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一、力学实验的整合复习
为初中物理的重要组成部分,力学知识包括力的概念、力和物体运动的关系、机械功、机械能等.与力学有关的初中物理实验在实验器材、实验探究方法、实验探究过程方面存在着一些相似之处,如很多力学实验都需要用到斜面、小球、小车、小木块等实验器材,因此,初中物理教师在开展实验复习教学时可以根据实验的相似点整合力学试验,以便学生更加全面高效地开展力学实验复习[2].例如,教师可以对“影响动能大小的因素探究”、“牛顿第一定律探究”、“影响重力势能大小的因素探究”这三个力学实验进行整合:首先,教师可以指导学生开展“影响动能大小的因素探究”实验,实验需要用到斜面、小球、木块等实验器材.其次,在原有实验器材的基础上进行适当增减,引导学生开展“牛顿第一定律”探究实验,要求学生设计实验图,并提出问题:可否利用“影响动能大小的因素探究”实验中使用的实验器材设计实验探究影响重力势能大小的因素,为什么?对于该问题,在教师的指导下,学生很容易想到小球从斜面上滚下的过程中重力势能转化为动能,因此,探究影响动能大小的因素就等于是研究影响重力势能大小的因素.这样就可以替代传统的“打桩”实验来探究重力势能,给学生一种耳目一新的感觉,有助于提高学生的实验探究兴趣.通过整合相似的力学实验,可以帮助学生更加全面深入地理解力学知识,掌握知识之间的关联和区别,同时可以让学生深入探究实验,掌握转换法、控制变量法、推理法等实验方法,从而有效提高初中物理力学试验复习教学效果.
二、热学实验的整合复习
相较于其他类型的实验,热学实验在初中物理中的占比较小,主要涉及到物体形态变化、热量、内能等知识.热学实验常用的实验器材主要包括酒精灯、烧杯、试管、铁架台、温度计等.不同的热学实验也存在形似之处,因此,在开展热学实验的复习教学时,初中物理教师可以将不同热学实验进行有效整合[3].例如,教师可以将“探究比热容”、“探究汽油、食用油的热值”这两个实验进行整合:首先,教师可以指导学生复习“探究比热容”的实验,实验需要用到的实验器材主要有:酒精灯、温度计、烧杯、水、沙子、铁架台、计时表等.要求学生设计实验方案,绘制实验图,探究沙子与水的吸热能力(比热容),提出问题:实验过程中需要精确控制的物理量有哪些?根据实验数据可以得到什么样的实验结论?其次,教师可以要求学生尝试运用上述实验器材设计实验方案探究汽油、食用油的热值,要求学生画出实验图,提出问题:该实验中需要精确控制的物理量有哪些?根据实验数据可以得到什么结论?在开展实验的过程中,学生将会发现控制的物理量会随着实验研究对象的不同而发生变化,其他因素不变的情况下,改变加热物质(水、沙子)或燃烧物质(汽油、食用油)可以改变实验数据.这样一来,物质的比热容和热值这两个重要的知识点被巧妙地关联起来.学生在复习巩固已学知识地基础上还可以掌握知识之间的异同.
一、实验复习的时间安排
由于实验能力是一种综合能力,不仅仅是有关实验的一些基本操作,而且还涉及到教材各个章节的许多基础知识,只有在完成了第一阶段复习的基础上,才有可能复习实验专题。
二、实验复习的主要内容和方法
由于实验内容的考查,突出的是能力的考查,所以近年中考实验题,不再是那些靠死记硬背教材实验就能回答的题型,更注重考查学生对实验的分析、设计能力、数据的处理能力。中考中考查的物理实验内容,主要是学生实验和课本上一些主要的演示实验。对于以上的实验从考试角度进行分类复习。无论哪种类型的实验,都应该从以下几个方面进行总复习:
(一)熟悉基本测量仪器,了解它们的原理、规格和使用方法。
1. 要了解各种基本仪器的工作原理。例如:天平是利用杠杆的原理;弹簧测力计是利用弹簧的伸长量跟拉力成正比的原理;常用温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的等。
2. 要了解各基本仪器的测量范围。例如:体温计的测量范围是35℃至42℃;学生用电流表的测量范围是0至0.6A或0至3A;学生用电压表的测量范围是0至3V或0至15V等。测量时不允许超出测量范围。
3. 要了解各基本仪器的分度值。分度值是仪器的刻度中每一小格所表示的刻度值,它决定仪器测量所能达到的准确程度。例如:实验室用温度计准确到1℃;体温计准确到0.1℃等。可根据实际需要选用分度值不同的同类仪器。
4.要了解各基本仪器的正确使用方法。基本测量仪器主要考查如何正确选用、使用、读数。它们不管在选用、使用上还是读数都有共同点:不能超过量程;有刻度的,都要求正视;读数应由数据和单位两部分组成。
(二)进行分类复习。初中物理实验,概括起来主要可分两种类型:①测量型实验;②探究型实验。
1.掌握测量型实验。测量型实验又分直接测量型与间接测量型两种。
