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初中物理实验包括演示实验、学生实验、课外小实验以及课堂内外进行的一些实物观察。而实验教学就是以实验为根本方法的一种教学活动。在我个人看来,初中物理教学的关键是搞好实验教学,笔者在教学过程中,对物理课堂实验教学作出的一了尝试,以提高初中物理实验教学的质量,下面具体论述:
第一,教师要完善地演示实验
演示实验在初中物理教学中,不仅能使学生获得一些基本的物理知识,培养学生一些基本的观察能力与思维能力,还能培养学生正确使用仪器操作的实验技能和求实的科学态度。因此,教师在演示实验教学中应避免“讲实验”,有些物理知识,光凭教师嘴巴讲,学生没经历过,心理上很难接受。另外,在演示实验教学中,应避免实验前不向学生作说明,否则学生不知实验目的、观察对象,更谈不上如何去思考,学生就变成了“看把戏”。因此,教师在实验前应向学生介绍仪器,说明观察研究的对象和重点,并提出问题,让学生思考,在演示实验教学中,教师要注意避免在演示实验操作中,自身操作不严谨,不规范,随心所欲,这对培养学生的实验能力会带来很大的负面影响,因为教师的一举一动都深深地影响着学生。因此,教师在实验操作中要注意规范。另外,在课堂演示实验教学中,由于教师主要在讲台上演示,教室又有那么大,学生又有那么多,这就要求教师在设计演示实验,选择演示仪器时要注意让全部学生都能看得见,看得清,看得明白。在演示实验教学中,还要避免忙于操作,不注意引导学生思维,这样学生的思维能力没有得到提高,将严重阻碍学生今后的发展。
第二,多做教材中没有的实验,突出实验教学的自主性、创新性
现在初中物理教学中的实验几乎是书本上的。在实际教学中,教材上没有的实验教师也要尽力去做,统一实验也要举一反三,开发老师创新思维的同时也开发了学生的思维,可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以把我们日常生活中的物品加以有机组合利用,用来作为实验器材。一些经验告诉我们,一个成绩优秀的物理学生对物理现象和物理过程具有很强的“悟性”,这样的“悟性”源自于平时的感性认识。对物理学习有困难的学生,其最大的困惑不在于自己的智力因素,而是缺少对生活的用心观察,因此作为一名物理老师,最重要的任务是尽一切可能在课堂上给学生展示丰富多彩的物理现象和物理情景。同时,初中物理实验教学过程要给学生留有较充分的思维空间,充分发挥学生在实验过程中的主观能动性,调动他们的积极性、主动性。在老师指导的基础上,培养学生逐步形成独立设计实验步骤,独立选择实验器材,独立进行操作实验,独立设计记录表格,独立分析实验结果的能力,使学生能够独立地提出问题,尤其是能在别人看来没有问题或不可能有问题的地方提出有新意或有价值的问题,体现创新能力。
在实验教学过程中,往往会出现时间不足,实验效果缓慢,不明显等情况。在此实验过程中,我们应该多设计和创新新的实验方法来放大实验效果。比如在完成探究影响蒸发快慢程度因素的实验中,蒸发现象是缓慢的汽化现象,时间需要很长,实验效果不明显。在课堂上我是这样处理实验的:第一步,利用杠杆平衡的条件,在杠杆左面放蘸了酒精的棉布,在右面放上钩码,调节它们到支点的距离,达到杠杆水平位置平衡。然后第二步观察2-3分钟,看有酒精棉布的这一端是否翘起,如果翘起证明酒精已经蒸发;第三步重复第一步,(注意蘸取的酒精一样多),并把棉布摊开、给它加热风,观察需要1分钟左右,看有酒精棉布的这一端是否翘起,证明酒精蒸发比第二步快。通过比较学生能充分认识到影响蒸发的因素有液体的表面积、温度、空气的流动等因素。这种方法把本来不明显的实验通过力的改变,从而使杠杆的平衡发生变化,达到把实验现象放大的效果。
