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中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2016)11-0286-01
“实验是检验理论的唯一标准。”作为揭示自然规律的重要方法和手段,它不仅是初中物理教学的重要部分,而且也是物理概念、规律和理论的坚实基础。一方面,物理实验本身真实、形象、生动的特点,为学生提供了感性认识的环境,另一方面,物理实验的操作性,不仅发展了学生的动手实践能力,而且还能培养学生的创新意识和科学的思维、动手方法。以下是笔者在实践教学中体会到的实验在物理教学中的作用。
1.物理实验能更好地激发学生学习物理的兴趣
兴趣是最好的老师,兴趣是推动人认识活动行为的重要动机。在课堂上如果学生怀有兴趣,便会抱积极的态度、以愉快的心情去参与课堂教学活动,从而体验到学习是一种无穷的乐趣。物理实验就是激发学生学习物理积极性的重要手段。教育心理学研究表明:学生一旦对某一事物激起兴趣,必然产生探究反响,此时兴趣则转化为情感。情感是心灵的窗口,它激发学生认识的形成和发展,是思想物化的重要条件。兴趣有利于激发学生学习物理的积极性,而这种由兴趣转化的积极性具有动力、导向、强化三大功能,完全符合学生心理。因而在物理实验教学中,教师应十分重视学生学习兴趣的培养和学习情感的激发。
对物理概念的理解是学习物理的重要前提,每当教学一个新的物理概念,都要尽量通过实验去激发学生探究的欲望。
例如我在讲导体的《电阻》时,事先根据导体电阻跟导体温度有关原理制作了一个教具"酒精灯点亮灯泡"。把两节干电池放到盒子里不让学生看见、把一个小灯泡和一小玻璃条用导线串联起来,接在盒内的电池上。一上课,便问学生:"大家见过酒精灯能点亮灯泡吗?"全班学生回答:"没有",接着我用酒精灯去加热小玻璃条,让学生认真观察,几秒钟后,灯泡亮了,这时班内顿时沸腾了,然后导入新课。用这样一个有趣的实验设计,激发了学生的学习热情,在一种轻松愉快的情景中学到了知识。再如,我在讲《液体压强和流速的关系》时,用漏斗吹乒乓球,实验现象完全与学生之前的猜想相反。同学们看到后都迷惑不解,急着想知道答案,这时,我说:"这就是液体压强与流速的关系在作怪,下面我们来共同学习液体压强与流速关系这一节课。"在物理教学中,如果没有这些实验的引入,学生听起来不但枯燥无味,而且思维理解活动远远不如实验效果好。
2.教师切实重视演示实验,能有效提高课堂教学质量
常说 "百闻不如一见,百看不如一做"。长期的教学实践经验告诉我们:对于哪些成绩优秀的物理尖子生来说,他们对物理现象和物理过程都具有很强的"悟性",这种"悟性"来源于他们对日常生活丰富的感性认识。对物理学习有障碍的人,其最大的障碍并不是在于智力因素,而是在于缺少对日常生活的用心观察,头脑中缺乏感性经验,而这些感性经验恰恰是物理思维的基础。
物理教学注重理论联系实际,教师充分利用演示实验再现物理情景,是提高课堂教学质量的关键。例如,鸡蛋、盐、水、玻璃杯等是日常生活的必需品,可以用来做惯性、压强、浮力、浮沉条件等实验。惯性实验中,在装有水的杯子上放一塑料片,把鸡蛋放在塑料片上。用塑料尺猛弹塑料片,塑料片在水平方向上受力飞走,而鸡蛋在水平方向上几乎不受力,因为惯性而静止,又在重力作用下而落入杯中。在此实验中,鸡蛋在水平方向上并不是不受力,而是所受的力相对很小,可忽略不计。在做压强实验时,把鸡蛋握在手中,使劲握也难以破碎,但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破,说明了鸡蛋紧握在手中时,受力面积大,压强小;而在碗边轻敲时,受力面积小,压强大。可见,压力的作用效果不仅跟压力大小有关,还跟受力面积有关。在做浮沉实验,将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最终沉入杯底。这说明浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力。为说明大气压的存在,还可设计瓶吞和瓶吐鸡蛋以及纸片托水等生动有趣的实验。
教师要做好演示实验,既贴近学生生活,又能解决缺乏实验器材的难题,更能活跃课堂,提高教学质量。作为一名物理教师,要想作好演示实验,首要任务就是尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多采的物理现象和活生生的物理情景。教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验,甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上"讲台",进行演示。
3.学生做好分组实验,能提高学生的创新思维和实践操作能力
新课程改革后中学物理实验活动开展的目标:主要是为了激发学生学习科学的兴趣,提高学生的科学素养;通过实验活动培养学生的实验技能和使学生学会科学研究的工作方法。并且通过长期的实验活动,逐步提高。
根据教育心理学的观点,课堂教学的目的不在于教师完成某种过程,而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化。初中物理分组实验多以测量性、验证性和实用性三种方式为主。要提高学生分组实验的教学效果,就必须使学生真正进入角色,手、眼、脑并用,进行有目的的探究活动。例如在学生身上引起的认识上、理解上、技能上、态度上的变化。如果学生通过主动参与教学,在教师的积极指导下获得物理知识,则会印象更加深刻,并增强他们的学习动机。例如在教学"串、并联电路的连接"实验时,我设计成学生的探究性实验,采用启发式教学。首先设置情景:"如何利用桌上现有的器材连接成一个电路,使两个小灯泡同时发光,并提示连接的方法可能不止一种。"学生利用器材自己探究进行连接电路的实验,然后结合串并联电路中电流电压以及各用电器间的关系不断地设置问题情景。结束学生实验后,组织学生通过讨论,自己得出串、并联电路的特点,并进行一些电路识别的专题练习,进一步巩固所学到的知识。
