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杠杆的科学实验步骤精选(九篇)

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杠杆的科学实验步骤

第1篇:杠杆的科学实验步骤范文

一、利用实验器材,进行“生成”

我们都知道,要体现科学是有趣且有用的,就离不开实验探究;要验证某个规律或得到某个结论,也需要进行实验探究。而实验器材的选取会直接影响实验效果,是教学能否成功的关键。所以我们必须重视实验器材的选取,更要重视实验器材的“生成”。

【案例一】“研究声音的响度与振幅的关系”实验

显示鼓面振幅大小的普通方法是在鼓面上撒一些细纸屑或泡沫,通过观察其跳起的高度来比较振幅大小,进而得出声音的响度与振幅的关系,但实际操作中效果不明显。此时,笔者引导学生思考“怎样才能更清楚地看到振动幅度大小呢”,有的说可以放一些米粒,有的说可以放几个乒乓球,并说应通过做实验来检查。结果发现,用乒乓球效果好,但乒乓球容易跳到其他地方去。此时笔者又引导学生怎样改进实验,学生说可以用绳子把乒乓球固定好。实验证明:现象明显,效果很好。

这样,笔者在实验的过程中尊重了学生对实验器材的生成,以学定教、顺学而导,留给学生较大的时间和空间,让学生有所发现、有所创造、有所体味。既让学生的学习需求得到了满足,也培养了学生一定的创新意识和创新能力。

二、利用实验操作过程,进行“生成”

实验操作是实验课教学的关键,它不仅关系到实验现象是否明显,还直接关系到实验的成败。如果是让学生自己操作的话,一定要让学生明白实验的操作要点。如果学生有“创新”,能达到较好的效果,应给予高度的表扬。

【案例二】“探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关”实验

实验的关键是要匀速拉动弹簧测力计,从而读出示数。学生在实际操作中,虽然知道操作要点,但很难做到匀速拉动弹簧测力计,因此弹簧测力计的示数一直在变化,很难读出来。其中一个小组却很好地完成了,于是笔者让他们到讲台上来演示给大家看。只见他们将弹簧测力计一端固定,另一端钩住木块,木块下面是长木板。实验时,一同学拖动长木扳,另一同学轻松地就读出了弹簧测力计的示数。笔者问:“你们这样做的理由是什么呢?”他们说:“因为弹簧测力计固定后读数方便,而且运动是相对的,所以可以这样做。”笔者感到很震惊,于是大大地表扬了他们。

在实验过程中,教师很难在备课前就把所有的环节都预设好,只能在课堂上即时发现,即时“生成”。因此,教师只有多多关注这些动态因素,随时“生成”教学过程,并作出必要的“现场处理”,才能真正做到让学生成为课堂的主体,让科学实验课上得更精彩。

三、利用实验结论,进行“生成”

实验结论是在实验探究的基础上进行分析、归纳、总结得出的,进行总结有利于培养学生的分析、概括能力。同时,实验结论的正确得出,更有利于激发学生的学习热情。若在此基础上,再适当延伸,就不仅可以拓宽学生的知识面,还有利于培养学生的探索精神。

【案例三】“探究动能的大小与哪些因素有关”实验

在学生通过实验得出“动能的大小与物体的质量和速度有关。当物体的质量相同时,速度越大,动能越大;当物体的速度相同时,质量越大,动能也越大”的结论后,笔者根据某些同学仍在讨论的现象,又引导学生思考:“影响动能大小的两个因素是并重呢,还是哪个因素起主要作用?”学生们通过讨论,得出了这样一个方案:(1)让运动的小车撞击木块,测出木块移动的距离s1;(2)保持小车的质量相同,让小车的速度增加一倍,再让小车去撞击木块,测出木块移动的距离s2;(3)保持小车的速度相同,让小车的质量增加一倍,再让小车去撞击木块,测出木块移动的距离s3;(4)比较s2和s3,得出结论。通过实验,学生最后得出“在影响动能大小的两个因素中,速度起了主要作用”这个结论。

课堂教学具有很强的现场性。面对稍纵即逝的“生成性”资源,教师不应轻易放弃,而应独具慧眼,发挥教师的“智慧”,将其及时捕捉并纳入课堂临场设计的范畴中,从而让科学实验课堂教学呈现出更多的灵活性。

四、利用实验误差,进行“生成”

实验误差在实验过程中是不可避免的,它的产生与实验的仪器、实验者、实验方法有关。如果在实验结束时,让学生讨论误差产生的原因,以及减小误差的方法,则有助于拓宽学生的知识,进一步培养学生的学习兴趣。

【案例四】利用天平和量筒测量水的密度实验

笔者发现学生的结论,有的比1克/厘米3小,有的比1克/厘米3大,就引导学生思考产生误差的主要原因。学生答:“因为水从一个容器全部倒入另一个容器的过程中,不可能全部倒完,总有一部分留在容器里。”笔者又问怎样减小这种误差。学生思考交流后一致认为:“只要把水从一个容器部分倒入另一个容器中就可以了。”笔者让学生设计一个完整的方案。学生交流后得出:(1)用天平测出烧瓶和水的总质量,记为m1;(2)把烧瓶中的水部分倒入量筒中,测出量筒中水的体积,记为V;(3)再用天平测出烧瓶和剩余水的质量,记为m2;(4)计算得出水的密度。

教师要善于利用“实验误差”这种资源,在引导学生进行思考、交流的过程中,让学生充分展现自己的思维过程。这样既有利于培养学生的思维品质,又利于培养学生思考问题全面、细致的良好习惯,同时又可以把科学实验课上得更有深度、更精彩。

五、利用实验的错误结论,进行“生成”

学生根据实验现象和实验记录的数据进行分析、归纳、总结得出的实验结论,有时会考虑不全面,出现错误。对于这种错误资源,我们要充分利用,引导学生仔细揣摩,用心体会,由一个错误辐射到整个实验的学习研究中,让学生真正明白错误的原因,并通过纠正错误,逐步走向正确。

【案例五】研究杠杆平衡条件的实验

笔者让学生自己设计实验步骤以及表格,并分析、总结。其中一组同学在杠杆的两端分别挂上钩码,当杠杆在水平位置平衡时,测出数据,填入表格,最后得到如下的结论:动力×支点到动力作用线的距离=阻力×支点到阻力作用线的距离。

第2篇:杠杆的科学实验步骤范文

提起中国教育,想到的就是“考试”,这是检测学生学习成果的常见方式,通过试题可以检验学生对知识的掌握程度,但并不能全面涵盖学习能力,这样的测试形式过于单一。科考制度深入人心,在很多家长和老师看来,拿到最高分孩子就是获得了成功,其实不然,在很多学科中分数只是数字而已。小学科学课程重点是对学科知识的理解力和学习知识的方式,所以考试并不是最适合的。转变教学的观念,将传统型的教学模式向探索性的教学模式上发展。在小学科学教学过程中加入实验课程,将“分数定天下”转变成以实践能力为标准的教学模式。实验课引进小学科学课程中有以下几个优点。(1)实验课增加课程的多样性,提高学生学习兴趣;(2)实验课注重过程,学生有较强的参与感,通过完成实验,可以培养学生的耐心和信心;(3)实验课检测知识掌握能力,同时可以看出学生的科学素养;(4)实验课多是以小组为单位进行讨论研究,可以培养学生合作探究的精神。

二、实验课在科学授课中遇到的问题及解决办法

实验课对于小学科学具有重要的意义,所以各个学校都进行实验课学习,但实际情况并不乐观,出现了很多的问题。

1.实验课学习的效率低下

小学科学引进实验课后,学生的多数注意力被各式的实验仪器所吸引,老师在讲实验步骤和注意事项根本不会,导致在实验过程中的小错误不断出现,不能掌握知识,学习效率较低。解决办法:老师先明确实验课在小学科学中的地位,由于小学生的自律性还有待加强,所以在考虑学生兴趣时,也需要对课程流程有良好把控,既不能完全将时间交给学生,还需要保证实验课的效果。在实验课程中,要抓住实验的每一个环节,将环节做细,让学生在环节中寻找学习的乐趣,同时提高实验课的学习效率。例如,在六年级上册的杠杆科学中,进行杠杆实验,老师首先明确支点、用力点以及阻力点之间的关系,介绍省力杠杆和费力杠杆,现场示范挂钩码的方式,学生凭借观察先以小组为单位自己挂,然后老师指出其中的不对之处,再对挂钩码的三种方式进行深化,让学生明白钩码和平衡之间的关系。