三、指导、鼓励学生做好课外小实验、小制作
物理小实验、小制作的题材广泛,材料集中丰富。器材不要仅仅局限于专业的实验器材,还可以是学生们自己动手制作的来源于生活的简易器材,这何常又不是一种提高学生学习积极性的方法呢?要引导同学利用各种来源于生活中的各种材料加深了同学们的记忆,比起专业的实验仪器更加丰富多彩,生动活泼,提高了学生们动手的能力。众多物理实验,从本质上说,都是一种生动的、直观的实践,学生在动手操作各种小实验、小制作的过程中,会变得思维活跃,情绪高涨,团队意识增强,通过完整的了解实验过程及结果,学生们学习到的物理知识就更深刻更加牢固。教师要鼓励学生做好课外小实验、小制作,适时地加以引导和点拨,对这些小制作要定期评比,做得好的要及时给予肯定和鼓励,以激发学生的创造热情。如:在学习声音的特性、重力、生活中的透镜等知识后,可让学生制作不倒翁、模型照相机等小制作;学习了《汽化和液化》这节后,可让学生做做《纸锅烧水》的小实验,有趣的实验会像磁石一样深深地吸引着那些渴望求知的眼睛,有效的激发学生们的学习热情。
总之,在初中课堂教学中,物理实验是培养学生能力的主阵地,教师要不失时机地对学生中的标新立异的方法给予肯定、支持和帮助,鼓励学生大胆地猜想和独立地思考,并通过实验否定错误的假设或修正不完善的猜想,从而使学生解决问题的勇气、信心、毅力、科学的批判精神和创造力得到有效的培养。
参考文献:
[1]罗壮:《新课标下初中物理实验教学、探究性实验教学活动的开展应用》,《读与写》(教育教学刊),2011年第2期。
[2]余沐诤:《科学性探究学习在初中物理实验教学中的渗透》,《四川教育学院学报》,2004年第6期。
一、在初中物理实验教学中运用信息技术
1.抽象知识直观化.在初中物理教学过程中,教师和学生都会遇到一些问题,其中常见的问题就是知识点过于抽象,教师无法有效形容,学生无法正确理解,更无法合理利用所学知识点解决生活、学习中遇到的问题.运用信息技术,能够打破时空的制约,利用模拟实验,帮助学生参加实验活动,并在实验过程中领会教师无法确切传达的物理知识点.例如,在讲动、静滑轮相关知识时,教师可以安排学生利用网络搜集相关资料,利用计算机软件进行滑轮模拟实验.通过软件,学生进行滑轮模拟操作,进而理解“定滑轮改变力的方向、动滑轮改变力的大小”这一知识点.在学生掌握动、静滑轮基本知识以后,教师可以通过演示工具进行滑轮组实验演示,进而指导学生在滑轮组实验中的注意事项和操作步骤.
2.模拟实验真实化.有些物理实验,由于众多条件的制约,导致无法进行现实操作,或现实操作效果无法达到理想效果,那么便可以利用信息技术进行真实实验模拟.例如,托里拆利实验中的实验用品中包含水银,水银是一种有毒的液体,学生在实验中容易由于操作不当导致中毒,而利用信息技术可以将该实验仿真演示给学生.又如,均速直线运动相关实验.在现实生活中,没有物体能够达到这一效果,而应用信息技术可以将这一运动现象展示给学生,使学生直接观看到现实条件下无法达成的物理实验现象.
3.学生学习自主化.在新课改背景下,物理教学中强调学生的主体地位,突出学生的自主学习能力.要想提高学生的自主学习能力,教师就要激发学生对于物理学科的学习兴趣.学生只有对学习内容产生了兴趣,才能投入更多的精力,注意力更加集中.信息技术能够打破传统教学的空间束缚,将学生引入到宽广的学习环境中,激发学生的学习兴趣和自主学习动力,拓宽学生的思维空间,优化学生的思维模式,提高学生的学习能力.