4.课外实验,丰富了学生的课余生活,让学生反复品味到深刻的物理原理
课外小实验就是用一些极其简易的器材来进行的实验。既能就地取材、化废为宝,又能放手让学生利用课余时间自己动手,通过做中学,提高他们独立实验的能力,使其充分参与实验的全过程,仔细观察和体会知识产生与发展的来龙去脉,反复品味深刻的物理原理。例如,可以根据光的多次反射制作"万花筒",把彩色碎纸屑或彩色玻璃弹子,放在由三面镜子组成的"万花筒"内连续多次反射,形成无数的碎屑或弹子虚像,组成一幅幅彩色图案。
课外实验的开展其实并不难,只要教师在教学过程中多帮助、提倡学生做课外小实验,并鼓励那些对实验有兴趣的学生都做个"有心人",这些学生经过自己动手,日积月累,就可以独立研制出一系列属于自己的基本仪器和设备。只要这些学生能充分利用这些物质资源,经常动手动脑实践操作,就能逐步养成良好的思维方式和操作技能。最终实现自己提出实验课题,自己设计实验过程,自己观察现象、分析数据,自己记录实验结果,自己总结实验中的问题、提出新的改革方案,自己总结实验结论,自己实现从感性认识上升到理性认识的过程。
从以上的分析不难看出,实验在完成物理教学任务中占有非常重要的地位。实验课教学既要让学生掌握实验操作技能,又要培养学生的观察能力、分析能力、创造能力及解决问题的综合能力。使学生真正成为学习的主人,切实实现从"应试教育"向"素质教育"的转轨。
参考文献:
【关键词】物理实验;教学地位与方法;提高学生能力
我们知道,物理学是以实验为基础的科学,研究物理问题的根本方法是进行观察和实验,学生的物理知识多数是运用实验手段使某些物理现象再现。通过实验和观察使学生获得感性知识,经过思维加工,形成物理概念,这是初中物理教学的重点,也是提高物理教学质量的必由之路。
实践证明,物理实验及其教学是物理课程和物理教学的一个重要的组成部分.它既是物理教学的重要基础,又是物理教学的重要内容,方法和手段.它在物理教学中的地位主要表现在五个方面。
一、实验是初中物理教学的重要基础
实验是物理学的基础,在初中物理教学中运用实验的目的主要在于给学生学习物理创造一个良好的环境,使学生能主动地获取物理知识和发展能力,促进学生科学品质和世界观的形成;同时,通过学生的观察实验,使学生掌握实验的基础知识和基本方法,培养他们的实验技能和能力。中学物理教学必须以实验为基础,这是由实验本身的特点及其在物理教学中的作用所决定的。
二、实验是物理教学的重要内容
把物理实验作为物理教学的重要内容可以从三个方面来认识。
1.物理实验本身就是物理学的不可分割的重要内容
物理学的任何一部分内容的结构及其发展都可以分解为三种因素:实验,物理思想和数学。可见,实验内容本身就是教师要教,学生应该学的重要内容。
2.实验教学是物理教学的重要组成部分
实验是物理概念,规律教学中必不可少的基础。离开了实验的物理教学只能是”空中楼阁”,即使照本宣读,在黑板上做实验,也不过是”纸上谈兵”,而且会把本来生动的,丰富的物理知识变成一堆枯燥难懂的材料,不利于激发学生的学习兴趣,调动学习的积极性。
3.实验是培养学生实验能力(特别是操作能力)的保证
从教师的演示,示范和学生自己的动手操作中,学生可以从中学到实验的基本知识,基本技术和基本方法,可以发展能力,培养良好的实验素质。这是实验的任务也是教学的任务。由此可见,不做实验的物理教学是没有完成教学任务的教学,不做实验的教师是不负责任的教师,不具备实验条件的学校是不合格的学校。
三、实验是物理教学的重要方法
1.实验是物理学研究的重要方法
实验方法是人们根据研究的具体目的,利用一定的仪器设备,人为地制造,控制或模拟自然现象,使某些现象反复再现以便让人们反复进行观察研究的一种方法。实验方法的优点是能将复杂的条件进行简化和纯化,借助仪器设备,突出研究对象的主要因素,排除次要的非本质因素,创造一个恰当的实验环境,使需要认识的某种性质或关系以比较纯粹的形态表现出来,以便人们能比较容易比较精确地发现规律。
2.实验是教师教物理,学生学物理的重要方法
通过观察与实验,使学生知道科学家探索发现物理规律的过程,培养和提高学生的观察能力和逻辑思维能力,培养学生的实验动手能力和创造能力,帮助学生掌握科学的学习方法。要做到这一切,离开了实验,不让学生亲自动手实践是不可能的。要让学生像物理学家那样去探索物理世界的秘密,就应该让学生像物理学家那样,主要靠观察,实验和思考去探索,去学习,把实验当作物理教学的一种重要方法。
四、实验是物理教学的重要载体
物理是一门以观察,实验为基础的自然科学,许多物理知识是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。作为一名物理教师在教授学生物理知识过程中,如能正确的演示或指导学生实验,对学生掌握知识,运用知识可以起着很大的积极作用,同时还能激发学生求知欲望,以及培养学生严谨,求是的科学态度,所以实验教学是物理教学中一个必不可少,而且相当重要的环节。实践证明,在教学中运用实验手段,能取得很好的教学效果,实验是物理学中必不可少的重要手段。
五、物理实验在物理教学中的作用
实验在物理教学中的地位和实验本身的特点,决定了它在物理教学中能起重要的作用。
1.培养学生的兴趣和激发学生的求知欲
实验具有真实,直观,形象和生动的特点,易于激起学生兴趣对于中学生,物理实验有很强的吸引力,极易唤起他们的直接兴趣。