2.学生对实验课的创新能力差

在小学科学实验时,学生由于不了解实验课程,所以在上课时无法产生好奇心,在进行实验时也只是按部就班完成,无法启发创新意识。解决办法:兴趣是第一发展力,实验课也是为了培养学生兴趣,老师可以在课前对下一堂实验课的内容进行预热,或布置相关实验性家庭作业,让学生参与到实验过程中,对结果产生好奇心,在此基础上再进行创新诱导,帮助学生建立创新意识。在进行花、果实、种子的学习时,老师布置作业让学生找寻身边的花、果实、种子各一种,并带到实验课堂上。首先对每个人带来的试验品进行点评,明确花、果实和种子的概念,准备容易混淆的PPT进行课堂展示,深化三者概念,然后向学生抛出疑问“身边的种子和果实还有哪些?”最后再以小组为单位进行花结构的观察。

3.实验课中团队意识不强

小学生的分组实验,由于对实验形式的不了解,导致有些学生害怕、羞于实验。即便是进行了分组还是无法保证每个学生参与。解决办法:分组是实验的前提,为了避免学生不参与,可以组织团队讨论,并且每个组都需要针对实验阐述自己的想法。老师可以挑选学生进行陈述,锻炼平日不敢于发言的学生,让他们在团队的帮助下更加茁壮成长。对学生的讨论结果,老师应该是肯定和鼓励态度。像是种子萌芽实验中,如果有小组种子没有定期萌芽,那老师首先要肯定小组的能力以及他们的努力,并通过教案的方式,告诉他们哪些操作有缺陷,再鼓励他们重新进行种子萌芽实验,直到真正的种子萌芽。

三、总结

第3篇:杠杆的科学实验步骤范文

关键词: 中学物理 探究性实验 有效性

物理课程探究性实验是配合理课程探究性实验的教学,全书选编了力学、热学、电磁学、振动与波、光学等共五十个物理探究性实验,图文并茂地介绍了每个实验的实验目的、实验装置、实验步骤及现象、实验原理、注意事项等内容。每个实验都附有精心设计的思考题,以及物理原理在现代生产、生活中的应用实例,引导和启发读者从理论和实践两方面对科学实验现象做进一步的探究和思考。全书贯彻科学探究的理念,体系合理,通俗易懂,有利于读者扩大知识面,增强创新意识,提高学习科学的兴趣。总之,关于提高初中物理探究性实验教学有效性的方法很多,已有不少专家学者和同行进行过研究,也总结出不少成果,我在前人的基础上加以思考。

一、创设适合学生探究的教学情境

在实践教学中创设情境,可以提高学生物理学习兴趣,能让学生在趣味中了解一些未知的东西,激发对物理知识的学习欲望,从而归纳要解决的问题,并根据问题情境,对要解决的问题形成一些猜想和假设结果。新课程倡导自主、探究和合作学习的教学理念。自主学习强调培养学生主动、独立地获取知识的能力,为学生自主发展和适应社会奠定基础;探究学习强调培养学生探究未知世界的能力,为学生创造出更多的新的思维产品积蓄力量;合作学习强调培养协作与分享的精神,为学生在社会性群体中的适应和发展做准备。自主学习、合作学习和探究学习反映了三种不同的价值取向,教学中,要充分利用这三种学习方法的优势。首先,鼓励学生自主学习;如果在自主学习过程中产生疑问,就鼓励个体开展探究性学习;如果个体研究还不足以解决问题,那么再引导学生开展小组或集体合作的探究学习,直至解决问题,从而促进学生发展。

二、创造性地设计探究性实验方案

当学生在学习中产生了各种各样的疑问后,可以根据学生已有的认知水平对问题的成因及结论进行猜想。如使杠杆平衡的条件是什么,是杠杆的形状,还是支点到力的作用点的距离的大小,还是作用力的大小。在活动中要引导学生不是对问题胡猜乱想,而是在对这个物理现象进行分析和研讨的基础上根据自己的认知情况或直觉提出看法,也就是说虽不一定正确也要有一定的科学依据。猜想活动要贯穿于整个探究过程,在实验中当原来的猜想被否定或发现新的情况时必须进行新的猜想。例如,有位老师在上《杠杆平衡条件》这节公开课时,为让学生从根本上认识杠杆的平衡原理,首先做了一个既简单又让学生兴趣盎然的实验。即“挂衣架平衡”问题的实验:首先,用一标准的具有夹子的挂衣架,在两边夹子上各自夹一只儿童穿的新鞋子,让学生看,问这个杠杆是不是平衡?所有学生答:“平衡!”因为这个衣架是一水平方面上不动了。老师拿出一只儿童手套,把它夹在其中一端上,学生发现衣架开始上下倾斜了。过了一会儿又按倾斜形式不动了。老师问:“此时的衣架平衡吗?”学生一起说:“不平衡。”虽然学生第二次回答不对,教师却很高兴,因为问题出现了。处于最佳的讲解平衡与静止的问题的时候,从而引入杠杆平衡的概念。

三、采取开放式的探究性实验形式

在实际教学中,物理探究实验形式多样,学生更感兴趣,能做好教材中的实验。一些实验可能要求实验器具较多或较高,就要一步一步来,循序渐进、由浅入深,从实验的现象看到本质。例如:学完压强的知识,要求学生从生活中探究影响压强大小的因素。这就需要组织学生以兴趣小组的形式利用课余时间开展一些探究,可以安排一个月的时间,要求各个小组写出实验报告,然后进行交流与探讨、总结。又如:学完测量导体的电阻,教师提出测量电阻的方法很多,要求学生自己探索,或者小组探究。这样让学生充分动脑、动手、动口,发挥主体作用,有利于学生创造性思维的激发,调动学生的个性、自主性和创造性,树立主人翁精神,变被动接收知识为主动获取知识。

四、学生自主实验应注意内容的选择

在实践教学中,一些物理小实验、小制作的题材广泛,材料非常丰富,是激发学生兴趣、发挥学生创造性的有益活动。对每章或每节课后的小制作、小实验,教师可适当给予指导,提出建议,使得学生动脑动手,因陋就简,就地取材,把小实验、小制作活动搞得丰富多彩、生动活泼。虽然课外实验活动在许多方面略显粗糙或不规范,但学生的自主性、参与性高,尤其在设计和准备过程中那种富有创造性的思维及操作过程,是通过其他途径中无法体会到的。学生感受到物理知识的应用无处不在,激发自觉应用物理知识解决问题的兴趣。如实验用的电表、天平之类的器具,要让学生通过数次实验后,应用自如。这样才能运用于实验中。教学“影响蒸发快慢因素”内容时,首先看学生预习的效果,给学生一些必要的器具让他们实验,在实验过程中让学生分工与合作同时进行,以取得更好效果。实验结束后,一定要在老师的指导下写出实验报告,形成最终结论,即影响“蒸发快慢的因素”,充分发挥学生的主体性,真正达到探究实验的目的。

总之,探究活动的组织和对学生探究能力的要求,要循序渐进,由简单到复杂,由部分探究到经历较为完整的探究过程。例如,学生开始接触物理时,可以安排一些简单的探究活动,探究环节可以由其中的某几个,甚至是某一个环节构成,随着学生物理知识和技能的不断发展,再逐步安排学生进行一些较完整的探究活动。在探究过程中应注意学科的渗透和融合,探究问题可能涉及化学、生物、地理等多学科,物理教师应鼓励和提倡学生应用在其他学科中学到的知识和技能,进行猜想和假设、分析和论证、讨论和交流。

参考文献:

第4篇:杠杆的科学实验步骤范文

关键词:初中物理;优生;培养

中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2015)21-206-01

初中物理教材经过几年的修改,知识的难度和深度都有所减小。对于成绩优秀的学生,往往会有“吃不饱”的感觉。如何培养这些学生在全面发展的基础上学有所长,成为物理学习尖子;如何使学生得到更好的发展,这是初中物理教师所面对的一个重要问题。在这几年的初中物理教学中,我在这方面做了一些实践和探索。

一、课内与课外相结合

课堂教学是向学生传授知识的主要途径。只有在课堂教学中打好坚实的基础,才能进行更深层次的学习,才能在全面发展的基础上学有特长。但由于课内教学因教学内容、教学时间和教学对象的限制,不可能长时间的教学内容进行拔高、加深。对物理学习尖子的培养主要是利用课外的时间,课外活动是课堂教学的延续和扩展,课外活动在时间和教学内容以及教学对象上都能给予教师最大的自由度。例如:我在课内讲到电流表、电压表的内阻这个内容后,适时地在课外活动对这一内容加深和扩展。让学生根据电流表、电压表的量程和把电流表改装成电压表的方法,然后通过实验来验证。课内与课外结合可以提高课堂教学的效果,提高学生掌握知识的深度和广度,为学生更深入的学习提供了广阔的空间和时间,是培养初中物理学习尖子最根本的方法。