(1)直接测量型实验是指利用有关基本仪器直接测出欲测物理量的实验。如用刻度尺测长度(宽度、厚度),用量筒测体积,用天平测质量,用测力计测力,用温度计测温度,用电流表测电流,用电压表测电压等。
(2)间接测量型实验是指先测出有关物理量,再由物理公式(或原理)计算得到欲测物理量的实验。如“测量固体和液体的密度”、“测小灯泡的电阻”,或“测量小灯泡的功率”、“测量斜面的机械效率”等。对于这类实验重点应放在掌握每个实验的原理、设计思路、操作步骤,记录表格的设计,关键器材在实验中的作用以及是否需要多次测量求平均值。
2.掌握探究型实验。探究型实验的特点是通过实验,测出需要探究的某条物理规律(或原理)中有关物理量的数值,然后从这些数值之间去寻找关系,从而找出某条物理规律。例如:“探究压力的作用效果与什么因素有关”、“探究杠杆的平衡条件”等,这类实验在在初中物理实验中占的比重比较大。在复习这类实验中,要注意相似实验的对比。如:“探究阻力对物体运动的影响”和“探究影响摩擦力大小的因素”中都运用到毛巾、长木板,学生容易混淆。这类实验应掌握实验中各物理量及其测量方法,实验方法,从而会选择实验器材,设计实验步骤,测出各相关量,进而探究。
三、实验复习的注意事项
1、对每一个实验的实验目的、原理、材料及注意事项等进行比较记忆,要认真领会每个实验的设计意图和总结实验方法,可对教材实验内容进行适当拓展创新训练。
2、分析和研究教材中的经典实验,总结和领悟实验与探究的过程和方法。
3、重视实验的探究过程。
一、用设问切入,激发兴趣
兴趣是最好的老师。如何激发学习兴趣,是每一个教师都要随时加以研究的课题。高中物理教学尤其如此。基于这一点,笔者在教学的过程中经常有意识地给学生补充课外学习资料,这些资料一般都是与某些物理规律的建立过程相关的内容。笔者的用意之一,就是要让学生首先感觉好奇——“好玩”,继而产生越来越浓厚的学习兴趣。
比如,高一开学的第一节物理课,过去笔者大都是“照本宣科”地讲《绪论》,教学效果一般都不理想。经过反思,感觉到学生在初中已经学过物理,就不一定还要抽象地在理论上去重复地强调物理学科的重要意义了,可以先形象化地描述物理学的研究内容,在内容描述的过程中涉及到物理学的研究范围——从微观到宏观,宏观涉及到宇宙的概念,引出悬念。因此,之后笔者再讲这一课时,就尝试以设问的方式切入教学,依靠一连串的问题推动教学逐层深入地开展。如,“什么是宇宙”——“上下四方曰宇,古往今来曰宙”,即空间和时间上的统一;“宇宙从何而来”——大爆炸理论初步“膨胀说”;“宇宙将向何处去”等等。如此海阔天空地从空间和时间两个维度提出设问,很多学生会因为一时弄不懂而不能做出准确的回答,但好奇心会油然而生,由好奇到积极思考,进而经历知之、好之、乐之的发展,进入兴趣盎然的学习境界。
再如,教学《光的衍射》,这节课的知识点只有一个,即光的衍射条件,课上如果就教材泛泛地讲解,很难提起学生的学习兴趣,效果也不好。我曾尝试着把现实生活中的衍射现象一一列举出来并设问,如“沙尘暴天气为何天是微红色的”,“马路的十字路口为何是红绿灯”,“通常所说的光芒(眼睫毛的衍射)是怎么回事”等等,并引导他们注意观察课上进行的相关实验现象,再设置问题让学生自己先去感受、琢磨。实践证明,这样设计课堂教学,能使学生对课的内容产生好奇,进而激发强烈的求知欲望。
二、从实验着手,直观引导
物理是以实验为基础的学科,物理学中的每一个概念、规律的发现和确立主要依赖于实验。因此,在高中物理教学中加强学生实验方面的训练,无疑是提高物理教学质量的一条必由之路。
在教学过程中,我非常注重用实验去说明问题。能演示的就都去实际操作进行演示;不能直接演示的现象则通过电脑模拟,如完全失重时的一些物理现象将消失,可以拿矿泉水瓶演示,动量定理中力的时间累积效果可用鸡蛋(熟)实际操作,衍射现象中的光芒可用小灯泡演示等等,这些小实验取材方便,还能增加学生的学习兴趣和感观效果。
物理实验离不开测量,测量是实验科学最本质的东西。从某种意义上讲,结果准确的实验就是成功的实验,反之就是不成功的实验。因此,在教学过程中,还应该让学生掌握一些必要的实验误差的基本知识。在设计实验方案时,要求学生尽量消除实验的系统误差;在选择实验器材时要考虑它的精确程度;在处理实验数据时,要尽量采用相对来说最科学的方法,如图像法。还要加强重要实验的方法教学。如,高三第一轮复习电学实验时,总结起来就是电阻的测量,把电阻的测量方法都总结起来:替代法、伏安法、半偏法、欧姆表法、桥式电路法等,以及通过这些基本方法衍生出来的其他方法,如安安法、伏伏法等,把这些基础实验和基本方法都熟知后,学生就可以自行设计实验了。
三、要深入浅出,培养能力
物理习题课的目的无非是要培养学生的理解、分析、推理等能力。所以,物理习题的教学应围绕这个目标来进行。高三时,学生对所有的物理知识都已有不同程度的掌握。笔者在高三教学过程中,尝试着按照解题方法来讲解物理习题,例如理想化法、整体法、隔离法、等效替代法、小量分析法、叠加法、对称法、图像法等,感觉这样实施教学,比较有利于学生掌握一些重要的解题方法。当然,这些方法在习题布置时还要定期使用,这样才更有利于学生产生深刻的印象和认识。