二、信息技术环境下开展初中物理实验教学
一、信息技术与初中物理实验教学整合的途径
1.信息技术与演示实验相整合,弥补实验不足
受常规实验仪器本身条件的限制,物理课堂教学的演示实验效果常常不尽如人意。现在,我们就可以借助信息技术模拟一些现有条件下实验效果不佳、又很重要的实验,增强演示效果,弥补常规实验仪器实验的不足。例如,在做凸透镜成像规律的实验时,受到常规实验仪器的限制,蜡烛在光屏上所形成的物像并不随着物距的变化而产生显著的变化,这样的实验过程和效果严重影响学生对凸透镜成像规律和特点的准确理解。为了弥补这个实验的不足,我们可以通过多媒体技术模拟凸透镜成像规律实验,准确呈现蜡烛从无穷远处到小于焦距处整个变化过程中物距、像距和物像的连续变化情况,使学生对凸透镜成像规律的实验有一个完整、清晰的认识。
2.信息技术与实验操作相整合,提高动手能力
提高学生的动手操作能力至关重要。而现实的情况是,学校对物理实验重视不足,导致学生的动手能力捉襟见肘,操作不熟练,甚至会出现操作方法层面的错误,有时还会损坏实验仪器。一旦出现此类失误,学生就会对实验课失去兴趣,影响实验效果。这时,教师应该利用信息技术模拟常见的违规操作,如用体温计测量开水温度,用超过弹簧秤量程的力拉弹簧秤、把电流表的正、负极接反,将电压表与电流表位置的交换等,让学生知晓违规操作带来的安全隐患和“代价”,这样做的效果远非教师的诸如“注意事项”的空洞说教所能比。
3.信息技术与虚拟实验相整合,培养创新能力
由于实验条件、实验环境及实验水平的制约,往往会出现实验结果和相应理论不一致的状况,有的甚至大相径庭,这在一定程度上反映了常规实验室的“短处”。但是,如果利用信息技术,让学生走进网络虚拟实验室,这一问题便能迎刃而解。虚拟的实验室,可以为学生提供全面开放性的操作环境,学生可以无拘无束地反复进行实验操作,合作探讨实验过程,一些常规实验室无法“胜任”的实验在这里都可以收到很好的实验效果,这对于培养学生的创新能力大有裨益。
4.信息技术与动态实验相整合,增强教学效果
网络环境为教师教学提供了丰富的教学资源库,而且,网络资源具有信息量大、更新快的特点,物理教学中如果遇到一些学生难以理解的知识点,就不妨求助网络。例如,在进行“浮力”一节教学时,向学生解释浮力产生的原因是本节课成败的关键。为了避免抽象、难懂的说教,我在中国中小学教育教学网物理学科课件库网站下载相关课件顺利解决了这一难题。课件以动画的形式逐一呈现表示前与后、左与右压强的慢镜头,由于前与后、左与右所受到压力分别相等,所以小木块保持不动;由于上、下表面在水中所处的深度不同,当加载上、下表面压强、压力时,小木块便慢慢向上移动。至此,通过直观的动画、动态的实验就可以生动、形象地解释浮力产生的原因,教学效果显著增强。
二、信息技术与初中物理实验教学整合的原则
1.过程性原则
物理实验教学与信息技术的整合必须体现物理发现、探索、研究性学习的教学过程。“整合”应该是以物理实验教学内容、具体任务、能力要求的完成为目标,充分挖掘实验与信息技术的最佳结合点。
2.创新性原则
物理实验教学与信息技术的整合应立足于创新意识的培养。“整合”是培养创新思维产生的基本条件和出发点。“整合”的目的是为了进行“再创造”。
3.适度性原则
【关键词】初中物理 学困生 转化方向 转化策略
初中物理给学生的第一感觉是有趣,第二感觉就是学好不易。对于农村初中学困生而言这两种感觉尤为强烈。通常情况下,对这些学困生的矫正常常是基于目的的,即端正学习态度与不断刷题,这一思路有直接效果但持续性不好,笔者以为真正的转化策略,应当首先是确定转化方向,然后去确定转化策略。
一、农村初中物理学困生的转化方向
