈指可数.这其中的原因很大程度归结于教师在传授知识的同时,并不多重视培养学生的创造性思维.学生的创新思维并不是单单教师的教和学生的学,而需要很多的实践机会和自己对于知识体系构建自己的框架的一种领悟,那么,初中物理动手实验则提供了很好的平台.学生通过实验的不同方面来开发自己的思维,研究实验的目的和精髓,得出是实验的结论.这样的学生自主探究性学习对于培养学生的创新思维提供了充分条件.例如,在苏教版关于总电阻的课堂教学中,首先,教师提出一个问题让学生自己动手实践,根据欧姆定律设计电路,并且测量各个电阻的数值,然后让学生自己动手操作实验,最后通过自身测试和计算得出R串=R1+R2的规律.最后,教师通过和串联电路进行比较也得出同样的欧姆定律的结论.那么,对于学生最后发现结果和得出结论过程中,学生也锻炼了自己的动手操作,设计电路的实际能力.提高了学生的创造性思维.
2.促进教师单纯演示性实验向学生分组合作探究实验转变
初中学生的年龄具有符合他们年龄段的认知能力:就是对于可以直观接触到,观察到和动手操作性强的事物具有很新鲜接受的特点.教师应该把演示性实验发展成为学生的自己探索性实验,达到对于不同年龄段学生创新思维能力的培养.探索性实验对于传统的实验教学更提供了广阔的大脑思考活动的空间,通过对于学生的分组合作类型的实验,也可以满足不同年龄段学生对于实验的需求和探索的欲望.
探究式实验作为物理实验的一种基本形式,不同于传统的实验模式.其目的是主要培养学生在操作物理实验之中所获得的感官和动手能力的提高,并且激发学生对于探索性实验的学习积极性和热情,培养学生对待问题理性分析的逻辑思维.从实验内容的选取,到实验解决的过程和结论的得出,对于实验设计一系列具有启发性的问题,引导学生在自主探究实验时良好的运用学生自己的创新思维.通过让学生掌握实验的基本步骤,并且观察实验的现象,运用的数据,实验中出现的临时问题的解决,都提高了学生探究式实验的技巧.同时,将实验结果与实际生活所结合,既培养了实验的灵活多样,又提高了学生对于实验的兴趣.
3.以传统实验为基础改革学生创新能力
在物理教学实验中,常常会遇到一些实验现象不是很突出,操作的步骤较为复杂.遇见这类问题时,教师应先给予学生实验的不足的可能性,给学生提供心理准备,再着手鼓励学生对实验进行改进和提高来优化实验的效果.给出最佳设计实验步骤的方案.对于学生不只依靠书本教材的指导,勇于批判,独异于人的创新精神应给与适当的鼓励.
例如,对于测试物质的密度的实验中,首先完成测试固体石头和液态盐水的密度测试,紧接着让学生进行牛奶密度的测量.在实验一开始学生一定继续运用测量石头和盐水密度的方法,然后发现牛奶和盐水的密度有所出入,同时,在量筒中牛奶的残余,导致不能全部进行密度的测量,那么牛奶的体积就会有所偏差,实验的结果便会受到一定的影响.那么,学生进而思考,为了实验的结果更加的精确,学生自行设计实验的操作,在实验完毕后,学生各自探讨并给出自己的操作步骤,指出了实验存在的误差之处;同时也找出了正确的测量方法,即是先通过天平测出牛奶的总质量,再将牛奶倒入量筒中测出牛奶的体积,然后继续测量出量筒中残余牛奶的质量,通过对于数据的精确记录和计算,有效的降低了在实验中的误差.
三、组织学生进行社会调查实践
初中物理实验并不单单只局限于课堂教学,同时教师也应当开展社会实践性调查.教师可以针对当前社会的热点问题和一些有关的物理现象进行社会的调查,比如,关系到废水污水的利用和回收,尾气的排放问题,如何设计环保节水型实验进行走访.同时,学生对于实践性问题在一定程度上还是有所欠缺的,教师在组织学生调查时,对于学生的要求要适当降低,关于调查结果,也应给予学生指导,让学生做出相对合适的调查问卷或者报告.将物理活动与教学课堂巧妙的结合在一起,发挥学生学习物理知识,动手实验的能力.