1.实验在初中物理中的重要地位及作用
众所周知,物理是一门以实验为基础的科学,学生最感兴趣的也是实验部分。爱因斯坦说过:“兴趣是最好的老师”,抓住学生的兴趣所想,调动其积极性,对教学也起到了事半功倍的效果。在教学实践中,我也发现初中物理实验教学部分存在一些在探究的实验方法上的共性,下面结合实际的应用中谈谈自己的想法。
2.初中物理实验中探究方法的共性与内容
何谓共性,指一般、普遍、概括的性质或状态,统统适用,完全的可应用性。初中物理实验的探究方法是多种多样的,正确的掌握物理实验的探究方法,揭示要研究的物理现象、物理规律的本质属性和内部规律。但纵观实验还是有几类在研究方法上的共性的实验。以下是我在物理实验教学中的一些发现和浅见,仅供参考。
2.1 共性试验一——巧用累积法
一般用于测量,被测量的量太小不易测量,方法就是把多个相同的量集中起来,再除以被测量的数量。如苏科版八年级物理上第五章中活动5.3用刻度尺测量一张纸的厚度:下册第六章活动6.2测量一个金属回形针的质量。像这样小的量无法用刻度尺或者天平去直接测量出,所以一般可以采取累积法(或以多测少法)。
2.2 共性试验二——学会控制变量法
在研究涉及到几个变量的物理问题时,常常采取只允许一个条件改变,其他条件不变的方法来进行探究。简而言之,就是只让一个因变量发生变化,其他因变量不变,从而得出这个因变量对结果的影响。这种方法就是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。
在初二物理实验教学中,几乎多数的实验方法都涉及到这样的研究方法。比如在刚接触物理声现象中的第一个实验关于探究声音是如何传播的问题中就已经渗透控制变量的思想了。其中有一个简答题,设计一个简单易操作的实验证明固体可以传播声音。在讲解中就可以适当的介绍控制变量的思想。提出“当在桌子一头敲击,另一头贴着桌面桌面的耳朵听到的敲击声就一定认为是固体传来的而不是气体传来的呢?引导学生去分析去比较,就能使学生体验到这种思想。
例如在研究电功与哪些因素有关的实验中,将两个不同阻值的电灯串联,保证通过他们的电流相等,研究电压与电流做功的关系:再将两个电灯并联,保证通过他们的电压相等,研究电流大小与电流做功的关系。
如“探究影响滑动摩擦力大小的因素”、“压力作用效果与哪些因素有关”等实验都用到控制变量的方法,在教学中逐步教会学生使用这种方法去研究某个问题,培养学生的思维能力。
2.3 共性实验三——妙用等效替代法
等效是一种抓住连个看来不同的物理过程,寻求其相同的效果之处。当在研究某一个物理现象和规律中因客观条件的限制,很难揭示物理本质而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的一种方法。例如在估测某种未知液体密度的实验设计方案中,质量可以直接用天平测出,其体积可以用装满水的质量和水的密度来替代,问题就迎刃而解了。又如在探究平面镜成像规律的实验中,用玻璃板代替了平面镜,因为两者在成像特征中有共同之处,学生容易接受。而玻璃板又是透明的,能通过它既可以观察到像的大小,像与物之间的距离,得出物与像大小的关系,位置关系。研究物体在受到两个以上的力的作用时,为了简化和方便,用另外一个力单独作用在那个物体上,并且让它作用的效果与那两个力共同作用的效果相同,那么这一个力就可以代替那两个力了,并且我们把它称为合力。这里用的也是等效法。用这种等效替代的方法来研究成像的特点,效果明显又直观,达到实验教学的最大目的。
2.4 共性实验四——通过对比法找异同
“比较”是人们常用的研究方法,是找出事物之间的差异点和共同点的研究方法,通过事物间相同特征或不同特征的比较发现它们之间的内在联系和根本区别。例如在探究光的折射规律的实验中,教师可通过实验比较光的反射规律的研究方法,从而引导学生去寻找三线两角的关系,从对比中找出两个规律的相同和不同之处,便于学生记住这两条规律:又如在“研究物体浮沉条件”时,用自制的教具潜水艇来探究的时候,当向其中注水时潜水艇下沉,当向外排水时,潜水艇上浮,通过对比得出浮沉条件。例如有关发电机和电动机的内容,并进行比较,会得到它们的结构不同;用途不同;能量转换不同。这种方法也可以用在不同物质在单位面积上所受的压力不同做比较得到压强的概念:在重力与压力的区别,作用力与平衡力的区别,蒸发与沸腾的区别,晶体与非晶体的区别,凸透镜与凹透镜的区别等等。这样不但学生掌握起来十分容易,而且印象也更加深刻。
2.5 共性实验五——问题转换法