学困生转化的第一分析要素,就是要知道学困的原因是什么?农村初中物理学困生的分析有两个基本前提:一是农村背景;二是学科背景。事实证明,农村孩子在物理学习中表现出来的困难原因不外乎这样的几个:一是农村学生本来有着宽阔的生活背景,这原可为物理学习奠定丰富的经验基础,但是由于当前农村空心化现象严重,加上网络信息的冲击,造成了实际上学生的生活视野并不宽阔,因而事实上并没有丰富的经验来支撑物理概念的构建;二是物理概念都是通过具有一定逻辑关系的语言来描述的,学困生语言能力以及逻辑思维常常比较弱,这就造成了物理概念的构建过程不清晰,理解也常常是生硬的。所谓基础不牢,地动山摇,概念不清,规律就不明,利用概念与规律解题就会出现困难。
因此,农村初中物理学困生的转化,要紧紧围绕丰富学生生活经验、培养学生语言与逻辑能力这个方向来进行。而这个方向的确定又不是很直接的,比如说要丰富学生的生活经验,怎么办?是不是让学生去观察,去多做家庭小实验就可以了?又如要培养学生的语言能力,是不是多阅读就行了?逻辑思维能力又从哪里来?针对学困生转化这一具体问题,这些问题的回答都需要悉心思考。笔者给出的答案是:学生的生活经验要服务于物理学习,那就必须有针对性地进行观察或做做家庭小实验,这个针对性就是面向具体物理概念的针对性;而这些学困生的语言能力与逻辑思维能力,则最好在物理学科基本概念与故事的阅读中去积淀。有了这一思路,农村初中物理学困生的转化策略也就基本确定了。
二、农村初中物理学困生的转化策略
结合以上分析,结合具体的教学实例,笔者提出的农村初中物理学困生转化策略是:
第一,针对具体物理概念的生活体验。初中物理概念不少是生活经验高度概括后的产物,而有针对性的生活体验可以让学困生支撑起物理概念的构建。笔者在密度概念教学中发现一个问题,即如果根据课本上的探究过程去帮学生建立密度概念,会让学生感觉这个过程特别单调,而学困之生问题就更大。于是笔者就针对这些学困生事先做了一个工作:用几个纸杯和一个大的塑料水槽,在实验室的水池旁,让一个学生用一个纸杯等满一杯水,然后倒入水槽中,每倒一次,分别用m和V表示水槽里的水的质量与体积,于是m和V、2m和2V、3m和3V、4m和4V等,就成为他们每一个人对水槽中水的质量和体积的认知。这个过程中学生有针对性的体验,体验过程中不断地重复同一物质(水)的质量与体积,重复的过程中对它们的关系不断形成认识,于是同一物质的质量与体积的比值为定值就容易成为学生的直觉性经验,这种经验对于密度概念的形成来说,有着重要的支撑作用。
第二,基于物理逻辑的学科阅读。理解物理概念与规律需要基本的语言理解与思维能力,而这也是学困生的弱项。在建构阿基米德原理的时候,研究的对象是物体在液体中受到的浮力与物体排开液体重力的关系,人们为什么会想到研究这两者?这两者的关系又是怎样为人们所发现?笔者发现用阿基米德鉴别王冠的故事很有作用,对于这些学困生而言,这个故事的仔细阅读与关系梳理是很重要的:首先,王冠是不是纯金,是无法靠着颜色、软硬这些特性来判断的,而明白这一点,其实可以让学生认识到只有通过学过的密度这一特性才能作出判断;其次,怎样知道王冠的密度呢?这在故事中也是阿基米德遇到的难题,而阿基米德在洗澡时悟到的是什么?或者进一步问“洗澡”的物理意味是什么?而由这个故事引申出去,其与阿基米德原理有什么关系?这就需要将研究的对象转移到“被物体排开液体的重力”上来,即阿基米德洗澡时的灵感源泉――溢出浴缸的水,而思维到了这一步,与探究浮力大小与哪些因素有关的实验中的收集溢出的水并测其重力就有了联系了……在这样的阅读过程中,学困生有机会更清晰地梳理阿基米德原理的得出过程。
三、因材施教视角下物理学困生转化
以上两点策略是笔者在实践中摸索出来的有一定代表性的思路的产物。在探索的过程中还有一点笔者觉得需要强调,那就是学困生作为一个相对少数的群体,因材施教的原则需要更为注重。尽管农村学困生在物理学习方面出现的困难具有一定的共性,但毕竟每个学生还都有着一些个别的原因,因此在注重整体转化策略运用的时候,还是需要从学生个体的一些特点出发,如有的学生是因态度而困,有的是因方法而困,有的则是因为外界的干扰而困等,解决好这些个别问题并结合面上的转化策略,则可以让转化效果更为明显。
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关键词:初中物理;兴趣;现象