学生观察实验,自然也会产生自己动动手的欲望,设法让学生多动手做实验,不仅可以满足学生操作的愿望,更重要的是可以让学生不断体会和尝到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦。正因上述原因,所以教师不仅需要自己多做实验,而且要设法让学生多做实验;不仅要注意选择能说明教学中需要说明问题的实验,而且要尽可能使所选的实验能激发学生的兴趣。
2.创设学生有效掌握知识的学习环境
培养学生能力,提高教学成绩,关键是学习兴趣的培养,爱因斯坦曾说过:“兴趣是最好的老师”。而兴趣的培养离不开实践和实验,一个人只要有了兴趣,他就会进行创造性的学习,能力也会随之提高。在课堂上让学生较多地动手多做实验,充分发挥学生学习的主体作用,使学生通过实验进一步理解物理概念,掌握规律,从而拓展了学生的学习热情和兴趣。
3.训练学生的科学方法
实验能够创造最确实,最少受干扰,并保证过程以其纯粹形态进行的物理环境,它创造了理论密切联系实际的学习过程,在这个过程中蕴藏着极其活泼的因素。验证法,是一种推理,判断在前,实验验证在后的研究方法。也就是在已知的物理理论和实践的基础上,经过推理,做出假设和预言,并通过实验来检验其真理性,从而得出可靠的结论。
4.培养学生良好的科学素质
有人认为,素质主要由三个方面的因素构成:知识因素和智能因素和非智力因素。实验除了对知识的掌握,智能的提高有明显的作用之外,对非智力因素的培养也有显著的作用。实验不仅能培养学生实事求是的科学态度,严谨细致的工作作风和坚韧不拔的意志品质,而且能有助于学生形成正确的观点观念,优秀的道德品质,培养高尚的思想情操和浓厚的学习兴趣。
由此可见,实验教学在初中物理教学中是一个非常重要的组成部分,能否良好的进行实验教学关系到物理教学的成功与否。因此,我们必须认真对待实验,认真做好实验教学。
参考文献:
[1]新人教版九年级物理全册.人民教育出版社
[2]新人教版八年级物理上册.人民教育出版社
[3]冯海燕.论初中物理课外实验的开展[J].中学生语数外(教研版),2009,(02)
一、物理实验可以激发学生的学习动机,培养学生的学习兴趣。心理学家布鲁纳认为:“学习的最好刺激是学生对所学习材料的兴趣。” 只有当学生对某一事物发生兴趣时,才会充分发挥自己的主观能动作用,而物理实验的科学性、知识性和趣味性恰恰是激发学生学习动机和兴趣的有效手段。案例:在给初中二年级上的第一节课中,做了演示了小孔成像(针孔相机)、摩擦起电、利用滚摆做动能和重力势能相互转化、空瓶吞蛋、会跳舞的小人等生动有趣的实验,学生被奇妙的实验现象所吸引,课堂上气氛异常活跃,学生的好奇心理被激活了,学生的求知欲望被点燃了。在此基础上,教师不失时机地对学生进行了引导:同学们,所有这些实验的有关知识都将在我们今后的学习中陆续学到,更精彩的实验和更奇妙的物理知识在等待你们去学习、去探索、去揭开它神秘的面纱。衷心希望同学们能够克服一切困难,勇于探索,尽情地遨游在奇妙的物理知识的海洋里,成为知识的主人,为将来能为祖国、为人类社会的发展进步做贡献打下坚实的基础。从而有效地激发了学生的学习动机和学习兴趣的。
二、物理实验可以更好地创设教学情景。现代学习理论认为,学生的学习与教学情景有着密切的联系。创设情景是启发学生思维的重要途径和有效手段,也是培养学生思维自觉性和发展思维能力的基础。物理演示实验能为学生提供生动、鲜明的直观形象,并且融趣、疑、难为一体,是创设思维情景的良好素材。对于教学中一些难以理解或难以描述的物理情景,通过实验情景可以让学生一目了然。例如验证分子间存在着引力,可以做下面的实验:用一水盆装满水,取一比盆口略小的塑料板,在其4个角各打一小孔,将细线从小孔穿过,用弹簧测力计提起塑料板,观察此时弹簧测力计的读数,然后将塑料板放入盆中水面上(不浸没),用弹簧测力计提起塑料板,如图1所示。这时会观察到:要提起塑料板,弹簧测力计的读数明显增加。在此基础上提出问题:为什么当塑料板下表面接触水面后,提起塑料板时,弹簧测力计的读数明显增加?这种通过宏观效果来体现微观作用的实验方法,也是认识微观现象的普遍方法。
三、物理实验可以提供生动形象的直观事实。由于在通常情况下我们身边没有真空环境,所以凭生活经验无法看到这一现象。实验可以在人为控制的情况下,验证这一现象。即把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气铃声逐渐变小了直至无声,再让空气逐渐进入罩内时,铃声又逐渐变大了,这一现象告诉学生,罩内被抽成真空后,声音无法传出,从而证实了声音不能在真空中传播的道理。案例2:磁体周围的磁场及磁场的分布、方向等看不见,摸不着,光凭理论讲解,学生很难理解和掌握。实验中利用铁屑和磁针形象具体地把磁体周围存在磁场、磁体周围的磁场分布情况和磁场方向生动地呈现在学生面前。通过这样的实验教学,把抽象的理论知识用直观的实验现象呈现给学生,使学生“眼见为实”而信其有,进而将其理解和掌握。这样的实验,如果条件具备,让学生亲自动手实验,亲身经历实验过程,其效果会更好。
四、物理实验可以增强学生创新意识,培养学生科学探究能力。物理实验是培养学生探究能力的主战场,尤其是学生探究性的实验。人教版初中物理教材中安排了许多探究性的实验,其目的是增强学生的创新意识,培养学生的自我探究能力。探究过程如下:
1.合理分组,激励探究。由于学生存在素质差异,会影响实验探究的进程和结果,所以在分组时要尽量做到各组能力相当,组内同学之间优势互补。要求通过小组讨论,合理设计实验方案,写出实验报告。
2.猜想假设。①摩擦力的大小可能与接触面受到的压力有关;②摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关;③摩擦力的大小可能与接触面的大小有关。