二、理论与实际相结合

一切自然科学都来自实践,都是在对自然现象观察的基础上从科学实验和生产实践中总结发展起来的。物理学的发展也是如此。所以我在培养尖子的过程中,特别注意理论与实际的相结合。讲解理论时,用实际事例来说明理论;讲解完理论后,用理论来解释实际问题。例如:讲厕所自动定时冲水装置时,在分析冲水的过程和间歇定时冲水条件的基础上,从实际问题的分析中上升到理论的层次,归纳“虹吸现象”产生的原因和条件。在讲完“杠杆平衡条件”后,我就分析杠杆的制作原理。学生利用刚学过的二力作用在杠杆时的平衡条件。利用这推广出三力及三力以上作用在杠杆时的平衡条件,利用这推广得到的知识分析杠杆的确定定盘星(零刻度线)、确定刻度等制作原理,并解释市场的不法商人利用改变秤砣的重量缺斤少两的欺骗行为。过理论与实际的结合,提高了运用理论知识解决实际问题的能力,加深了对理论的认识,起到了事半功倍的效果。

三、知识辅导与方法教育相结合

科学方法是解决科学问题的手段,方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节,是沟通知识和能力的桥梁。物理学方法包括物理学研究方法、物理学理论体系的建立方法和物理学理论的学习和传播方法。在知识辅导过程中,主要是进行了物理学研究方法教育和物理学理论学习的方法的教育。

方法教育还包括物理理论学习的方法教育,在常规教学和竞赛辅导中,通过严格的要求、持之以恒的耐心对学生潜移默化的进行学习方法的教育。要求学生要多联系实际、多提出问题、重视自学和课外阅读、重视自我总结和自我调整。

掌握了科学的学习方法和初步的学科研究方法,将会使学生在学习这门学科时,取得事半功倍的效果,也为学生将来在该学科的发展打下坚实的基础。

四、提高水平与提高兴趣相结合

学习兴趣是学生力求认识世界、渴望获得文化科学知识和不断探索真理而带有情绪色彩的意向。中学生学习物理的兴趣大致可分为下列四种发展水平:(1)、直觉兴趣、(2)操作兴趣、(3)因果兴趣、(4)理论兴趣。从物理学习的认知过程看:直觉兴趣和操作兴趣基本处于外部感性兴趣的阶段,稳定性较差;随着学生知识的增长和年级的升高,形成因果兴趣的学生会逐步增加,这种兴趣比较稳定,但当学生在学习物理的过程中遇到困难,学习成绩不够理想,这种兴趣也会产生波动;理论兴趣是兴趣发展的最高水平,它是一种十分稳定的物理学习兴趣;因果兴趣和理论兴趣处于理性兴趣的阶段。

学生是自愿报名参加物理课外活动的,他们对学习物理有浓厚的兴趣,经过初二一年的学习物理,学生学习物理的兴趣水平处于有直觉兴趣发展到操作兴趣并正向因果兴趣发展的阶段。针对学生的实际情况,在辅导过程中,注意发展学生学习物理的兴趣。

1、通过各种方法巩固学生的直觉兴趣和操作兴趣 例如:通过改进实验教学把演示实验该为分组实验、把验证性实验该为探索性实验、鼓励学生做好课外小实验来激发兴趣。通过理论联系实际问题激发兴趣。通过优化课堂教学的形式变注入式为启发式或讨论式,充分体现学生是教学的主体,兴趣在主动的学习过程中形成和发展。

第5篇:杠杆的科学实验步骤范文

[关键词]实验操作考试 考试弊端 改革 探究式教学

物理学是一门以实验为基础的科学,所有的物理知识,包括物理概念、定律和理论,都是在实验的基础上建立起来的。因此,培养学生的实验技能,了解物理学的研究方法,培养严格的实事求是的科学态度,对学生今后搞科学实验和技术革新起到基础作用。

随着考试改革的深入,中考实验操作考试在全国相继展开,各地对理、化、生等学科进行了实验操作考试,并将其成绩记入中考总分。然而笔者在近期的《中国教育报》上看到:部分地市为了减轻学生的负担,取消了中考实验操作考试,感触颇深。当前中考实验操作考试究竟给我们带来了什么,要不要取消实验操作考试,值得深思。

在过去十几年里,实验操作考试确实有力的推动了应试教育向素质教育的转轨,加强了教育工作者对实验教学的重视,学生的实验能力得到一定的提高。然而,实验操作考试毕竟是旧的考试模式、教学理念和教学评价体制下孕育的时代产物。当前的教育环境下,笔者认为它的实施确实有很大的弊端。

一、考前的大面积实验操作训练,影响了正常的教学秩序

每年实验操作考试前夕,大多数学校对实验操作可能的考题再次进行“实验”,当实验操作考试题基本确定后,又全面组织学生又一次的强化训练,使实验的探究性失去了应有的“原味”。为配合实验操作考前的训练,有的学校为理、化、生学科开绿灯,全天候的让各班学生轮流进入实验室强化操作。由于农村班额较大,实验条件相对较差,不得不分组2至3轮完成同一实验,严重影响了其他学科的正常教学秩序。

二、成绩评定存在问题,令人质疑

实验操作考试的学生成绩,一般由一位评分教师对2—4位学生进行评定,有时评定时还附加一些文字说明,评分教师本身就比较紧张,加上全天候的一组又一组的不间断的评定,显得疲惫不堪,评定的准确性是显而易见的。为避免实验操作考试的成绩对学生、家长、学校、社会产生不良影响,评分时不成文的要求教师,尽可能的减小区分度,失去考试应有的价值。另外,大多数地方由学生抽签决定选考哪一科,如把学生实验操作考试的成绩,用来作为评价学校实验教学成绩尚且可以,但有些地方却把它作为评定教师实验教学成绩的依据,显然是不科学的。

三、考题的设置远小于考试的实际价值

中考实验操作考题的时间一般为20分钟,有的地方为10分钟,在这么短的时间内怎么能进行有效的实验与探究;操作题的设置也比较单一、呆板,大多是验证性的实验,操作过程固定不变。有些教师为了让学生实验得高分,在考前强化训练的同时还让学生背实验过程,这样的考试失去应有的价值。近两年来,有些地方对实验题的设置有了更新,如增加了提出问题、合理的猜想与假设、制定计划设计实验、选取器材进行实验、收集数据、得出结论、评估(如你认为该实验还有哪些可以改进?)等,但是由于实验考题的“透明性”,使上述的设置只会成为摆设,出现一校学生实验思路完全相同的现象,失去考试应有的意义。

多年来,我都参与物理实验操作考试监考工作,在监考过程中发现一些问题,在此浅谈几点想法。

1. 实验中常见操作不规范,方法不正确问题。如:a、用量筒测体积时,拿起量筒读数。b、使用天平时直接用手拿砝码或拨动游码。c、研究凸透镜成像实验中,不是移动光屏呈接像,而是去移动凸透镜找像。d、测电流,电压实验时,把仪表面背对自己。其实可能是实验教师本身操作不规范,平时实验要求不到位,只有老师做到正确选择使用仪器、要求规范操作、才能通过实验培养学生的思维、操作、创新能力。

2、实验中忽视探究过程,一味追求分数。老师为了实验而实验,完全忽视了能力的培养与方法的指导。如探究杠杆平衡条件时,某校几乎所有同学都挂同样多钩码,并且挂在杠杆的同一位置,电流表、电压表测电阻实验中的电流、电压值都一样,观察研究凸透镜成像实验中的物距都完全相同,这绝对不是巧合。同一模式训练学生,抹杀了学生思维的独立性和灵活性,不利于学生实验能力的培养。教师要想尽办法培养学生的能力,让学生进行全方位的学习。让学生在实验中认知仪器的使用,体会步骤先后,熟悉操作要领,领会结论真缔,感悟知识的奥妙,品尝成功的喜悦,从而逐步达到能力培养的目的。

3、教师应善于总结,发现问题。考场中学生产生的问题,能折射出平时教学中存在的问题。如器材使用中不规范的地方,电学实验中故障问题,数据后面不带单位,学生产生疑惑较多的地方等等,教师不妨收集整理考场出现的问题,应用于今后教学中,应该是很好的教学素材。