参考文献:
[1]李正坤.中小学教改实验指导[M].湖南:湖南科学技术出版社,2001.10.
[2]钟启泉等编著.新课程的理念与创新—师范生读本[M].北京:高等教育出版社,2003.
1 现阶段物理实验存在的问题
首先,实际实验开出率不高,效果不尽如人意现在对实验课的实验要求普遍较高,投入的资金也不少,而作为物理实验却普遍重视不够。不少学校的物理实验数目达不到《新课程标准》的要求。即使有的学校按要求完成了,但是实验教学的效果往往不理想。其次,学校和教师普遍存在着轻实验的思想在不少学校存在“做实验不如讲实验”“讲实验不如背实验”的荒谬作法,出现了学生实验变成演示实验,演示实验变成不做实验的现象。并且教师对实验教学认识不到位由于认识上的不足,教师不愿在实验教学方案的设计上下工夫、花时间,导致实验教学方法形式单一、陈旧;单纯为了完成教学任务而安排实验,对学生实验能力的培养显得没有计划、没有目的、缺乏系统性。教师在实验教学中一手包办现象严重,学生缺少动手和动脑的机会。
2 学习兴趣的培养
适当介绍一些物理历史趣闻可以增强课堂的趣味性。科学知识本身是严肃的,可表达的方式是可以多样化的。初中物理的教学对象特别是八年级学生, 其少年儿童的特点十分鲜明,感兴趣往往是他们学习入门的首要动力。例如,在讲授“大气压”时,可在装满水的杯上用硬纸片盖住并倒过来, 发现水并不流出, 纸片也不下落,使学生确信大气压的存在。接着让两个学生探索马德堡半球实验(可用小吸盘代替) , 使他们亲身感受到巨大的大气压力, 这样就会使学生对这节课感兴趣、印象深、易理解、记得牢。同时, 在教学中讲述一些相关的物理历史趣闻,并配上卡通化的视频课件, 如阿基米德验证黄金王冠的故事、牛顿误将手表当鸡蛋煮的故事等等。这样的初中物理课堂对学生必将更具吸引力。
3 学生创新意识的培养
学生动手实验是中学物理教学的学科要求,物理学是一门很注重实验的学科。在当前的物理教学中,普遍存在着这样一种教学模式“:教师的理论讲授(也做少量的演示实验) +学生的大量笔头练习”,实验是极其薄弱的环节。这种状况将影响学生的知识能力结构和非智力因素的发展。在物理教学中,通过学生动手实验,更接近人类认识客观规律的过程, 使学生对物理事实获得具体的、明确的认识,理解概念和规律,培养学生的观察和实验能力, 从而逐步掌握物理学习和研究的基本方法,即“学会学习”。同时,学生动手实验对培养实事求是的科学态度, 具有不可代替的重要作用。在培养学生的学习和探究兴趣的基础上,合理的构建和谐、民主的课堂教学氛围、情境,使师生交往的心理状态达到最佳水平,就能发挥学生的主体作用,能促进学生的能力的培养,能充分的展现学生的参与精神,就能使学生处于激活状态,就能激活学生的创新意识。
一、培养学生观察实验现象的能力
在做演示实验时,从出示仪器到进行操作的全过程,必须让学生仔细观察。同时,通过教师的提示,使学生明确观察的中心和范围,掌握观察的内容和要求;引导学生在演示实验中捕捉“奇”的现象,去粗取精,从实验中获取物理知识。我还让学生掌握全面观察、对比观察、重点观察、归纳观察等观察方法,在实验中充分观察物理现象,使学生对实验的认识力求清晰、完整、深刻,然后归纳、总结出物理概念和规律。例如:在探究焦耳定律的演示实验中,我首先引导学生从整体上观察仪器,提出如下问题:你能发现其工作原理吗?你能改进这些仪器吗?引导学生主动探索。接着,采用控制变量法,让学生定性地了解电流热效应与电阻之间的关系。通过全面观察、重点观察,更好理解焦耳定律的公式。我经常让学生上台帮助做演示实验,面对全班学生,他们会更加细心、全面地观察现象,这比教师演示能更好地激发学习兴趣,提高观察能力。又如在讲摩擦力时让学生观察自己的自行车前轮和后轮所受的摩擦力是否相同,通过观察――思考――再观察培养学生的观察能力。有时我利用旧仪器让学生自己动手拆装,放开手脚做实验,以此培养学生的观察力。