3.讨论评价,解决问题。通过对各实验方案的对比,了解各方案的优劣。学生在老师的指导下对实验探究中出现的问题加以讨论解决,进一步完善实验方案,提出实验中的注意事项,以便写出较为科学的实验报告。
关键词:初中物理;小实验
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)18-171-01
在义务教育初中物理教材中,新增加了三十多个课后小实验。这些小实验有的侧重于操作、有的侧重于设计、有的侧重于对物理知识的理解和用应,各有特点和作用,是课堂教学的延伸和补充,是搞好物理实验教学的不可忽视的重要组成部分。而对于这些小实验,许多教师往往不重视,忽视了其重要性。在教学实践中体会到,重视这些小实验的教学,既有利于巩固知识,提高能力、激发学生的兴趣,又有利于培养学生的动手动脑习惯和实验技能,有利于进一步挖掘学生中的创造潜力、培养学生的分析问题和解决问题的能力、有利于培养学生的科学创新能力,对全面提高物理教学质量具有重要意义。
一、小实验的教学意义和作用
小实验一般都具有趣味性高,实用性强,内容叙述短小精炼,操作、制作简单易行等特点,根据小实验的特点,在物理教学中,加入小实验,可以让课堂更精彩,学生对物理的兴趣更大,从而更容易接收新的知识。
1、创设教学情境、激发学习兴趣。通过小实验的完成,可激发学生学习物理知识的兴趣,调动学习的积极性。物理学科的特点,决定了学生学习物理的难度,使一些学生对学习物理产生畏学、厌学情绪。若能把握住对小实验教学的机会,教师指导学生自己制作一些简单的实验仪器,并用来做一些实验,体会亲自制作和实践的乐趣,会引起学生学习物理的兴趣,认识到物理知识在实践中的应用,从而激发起他们学好物理的信心,他们的思维活动更积极主动,学习后的印象会更加深刻。比如:在学习“大气压强”时,引入引人入胜的小实验更能激发学生的学习兴趣与热情。为此在引入大气压强概念之前,将学生分成几个学习小组要求学生完成四个小实验:(1)先把一只小烧杯杯口朝下放在酒精灯上略加热一会儿,再把一只吹入一定量空气的气球放在烧杯口,发现气球牢牢把杯子吸起来;(2)把浸过酒精的棉花用火柴点燃后投入事先准备好的空瓶中,用剥了皮的熟鸡蛋封住瓶口,稍后,鸡蛋被吞入瓶内;(3)给茶杯中装满水,盖上硬纸片倒置过来发现水和纸片都不下落;(4)给底部扎有几个小孔的空可乐瓶里灌水,在把可乐瓶提出水面之前问学生:水回流出吗?取出可乐瓶,通过控制瓶盖,使水一会流出来,一会儿又不流出来。通过这些小实验,既能激发学生的兴趣、好奇心,又能使学生获得丰富多彩的感性认识,从实验现象的特征出发提出物理概念──大气压强。进而引导学生讨论现象和结果,让学生在生动活泼的情境之下建立起物理概念。
2、加强物理与生活、生产、社会的联系。物理中有的概念、原理比较抽象、枯燥,课后小实验起到了联系物理内容与日常生活的作用,使学生感到生动、有趣。如:小实验“纸锅烧水”,在没有做实验之前,有的学生认为纸容易燃烧,用纸锅不可能把水烧开。多数学生出于好奇心的驱使对该实验比较感兴趣,课后都亲自动手做实验。通过实验,不但证明了用纸锅能把水烧开,观察了水沸腾时的现象、理解了液体沸腾的条件,而且加深了对燃烧的条件之一──“着火点”的认识。自己总结出在常压下水沸腾时温度为100℃,而纸的着火点为183℃,达不到着火点,因而纸不燃烧。明白了学习的内容与日常生活有着千丝万缕的联系,从而增加了学习物理的积极性和主动性。
3、激发了学生的创造性思维和创造能力。物理学是实验科学,提倡学生自编实验和自制实验器材,可培养动脑思考的习惯和动手创新的能力。在课后小实验中,没有现成的仪器和用品,这就需要学生在实验过程中寻求性能相似的替代品,无疑会让学生动手、动脑,这必将激发学生潜在的创造能力,培养其创造精神。
4、巩固知识、降低学习难度。小实验的原理应用都是相关的物理知识。因此,小实验的实施过程就是对知识的再学过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的。比如:学生通过“巧做马德堡半球实验”,知道大气压强的存在,进而可以使学生分析、理解“塑料挂钩压在墙上”、“墨水吸进钢笔”、“人的呼吸”等。这样用小实验说明大道理,使问题得到深化与升华。如小实验“木棍撬石头”学生们可亲身体会到杠杆的省力作用,并对杠杆的五要素在教师指导下有初步认识。这样就降低了学生的学习难度。通过对实验的制作、研究,帮助学生逐步掌握一定的学习方法,教与学的效果都会大幅度提高。
二、小实验的实施
1、结合教材,随堂训练。教改实践表明,凡是与教学过程紧密结合,便于随堂进行并利于学生动眼、动脑、动手、动口,利于培养学生科学的实验方法和良好的实验习惯,利于发展他们智能的内容,都可选为学生边学边实验教学的内容。根据中学物理教学大纲对能力、技能的具体要求,安排边学边实验的内容进行随堂训练。
[关键词]初中物理 小实验 课堂教学 探究教学模式
一、引言
小实验探究教学模式指在初中物理课堂上开展的小实验,即在演示实验教学基础上增设小实验探究教学,它的“小”即是相对于精密的实验设备而言,也是相对于繁琐的操作过程而言。它包括师生对课常演示装置改进、创新的自制教具小实验,开发利用身边生活用品的学生随堂小实验和启迪性小实验。在新课程中它一般地出现在上述的中学生独立完成实验和学生设计实验。小实验探究教学模式有利于激发学生学习物理的兴趣;有利于广大学生掌握较为丰富的科学知识,提高学生的学习成绩;有利于培养学生初步的创新意识、创造能力。
二、小实验探究教学实施
(1)开展师生对课堂演示装置改进、创新的自制教具小实验探究教学