作为一名初中物理一线教师,我深知调动学生学习兴趣的必要性以及重要意义。对此,我在日常教学过程中进行了积极的探索与实践,现在将具体感悟总结、归纳如下:
一、利用物理演示实验,激发学生学习物理的兴趣
实验是物理学科的基础组成部分,对于学生学好物理这门学习科目有着非常积极的促进及推动作用;而初中学生又大多对各类型的物理演示实验有着浓厚的探究热情与积极性,渴望透过实验的表象探究其内在的物理学本质。因此,初中物理教师可以以物理演示实验为突破口,充分激发学生物理学习的兴趣。
例如,在教学“大气压强”这部分内容时,我首先做了以下的演示实验:将一个杯口平整光滑的玻璃杯里注满水,随后将一张白纸盖在该玻璃杯口上,确保两者之间不留任何缝隙;以手托着白纸倒着旋转玻璃杯,会发现白纸会紧紧依附在玻璃杯口,而不会掉下来。学生对这一意想不到的实验结果留下了极为深刻的影响,此时他们的探究兴趣以及学习积极性也得到了最大限度的激发与调动。这时,对于学生来说,物理学习不再是枯燥、乏味的;相反,充满了愉悦和快乐。这些都为他们接下来积极、主动地投入到接下来具体知识点的学习活动之中奠定了良好的基础。
二、结合社会生活实际,调动学生学习物理的兴趣
初中物理知识广泛分布在现实社会生活中的方方面面,两者有着极为密切的联系;而随着年龄的逐渐增长,初中学生又基本上都有着较为丰富的社会阅历及生活经验。鉴于此种情况,初中物理教师可以从学生已有的社会实际情况出发,以此作为激发、保持学生物理学习兴趣的有效途径之一。
如,在教学“摩擦起电”时,我就引导学生回忆了日常生活中的一些常见现象:
1.用塑料梳子梳头时头发会随着梳子飘起来;
2.干燥的冬春季节,脱毛线衣时,会听到“噼噼啪啪”的响声,甚至有时还能看到闪烁的火花;
3.将塑料尺、塑料笔杆等在头发上来回摩擦之后,能吸附一些碎纸屑;
……
这些常见的生活现象给予学生一种熟悉、亲切的感觉,有利于激发起他们通过探究物理学原理解决现实生活常见问题的欲望及积极性,这些显然都为他们接下来主动、愉快地投入到探究学习活动中提供了充足的准备,真正达到激发学生物理学习兴趣的目的。
以上仅是我个人关于激发初中学生物理学习兴趣的浅薄认识及看法,以期能为教学同仁带来实质性的教学帮助。
关键词:物理教学 跨过 高台阶
中图分类号: G633.7 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2012)08-0147-01
1 高中新生在学习物理中存在的问题
1.1初中与高中物理教材存在显著差别
初中物理主要研究表面、浅显和比较直观的现象,而且多数是单一的、静态的,对学生的要求以识记为主;高中物理所研究的现象比较复杂和抽象,多数要用定量的方法进行分析、推理和论证,对学生的要求着重在运用所学知识进行分析、讨论和解决问题。高一物理的运算从初中单纯的算术、代数运算过度到极值、函数、图像等运算。这就要求学生具有较强的推理、分析、概括、推理、想象等思维能力,这对于刚上高中的只有形象思维或具有一定的抽象思维能力但尚处于经验型阶段的新生来说,高中物理要求确实有些高。高中物理难学是确实存在的现象,大部分的学生觉得高中物理成绩比初中差,在学生当中物理难学成为抹不去的阴影。过大心理压力的长期作用会使的学生无法承受,从而学习物理时产生障碍,结果“台阶”的跨越更显艰难。
1.2学生学习高中物理的方法明显不适应
初中物理,由于涉及的问题比较简单,现象直观、具体、形象,易理解,内容篇幅少,物理概念、公式也少,易记住。因此,初中生的学习方法比较机械、简单。学生的学习习惯于背,不习惯于推理、归纳;习惯于简单的计算,不习惯于复杂计算;习惯于模仿,不习惯于创新;习惯于课堂一起回答,不习惯于独立思考。
高中物理,由于概念、规律、公式多,,进度快,方法灵活,题型花样多,加之科目多,如果仍靠初中那种以简单记忆为主的学习方法,显然是无法适应。
1.3 学生在学习物理中运用数学的能力较差