当前以课程和教材改革为标志的我国基础教育改革已进入一个新的阶段,探究式教学的理念已全面深入课堂教学中,遵循新课程标准强调的“三位一体”的评价体制,各地在对学生的阶段性考试进行评价的同时,还加强了对学生探究与创新能力、课堂教学表现能力等综合能力评价,这种评价已渗透于日常教学中。因此,如何利用这种考试,更好提高学生实验兴趣;如何以此次考试为锲机,尽早培养学生实验习惯。是今后研究的方向。

参考文献:

第6篇:杠杆的科学实验步骤范文

【摘要】实验是自然科学发展的基础。在科学教育中,搞好实验教学有着十分重要的意义。本文论述了制定实验教学目标与实验教学的重要关系,以及实验教学目标内容和应遵循的原则,以期提高实验教学质量。

【关键词】实验教学目标;目标内容;目标原则;教学探索

一、引言

近、现代物理学发展史证明,实验是物理学发展的基础,也是自然科学发展的基础[1]。世界第一位诺贝尔物理学奖获得者伦琴曾深有感触地说:实验是最强有力的杠杆,……这个杠杆还是最高级的评审法院[2]。实验在教学中不仅是理科教学的重要方法和重要手段,它还是理科教学中的重要基础和重要内容。在中学理科教学或大学理工科教学中,实验都是必不可少的重要内容。有资料报道,西方发达国家都十分重视实验教学和实验教学改革[3]。搞好实验教学,是自然科学教育的需要,也是自然科学不断发展的需要。

然而,在我国中学理科教学中,一直存在对实验教学的重视不足。多年来,实验教学存在重讲解、轻实验的普遍现象。而大学理工科实验教学,虽不像中学教学那样,还是重视实验教学,但近年来,实验教学的效果也是耐人寻味的,有不少同学的实验是应付了事、为过关或获取学分而已。如何搞好实验教学,至今仍然还是个值得研究和思考的问题。搞好实验教学,涉及的问题是多方面的,但其中有一个问题――实验教学目标的制定是一个值得重视和必须研究的问题,它指引着实验教学的方向[4]。

二、制定实验教学目标的意义

制定实验教学目标对搞好实验教学有着重要的意义和作用,其意义在于:

1、有明确的实验教学目标,就有明确的教学和努力的方向

没有明确的实验教学目标、或者目标不恰当,到底实验教学要达到怎样的程度,需要收到什么样的效果,则心中无数,显然无法去把它做好,何谈提高实验教学质量!只有制定有明确、恰当的实验教学目标,我们才有可能设计出恰当的实验教学的方法和步骤,进行恰当的实验教学和相应的辅导,经过师生相应的努力,实现实验教学的目标要求,从而搞好实验教学,不断提高实验教学的质量[5]。

2、搞好实验教学,培养创新型人才

自然科学是以实验为基础的科学,科学创新人才培养离不开科学实验,搞好实验教学是培养科学创新人才的需要。当今时代需要的科学创新人才不仅需要具备科学知识、科学技能和科学方法,还必须具备崇高的科学精神、科学品质。因此,制定明确具体、切实可行的实验教学目标,也是培养科学创新人才的需要。

3、提高国民科学素质,培养适应社会发展需要的社会主义新人

搞好实验教学,使受教育者不仅受到科学知识的教育,而且还受到科学家科学方法、科学精神和科学品质的熏陶,提高受教育者的科学素质。

三、实验教学目标应包含的几个方面内容

一个比较完善、明确具体、切实可行的实验教学目标应包含哪些内容(或者说:应包含哪些教学要求)呢?根据国家对“深化教育教学改革,扎实推进素质教育”、提高公民素质的要求,以及当今时代对科学创新人才培养的要求,实验教学目标的制定应包含以下内容[5,6]:

1、与实验相关的知识与技能目标

知识方面的目标主要包括:实验本身所包含的物理及相关知识,实验的基本原理和设计思想,实验的方法步骤,实验仪器及其使用等相关方面知识,实验中应注意的问题等。技能方面的目标主要包括:实验的操作方法,甚至实验仪器的设计与制作等方面的知识和技能,以及有关量(如物理量)的测量、观察与记录等方面的技能。

2、与实验相关的方法和能力目标

这里“方法”指与实验相关的研究方法,包括:应用所学知识分析处理问题方法,观察、实验方法,收集处理信息与分析判断方法。“能力”指通过实验能培养学生的相关能力,包括:应用实验研究自然科学问题(如物理问题)或发现问题的能力,收集处理信息的能力,与人交流合作的能力等。

3、与实验相关的科学精神、科学品质目标

在实验教学中,通过教学,能够培养学生的科学精神主要有:坚持真理、勇于创新精神,实事求是、尊重科学的精神,努力学习工作、奉献科学事业的精神,与人交流、团结合作精神等。通过实验教学,还能够培养学生热爱科学、勇于提出科学问题、积极参与科学探究、认真学习和观察实验、实事求是、吃苦耐劳、奉献社会等优良品质。

四、制定实验教学目标应遵循的几个原则

搞好实验教学,提高实验教学质量,需要从以上三个方面认真分析考虑,需要制定切实可行的实验教学目标。然而,实验教学是分阶段进行的(如初中、高中、大学等),教学中所用实验有不同类型,不同阶段、不同类型实验应有不同的教学目标要求。如何研究确定具体实验的具体教学目标要求?既要考虑教学的阶段性、教学实验的类型,还应考虑实验的整体目标要求。因此,制定实验教学目标,必须遵循以下几个原则:

1、分类目标设计原则

教学中所用实验,按其性质分,一般可分为:操作训练性实验、测定性实验、验证性实验、探究型实验、设计型实验、研究型实验;按教学的形式分,又可分为演示型实验、学生实验、探究学习实验和课外实验;按实验中被测量的要求来分,又可分为定性实验和定量实验等。对演示实验,根据实验的目的,还可再分为操作示范型实验、激趣引课实验、再现性实验和引导探究实验等。教学中,不同性质、或不同类型实验的作用是不同的,其教学要求也应有所不同。分类目标设计原则,就是在设计实验的教学目标时,必须根据实验的性质或类型进行考虑,不同实验、不同性质或不同类型的实验,其教学目标应有所不同,目标的确定必须切合具体的实验。

2、目标明确具体原则

实验教学是为了达到一定的教学目的。因此,实验教学目标的确定极为重要。实验教学目标的确定,引导着实验教学有目的、有条不紊地进行[6]。为了搞好实验教学,充分发挥实验在教学中的功能作用,则要求制定的实验教学目标必须清清楚楚、具体明确、切实可行,以便在教学中方便执行,这就是目标明确具体原则。切忌那种大而空、含义模糊、不切合实际的教学目标设计。

3、综合整体原则

教学是分阶段进行的,实验教学总体目标的实现是要通过系列实验的教学才能达到。一个实验的教学目标的确定,只是实验教学总目标中的部分,全部实验的教学目标的实现,就达到了实验教学的总目标要求。因此,实验教学目标设计的综合整体原则,就是指:在制定实验教学目标时,必须依据具体实验,进行全盘考虑,设计出切合实际、便于在教学中实施的具体实验的教学目标要求。

4、全面性原则

教书育人是学校教育的宗旨。不论是什么课程,教学中都不能忘记教书育人。不仅要教给学生知识,培养学生技能,还要对学生进行思想、品质和世界观方面的教育,使学生素质全面得到发展。实验教学中,同样担负全面培养学生的任务。从这个意义上说,制定实验教学目标的全面性原则,就是指:在设计制定实验教学目标(哪怕是一个具体实验的教学目标)时,要从上述“知识与技能”、“能力与方法”、“情感态度、科学品质、科学精神”等方面全盘考虑,制定出让学生通过实验教学,各方面得到全面培养的教学目标要求。“全面”就是贯彻和落实党和国家的教育方针,培养国家需要的社会主义建设人才。

以上四条是制定实验教学目标的几个基本原则,根据这几个原则,结合实验教学目标应包含的几方面内容,我们就可以研究制定出比较全面具体、切实可行的较好的实验教学目标,踏踏实实搞好实验教学。

【注释】

[1]历光烈,李龙.诺贝尔物理学奖百年回顾[M].重庆:物理教学探讨,2002.

[2]倪光炯,王炎森.物理与文化(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2011.

[3]黄刚.国外的物理实验教学综述[J].中国科技信息,2006(20).

[4]吴昊,吴学伟.实验教学目标与实验教学[J].红河学院学报,2013(2)115-117.

[5]周世宁.创新人才的六个素质[J].中国科学报(思想周刊),2012(1)30.

[6]戴金平.谈中学物理教学中的“过程与方法” [J].物理通报,2008(8)12-14.