当研究的对象较为抽象,不便于直接观察与测量,但是由于他能产生一些特殊的现象,可运用已知的问题来转化,实行“等量代换”从而来认识和掌握它们,获得结论。例如研究分子无规则运动时,由于分子十分小不易观察与实验,进而转换成研究固体、液体、气体的扩散现象。例如奥斯特实验可证明电流周围有磁场:用手机能打电话可证明电磁波的存在;又如在长度测量中有“化曲为直法”,多用于测量地图上铁路线上的长度及圆柱体的长度:在“组合法”测量中用直尺和三角板测椎体的高度等。这类问题转换法的方法可以促使学生思维得以发散,设计实验的能力也随之提高了。
2.6 共性实验六——类比法迁移学习
两个对象之间在某一方面的类似性或同一性,以此类推出其他方面之间也可能类似或同一。简单地说一些抽象看不见,摸不着的物理量时,由于不易理解,我们就拿出一个大家都看得见的且与之类似的量来进行对照学习。这类实验的探究方法对启发和开拓学生的思维能力十分有益,也给我们提出科学假设和探索新概念的途径,对物理学的发展对学生的学习物理有着巨大的作用。如在研究声音传播方式的时候,借助于学生看得见的水波来形象地认识声波:在讲解压强概念,可与密度类比,比值定义法来学习压强的定义、单位、物理意义。又如在学习原子结构模型时候,我们类比太阳系行星结构,原子核可以类比于太阳,核外电子类比于行星,它们在空间结构和运动方式上都是相似的。这样化抽象为形象,使学生理解物理概念来更深刻容易多了。
关键词:初中物理;实验教学;创新能力
一、前言
随着我国教育改革的推进,培养并提高学生的创新能力成为学校教学的最重要任务之一,这也是顺应时展潮流的必然选择,尤其是在初中阶段重视培养学生的创新能力十分重要,因为初中阶段是学生的思维逻辑逐渐成熟的阶段。下文中,笔者分析了初中物理实验教学的现状,并就如何在实验教学中有效的培养学生的创新能力给出了自己的建议。
二、初中物理实验教学的现状
初中物理的实验教学是培养学生创新能力的有效手段,因此实验教学质量的高低影响着学生的创新能力的培养和提高,那么,目前我国初中物理教学的现状是怎样的呢?
一是部分物理教师缺乏对实验教学的正确认识。初中的物理课程大多数是在教室内进行的,以理论和原理的讲解为主,部分教师缺乏对实验教学的正确认识,对于教材中涉及到实验的内容,他们选择在课堂上做演示实验。演示实验确实能够吸引学生的兴趣,调动课堂氛围,但学生只是在座位上观察,如果让他们自己操作他们可能会忘记步骤甚至完全不知所措,对于实验过程中的一些注意事项学生掌握不到,也体会不到亲自动手操作的乐趣。
二是实验课程的时间安排不合理。部分学校对实验课的安排节次比较少,可能一周只有一节实验课,而学生一周内学习的物理知识和原理不可能在一节实验课内全都得到验证。这样的课程安排不利于学生的实际操作能力的锻炼和提高,也严重影响着学生的学习效率。学生学过的物理原理如果不能通过学生亲自动手操作实验得到及时的验证,学生很快就忘了原本学会的知识,即使是记得也可能是机械记忆,不利于学生的物理学习能力的提高。
三是先M的实验器材相对缺乏。随着我国经济的发展,我国教育教学方面的器材也越来越先进,然后由于资金不足或者意识程度不够等原因,部分学校的物理实验教学设备相对陈旧,甚至有的偏远地区的学校没有实验室、没有实验器材,这种情况严重影响着物理实验教学的发展,影响着学生的动手操作能力的提高,进而严重的影响了学生的创新能力的培养和提高。
三、初中物理实验教学中培养学生的创新能力的措施
一是引导学生学会独立的设立实验方案。独立的设立实验方案能够有效的培养学生的创新能力,因为在设计的过程中学生能够根据学习过的物理知识进行独立的思考和总结,在这个过程中,物理教师可以把简单的方法教给学生,不做实际演示,让学生自己思考,在设计的过程中学生可以加入自己的新的想法,进而学生的实验设计能力得到培养和提高。
二是将物理原理和学生的生活实际相结合。在实验课进行前,物理教师可以导入与学生的实际生活相关的物理现象,以吸引学生的兴趣,调动学生对物理实验操作的积极性,比如“同学们,你们家里有没有遇到过这种情况?灯泡突然不亮了,但不是停电了,检查后发现灯丝断了,然后换了一个灯泡就好了。你们知道这是为什么吗?接下来我们将通过本次实验课揭晓谜底。”然后在实验课上教师首先讲述断路的原理,接下来进行实验演示,指导学生进行动手操作。学生明白了其中的道理后也就明白了灯泡灯丝断了的原因是断路。
三是鼓励学生自制简单的实验仪器。自制简单的实验仪器能够有点的调动学生对实验课的兴趣,还能够使学生的独立思考、动手操作能力和创新能力得到提高。物理教师可以提前几天布置制作简单实验仪器的任务,在实验课开始前教师让学生们展示自己的作品,并鼓励学生到台山演示其作品如何操作。教师要及时的给予学生表扬,学生在收到同学的崇拜和教师的表扬后其学习物理的积极性会更加的高昂。
四是加大对实验器材的投入,引入先进的实验器材。先进的实验器材是物理实验课得以进行的最基本条件,也是提高学生创新能力的最基本保障,因此学校要加大对实验器材的投入,注重引进先进的实验器材,建立实验器材规范管理的规章制度,以在满足学校课程需求的同时保护实验器材,以延长器材的使用时间。