二、培养学生对实验现象的分析能力
某一物理过程将会产生什么物理现象,实验的目的就是对物理现象进行多角度分析和研究。现象的发生受规律支配,现象背后隐藏着规律,但规律并不会伴随现象的产生而显现出来,需要对现象分析后才能发现。很多学生由于知识的限制,要把现象背后的规律找出来,并不是一件容易的事。对于这一实验教学的难点,如何突破?我的做法是先设计一些循序渐进的题目让学生思考,降低难度。例如实验探究牛顿第一定律时,我设计以下题目:1.力作用在物体上会产生什么效果?没有力作用在物体上,物体会怎样? 2.小车放在水平的讲台上处于什么状态?要使它运动应该怎么办?当它运动起来后,还受推力作用吗?3.小车运动一段距离后为什么会停下来?如果小车不受摩擦力的作用还会停下来吗?4.怎样才能使小车运动时不受摩擦力呢?既然不受摩擦力的情况无法实现,我们可以用逐渐减小摩擦力的方法来研究,即我们把小车在水平面上运动时,受到的摩擦力逐渐减小,观察比较小车的运动情况。怎样减小摩擦呢? 5. 让小车分别在毛巾、纸板、玻璃等不同表面上运动。为什么小车要从斜面上同一高度自由下滑? 6.在实验中要观察哪些现象?记录哪些数据?引导学生对这些问题进行思考与讨论,在实验过程中进行观察与实践,这样学生的实验分析能力也自然提高,规律也自然能找出来。
一、培养学生的实验能力
要有计划性和针对性培养学生的实验能力包括设计实验计划、观察操作、数据处理、分析与总结能力。它的形成和发展是循序渐进、日积月累的,不是每个实验都能把各种能力同时培养起来。教师首先要根据教学大纲和教材,将每个实验认真分析后,确定每个实验要着重培养学生哪些方面的能力。例如,在使用常用的测量仪器――直尺、天平、弹簧秤、压强计、温度计、电流表、电压表、万用电表时,就应该着重培养学生的观察能力、操作能力及数据处理能力。又如,初中物理教材在实验《用电流表测电》之前的每个学生分组实验,都直接写出“实验目的”“实验器材”“实验步骤”等。而在随后的实验《用电压表测电压》,则要求学生模仿前面的表格自己设计实验表格。教师要抓住教材这种变化的安排,着重培养学生设计实验计划的能力。学生实验能力的培养要考虑循序渐进、逐步深入。
二、指导学生联系实际来学习物理
观察和实验是学生学好物理的基本方法,在我们周围有许多同学们熟悉的自然现象和事物都跟物理知识有关,鼓励学生注意观察日常生活中的物理现象。在讲授新课时,联系同学们亲身体会到的、熟悉的事例进行讲解。例如讲到蒸发吸热,让同学们回忆,游泳后刚从水中上来,风一吹会感觉到凉的现象;讲到物理有惯性,回忆乘公共汽车时,紧急刹车,人的身体会往前倾;同学们在游泳时,潜入水中,能听到水面上其他人的讲话声,是因为水能够传声。像这样联系实际来学习物理,就能较快、较牢固的掌握好物理知识。
三、培养学生良好的实验习惯
关键词: 初中物理实验教学 质疑能力 培养策略
义务教育物理课程旨在提高学生的科学索养。[1]科学探究式教学是提高学生科学素养的一种重要而有效的途径,科学探究既是学习目标,又是重要的教学方式。从科学探究角度看,实验是科学探究的重要方式之一;从实验教学角度看,物理实验教学具有多维的课程目标。因此,初中物理实验教学是落实义务课程目标,全面提高学生科学素养的重要途径,更是创新教育的基础,对培养学生的质疑能力有非常重要的作用。
一、 物理实验教学中质疑能力的内涵