随着科技的飞速发展,当今的实验教学在逐步采用现代化的仪器和手段,实验仪器越来越精密复杂。麦克斯韦说过“实验的教育价值与仪器的复杂性成反比,学生自制的仪器,虽然经常出毛病,但它却会比用仔细调节好的仪器能学到更多的东西,所以教师在实验探究教学时,应认真分析中学课本上的演示实验,从中发现问题、思考问题,并提出解决问题的相应办法。在演示实验的选择上特别注意到对实验的改进和创新,注重实验的趣味性,更大限度的激发学生的学习兴趣。
(2)开发利用身边生活用品的学生随堂小实验探究教学
在进行新授课时,往往有些知识和概念,学生很难理解,甚至有些物理现象,学生比较陌生,抱有怀疑态度,因此对知识点的接受有抵制或不信赖情绪,如果教师只是一味的灌输,不但课堂气氛沉闷,学生大脑疲倦,教学效果不好,久而久之学生就会丧失对该物理的学习兴趣。通过增加学生随堂小实验教学,让学生认识到:生活空间就是物理实验室,生活中的一切材料物品都是开展物理实验探究和认识物理规律的重要课程资源,这就突破材料和时空的限制,为实施多种形式的物理实验教学提供了丰富便利的条件,从而调动学生学习的积极性、主动性。
(3)增设启迪性小实验探究教学
增设有启迪性小实验演示,恰当地创设物理问题情景,当生动的演示现象出乎学生的意料之外时,认知的矛盾将上升为思维的动力,唤起学生好奇心来激发学习兴趣。巧妙的设计一些趣味性浓厚的小实验,让学生在愉快的情境中学习物理。启迪学生的创新思维,激发了学生的好奇心,能产生对科学的浓厚兴趣。
三、小实验探究教学模式的教学设计
由于小实验涉及到多种教学资源和教学手段,它要求教师在一定教育价值观念和课程理念的主导下,通过研究学生的实际情况,制定解决问题的步骤,使小实验探究教学模式既符合知识本身的逻辑结构,又符合学生的认知规律,达到教学效果的最大化。与传统的实验教学相比,小实验探究教学模式最终目的是培养学生的动手能力、创新能力和实践能力等科学素养,从而发挥实验在物理学习中的作用,与物理新课程改革和发展的潮流相适应。探究小实验要想发挥其最大作用,通常要包括以下几个方面:
1.分析教学现状。教学现状包括三个方面:作为教学主体的学生,作为教学策略的制订者和实施者的教师,以及作为教学活动中的认识客体的教学资料(在小实验中就是各种实验器材和实验方式)。只有对以上三者进行了周密的考察与研究后,才能比较准确地探究小实验探究教学模式的起点。
2.制订教学目标。新课程要求的教学目标具有三个维度,即“知识与技能”,“过程与方法”,“情感态度与价值观”。在制订探究小实验探究教学模式目标时应注意结合本节课的特点适当地体现出这三个维度。
3.实施教学。教学设计方案在付诸实施之前,必须检查教学准备是否到位:教师、学生手头小实验教学必需的器材是否齐备(如要求学生自备实验用具,要检查学生的准备情况);教学组织形式学生是否熟悉(如准备利用小实验分组探究形式时,要考虑学生是否知道分组的方式和小组成员的分工等)。
4.教学反思与再设计。小实验探究教学模式是否达到了预期的教学目标,可以通过学生的自我评价,相互评价,教师的观察以及学生的课堂表现,作业、测验等渠道得到反馈信息。依据这些信息,教师可以对探究小实验探究教学模式做出一个综合性评价,明确教学的成功与不足,并对教学设计进行修改和完善,使之条理化、结构化,变得清晰明了,易于为学生所接受。
5.教学评价。小实验探究教学模式的评价侧重于发展,通过评价发现学生差异和发展的可能性,改进教学策略,从而有效促进学生发展。其具体功能表现为:反馈调节,展示激励,反思总结。纪录成长导向等功能。这是小实验探究教学模式关键的环节,因为这个环节不是制作了一个好作品或取得了一个好成绩所能评价的,评价过程应与学习过程相一致,发挥评价促进学生发展、教师提高和改进教学实践的功能,突现评价的发展,强调评价主体互动和参与、评价内容与方式的多元化以及评价过程的动态发展。
比如,对于温度计的课题来说,1,观摩导入:同学将自制温度计演示一下,比较实验效果,分析原因。2,提出提问:调查学生对温度计的液柱与什么因素有关的认识?3,自制教具小实验:利用自制温度计进行实验;4,学生分析、讨论、交流、汇报:对温度计的规律进行归纳和小结;5,规律小结:“测温物质与量程”。
对于探究电阻与导体哪些因素有关时,设计的步骤如下:1,实验导入:演示灯泡明暗变化,引出电阻。2,提出提问:调查学生电阻与什么因素有关的引入电阻认识?3,猜想与假设:列出学生所猜想的有关的因素;4,设计实验:根据猜想的量、实验器材设计;5,随堂小实验:利用铅笔芯、铁丝、电压表、阻:长度、材料、横截有关电源、开关、导线等探究实验;6,规律小结:“电阻与温度”带领学生深入探究,体会探究过程,巩固探究成果。
四、结语
关键词:分组实验;物理教学;初中学生
中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2014)07-0223-02
实验是物理的基础,是检验物理理论的标准。观察实验现象,进行演示实验和学生分组探究实验,是认识物理概念和规律的必要条件。初中物理中有很多重要的概念及定律不能很快理解接受,心里会存在疑问,怀疑其客观性,教师要鼓励学生积极思考,勇于探索,调动学生学物理的积极性,这时,物理实验在这里就起到了至关重要的作用。为了让学生明白、直观的总结实验结论,实验是最活跃最具生命力的部分。分组实验是指为配合教学内容由学生分组操作完成的实验。是学生最喜欢的实验形式之一。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察,并进行思考,通过小组内的合作与讨论,能达到"事半功倍"的效果。
实验的内容选择、构思设计、对学生的了解以及学生对知识的把握程度,教师心中必须清楚。要使分组实验真正达到实验目的,必须做到以下几点:
1.态度认真,培养学生的观察能力