第7篇:杠杆的科学实验步骤范文

关键词:物理 实验 技巧 能力

物理是一门以实验为基础的学科。研究物理不但离不开实验,而且对实验的准确度要求也很高。然而要想提高实验的准确程度就必须先提高实验技能。实验技能如何能提高呢?我想需从三个方面下工夫。

一、了解实验的一般知识

为了做好实验,在每次实验以前,一定要明确实验的目的,弄清它的原理,了解所用仪器的性能,掌握常用基本仪器的构造、原理和使用,能正确使用仪器进行观察、测量和读数。除此之外,要搞清实验步骤。在实验中要遵守操作规程,认真观察现象,仔细记录必要的数据。实验后要对所得的数据进行分析,做出合理的结论,必要时还要对这些数据作进一步的深入研究。

完成任何物理实验,我们都应恪守两条原则:确保所用的器材不被破坏;实验结果力求准确。为了保护实验器材,我们在选用仪器时,特别要注意了解它们的性能,如伏特表和安培表的量程范围,温度计的测量范围,滑动变阻器允许通过的最大电流等等。此外,实验步骤的安排相当重要,先干什么,后干什么,要严格掌握。倘若顺序颠倒,不仅会影响实验的精确程度,而且还会损坏器材,导致实验无法进行。例如做电学实验时,必须检查所连接的电路正确无误后,方可合上开关,绝不能在通电的情况下去调整电路。系统误差和偶然误差是影响实验准确程度的两大因素。系统误差可以通过完善实验原理、改革实验方法、合理选用器材而消除。但偶然误差是不可绝对消除的,不过我们可以设法使其对实验结果的影响减小。比如使用各种仪表时,我们总要设法让指针转到中间刻度附近读数,目的就是要减少由光的折射等原因引起的偶然误差。

此外,掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基础。当前中学物理的实验仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、天平、温度计、测力计、压强计、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻箱等等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练地、正确地读数。教师在介绍这些基本仪器的使用方法时,应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导:

1.各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前,搞清仪器的量程,并且能估计被测对象的情况,选用适当量程,避免超过量程而可能损坏仪器。

2.使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:“对安培表、伏特表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器,还要学会零误差修正,让学生懂得零点是相对的,零误差的修正在生产上有普遍意义。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。

3.会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法,关键是会读出仪器的最小刻度值,会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势。如:从量筒上读数时,眼视线应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若是凹液面读凹处,凸液面读凸处,从安培表、伏特表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估计读数四舍五入等。

4.根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。如:天平是根据杠杆的平衡条件制成的,因此,使用前和称量时都要做到横梁平衡,同时必须严格保护刀口,要让学生理解保护刀口的重要性,从而自觉遵守使用方法和规则;温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的,所以,根据热平衡原理测量液体时,温度计不能离开液体,而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然,培养学生使用基本仪器的技能,必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来,这样既有利于巩固基础知识,又能帮助学生理解为什么这样使用仪器;只有理解了仪器原理,使用起来才会更加自觉和主动。

二、注重实验技巧的掌握

同一个实验,有的人做来动作麻利,结果准确;而有的人做来拖泥带水,效果甚差。为什么会存在这样两种截然不同的情况呢?我认为主要出在“巧”字上。通常说熟能生巧,由此可见,多做实验是提高水平的一种重要方法。因为多做实验,并非意味着进行简单的重复,而是要在反复的实验中摸索规律,掌握技巧。只有这样不断通过实验发现问题,积累经验,才能保证以后实验中克服困难,排除障碍。

技巧可以是直接经验,也可以是间接经验。也就是说一方面可以通过自己的长期实践去总结和掌握,另一方面也直接吸收他人的经验。物理实验中技巧处处存在,以天平的使用为例,调节底板的水平,调节栋梁的平稳,砝码的加减,游标的读数等都有一定的技巧,如果我们掌握了这些技巧,实验做来既迅速又准确,经常起到事半功倍的效果。

实验结果的处理也有技巧。在一般情况下,为了使实验准确,最后都要取其平均值,这样一来,必然会增加不少麻烦,如果我们建立一定的直角坐标系,把相应的测量数据在坐标下直接标出(不再列方程),并用非常接近各点的一条光滑曲线来表示其对应量之间的变化关系,那么由此曲线即可求出实验要测定的数值,并且这样求出的数值已经具有平均的意义了。例如用安培表和伏特表测定电源的电动势和内电阻时,我们就常用这种方法。

三、加强实验能力的培养

一个实验,往往受多种因素的影响,正确分析各种因素的影响,是取得精确实验结果的保证。但是,要处理这些问题,就必须有一定的实验能力,而一个人的实验能力常常体现在下述三个方面:对器材的正确选择;实验障碍的排除;实验结果的分析。如果同时具备了上述三点,也就是具备了较强的实验能力,在这种能力的支配下,任何实验都能高质量地完成。例如,用伏安法测电阻的实验,由于安培表和伏特表对电路会产生一定的影响,因此我们必须根据待测电阻的情况,确定采用内接法还是外接法,以尽量减小由于实验原理不完善而带来的系统误差。另外,我们还要知道电阻受温度的影响,所以在完成测定的过程中,始终要注意克服这种因素。由于导体的温度与通电时间和通过它的电流强度有关,这就决定了实验时电流要小,动作要快。所以,首先在选用器材上电源的电动势就不宜太大,电流表的量程也以小而适为佳。当然我们不考虑这些问题,实验照样能做,只是误差太大而意义不大。

此外,当我们完成一个实验时,要学会对整个实验进行全面的分析和观察,长期锻炼,不断提高。

总之,物理实验是一个综合利用知识的过程,只有不断提高实验技能,才能保证高质量地完成实验,从而达到从感性上进一步认识物理规律的目的。

参考文献:

[1]胡卫平,孙枝莲,刘建伟著.《物理课程与教学论》.高等教育出版社,2007.12.

[2]恽昭世主编.《高中综合学习与实验》.上海教育出版社,2000.12.

[3]魏日升,张宪魁主编.《中学物理教材教法与实验》.北京师范大学出版社,1995.8.

第8篇:杠杆的科学实验步骤范文

关键词:开放;优化;素质教育

一、课题提出的背景

1.时代的要求

随着新课程改革的不断深入、发展和推进,素质教育给教育界带来了一场深刻的变革,创新意识的激发、创新思维的培养,是素质教育最具活力的课题,它涉及教育目标、教育内容、教育方法手段以及教师的教育思想、教育观念的转变。《义务教育初中科学课程标准》中提出:“初中阶段是学生科学素养发展的关键时期。具备基本的科学素养是现代社会合格公民的必要条件,是学生终身发展的必备基础”。时代的发展要求我们要以人为本,让每个学生都得到充分的发展;科学素质教育的目的是使学生在掌握科学基本知识、基本技能的同时,培养学生的开放性和创造性思维。

2.科学教材是很好的素材

科学是一门集物理、化学、生物、地理、环保、人文科学等知识于一体的综合学科,与实际的生产、生活密切相连,它以严谨的科学概念,有步骤的理论推导,丰富的科学实验,帮助学生建立基础的科学知识,以及运用科学知识解决实际问题的能力。科学虽然作为综合性的理科,但在学科教学传授知识的同时,更应重点培养学生的思维能力和思维品质,以利于教学目标的达成,也将有利于学生创造性人格的培养,进而为学生学会学习与具有创新能力打好坚实的基础。

3.科学课堂教学的现状

由于受传统观念和现阶段考试制度的影响,许多教师仍在注重知识的灌输,轻视能力的培养;注重结果的传授,忽略学习过程的引导;单纯强调考试分数,忽视学生素质的提高。那么,我们是否可以转变一下教学的观念,及时调整教学策略,使学生从简单的机械记忆和纯理论知识的识记转向对知识的灵活运用和创造能力的培养,从而使课堂教学更适应于学生综合素质的全面提高。

二、策略与探索

初中科学的素质教育是以学生为主体,学生在教师的指导下掌握基础知识,培养学生创造性、开放性思维的过程。下面就如何开放教学观念,如何优化课堂教学谈谈具体的探索和操作。

1.教学目标的开放

爱因斯坦说过:学校的教育目标应当是青年人在离开学校时,应是作为一个和谐的人而不是作为一个专家。按照他的思路,所谓“和谐的人”,就是既富有个性又有益于社会的人。即我们的课堂目标不应局限于学生认知方面的发展,更应体现全面发展的目标,如学生的思维品质、心理感受能力、意志品质、情感交往等。以七年级上册第一节“新生命的诞生”为例,教学参考中所确立的认知、技能、情感目标是:

①学生能了解胚胎的发育、胚胎的营养和青春期发育特点。

②学生能接受月经和遗精知识,并注意青春期卫生。

通过目标扩展,使学生能感受到:

①生命诞生之漫长、曲折。

②生命的伟大、美好,生命潜能的无穷、强大。

③爱护、珍惜生命,加强人身的自我保护。

④要加强意志品质的锻炼和增强自控能力的训练。

⑤努力培养自己良好的心理品质和保持自身的心理健康。

2.教学内容的开放

教材是檠生达到《教学大纲》的规定而提供的一种素材,一个拐棍,并非完美无缺;而且与现实生活相比,教材内容始终带有一定的滞后性,所以在教学中应不拘泥于教材,更不能局限于教师本身的知识视野,而应开放教学内容。如果说作者写出教材是一种创造,那么教师的教案设计就是二度创造,而课堂中,师生合作的教学活动则是三度创造。如在学习九年级下册第三章第二节“能源及其应用”时,有学生对书上的两个概念(由自然界提供能源叫一次能源;由自然界提供的能源制取产生的能源叫二次能源)提出了异议。学生说:“我觉得,改为‘从自然界直接取来可以利用的能源是一次能源,需要一定原料制取才可以利用的能源是二次能源’,更容易理解、接受。”这样的见解不是很好吗?说明我们的学生不迷信书本,教师应该给予鼓励。不但要鼓励学生向书本挑战,也要鼓励学生向教师、向权威挑战。

开放科学的教学内容,要使教学内容尽可能地贴近生活。如在教九年级上册第四章第二节“食物的消化和吸收”时,为了让学生理解消化系统的组成和消化吸收的过程,我把教学内容设计成一些问题情境,让学生说一说:

①早餐或中餐吃的是什么?

②食物里有哪些成分?

③它们在你体内“旅行”的过程中到过哪几个“站”?

④在这些“站”与哪些合作者进行了合作?

⑤合作以后以什么“新的身份”出现?

⑥最后它们离开“消化国”,进入哪一个领域?

开放教学内容,还应让学生明白知识的应用价值。如学习九年级上册第三章第4节“简单机械”中的“杠杆”后,让学生说说常见的生活用品中哪些是杠杆?区分哪些是省力杠杆、费力杠杆还是等臂杠杆?

学生列举的杠杆:理发剪、裁缝剪、普通剪刀、使用的筷子、老虎钳、煤饼钳、道钉撬、瓶起子、扳手、铡刀、天平、钓鱼竿、挑担子等。

省力杠杆:普通剪刀、老虎钳、道钉撬、瓶起子、扳手、铡刀。

费力杠杆:理发剪、裁缝剪、使用的筷子、煤饼钳、钓鱼竿。

等臂杠杆:天平、挑担子。

这样的教学内容可使学生从局部的相似中找出它们的共同规律,以达到知识迁移的目的。

3.教学时空的开放

传统的班级授课制注重将课堂设在有限的教室内,教学时间以45分钟为一个单元,一个最大的弱点是步调一致、规范有余,忽视了学生的个性发展与品质培养。现在的教学思想则比较注重两点:一是个性化学习;二是学习的终生化。如何将有限的时间和空间获得开放,我们采用如下做法:保留班级授课制的形式,采用小班制授课,同时调整学习座位以利于小组合作学习,学生活动采用多样化。在时间和空间上创造一个适合学生主动探索的环境,使学生尽可能多地思考、讨论、交流,力求知识目标和人格目标的统一。

教学时间的开放不但应改革课堂的组织形式,还应将学生从课堂带入社会,让学生到大自然中去,到社会实践中去,在更宽松的时空中去探索、创造。如八年级上册第一章第7节“水资源的利用、开发和保护”的教学完全可以用野炊、郊游等方式,让学生到学校周围的河塘去实地调查、观察、测试。

在实践操作中教师可引导学生作如下探索:

①观察河水的颜色、气味、浑浊状况、肉眼可见物等。

②用化学的方法检测河水的pH值、硬度、溶解氧等。

③分析河水受污染的原因,评估河水受污染的程度。

④控制河水免受污染而采取的措施,并设计出污水治理的简略方案,等等。

这样的教学活动,既使学生在实践中自身能力得到了锻炼,以增进了同学间、师生间的友谊和协作精神,又对课本知识加深了理解,更具有环保意识,何乐而不为呢?

4.师生关系的开放

教学活动作为一种交往的过程,也是人对人的主体间灵肉交流的活动。因此,教师不应是课堂的主宰,而应当以一个学习者、服务者、参与者的身份共同参与学生的活动。

开放的师生关系表现在课堂上的民主、和谐的人际关系,教师是学生学习的引导者、合作的伙伴、挑战的对手。努力创设教育情境,用自己对学生的热情和激情去点燃学生的好奇和热情,营造良好的氛围,使学生在课堂上敢于发表见解,勇于提出疑问。如在教八年级下册第三章第4节“二氧化碳”中二氧化碳的制取时,当我说道“实验室制二氧化碳时能不能用稀硫酸代替稀盐酸”时,有一位学生马上提出异议:为什么不可以?实验室制氢气时不是可以用稀盐酸代替稀硫酸吗?然后有不少同学纷纷要求用实验来验证。当学生看到大理石与稀硫酸的反应只能进行极短时间时,我又提出问题:“为什么开始能反应,后来反应停止呢?”当我提醒他们用硫酸钙的溶解性来解释其中的原因时,学生的情绪异常高涨,有的查溶解性表,有的取出大理石想看个究竟。宽松的学习环境,和谐的师生关系成了学生主动学习的心理需求。

5.教学评价的开放

对教学评价的开放,表现在不追求唯一目标的实现,而更注重学生的兴趣和需要、情感、意志的培养。可对学生的学习实行多元化的评价,如学生对知识的理解程度、认知发展状况、课堂参与程度、解决问题的热情、提出问题的次数、对教师的挑战、思维品质以及社会交往能力、协调人际关系的能力、社会责任心、关心时事的程度、意志品质、道德素养等非智力因素的评价,使多数甚至全部学生都能体验到成功的喜悦与荣耀。

对教师的评价也应进一步的开放,从对教师如何教的评价转移到对学生如何学的评价过程中来。譬如用下列一些参数来评价教师的教学行为:教师的教学观念是单纯、简单传授知识还是积极引导学生探究?教师创设了哪些问题情境点燃了学生的思维火花?教师对教材的再处理的把握程度如何?学生的学习是主动的还是被动的?学生喜欢上课的程度,学生在课堂中的“自由度”等。

三、运用教育原则,优化课堂教学

人类的教育活动起源于交往,从一定意义上,教育是人类一种特殊的交往活动。学生学习的本质是认识的活动过程,是人与人,人与自然的交往过程。所以,在课堂上不能只仅仅演绎事先编好的教案,而应以学生为中心,尊重学生充分参与教学活动的过程,将知识学习融于探究活动过程之中,为他们的多样化发展和个性发展提供充分的可能。

1.运用整合原则

人作为一个具有一定生理机制和丰富情感的人,是以一个整体出现并表现出来的。试想:假如把完整的一个人分解成头、躯体、四肢各个部分时,还能发挥什么功能?知识也是如此。当一个完整的概念或原理被分割得零零碎碎以后,W生能做的只能是死记硬背了。分析虽然是学习科学的一种科学方法,但分析过程是为了帮助学生对知识的理解,所以将已理解的零碎知识进行整理、归纳,整合成知识模块是再度的创造过程。这就要求教师在教学过程中对知识的呈现、能力的训练、情感的培养都能以塑造完整的人格为落脚点。

同时,实现整合原则还应表现在现有学科之间的相互渗透上,《科学新课程标准》的实施就是整合原则的最好体现。以九年级上册第三章第1节“能量及其形式”一节为例,它将物理学中的动能、势能、机械能、热能、电能,将化学中的化学能,生物中生物质能等不同形式的能量,利用“能量”这一科学概念巧妙地结合起来,并科学地把它们之间的相互转化系统化。又如,九年级下册第二章第5节“生态系统的稳定性”中有关对“人类活动对生态系统的影响”的解释,就是对有关历史、地理、植物学、动物学、环境科学、人文科学等内容的综合性应用。

我在上一堂习题课时发生了这样一幕:

例题:把一铜球放在酒精灯上加热一段时间后,铜球将发生的变化是( )

A.质量、体积、比热都不变

B.质量、体积、比热都变大

C.质量、比热不变,体积变大

D.质量不变,体积、比热都变大

当我分析习题的答案,并解释其中的原因时,有位学生提出了异议,认为本题没有答案。原因是当铜球在酒精灯火焰上加热过程中,铜与空气中的氧气发生了化合反应,根据质量守恒定律,铜球的质量变大了。既然生成了新物质,则比热也不同了,但就是不知道比热是怎么变了。当我的思维还停留在物理概念上时,学生已经把物理和化学知识进行了整合。