五是合理利用课外活动。除了物理实验教学以外,课外活动也是培养并提高学生的创新能力的重要手段,因此初中物理教师可以定期的组织学生进行物理课外活动。课外活动可以引导学生进行一些与实际生活相关的小实验,比如通过组织学生利用光学知识测定校园内旗杆的高度,或者组织学生制作潜望镜等。
四、结语
初中阶段是学生的思维逻辑逐渐成熟的阶段,因此这个阶段是培养学生的创新能力的关键时期,作为初中物理教师要学会有效的通过实验教学来培养学生的创新能力,因为培养并提高学生的创新能力是学校教学的最重要任务之一,这也是顺应时展潮流的必然选择。
参考文献:
一、改进演示装置,精心设置问题,指导学生科学观察,提高效率
演示实验一般是指在课堂上配合教学内容由教师操作表演的实验。其作用是将一些抽象的物理概念和规律通过演示实验能较生动形象地为学生所接受,还能将教师的感情、思维方法、操作技能以及科学作风等形象地展现出来,使学生受到深刻的感染,学到更多的内容。经过近一年多的实践研究,笔者发现做好演示实验,第一要准备较为理想的实验装置;第二要根据学情,认真编写学案,尤其是实验环节,重点在于实验前、实验中、实验后的指导。演示实验前预设问题,引发学生思维。演示实验进行中预设暂停。指导学生带着问题观察、及时记录现象、演示实验后引导学生分析、加工,得出结论。经过这样的改进,教学效率有了大幅度提高,极大地调动了学生学习物理地积极性和主动性。可见演示实验要确保成功性,演示的现象必须明显、直观,可见度大。所用的仪器要足够大,灵敏度要高。仪器置放的位置要达到一定的高度,使全班同学足以看清。同时演示的器材结构要简单,操作要方便,易使他们接受知识和运用所学的物理知识去分析研究周围的事物。
二、视频演示,清晰、省时、不受环境制约,效果好
在实际物理教学中我们发现:少数传统的演示实验需要较长的时间,有的受当时天气的影响,在现有课堂情况下效率较低,不仅实验过程长,而且清晰度较低。不利于学生思维能力及学习效率的培养,因而采用现代多媒体技术。在课后拍摄下实验的整个流程,让学生欣赏视频。为便于教学,引起学生的思考,拍摄成几个小片段,这样学生的可视性很好,同时学生的思维连贯,极大地提高了课堂教学效率。例如:在研究磁感线的概念时,学生对于磁感线是假想曲线,理解起来较困难。在教学中做演示由于仪器是水平放置的,学生观察不到,效果极差,而拍成视频,将几种特殊的磁感线分类进行研究却收到了很好地效果。学生先观察条形磁体的磁感线,再观察马蹄形磁体的磁感线,同名磁极的磁感线和异名磁极的磁感线,非常清晰,学生观察到铁屑的有规则排列,思考归纳出磁感线的特性,整节课学生积极参与思维,认真观察,思考解决磁感线描述磁场的问题,提高了学习效率。
三、注重新演示实验的研发
1.在形式上研发的新演示实验――器材的研发:
物理对器材的要求是安全、操作方便、损耗少、实验效果好。实验器材的选取和准备对实验能否开设及实验能否成功起到了关键作用。课本上的每个实验都列举了实验器材,有些实验器材比较普遍,效果也好,可采用;有些实验器材受条件的限制,就不予采用,需要删选出一些取材方便、操作简单、观察效果好的实验材料。例如:“色光的混合”实验是光学中的一个重要实验,做好该实验可以帮助学生很好地理解单色光、复色光、光的三颜色、彩色电视机的色彩、透明物体的颜色等相关问题.但按照课本上介绍的实验器材操作,效果很不明显,而用LED灯代替,效果非常明显。
2.在实验过程上研发的新演示实验――拓展步骤的研发
学生在实验操作过程中会针对问题,记录数据,但有时观察得不仔细,考虑得不全面,导致结论片面进而出现错误。我针对学生实际,在原有实验步骤的基础上,增加实验步骤,或设计两个对比实验,指导其认真观察分析,考虑周全,避免偶然性,提高课堂教学效率。
大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中我安排了大小试管的实验。先把两个试管套在一起,倒置,小试管下落,学生分析是试管受重力导致的。后将大试管内灌满水,再将小试管底向下插入,倒置,发现小试管反而上升了,给学生很深刻的体会。然后又设计了两个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。实验结果与分析、推理的一致性,加深了学生对大气压强的认识,同时也培养了学生的思维能力。接着进行“马德堡半球”实验,证明大气在任何方向都有压强,而且大气压强可以产生很大的力。从而使学生对大气压的理解具体而鲜明。
3.在内容上研发的新演示实验
由于我校学生大部分是外来民工子女,孩子的学习习惯、知识储备相对较弱。所以有些物理概念、原理较难理解,因而我在深入了解学情的基础上,针对较难理解的问题适当增加新的实验,以便于孩子们的理解。例如在学习“平面镜成像”一节时,我做了一个演示实验引入,在玻璃板前面点燃一只蜡烛,后面放一个烧杯,当向烧杯中倒水,会出现一个奇特的现象,蜡烛在水中燃烧,使学生产生浓厚的兴趣。