在物理实验中,如果想要得到正确的结论,我们首先要做到:以严谨的态度完成实验。而初中学生:年纪小,可塑性大,好奇心强,理解力较差。有些学生胆大、好动。听说上实验课就非常兴奋,跃跃欲试。但他们只是靠好奇心的驱驶,在做实验室的过程中,态度不严谨,马马虎虎,他得到的实验结论也和正确结论相差甚远。实验离不开观察。只有认真、仔细地观察,才能捕捉到我们所要观察的现象;只有深入地观察,才能发现细微的变化和隐蔽的特征。例如在做"固体熔化时温度的变化规律"实验时,只有认真的观察,才能发现警惕和非晶体在熔化时的不同;再例如:在做"探究凸透镜成像的规律"实验时,只有认真仔细的观察,才能发现蜡烛的像与物之间的关系;只有深入的观察,才能总结出凸透镜成像规律。
实验室以观察为基础的。如果想很理想完成学生分组实验,必须培养学生科学严谨的态度,同时也必须培养学生的观察能力。
2.目的明确,培养学生的实验操作能力
物理教学中,实验具有生动、直观、新奇的特点,容易激发学生的直觉兴趣。如能充分发挥实验的趣味性、奇异性、多变性,就能创造出生动的情景,使学生思维活跃。分组实验是用来配合教学的,应根据不同的教学内容和要求,选择用合适的实验,合理地进行实验,目的明确,以便让学生清楚地认清物理概念和规律。
例如,在讲授"凸透镜成像规律"时,此实验目的是总结出凸透镜成像规律,所以小组内同学(4人一组),一人负责调节烛焰中心、凸透镜中心、光屏中心在同一直线上,一人移动蜡烛,一人移动光屏,一人记录实验数据。最后四人小组内讨论,总结出实验结论。整个实验目标明确,步步深入,学生必定会有很强的感性认识,很清晰的认知思路,从而轻松地掌握这节课的内容。讲授"弹簧测力计"这一部分的内容时,目的是如何使用弹簧测力计,所以先让小组内的每位同学都体会一下1N、2N、3N的大小,然后让他们用测力计测量一下身边物体所受到的重力。使用后总结规律。再比如,在讲授"重力的大小与什么因素有关"时,小组内同学配合,利用弹簧测力计和勾码就能得出实验结论。我们利用分组实验会清楚地显示出演示内容的本质特征,能更好地调动学生的思维积极性。
实验的最终目的是为教学服务的,为的是在实验中发现规律,理解规律,从而掌握规律。为实验而实验,没有目的性,只会使学生浮于实验过程与表面现象,不知道为什么做分组实验,不知道实验说明了什么规律,这是浪费时间,同时也是一节失败的课。
3.教师适当放手,注重培养学生的创新精神和创新能力
在学生分组实验中,学生所做的工作其实是很少的:题目是教材中已经定的,结论大部分是已知的,方案是教材或教师已给出的,甚至连实验步骤也在那些实验册中或学案中陈述得一清二楚的。学生只是按部就班地操作、读数和记录数据。这和真正的解决实际问题的要求有很大的差距,不利于培养学生分析和解决实际问题的能力。在分组实验教学活动中,教师应对实验教学的内容进行适当的处理,通过变换问题的结构、已知条件,变换提问角度和论证形式,从不同角度、用不同方法进行全方位的思考和提示,使学生由被动做实验变为主动作实验,发挥学生的主动性,提高学生的实验能力及解决问题的能力,进而培养学生的创新能力。
例如在做"探究串、并联电路的电流规律"实验时,可以通过问题引导式、学生自我总结的方式得出实验结论;再例如在做"测量盐水和形状不规则塑料块(不吸水)的密度"实验时,可以通过组内讨论式,研究出实验步骤,然后按照他们的实验步骤做实验,然后再组内或班内讨论,总结出实验结论。教师这样适当的放手,可以很好地培养学生的创新精神和创新能力。
为了培养学生的能力,我曾尝试着让学生先自主阅读教材,然后小组讨论、设计实验,在完成实验之后,自主寻找缺点与错误。这样做虽然用时较长,课堂纪律很难掌控,效率不高。但是学生自主探究和动手能力得到显著提高。
4.培养良好的实验习惯,尊重实验事实
初中物理是物理的最初阶段,是学好物理的基础。因此,在起始阶段要特别重视培养学生良好的实验习惯和培养学生尊重实验事实。所以实验时,我会要求学生:
4.1 合理使用实验器材。例如在做电学实验时,我会要求学生不要把电压表、电流表的"+"、"-"接线柱接反;注意电压表、电流表、滑动变阻器的连接方式;实验完毕后,切断电源,整理实验器材等。
4.2 爱惜实验仪器。仪器在实验过程中起到不可或缺的作用,所以每次实验时(特别是易碎的实验器材),学生都会很仔细的使用仪器,实验结束后,认真整理实验台保证实验台的干净、整洁。这样会使每个同学养良好的爱护公物的习惯。
4.3 能够准确观察实验现象。在每一实验过程中,我都会告诉学生要观察哪些现象,何时观察,有目的地做实验,从而顺利地达到实验目的。
4.4 客观记录实验数据与结果。"尊重事实"是科学的准则。只有真实记录结果,反映客观事实,才能让人们逐渐了解和掌握大自然的规律,真正利用规律为人类服务。
5.公正的分析实验误差,合理处理数据
关键词:物理小实验;趣味性;简单性
一、引言
物理小实验,突出一个“小”字。小实验表示在物理实验中无须进行太复杂的步骤,无须使用太精密的器械,仅仅以生活中常见的物事进行实验操作,便可得出相应的物理规律,学得相关的物理知识。物理小实验不仅在于它的简单性和可操作性,更在于它的趣味性。趣味性可以激发学生对物理知识学习的积极性与主动性,当学生体会到了物理知识的有趣时,便会对物理知识进行更深层次的探索,同时也能得以实现物理教师育人教学的目标。在此,本文针对物理小实验的三点特性,对学生学习物理知识的有效作用进行分析。
二、物理小实验的趣味性