物理学的发展源于质疑,质疑是指原有知识经验与现实情况相遇或发生冲突时而产生的思维活动。“质疑也可以称为质疑思辨,是指人对现存事物敢于和善于提出疑问,并能对传统理念进行辩争的能力”。[2]质疑能力就是对所看到的现象或已有结论的真实性、准确性提出疑问,是构成人的素质的重要因素,其重要标志是敢于提问和善于提问。物理实验教学中学生的质疑能力就是学生对所看到的实验现象或对已有实验结论的真实性、准确性提出疑问。
二、 物理实验教学对质疑能力的培养具有重要意义
实验是科学探究重要方式之一,在实验教学中培养学生的质疑能力具有重要意义,主要体现在以下几个方面。
1.有利于培养学生的观察力
不论是演示实验还是学生实验,学生要想提出有价值的疑问,必然会在经历仔细分析物理现象的过程中观察到物理现象的本质特征,进而提出有价值的疑问。久而久之,学生的观察能力就会不断得到提高。
2.有利于培养学生的思维品质
思维是质疑活动得以顺利进行的工具。教师在做演示实验时应注意引导学生观察实验现象,启发学生对实验现象所说明的问题进行积极思考和交流;在做探究实验时,应让学生对实验方案、器材和实验装置提出更深层次的疑问,从而使学生的思维品质得到提高。
3.有利于培养学生分析和解决问题的能力
实验教学由于重视过程和方法,学生在实验过程中无形接受了教师思考问题的方法和推理等特点,这有利于提高学生发现问题和解决问题的能力。
4.有利于学生自学能力的形成和发展
苏霍姆林斯基说:“自由支配的时间是学生个性发展的必要条件。”实验探究给学生质疑提供了相对独立的探索空间,学生主体作用和个性思维在质疑活动中得到最大限度的体现,自学能力也就必然得到提高。
5.有利于培养学生的创新能力
质疑是创造性解决问题的开始。例如,学生利用生活中的器材改进实验,不但具有简便、直观等优点,而且能激发学生的创新意识,发展学生的创新精神与创新思维。
6.有利于学生养成实事求是的科学精神
通过对学生质疑能力的培养,学生在认真收集、处理实验信息中培养严谨的科学态度和科学精神,在实验中认识到尊重客观数据的重要性,从而树立实事求是的科学态度。
三、初中物理实验教学方式对学生质疑能力的影响
目前在应试教育的影响下,物理实验教学难以发挥其应有的作用。许多教师认为“做实验不如看实验(录像),看实验(录像)不如讲实验”,所以很少做实验或不愿花时间进行实验教学,实验只被当作收集数据、验证理论、应付考试的工具,学生成为被动的接受者,教师忽视实验教学对学生科学思维方法和创新能力的培养。
大多数学生重结果而轻过程,为得到期望的结果,甚至修改实验数据,没有树立实事求是的科学态度,没有掌握解决问题的科学方法,学生缺乏主动探究的欲望和热情,很少提出问题。
所以,物理实验教学中学生质疑能力的培养就成为当前深化课程改革,实施素质教育面临的一个不容忽视的突出问题,基于以上原因,笔者提出初中物理实验教学中学生质疑能力培养的策略。
四、 初中物理实验教学中学生质疑能力培养的策略
1.使学生敢于质疑并积极质疑的策略
(1)营造民主、和谐的实验氛围,使学生敢于质疑。师生关系是影响学生是否敢于质疑的重要因素。教师在实验过程中要遵循民主教学原则,尊重学生的个性和人格,积极营造宽松、民主、平等、和谐的实验氛围,鼓励学生敢于提出与别人不同的见解,敢于放弃或修正不正确的观点,促使学生形成敢想、敢问、敢说、敢做的心理品质。
(2)利用物理学史示范和激励功能,促进学生积极质疑。物理学史有助于培养学生学习物理学家勇于探索的精神,可以调动学生在实验教学中的主动性和积极性,从而培养学生的积极质疑、释疑能力。
(3)创设实验情境,引发学生质疑需要。实验具有直观、形象、生动的特点,教师运用学生熟悉的生活素材创设实验情境,可使学生处于矛盾和困惑之中,由此引发学生的认知冲突,从而满足学生的质疑需求。
2.使学生善于质疑的策略