在“惯性”一节的末尾,我安排了一组对照实验,使同一小车从斜面的不同位置滑下,再使不同的小车从斜面的同一位置滑下,分别记录小车滑行的距离,再提问:能否得出惯性大小的影响因素呢?从而引发学生思考,也为下一节突破难点“惯性大小与速度无关”做准备。
4.在实验主题上研发的新演示实验
在物理教学中涉及到概念、规律或应用时,课本既没有演示实验,也没有分组实验,此时,教师可引导学生一起提出问题,设计实验方案进行实验。
在研究“物体的浮沉条件”时,我们备课组一直思索对于这样普遍的现象,如何更加吸引学生的研究兴趣,最终想到了煮饺子,将家里煮饺子的过程拍摄成视频,请学生思考在几个阶段造成饺子下沉、上浮的原因,学生特别激动,兴趣点极高,极大地提高了教学效率。
在初三接触功率时,涉及到测量人爬楼梯时的功率等问题,学生错误率极高,为此我们备课组安排探究运动中的功率问题,结合即将举行的校运动会开展跳绳、举哑铃、蹦台阶、引体向上等四个运动中功率的测量,学生自行设计实验方案、自行设计记录数据的表格等,极大地调动了学生学习物理的积极性和主动性。
关键词:初高中物理的衔接 调整教学方法 加强学法指导 动手(画图)、动脑(思考)、开口(提问) 提高数学能力 降低教学及考试难度
【中图分类号】G6【文献标识码】 【文章编号】
高、初中物理相比,学习的内容深度和广度有了明显的质的变化,高一学生学习方法也不太适应高中物理的学习。学生在初中学物理的时候,由于问题定性分析多,解题思路简单,依靠模仿和记忆就可以取得较好的成绩。于是养成了依赖习惯,不善于独立思考,总希望老师讲清楚一切,碰到新题型,便望而却步。
高中物理学习则以定量研究为主,数学能力、逻辑思维能力等各方面的要求明显提高。高一物理开始学习运动学,要学4个基本公式、2个推论、还涉及6个比例式,处理问题要联立方程求解,一下子把物理由定性的描述推向定量的分析,难度增加了许多。加上物理的“矢量”、解二次方程、三角知识、代数运算,学生深感难度太大,从而产生畏难情绪。很多学生反映:“物理难,化学繁,数学习题做不完”。针对以上情况,建议物理教师采取以下措施:
1、注意初高中知识的衔接
初、高中物理虽然差距很大,但有许多“连接点”,象力、运动、功、能等,要充分利用这些“连接点”,把高、初中知识有机地联系起来。对有些初中学过的知识,象分析受力、重力、牛顿第一定律等在高中注意拓宽与深化。例如牛顿第一定律初中已经学过,课堂上对惯性及其应用与防止可以少用时间,而对理想实验方法要多多学习体会。
2、调整教学方法,加强学法指导
著名教育学家林崇德曾说过:“育人的过程不科学,接受教育的人会很痛苦”。 教师只有充分了解学生,尊重学生的认识规律,不断调整教学方法,才能提高教学效率、促进学生素质全面提高。
新高一学生的认知能力、概括能力、想象能力、判断能力处于比较低的发展水平,抽象思维水平较低。我们在物理教学中要特别注意联系实际,重视物理实验。规定的演示实验要全做,方便的话改为学生实验;能在实验室做的一定去实验室做;另外还可以创造条件做一些课外小实验。这样不仅变抽象为形象,有助于学习知识、加深理解,还可以培养学习物理的兴趣。比如自由落体运动一节教学中,“铁块与鸡毛谁下落得快?”学生做了牛顿管实验后,感觉不可思议,继而自觉思考得出结论:没有空气阻力的真空中二者下落一样快!可谓不看不知道,物理真奇妙。尽量采用多种教学手段,立体式多层次的进行教学,从而实现初、高中的平缓过渡。比如洋思中学的自学法、课堂讨论法、实验教学法等等。
3、培养学生动手(画图)、动脑(思考)、开口(提问)
学习物理离不开做题,物理解题程序一般是:弄清物理图景分析物理过程建立物理模型建立方程求解讨论结果。物理问题的分析总是从审题开始 ,迅速、准确地读懂题意 ,对于解题是非常重要的。而审题时 ,画运动过程示意图、受力图非常重要,示意图是思维的平台----能把抽象问题形象化。训练学生边读题边画示意图,同时标示已知量、未知量。在示意图的帮助下,可以把物理过程图景化,从而使学生形成清晰的物理过程,建立正确的物理模型。可以说,画运动过程示意图是解决运动学问题的关键;做受力图和运动图示是解决动力学问题的关键。
可是,很多学生在解题时只知用列式计算,很少画示意图,通过问卷调查发现:不习惯用图示法分析问题的占45%左右;更多的学生不会画图.经常会遇到这样的情况:有些学生来办公室:“老师这题我不会做”,但是,一旦引导他们把题目仔细审题,再画运动过程图(受力图),把题中条件图示化后,学生往往会顿然领悟。老师在课上利用示意图来讲课,要特别强调作示意图的重要作用,作业习题求解一定要画示意图.笔者总结了解题四字诀:画(图)、标(条件)、列(公式)、算(结果 ),以及16字顺口溜:“手动心动,心随手动,手巧心灵,必定成功”.