2.提倡自主学习

我们大家都知道一个很普通的道理:幼苗破土而出自立成长,可能歪歪斜斜,却有长成参天大树的后劲。只要有肥沃的土壤,丰润的水分,充足的阳光,它就能将先天的特质充分发挥出来,教学也是如此,教师应尽力为学生创设环境,创造适合于他们良好的成长环境。怎么成长,能长成什么样,则由学生自己去发挥。

首先,要在学习过程中充分发挥学生的主动性,培养学生的创造精神,让学生在学习过程中自始至终处于主动在位。如主动提出问题,思考问题,让学生主动去发现探索,从中找出解决问题的方法。在九年级下册第一章第3节“地球的演化和生命的起源”中有几幅插图“地球上生命的发生和发展”,面对这几幅图,学生的想法是各种各样的:这象征了地球及地球上生命的确出现过;地球上生命的出现要靠太阳的作用;地球本来是一个整体,当出现海洋后陆地开始漂移了;地球上确有过恐龙……面对学生的想法、见解、疑问,教师应做的是为学生创设一个探索的环境。学生可以利用各种工具和信息资源达到自己的学习目标。在这过程中,学生不仅能得到教师的帮助与支持,而且学生之间也可以相互协作和支持。

其次,要让学生有多种机会在不同情境下去应用他们所学的知识。把从社会实践、社会调查中发现的社会热点、疑点等现实问题带回课堂,为课堂教学注入新鲜的活力。如:对广告中的“不含任何化学成分”“纯天然产品”“本产品无任何副作用”等用语进行剖析;对近几年世界气候异常的“厄尔尼诺现象”进行追踪;对“纳米技术”“IT”等高科技进行关注;对于我国北部的近几年出现的“沙尘暴”,我国中部、南部长时间出现的雾霾等现象进行聚焦、讨论,并让学生自己设计出治理的简略方案;对家庭燃气的种类,所涉及的科学知识进行专题研究;对市场上的矿泉水、天然水之争作出评价,等等。

3.充分体验过程

学生的发展实质上是一个知识的体验过程。人作为主体,吸收知识并非等于学习知识,只有当人类知识内化为个体知识时,才完成了知识的学习。因此,教师有必要在课堂上设计实验或进行模拟活动,通过这些活动,让学生充分体验当初科学家发现原理的过程。如在学习八年级上册第二章第3节“大气的压强”时,课堂上做了一个马德堡半球实验,让两个气力较大的学生演示,他们拉得面红耳赤,气喘吁吁,结果没有拉开,然后引出一个小故事。当时实验是用了八对马都没有将两个半球拉开,让学生充分体验大气压强的存在和大气压强的巨大。还可以引申到实际生活中去,贴在瓷砖上、手机上的塑料挂钩,是马德堡半球在实际生活中运用的典例。又如,在学习七年级上册第二章第3节“生物体的结构层次”中“人是统一的整体”的教学时,可以让学生走向操场,通过自身的运动亲身体验各大系统的变化,从而体验各系统的功能协调性。同时,不断设计问题,使学生运用已内化的知识应用于实践:人在用餐时,各大系统又是如何协调的?人在睡眠过程中,各大系统又是如何协调的?假如你现在情绪相当激动,你的哪些系统将会发生较大的变化?

四、效果与验证

1.有利于学生学会学习

学生的学习不应该仅仅是阅读、听讲、做书面练习、完成考试答案,而应该是在继承人类知识宝库财富的同时,还要利用所学知识,模仿前人进行科学探索研究活动,即进行认识自然、利用自然、改造自然的科学探索研究的尝试与锻炼。我们应该放手让学生自己思考、自己求证、自己探索,让学生不断学习,自己选题、自己找资源、对疑难问题一钻到底,完全把自己的潜能发挥出来。

2.使学生学有所得、学有所用

心理学家告诉我们:成功需要不断刺激。综合素质比较好的人为什么能不断深入研究下去呢?这主要是学习、探索、研究上的成功刺激了他,而这种刺激来得更持久、实际。这种刺激足以弥补原先的不足之处,或引起新的联想、新的思索,产生新的认识,甚至可以找到具有重大价值的发现,这对学生今后的研究道路有着深刻的影响,甚至在学习阶段就可能有成果产生。

3.有利于拓宽学生的知识面

科学的知识内容庞大,知识的应用涉及生产、生活、社会、政治、经济等各个领域,当今的科学发展日新月异,可以说科学的发展是开启强国之门、实现中国梦的金钥匙。因此,我们要不断深化和拓展课堂教育内容,开阔学生的知识视野,同时了解现代科技的新成就,让学生的兴奋点和接触点同世界最新科技成果同步,养成从小爱科学、学科学、关注科技、探索奥秘的习惯,从而激发热爱祖国、报效祖国的满腔热情。

4.有利于培养学生的科学素养

对科学知识的学习、领会、贯彻,只有在彻底了解科技发展的现状,了解科W内容的基础上,才能将所思所闻内化为自己的知识。在此基础上要不断地参阅资料,了解科技发展动态,从而建立起科学知识体系,激发爱科学的积极性,加强爱国热情,使学生在今后的人生道路上少走弯路,同时,使人少些愚昧,多点科学知识,让青少年成为有文化、懂科学、爱科学、用科学的新一代。

五、结语

国际教育界三句比较流行的名言:你听来的将忘记;你看来的将记住;你动手做的将学会。改革以教师为中心的接受式的学习模式,构建新型的师生关系,让学生在自由而安定的课堂氛围中学习,这是发展学生创新能力的必要条件;创设民主的学习环境,让学生自主地精神愉快地投入学习,体验发现过程是发展学生创造力的前提;将知识整合、归纳,将理论生活化、社会化是适应时展的需要。

参考文献:

1.义务教育初中科学课程标准.中华人民共和国教育部制定,2012年1月第一版.

2.叶奕乾,祝蓓里主编.心理学,1990年2月.

3.张楚廷.教育心理学.警官教育出版社,1998年8月第1版.

第9篇:杠杆的科学实验步骤范文

关键词: 物理实验教学 仪器管理 教师作用 实验技能 创造思维能力

物理学是一门以实验为基础的自然科学,回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用,实验在物理教学中更是占有举足轻重的地位。因此加强物理实验教学,增强物理教学效果和开发学生创造能力,显得尤为重要。通过多年的教学实践,我认为要搞好中学物理实验教学应从以下几个方面着手。

一、加强仪器管理搞好物理实验教学

1.加强仪器管理,提高仪器完好率。仪器管理规范化,要建立和健全各种规章制度,落实各种表、册、账、单的使用。对损坏的仪器要迅速修理补充。仪器在使用中的管理要做到“严”和“细”。“严”就是对学生要求严格,使学生养成良好的习惯,为上好实验课打下良好的基础。“细”就是管理要具体,检查要认真。在实验中,严禁各组随便调换仪器,实验必须按操作规程进行;实验后,各组长要细心检查,认真整理器材,值日班长还要逐组检查、登记各组的仪器完好情况,这就确保了小件仪器无遗失,大件仪器无损坏。这样才能充分保证仪器的完好无缺,杜绝不正常的损耗,对于正常的故障,也能随时发现及时修复,使仪器保持良好状态。

2.搞好实验教学,提高实验开出率。要使实验教学坚持下来,既要解决思想观念问题,又要解决方法问题。思想观念不解决,就坚持不了实验教学,方法问题不解决则做不好实验。在教学实践中,要认识到实验在物理教学中的重要作用:它不仅能帮助学生掌握新知识,更能提高学生的操作技能和培养整体素质。新知识包括仪器的用途、结构、实验目的和原理、实验步骤与合理的操作顺序等。基本素质则包括严格的科学精神和良好的工作习惯等。这对学生一生的成长都会产生重大的影响。观念问题解决后,方法问题也就迎刃而解了。在实验方法上,坚持做到:第一,每一个实验都提前做好准备。对学生,要求课前进行实验预习,明确实验目的、实验要求和实验原理,了解实验的方法和步骤,设计好实验所用的表格。教师课前要对所用器材进行认真的检查和调试,该修的修,该换的换,把实验中易出现的问题解决在上课之前。第二,在实验课上,要先做好示范,把实验中易出现的问题给同学们讲清楚,在学生实验时加强巡视,随时掌握实验进度,统计完成情况,督促对现象和数据的记录,推广好的方法等。课后,特别要帮助实验失败的小组分析问题、查找原因,并尽快安排他们补做实验。第三,要留给学生继续研究的余地。要求大家在认真完成教材任务的基础上,争取人人动手,重复练习,多次操作,以期知识转化为技能。实践证明这是升华知识、提高兴趣、培养基本技能的有效方法。