在初次接触物理实验时,初中学生会惯性地将实验想得繁杂而高深。在这样的思维引导之下,学生对物理实验的动手兴趣就会呈直线下降。实验是物理学习的必要环节,实验本身就是一项充满趣味的工作,学生需要认知到这一点,将固有的思维转变。只有转变了思想,学生才会体验到动手做物理实验的快乐,并将物理实验中所得到的物理规律及物理知识透彻掌握,同时在掌握的期间举一反三、融会贯通,实现学生对物理知识的全方位把握。物理本就是知识连贯的学科,一个问题与另一个问题得出一个结论的特征使得物理实验的重要性增大,它直接影响着物理理论知识的总结。因此,在初中物理的学习中,学生可以置换实验与理论的关系,将物理中已得出的物理结论通过实验的操作增加学生对其的掌握程度,并通过实验获得更多的理论细节。初中物理考虑到学生刚接触物理知识,对课本中的物理实验操作就设计得比较有趣,这样的趣味性足以吸引学生的目光,提高学生自己动手操作的动力。例如,在学习沪教版九年级上册“大气压强”时,我们可以用覆杯实验来证明大气压强的存在。众所周知,将一杯水倾倒,水会向下流,这是生活中的常识。在物理原理上,这称为地球引力,水之所以向下流是因为地球引力的作用而导致水流运动方向的变化[1]。而在覆杯实验中则打破学生对这个现象固有的认识,学生就会对此问题产生新鲜感,新鲜感的产生则会激发学生对物理知识学习的兴趣,只有学生对学习产生了兴趣才会激发学生的求知欲,学生才会对物理知识学习孜孜不倦。覆杯实验的材料仅一杯水和一张比杯口略大的厚纸片即可,将杯中灌满水,把纸片覆盖于杯口并紧紧按压使杯中不留空气,然后将杯口倒过来,使杯子垂直向下。在这个实验中,我们可以观察到,杯中的水并没有因为杯子向下而洒出来,同样纸片也没有因为重力的作用而掉下来。因此,我们就知道了杯中水的压强小于杯外大气的压强,使得大气压紧紧地压住了贴于杯口的纸片。所以我们就能得出大气压强是存在的,并通过这一物理结论明白什么是气压、什么是气压差。
三、物理小实验的简单性
物理小实验通常是就地取材,教师仅靠身边的物事就能进行物理解说,让学生了解物理知识的概念,这取决于物理学科的特性,物理学是研究物质运动的一般规律和物质基本结构的学科[2]。因此,不需要太过繁复精密的仪器就可以对物理概念进行实验操作的说明,就地取材的简便性让学生能够很快产生兴趣,这加大了学生动手操作的积极性。物理学习对实验操作的需求很大,因此,以常见的事物来进行物理实验的操作,不仅可以使学生乐于动手,同时它带来的安全感也弥补了学生因使用繁复精密仪器的小心翼翼而导致的动手实验操作能力的不足。例如,沪教版八年级上册“声音的产生与传播”一课中,我们知道了传播声音的介质有固体、气体和液体,对此我们可以做个小实验,听听由固体、气体和液体三种不同介质的声音传播。首先是固体传播的实验,学生使用的课桌是固体的,让学生将耳朵紧贴于课桌上,然后敲击课桌下方,听听声音是否可以传递过来;其次是气体传播的实验,教师与学生间隔一段距离,听听声音是否可以传达;最后是液体传播的实验,准备一杯水,将音叉置于水杯中,敲击音叉,听听音叉振动的声音是否可以传入人耳。这三个小实验可以得出一致确定的结论,就是固体、气体和液体三种不同介质都可以传播声音。这个实验不仅证明固体、气体和液体三种介质可以传声,还可以证明声音是通过物体的振动传达的;声音传播的速度与传播声音的介质种类有关,并且还可以因此了解声音音调、响度、音色的概念知识。
四、物理小实验的可操作性
实验关键在于动手操作,知识是学生自身需要掌握的,是独属于学生自己的。因此,在物理实验操作中,学生必须自己进行操作,无论成败与否,都是学生自身要掌握的知识,这对学生而言是至关重要的。学生只有亲自动手,才能锻炼自己的动手能力,才能在实践操作中明白实验的难点和自己的困难点在哪里,通过实验得知自己已掌握和未掌握的知识点,便于学生有针对性地巩固知识、吃透知识[3]。而小实验的可操作性在于它不限时间也不限地点,拾起身边的物质就可以进行操作,无须精密复杂的计算,也没有实验材料准备的困难,这是学生产生兴趣的根本。因此,鼓励学生养成动手操作小实验的习惯,可以培养学生的动手能力,让学生在实际动手操作中精进自己。当学生的动手能力增强时,就不会对实验产生畏惧,而是会有一颗敢于探索的心,在实验中大胆尝试。例如,在沪教版八年级下册“光的折射”的知识点学习中,光的折射会让眼睛产生错觉,准备玻璃杯、水和一支铅笔,将玻璃杯里装满水,将铅笔放入水中,然后再看浸在水下方的铅笔,与水上方比较,铅笔不是呈一条直线的模样,而是在水中弯折了,这种现象便是光的折射。通过这个实验,我们可以得出光的折射定律,使学生通过实验中产生的现象理解课本中的物理知识,从而使知识掌握得更加牢固。
课本上固定的实验案例很难让学生对此有新奇感,在教学的过程中,仅仅使用课本所设定的案例,会让学生失去对课堂学习的欲望和想象的空间,对教学效果的影响是非常不好的。适宜地加入自己深思熟虑、有代表性的生活实践实验或是趣味实践,就会使学生眼前一亮,将学生的目光拉入课堂教学中。如,讲《大气压强》的时候,教师可以通过自制模具来进行实验教学,让学生通过观察现象,猜想实践结果,实验过程是这样的:教师用酒精灯将盛有少量水的瓶子进行加热,等水沸腾瓶口冒白气时,将气球口罩在瓶口,使瓶口完全封闭,再把酒精灯移开。将学生猜测的结果与观察到的实验结果进行对比、分析、讲解,让学生深刻地了解本实验的目的,学习到相关的物理知识,运用知识分析生活中的现象。通过自制实验模具既能集中学生的注意力,又能有效地激发学生的好奇心,进而对学习的内容产生兴趣。
二、自制模具有利于课堂教学,提高教学效果
简单的东西是很容易让人感到熟悉的,教学也一样,越容易的东西,就越能激起学生了解的兴趣和好奇心。物理实验教学也是如此,过于纷繁复杂的实验设备和配置往往会分散学生的注意力,让学生很难看到事物的本身,从而很难达到教学的目的。实验就是要学生通过直观的观察看到结论和变化过程的。这个时间必须是个短暂的过程,这样学生才会有耐性、有精力去积极地学习它、了解它、总结它的规律。自制模具有利于课堂的教学,它简单、易于操作,学生在生活中也可以自己制作模具进行练习、巩固课程。如纸锅烧水、针孔照相机、人工彩虹等物理实践中的自制教学模具。自制教学模具在物理学中广泛地推广和使用能使学生的学习热情更高,教师更容易对教学产生自信心,从而提高教学效果。