还要大力提倡学生动口,积极动口回答课堂老师提出的问题,千万不要有害怕答错而不敢开口的想法。有问题大胆开口质疑,学生间也可辩论争议,使问题及时得到解决。
4、重视数学知识的应用
高中物理对学生运用数学分析解决物理问题的能力提出了较高要求。如:匀加速直线运动公式常用的就有10个,每个公式涉及到四个物理量,其中三个为矢量,并且各公式有不同的适用范围,学生在解题时常常感到无所适从;用运动图像描述物理过程也不少,如v-t图像,s-t图像,a-t图像等让学生眼花缭乱,学生经常需要分析图线的曲直、斜率、横(纵)截距、面积等物理意义。这些是学生进入高中感到物理难学的主要原因。学生在计算过程中经常出现错误,甚至一些很简单的数学计算,也会出错。因此,在教学中要加强学生的数学计算能力的培养,特别是一元二次方程的解法、二元一次方程组的解法等。
5、降低教学、考察难度,让学生尝试到成功的快乐
不少教师“一步到位”的思想使得授课的难度加大、内容加多,有的教师甚至加到高考难度。学生分析、归纳、综合、判断能力、思维深度正处于初步发展阶段,教师要求能力太高,造成学生惧怕学习物理。
物理学习中,观察能力的培养、分析物理现象、解题技巧等的点拨,是物理学习的关键点。下面,就从这些方面,简单谈谈初中物理教学中的几点体会和实施策略,以期共享。
1.利用第一节课,激发学习兴趣
1.1 物理研究的内容广泛激趣。第一课让学生明确物理研究的内容非常广泛,如力学、热学、电磁学、光学、原子结构等,广泛的知识范围,让学生对物理充满兴趣,充满神秘感和好奇,产生欲罢不能之效。
1.2 借助于生活中的物理现象而激趣。用多媒体呈现学生日常生活中的现象,如闪电、日全食、天空中的云、挖机的工作原理、游乐场里的摩天轮等设施,以及身边的物理现象,如呈现一段视频,将10枚硬币叠放在一起,用非常薄的直尺,将中间的一枚推掉,其它的岿然不动的现象,让学生好奇,再让他们亲自试一试;呈现四大自然景观之一--雾凇美景的情境;雨后的树叶上的雨滴不落下、大海中的游船能漂浮在水面上等,再用三棱镜分解七色光等,引导学生回顾冬天时穿的衣服的静电现象,梳头时的静电屏蔽等,让学生感到物理就在身边,从而激发学生学好物理的愿望。
1.3 借助于物理学对社会的作用激趣。物理学是科学技术的基础,人类历史上的许多发明,都与物理有直接或间接的关系,如蒸汽机的发明,电能的开发与运用,我国的秦山核电站等,激发学生探讨的激情。
2.以成功的体验,激发学习兴趣
一线物理教师都会有共同的体会:刚开始学习物理,兴趣浓厚,后来难度增加,而兴趣逐渐减弱。因此,教师在教学设计时,应该设计简单、熟悉的问题,如对于"长度测量"的教学时,小学二年级的数学中就涉及到,再提出长度测量的工具有哪些?换算单位是什么?5m=( )dm=( )cm?这些问题待学生们回答之后,告诉学生,以后的中考中也出现类似的简单问题,只要信心,都可以不失分……这样,让学生们在学习中享受成功的喜悦、品尝学习得乐趣。
3.以操作实验,激发学习兴趣
学习《物质的密度》时,呈现奥运会上对获奖运动员颁发的奖牌,而提出问题:怎么鉴别这些奖牌是纯金制作还是镀金制作的?问题提出后,让学生自主、合作提出实验问题、设计实验方案、提出设想、制定实验步骤和实验计划……主体地位的体现,合作学习的开展,实验的自主操作,课堂成为学生们的天地,课堂效果好不言而喻。
对于液体体积的测量中"量筒和量杯"的认识,教师也可以让学生自己从形状上分析量筒和量杯的不同,说一说量筒和量杯的主要作用,说说量液体时,怎样读取数据等等,在这个环节,教师的"导学"不应忽略对学生答案的补充和拓展,如多数学生会回答量筒和量杯可以测量液体的体积,而忽视对不规则的固体体积的测量……
知识的运用,实验的操作等,学生们乐在其中,感受物理学习的乐趣。
4.以解决生活化的习题,激发学习兴趣
解决问题,对于学生们来说是枯燥和乏味的,习题课堂通常看到学生们昏昏然睁不开眼,东张西望等待下课、等待游戏的课间,学生的参与率远远降低,课堂有利率提高。笔者认为,习题的设计和选择是否吸引学生的注意力的关键。