3.开放实验室,提高仪器利用率。在做好教材要求的分组实验后,要更充分地发挥教学仪器的作用,开放实验室是一个很好的做法。这就是每个小组、每个同学随时都可以到实验室去做自选的实验。有的同学补做还存有疑问的分组实验,有的做老师课堂上做过的演示实验,有的做课后的小实验,还有的做习题上的实践性实验……总之,只要同学们提出申请,都应尽力给予安排。这样做虽然麻烦了一些,却极大地调动了同学们的学习积极性,有力地深化了对物理知识的理解。

二、发挥教师主导作用上好物理实验课

1.认真备课。有些老师认为实验课好上,学生喜欢上实验室,积极性高,因而不认真备课,或者说不知道怎样备实验课,甚至没有教案就匆忙上实验课。其实有经验的教师都知道,真正上好实验课很不容易,不下一番工夫是很难达到预期效果的。上实验课应当和其他课一样备好课,写好教案。除此之外,教师还应该提前预做实验,以便取得第一手资料,懂得每一个实验的关键,这样才能取得主动权,做到心中有数。许多老教师虽然讲课多年,对每个实验都了如指掌,每次上课前仍要认真预做。因为时间条件变了,因素也随着变化,只有预做才能做到万无一失。为了使每一位学生都能做好实验,上课前要认真检查每一组仪器。首先从数量上规格上检查,其次看每一件仪器能否用。还应有一些备用器具,以便及时补充更换。

2.要求学生预习实验。提倡学生预习实验是一个很好的办法,但不能停留在一般的号召上,要布置预习提纲,且要采取多种方式检查预习情况,逐步做到不预习不准进实验室。例如可采用提问检查,进实验室前检查笔记等形式;也可以将权力下放到小组长,由他们检查后汇报。对于无故不预习的学生,可采取停做实验先预习,课外补做实验的办法。这样要求几次就逐步走上正轨了。

3.充分发挥教师的主导作用。在实验课上,应抽适当时间,讲清仪器的使用方法和容易发生的故障,点出本次实验的关键所在,引导学生学会自己排除故障。这样既能减少盲目操作造成仪器的损坏,又能使教师不陷于被动地解答学生的问题之中。例如《练习使用打点计时器》等四个实验,都用到打点计时器,而它的故障率最高。这就要讲清它的基本原理及可能出故障的几种情况,启发学生自己排除故障。这样引导,学生反映收获大,远远不止学到一点知识,更重要的是锻炼了独立工作的能力和分析、解决问题的能力。同时老师也解脱了因排除故障而所致的忙乱,有了指导学生的主动权。在实验课上,学生是活动的主体,教师要充分发挥其主导作用,认真观察学生实际操作的全过程,仔细分析实验中存在的问题,及时给予指导。教师是在学生独立完成实验的过程中进行教学工作的,工作的重点,不是一般的讲解和辅导,而应有计划、有针对性地个别指导。特别对于基础薄弱、动手能力差的学生,要耐心指导,引导他们分析出现问题的原因,确定努力改进的方向。

三、在物理实验教学中培养学生实验技能和创造思维能力

1.学生实验技能的培养。

(1)培养学生实验技能的方法。首先是培养学生使用基本仪器的技能。掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基础,基本仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、万用表等。物理大纲要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数”。要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,达到熟练地、正确地读数,在介绍这些基本仪器使用方法时,应抓住各种基本测量仪器的共性加以指导:第一,各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前,搞清仪器的量程,并且能估计被测对象的情况,选用适当量程,避免超过量程而可能损坏仪器。第二,使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:对安培表、伏特表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器,还要学会零误差修正,让学生懂得零点是相对的,零误差的修正在生产上有普遍意义。第三,会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法,关键是会读出仪器的最小刻度值,会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势。如:从量筒上读数时,眼视线应与液面保持相平,不能仰视或俯视,若是凹液面读凹处,凸液面读凸处,从安培表、伏特表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估计读数四舍五入等。第四,根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。如:天平是根据杠杆的平衡条件制成的,因此,使用前和称量时都要做到横梁平衡,同时必须严格保护刀口,要让学生理解保护刀口的重要性,从而自觉遵守使用方法和规则;温度计是利用液体的热胀冷缩性质制成的,所以,根据热平衡原理,测量液体时,温度计不能离开液体,而且要在温度计内液柱稳定时读数。显然,培养学生使用基本仪器的技能,必须注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来,这样既有利于巩固基础知识,又能帮助学生理解为什么这样使用仪器。只有理解了仪器原理,使用起来才会更加自觉和主动。

其次是培养学生进行试验过程必须掌握的技能。第一,培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记录表格等。其次,培养学生正确调整和安装仪器、正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如:在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必须有开关(先断开);导线最好选用几种颜色,主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。第二,培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析,得出正确结论的能力。这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,把握时机,如:温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出,并记录下来。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,就应对该数据补测。要指导学生按有效运算法处理数据,对实验结果进行适当分析讨论。第三,要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。实验后,要指导学生对实验的系统误差和偶然误差进行分析。系统误差主要是由于仪器本身的缺陷,实验原理、装置不完善而引起的,如:螺旋测微器零点不准;风的吹动使天平产生误差;电表指针不对准零刻度等。减少系统误差的方法是校准仪器,或是改进实验方法。改进实验方法,可改变仪器的位置或仪器的布置,撤换某件仪器,改变所选取的某个参数,改变实验方法乃至改换实验操作人员等。例如将物体放在天平左、右盘上,分别称衡,可以发现天平不等臂引入的误差。偶然误差是在实验条件不变的情况下,对某一物理量进行多次重复测量时,由于各种偶然因素产生的误差。减少偶然误差的办法是多次重复测量取算术平均值,以其平均值为最终的结果。第四,会写一般的实验报告。学生在实验结束后,应根据原始记录和实验时的体会,写出实验报告。实验报告内容主要有:实验名称、目的、器材、原理、方法和步骤、实验数据、数据计算和处理、实验结论及误差分析等。这是一个很重要的技能,对实验报告的写法、格式等要严格要求,书写时,要求层次清楚,语言流畅,文字精练、正确,图文并茂,要总结出实验成功的经验或实验失败的原因,使学生将来进行科学实验时能写出自己的实践成果,并让别人看懂。第五,养成良好的实验习惯,包括爱护仪器,遵守安全操作规则和尊重实验事实的习惯等。如:做电学实验结束时,应将仪器调到最安全的状态再切断电源,然后拆除连接线,整理好仪器和导线。

(2)培养学生实验技能的途径。实验课是培养学生实验技能的基本途径。实验课包括演示实验和分组实验。演示实验是教师使用仪器,进行实验操作典范,它教给学生正确的实验方法。如:如何正确使用仪器、安排实验步骤、操作、读数和记录数据、列表和作图线、分析和推理,得出正确结论及分析误差等。通过大量的演示实验,学生可以在长年累月的耳闻目睹中,潜移默化地学到实验技能。在分组实验中,学生的活动是多方面的,既有思维,又有操作,这就需要教师发挥主导作用。实验时,教师可先介绍实验目的、方法及注意事项,然后在台上做示范,学生在台下跟着教师做,这种方法对于起始年级的学生是合适和有效的。学生在教师的步步指导下,形成良好的实验方法、实验修养。随着实验技能的不断提高,逐步培养学生自己设计实验、独立实验的能力。

2.学生创造思维能力的培养。

(1)在实验教学中突出探索方法的培养。物理教学常用的有实验归纳法和实验验证法。在教学中,应有意识地采用这两种方法加强训练。例如,在总电阻教学中,就可进行这两种方法的训练。①应用实验归纳法探索电阻串联。首先,教师要求学生根据欧姆定律设计一个电路,测定各个电阻的阻值,然后由学生进行实验,并从实验中归纳出R=R+R的结论。接着,教师根据串联电路中电流电压的特点和欧姆定律,从理论上加以推导,得出同样的结果。这样,在获得关于串联总电阻与分电阻关系的知识的同时,学生学习到自己设计电路、总结规律、从理论上论证的初步方法,即实验归纳法。②应用实验验证法探索电阻并联。在并联电路的探索中,先由教师从理论上推导出1/R=1/R+1/R的关系,接着由学生自己设计电路操作实验,然后验证这一关系。最后,教师进行总结,联系电阻与导体截面积的关系对并联作出解释。这样,在获得关于并联电阻知识的同时,学生学习了实验验证法。