高一物理力学部分所用的数学知识,比初中物理所用的简单的四则运算复杂得多。力的分解与合成中用到三角知识;运动学中追击类用到二次方程以及根的合理性的判别;万有引力、人造卫星中用到幂的运算等。然而,许多学生就连直角三角形中的正弦、余弦、正切、余切的边角关系都不太清楚,这里既有学生本身的数学知识差的因素,但他们更缺乏的是有目的、有意识地将已学的数学知识应用到物理中来。这一特点普通中学普通班的学生表现的更为明显。
1.4高中物理知识与很多日常生活经验不一致
学生在初中阶段,所学的力学知识,如杠杆原理、浮力问题等,与他们的生活经验绝大部分是一致的。因此,他们有很多时候凭直观感受就能猜中正确的结论。而高中所涉及的物理问题更本质、更抽象一些,学生许多时候的生活经验或者潜意识中存在的一些根深蒂固的观点与实际的物理规律相矛盾:如在力的合成与分解中,他们认为拉电灯的电线的拉力大小与电线的长度有关,线越长力越大,在对自由落体运动问题的认识上,学生认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的,物体越重,就应该下落得越快;学生这些想当然的错误,如果不能得到及时纠正与澄清,会使他们再多次反复犯错,严重挫伤他们学习物理的信心。
1.5学生在物理学习中存在性别心理障碍
在跨越从初中到高中的“台阶”的过程中,不乏落伍者。而落伍者中,有不少是女生。很多女生在理科是女生弱项的舆论和事例中不敢放胆去学习物理,学习信心不足,学习的劲头也运不如男生,对自己不敢要求太高,她们做题时,也没有男生灵活。科学研究表明男生在抽象、理解思维方面较强;女生在形象、机械思维方面较强。高中物理偏向逻辑推理,女生喜欢记忆的方法已不适用了她们在成绩上出现退步现象,使有的女生心理上产生障碍,缺乏学习物理的信心,从而畏缩不前。
2 解决问题的对策
2.1注意新旧知识的同化和顺应
高中教师应了解学生在初中已经掌握了哪些知识,并认真分析学生已有的知识,这样在教学过程中,才能帮助学生以旧知识同化新知识,使学生掌握新知识,顺利达到知识的迁移。例如: 学生初中已学过动能和重力势能,而且也知道决定动能和重力势能的因素是什么。高中教师在教这一节时,先复习一下初中所学内容,再推理出动能和重力势能的定量关系式,学生一目了然, 这样就可以做到初、高知识的同化和顺应。
2.2加强直观性教学、提高学习物理的兴趣
高中物理在研究较复杂的物理现象时,应尽量采用直观形象的教学方法,多做一些实验,多举一些实例,多做一些课件模型,使学生能够通过具体的物理现象来建立并掌握物理概念,设法使他们尝到“成功的喜悦”。通过实物演示的直观教学使抽象的物理概念与生活实例联系起来,变抽象为形象,变枯燥为生动,提高了学生的物理学习兴趣,使学生更好更快适应高中物理的学习。
2.3加强解题方法和技巧的指导
思维模式为我们提供了解决问题的思维程序和一般题的方法和技巧。刚从初中升上高中的学生,常常是上课一听就懂,但题目一做就错,这主要是因为学生对物理知识理解不深,综合运用物理知识解决问题的能力较弱。针对这种情况,教师应加强解题方法和技巧的指导。
2.4给女生充分的鼓励,树立其学习物理的自信心
一、让学生正确认识物理是怎样一门学科,让学生感受到生活中处处有物理,激发学生学习物理的欲望
我在设计教学时抓住学生刚刚接触物理,好奇心强,求知欲迫切的心理特点,精心设计一些物理课上易于操作的实验。如“光的色散”、“小孔成像”、“魔术箱”、“筷子提米”、“覆杯实验”、“马德堡半球实验”、“如何让小灯泡的亮起来” 等,在学生饶有兴趣的观察实验的过程中,教师围绕这些实验提出问题,引导学生不自觉的去回顾生活中以及以前学习中与该实验有关的物理知识。教师再不失时机地点明这些实验所蕴含的问题都是初中物理乃至高中物理要研究的内容。物理学是研究自然现象的发生和变化规律,并利用掌握的自然规律改造自然的一门自然科学。使学生对物理知识自然而然地产生一种亲切感。在此基础上,教师再引导学生通过讨论,简单回顾一下小学自然课上学过的其他物理知识并列举一些生活中的物理现象,为学生创设一个依靠生活经验和能够利用已掌握的知识的学习情境,感受到“在日常生活中随时随地都可以学到物理知识,用到物理知识”。这对学生消除初学物理时对物理学的神秘感和由于种种原因导致产生的畏难情绪等心理障碍大有帮助,使学生对物理学产生良好的第一印象,激发学生学习物理的欲望。