如学习"体积"时,如果给出这样的选择题,定会吸引学生的兴趣:一个中学生的体积可能是( )A 5dm3 B 50dm3 C 500dm3 D 5000dm3 这个问题的给出,学生们估计开始会为之一振:通常提到学生用身高、体重,怎么问到体积呀!问题既有吸引力是提高学生兴趣的前提。问题的分析和解决是促使学生思维的关键。教师可以给以提示:要知道一个学生的体积,首先应该知道学生的体重和人的密度。"人的密度"一提出,学生又会感到好奇,液体、固体有密度,人也有密度,可笑!此时,教师引导学生说出水的密度是多少,再引导学生人体的70%以上是水,那么,人体的密度与水的密度基本相等。那么,选择项先择哪一个,关键在于学生的质量的确定,让学生估计自己的体重是多少?再告诉学生,正常的初中生,体重在50kg左右,根据体积的计算公式V=m/ρ,答案自然浮出水面。
这样的问题分析,一次次引起学生的好奇,层层激发学生学习的兴趣,并在乐趣、好奇中掌握解题思路和解题方法。
再如一个实验操作题:在做"水的沸腾实验"时,一位学生在操作的过程中,发现从加热到沸腾用了好长时间。那么,你帮他找找理由,分析可能是____的原因造成的,解决的办法是______。
这个问题是错因分析题和纠错题,这类问题是学生实验中常见到的问题,实验本身不难,关键是及时发现问题、及时解决问题。
【关键词】初中物理 探究性实验
探究性实验教学是初中物理教学的重要任务之一,它是指在教学过程中,教师对知识不直接给出结论,而是通过创设情境,启发诱导学生思考、提出问题,让学生利用已有知识和生活体验自主地进行物理实验探究,最终得出结论获取知识的实验。应该说,探究性实验教学是物理教学的一大进步,尊重了学生在教学中的主体性。然而,在教学中,笔者发现一些初中物理教师在进行探究性实验教学时,缺少目的性、原则性和尺度性,导致教学效果不甚理想,笔者认为,要想做好初中物理探究性教学,必须遵循适度原则,可主要从以下几个方面进行尝试和探讨:
一、确立合适的目标
每一条河都有自己的方向,人在做每一件事情的时候也应该确立明确而适合的目标,教师在进行初中物理探究性实验教学的时候也应该如此。在教学中,笔者发现,有些教师在教学中缺少目标意识,将物理探究性实验课变成了活动课,导致学生自由散漫,只顾着看新奇现象,忘记了知识点的学习。也有的教师,给初中物理探究性实验定的教学目标太高、太大,比如在进行压强实验时,重点目标就是让学生认识到压强与力、受力面积的关系。然而有的教师,却在设定教学目标时,要求学生学会一分为二地看待问题,这已经突破了物理的领域,拐到哲学领域中去了。对于初中物理探究性实验来讲,每一个实验都跟课本的知识点密切相关,作为教师,教学目标就是通过实验掌握知识点,并能够灵活运用。
二、选择适当的实验
初中物理探究性实验虽然是教学的重要任务,但是由于受课时、实验器材,以及实验的复杂程度等因素的影响,不可能在课堂上进行太多的探究性实验。因此这就要求教师要选择合适的实验进行探究性教学,而不是像某些教师一样,在进行实验时,眉毛胡子一把抓,没有重点。对于初中物理教师来讲,一定要合理选择探究性实验题材,对于一些容易理解,非常直观的实验,可不采用探究性实验的方法,如刻度尺的使用、温度计的使用等等。而对于一些较为复杂,又涉及到初中物理重要知识点的实验,要积极采用探究性教学法,如凸透镜成像实验、浮力实验、压强实验、电磁实验等等,一定要将教学资源、教学精力放到重点实验中来。
三、安排适宜的分组
对于初中物理探究性教学来讲,分组是一种有效的教学方式,探究性教学离不开同学之间的合作和讨论,因此,作为教师,应该在进行探究性实验课时,对学生进行合理的分组。在教学中,笔者发现,一些教师不会分组,往往简单地以座位的横排或竖排为单位,进行分组,根本没有考虑组与组之间的实力对比和组内成员之间的协调性,导致小组讨论不能有效开展,冷热不均。因此,作为初中物理教师,要综合考虑学生的性格活跃度、学生的学习水平,以及学生互相之间的关系等等,确保小组的实力相当,小组成员搭配也要互补、相得益彰,既要有善于总结型的同学,有积极发言型的同学,也要有思维缜密型的同学,确保小组讨论旗鼓相当,热烈活泼。
四、给予适时的启发