三、自制模具激发学生想象思维,培养学生创造精神、实践能力
物理教学实践课程中教师通过自制模具来进行高效、便于学生理解的物理教学,同时教师也可以鼓励学生通过物理相关知识探索新的模具、新的创造、新的发明等,教师可以收集学生通过自我想象开发出的模具,并评价、分析学生的想象能力、动手能力、创新能力,让学生有机会欣赏、改进自己的实践成果,激发学生的信心。自制教具应该是制作比较方便、经济的,它可以取材于生活中的纸筒、各种易拉罐、吸管、塑料瓶、医用药瓶等,教师可以鼓励学生通过平时的观察在生活中取材,根据物理原理通过想象创造和动手实践来制作符合物理现象的教具,同时也能增强学生的环保意识。如教师可以以学生常玩的陀螺为材料,在陀螺上画上红、绿、蓝,通过转动陀螺的实验让学生了解色彩的形成原理。再如,在讲《物体的浮与沉》时,教师可以让学生多观察鱼,引发学生思考,并进行深入的观察、想象、探索,一步步地引导学生在物理实践中多思考、多动手、多探索,进而自我寻求答案。这些都是现实生活中的教学模具,它能让学生自主地投入到学习的探索过程中,引发学生想象、创造、实践,使学生能更快地学到知识,也能培养各方面终身发展的能力。
四、自制模具可以丰富教学材料,扩大学生实践范围
关键词:课外实验物理教学创新能力
“知识来源于生活”,这似乎是流传千古的名言,但它确凿是一种从生活中获得知识与发现的最好途径。著名的科学家牛顿,之所以能发现地球引力,正是因为他对生活处处留心,观察仔细。我们的学生生活在丰富多彩的世界中,有许多可供观察的自然现象,有不少可供探索的物理技术问题,有各种各样日常生活提供的训练课题和创造活动。为此在物理教学中,我们必须充分认识到课外实验在教学中的重要性和必要性,我们的教材中在编写过程中也设置了众多的“小实验”和“动手动脑学物理”的练习题目。它们为学生课外活动提供了大量的素材,而这些小实验是物理教学的一种很有效的补充形式。充分的利用它可以扩大学生的知识领域,培养学生对于物理和技术的兴趣,关注理论与实际的联系,在物理教学中必然会起到重要的作用。
一、加强学生对课内知识的理解和巩固 。
学生通过课外实验,可以大大丰富感性认识,深化与活化已掌握的物理知识。课外实验与课堂教学的密切联系,可以使课堂教学得到不断的补充和延伸。例:人教版八年级上册第二章《光现象》的教学中,在讲完光的直线传播和小孔成像之后,要求学生课外做利用小孔成像原理制作针孔照相机的小实验。通过学生自己动手做实验,并得出实验结果,老师再结合生活中的一些现象,如:手影、皮影戏以及太阳光经过茂密的树林会在地上形成光斑等例子来分析。使学生更好地理解光的直线传播规律和小孔成像的原理,以及小孔所成像的特点等。相似的方法在其他知识点也可以运用,如:气体的压强教学之后,可以要求学生做课本中的小实验“纸片托杯”,来巩固对大气存在压强的知识的认识,感受大气压强的存在;在变阻器的教学之后,要求学生做“自制滑动变阻器来控制小灯泡的亮度”的小实验,来加深学生对课本知识的理解……。这样通过相应的小实验,就可以进一步加强学生对课内知识的理解和巩固。
二、加深学生对所学知识的进一步认识。
在讲牛顿第一定律时,学生普遍认为这么简单的道理也值得去研究,对这一定理认识程度不高,所以就容易误解成:“力是维持物体运动的原因”。如:用力推桌子,桌子才会运动;停止用力,运动就停止。类似这些例子,由于学生对力的认识不深,忽略了摩擦力的作用,简单的认为,你用力了物体就运动,不用力的物体就肯定不运动了。为了澄清学生的模糊认识,使学生对惯性产生感性认识,可将课堂上的演示实验改为学生动手做的小实验。在讲新课前就要求学生利用身边器材,如:长桌面、小斜面、毛巾、玻璃板、刻度尺等,进行下面实验:让小球在同样高的斜面上自由下滑,先后分别通过毛巾、木板、玻璃,记下球在三个水平表面上通过的距离。如一学生的实验结果为:
表面 球开始速度 球通过表面的距离 阻力
毛巾表面 V 17.5cm 最大
木板表面 V 26.8cm 较小
玻璃表面 V 36.8cm 最小
学生得出的结论:在越光滑的表面上,小球受到的阻力越小,滑过的距离越大,就越接近匀速直线运动。假设小球在绝对光滑的水平面上运动,就不会受到阻力,将会永远运动下去,且速度保持不变。从而归纳出牛顿第一定律。通过这个小实验,再结合老师的分析引导,就较容易使学生接受:力不是维持物体运动的原因,力是使物体运动状态发生改变的原因。从而加深了学生对牛顿第一定律的认识。
三、帮助学生突破难点,消除学生对知识的模糊认识。
课外小实验是由老师提出要求,学生自己独立完成的实验。如果实验取得成功,可以有效地帮助学生突破在学习过程中难以掌握的知识,并消除学生对知识的模糊认识。例:在压力和压强这一节课后,由于学生对压力和压强概念认识不深,往往把两者混为一谈。为此,我设计下面小实验要求他们课后完成:在无盖的木盒上糊一张白纸作为支撑物,将半块砖轻轻地平放在白纸上,则白纸能支撑住砖;若将砖轻轻地竖放在白纸上,则白纸破裂,砖落下。通过此实验,学生就会对在压力一定时,压强和受力面积成反比的关系,加深了理解,认清了压力和压强两者的区别。从而消除了学习过程中遇到的障碍。当然,在区别密度与质量、速度与路程等一些容易混淆的概念时,也可以采用设计课外小实验的教学方法来消除学生对知识的模糊认识。
四、培养学生观察、动手、动脑能力,加强理论与实际的联系。
学生学习物理感到困难,其重要原因之一,就是不会把所学过的知识用来研究具体物理问题。通过课外小实验或观察性实验,可以把物理知识和生活实际紧密结合起来,密切理论与实际的联系。使学生养成善于分析、善于总结的良好习惯,使学生感到物理知识亲切,能解决生活中的具体问题。