二、引导学生初步掌握物理学科结构,培养他们对物理知识本身的兴趣
学科的基本概念和基本理论虽有难易之分,但根本性质是一致的。故在开展结构课教学时要特别注意帮助学生了解并初步掌握物理学科的基本结构,因为掌握了学科结构,就能够缩小“高级”知识与“初级”知识之间的间隙,使他们对物理学内容本身产生浓厚的兴趣。在教学中首先将演示的物理实验对应到所学的内容中去,然后对学生特别感兴趣或在小学时感到认识困难的知识以及一些与初中物理知识联系特别紧密的内容有目的、有计划的从初中物理甚至高中物理角度作适当点拨、扩展和升华,并引导学生浏览一遍初中物理各章节的研究内容,让学生感受到初中物理研究的很多现象都是小学自然课上已学过的或日常生活中常见的现象,尽可能的使学生将初中物理内容与生活建立起实质性联系。
三、帮助学生初步建立研究和学习物理学的基本方法,为以后的具体实施教学奠定基础
为了让学生知道“观察和实验”在学习和研究物理学中的地位和作用,在上课前我就拟定了几个与生活密切联系的问题:如1.肥皂泡在阳光照射下是什么颜色?2.给冰加热是不是一加热就开始熔化,而且温度是不是一直在上升的?3.磁铁隔着木板能不能吸引铁钉?4.用纸盒烧水能不能把水烧开,纸盒会坏吗?5.为什么仙人掌的叶子是针状,而我们常见的植物的叶子却不是的?等让学生根据自己的生活经验和想象找出问题的答案,然后通过实验来验证学生的答案是否正确。实验证明,这些问题的实验结果跟他们的想象差别很太甚至截然不同,如学生回答“肥皂泡颜色”问题时,大部分同学认为是白色的,但他们在细心观察吹出的肥皂泡后,却发现是彩色的;再如很多学生认为纸盒不能够烧水,纸盒会着火等。当学生感到物理的神奇时,教师用尽量浅显的物理原理为学生解释清楚产生这些实验结果的原因后,让学生进一步体验到物理知识的趣味性和奥妙性,同时教育学生不能仅凭自己的想象去认识事物,只有通过细心观察和具体实验得出的结论才是正确的,使学生充分认识到“观察和实验”是学习和研究物理学最主要、最基本的方法,我们应该重视“观察和实验”,并且在今后的学习中,逐步学会怎样进行观察,如何做好实验。同时,还要学会善用所学的物理知识解决现实中的实际问题,只有将理论应用于实践,才能进一步巩固和加深对物理知识的理解,培养自己独立分析问题和解决问题的能力。
四、建立良好的师生关系,注重师生之间的情感交流
情感是人对客观事物是否符合自己需要的态度的体验,心理学研究表明:情感因素是影响教学质量的一个重要因素。积极丰富的情感能促进认识过程、意志过程,使个性品质得到全面发展。由于学生是学习的主体,学生的情感必然成为影响学生学习的一个极为重要的因素。每位同学如果经常感到教师对他的爱,对他个性的尊重,便更容易产生积极学习物理的一种动机,对自己学习物理的能力更自信。当代苏联教育家苏霍姆林斯基说过:“教育首先是关怀备至地、深思熟虑地、小心翼翼地接触年轻的心灵。”这一精辟的论述,对教师给学生的爱作了淋漓尽致的注释。因此,教师要热爱学生,注重师生之间的情感交流,在深入了解学生的学习习惯、学习特点和兴趣爱好的基础上,建立起深厚的师生感情,让学生“亲其师、信其道”。
关键词:初中生;物理学习;问题模型;思维方法;知识体系
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)03-182-02
在经过了一年的初中学习“新鲜期”后,升入初二后的学生普遍已经适应了初中阶段的学习生活,此时当他们第一次接触到物理这一门新学科的时候,刚开始是充满新鲜感和好奇感的,但是随着课程的展开,问题也将随之而来:如何才能学好物理?