(1)革新实验教学方式,积极促进学生学习方式的转变,使学生善于质疑。教师要在实验教学“各个阶段(实验前、实验中、实验后)提出一系列富有启发性的问题,或根据需要提出学生不易回答的问题”[3],同时积极促进学生学习方式的转变,启发学生提出问题,让学生带着问题做实验,让学生学会在实验中分析问题、解决问题并获得学习的乐趣,从而提高学生善于质疑的能力。
(2)发挥实验的重要作用,培养学生质疑能力。实验教学是自然的研究方法在教学过程中的模拟或重现,它有助于学生学习物理学家在科学探索中的研究方法和工作习惯。学生在实验过程中可以获得实事求是的科学态度的培养,在实验中教师要通过实验设计和实验操作引导学生质疑,以提高学生的质疑能力。
(3)利用科学探究培养学生的质疑能力。科学探究过程是围绕问题展开的,问题是探究的核心,科学探究过程对培养学生质疑能力的作用主要体现在以下几个方面。
①提出问题。提出问题是科学探究的第一要素,科学探究过程是围绕所提出的问题展开的。学生通过实验观察发现与物理学有关的问题,为了提出问题,教师必定会指导学生把新发现的事实与原有认知之间的矛盾揭示出来,这就可以培养学生根据事实进行质疑的意识。
②猜想与假设。猜想与假设是学生根据已有知识经验对问题的可能答案做出假定、尝试进行解释的过程,有助于增强学生的质疑能力。
③进行实验与收集数据。学生要进行实验与搜集证据,除了理解实验原理、了解实验步骤外,还要有严谨的科学态度和实事求是的科学精神,而这正是大胆质疑所必需的。
④分析与论证。分析与论证是从物理现象和实验中归纳科学规律的过程,学生的逻辑思维能力在对收集的信息进行归类、比较和简单的因果推理中得到发展,这为学生发现问题、提出质疑提供机会。
⑤评估。评估是对探究过程和探究结果的反思,有助于学生批判性思维的发展,让学生在分析实验结果与实验假设差异性的过程中涉及对实验方案中没有考虑到的问题进行质疑。
五、 结语
初中物理实验教学是物理课程改革的重要环节,教师要在实验教学中培养学生良好的质疑习惯和质疑策略,最终使学生树立敏锐的问题意识,发展敢于质疑和善于质疑的能力。
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准.北京:北京师范大学出版社[M],2012.1.
【关键词】初中物理 实验教学 创新能力
0.引言
物理学是研究物质结构、相互作用和运动规律的科学,着重点在于以实验和观察为基础。出于对物理学的高度重视,学校在初中便安排了这门学科。而实验教学是初中物理教学中的最核心部分,通过实验能够有效培养学生的创新能力。但是现阶段,学校对于实验教学的重要性认识不足,也导致了实验器材的缺乏和教学方式的单调。所以,在现阶段的物理教学中,笔者也将针对目前存在的问题,采取针对性的解决方案,使物理实验教学的模式在初中物理教学中广泛开展,为培养创新型人才打好坚实的基础。
1.现阶段初中物理实验教学的问题所在
1.1 实验教学意识不足,教学模式亟待改进
在新课程改革的背景下,我国对于学生的培养正逐渐从“应试教育”转变为“素质教育”,意在培养学生的综合素质,促进全面发展。但是这个转变需要长期不间断地执行,而在现阶段中,很多教师,尤其是年龄较大的教师,在教学观念上还停留在过去的模式上,即只注重板书和课本知识的讲解,忽视了生动的实验对于学生理解知识的有效性。这样一来实验教学的目的不仅达不到,单纯进行书本知识的讲解也会显得枯燥无味,学生的学习积极性也会随之下降,直接影响教学质量。
1.2 实验器材的质量低
物理是一项注重实验的学科,而实验所需要的器材和设备质量将直接决定实验的有效与否。但是在现阶段的学校中,对于实验器材的质量方面却无法做到很好地保障。究其原因,首先在于学校对于实验教学的不重视,导致在设备上没有维护和更新的观念,在有些器材出现损坏或不精确时也不去及时修复;另一方面,由于器材数量本身偏少,导致即便是有做实验的阶段,学生也只是很多人使用一台仪器,无法亲身体验实验的乐趣。这时候很多没有参与到实验的学生便无法充分掌握到所学知识,只是照葫芦画瓢一般去进行实验结果的填写等。如此一来学生的实践能力和动手能力是无法提升的。
1.3 课程安排不合理,过于单调
课程问题的单调性这个问题体现在两个方面。首先是在对于实验项目和方式的安排上。以现在的教材来说,很多都只是让学生将最后的结果进行填空。很多时候会使得学生只注重得到结果,而忘记了结果是如何得到的这个过程,这种笼统的安排并不能实现实验教学的目的。另一方面,实验的方法也非常单调,往往都是通过固定的方法得到固定的结果,缺乏独特的想法和创新的过程,学生的思维能力受制于书本的固定答案,无法形成开放性和创造性思维,仅仅只是机械化学习,效率也结果自然是不尽如人意的。
2.如何通过实验教学培养学生的创新能力
2.1 教师在观念上要进行变革
教师的职责在于培养学生,因此作为初中物理教师,在学生学习物理知识的启蒙阶段要起到良好的引导作用。这就要求教师自身在观念上要进行改变,要重视实验教学对于培养学生创新思维的能力,在讲解知识的途中配合实验过程。例如在学习第四章《光现象》中,在讲解到光的反射和光的折射这一部分时,可以进行简单的实验,来激发学生的兴趣。比如可以将笔插入水杯中,可以看到明显的分层,这时教师就可以配合书本的知识讲解给学生,学生才能更清楚的记住所学的内容,同时也会有自行思考的过程。
2.2 学校在实验器材上要做好充分保障
实验教学无法正常开展的原因,除去教师本身的观念问题以外,还有很大一部分在于实验器材的缺乏或是质量不高。但是恰恰很多物理的知识点需要详细的实验,学生才能充分了解知识点,并将其牢记。所以作为学校要将硬件设施做好保障,在实验器材出现明显的质量问题时要及时更换,这样一来教师在教学时就能让学生都能亲自动手实验,避免了现阶段教师做实验,学生“看”实验的情况出现,也不会产生学生因为没有实验过程而去借鉴甚至抄袭其他人的结果的问题。学生在自行实验的过程中也能充分掌握实验的原理,并结合书本的知识进行思考,最终形成对于知识的详细掌握,也会有自己的想法,在创新能力上有进一步提升。
2.3 教学方式的改革,鼓励学生多思考
教师的教学观念和实验器材的保障都是前期的准备工作,而在教学阶段,作为教师要改变以往的教学方式,可以不用过分拘泥于书本的“固定答案”,而是鼓励学生多思考,形成自己的思维方式,可以有更优化的思想。例如在学习到《简单机械》这一部分时,在教师讲解过书本的知识点之后,可以让学生自行进行实验,根据自己的想法设计滑轮。这样一来学生便不再受限于书本上的固定方法,而是在实验的过程中有自己的想法。伟大的创造都是来源于生活,而学生也能在自由的实验空间中养成思考的习惯,创新思维和创新能力都会有质的改变。
3.结语
初中物理教学是学生进行物理学习的基础,因此只有在这个阶段让学生更熟练的掌握所学的知识,才能在今后的学习中有良好的知识水平和实践能力。而要实现这一目标,就要注重实验教学对于教学的重要性。尽管在现阶段的教学中,在实验教学这一方面还有很多需要完善的地方,但是在新课程改革的大旗下,随着教师观念和教学方法的不断改革,科学合理的实验教学将会更多运用于初中物理教学当中,不仅能提高教师的教学质量和效率,同时还能提升学生学习物理的积极性,思考能力和实践能力也能有显著改变。而在未来的实验教学中必将探究出更为有效的方法,培育出更多创新型人才,使“素质教育”的成果显现在每一个未来的国家栋梁的身上。
【参考文献】
[1]马丽娜.初中物理实验教学中创新思维能力的培养[D].天津师范大学,2012.
[2]暴欣.初中物理实验与学生创新能力培养的教学研究[D].东北师范大学,2006.