部分学生在此过程中习惯性用已经初步建立起来的已有的其他学科的学习方法即老办法来“对付”这一学科,在这一过程中,相当一部分学生不可避免的出现了“水土不服”的问题,造成许多学生出现如物理不会学或者发现学习过程中“事倍而功半”――学习成绩长期不见起色等的学习问题。以下主要对初中学生在学习物理过程中常见的一些问题进行分析。
一、缺乏或在建立物理问题模型的能力较弱
对常见物理问题是否能够在头脑中形象地建立其较为直观的模型,从而对其进行研究,解题,在初中学生学习物理过程中起着极为重要的作用。如果学生对已知条件下的物理现象和过程,在头脑中无法建立起正确的物理模型,不会利用物理模型进行思维,就难以把文字叙述、数学表达式等联系起来,也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。
例如:学生头脑中因为没有物质原子结构的初级模型的正确形象和电子运动的动态过程的正确图景,则对于摩擦起电的理解、对于电的中和的理解、对于带正电与带负电的理解都产生了困难;又如,在电路的理解和分析计算中,如果学生没有建立起正确的电流、电压、电阻等物理量的模型或将之与已知模型进行类比(如水流、水压),那么也就不可能正确理解电流与电压、电阻之间的逻辑关系,对于后面的电路分析及计算也将无从下手。
二、已有知识体系对物理学习的影响和冲击
由于在之前的学习中,学生从未系统接触过有关物理的学习,因此当物理在初中生进入初中后的第二年以一种“新鲜出炉”的角色出场时,学生刚开始难免会有一段茫然期,不知如何“对付”,此时只好把原有的一些“法宝”祭出来,灵不灵光不管,反正先应应急,把在其他科目中一些方法、习惯等直接移植入物理,此时在学生平时的练习或考试中往往会出现“八仙过海各显神通”的盛况,其中以数学对学生的影响最为明显。
由于多年数学的学习,学生习惯了单一的数量的计算。而物理中数字若离开了单位,就失去了物理意义。特别是物理解题时对公示,字母,单位等的有别于数学的规范要求,使学生很难一下子适应,这从学生作业甚至中考中都可以见到的的只见数字不见公式、单位以及必需的文字说明的答案就可看出来。
三、生活中的经验与物理知识的冲突也在一定程度上造成学生的学习困难
学习是一种对已有经验的重组。学生原有经验有一些可能有利于学习的进行,这些经验我们常常会将他们与理论联系起来,做到理论联系实际,可以帮助学生更好的理解所学知识。如在学习流体压强和流速关系时可举例:风雨天气为什么雨伞容易被卷起;火车进站时,乘客必需站在黄线外等候等;但也有一些经验可能阻碍学习的进行。在物理学习中,存在不少的生活体验与物理知识的矛盾,给学习带来困难。如,运动与力关系问题,平面镜中像的大小与物距的关系,“白气”的物态问题。在物理学习中,生活中的直觉还有着相当程度的影响作用。有这样一道调查测试题:一人站立在平面镜前,然后慢慢后退,则:A.他在平面镜中的像越来越小,像离平面镜越来越远;B.他的像越来越大,像离平面镜越来越近;C.像的大小不变,但像离人却越来越远;D.像的大小不变,像与人的距离也不变。错选A的比例竟占40%。进一步的分析发现,这么多的学生之所以错选,是因为在解该题时凭借视觉的通常经验,而没有根据问题的需要进行必要的思维活动,忽略了“像的大小与平面镜中你看到的大小是两回事。由此可见,直觉经验在人们接受新思想、新知识时,在对问题进行分析和判断时的影响是消极的,也是学生学习物理的思维过程中的一个不利因素。
四、当前学生对生活实践体验少造成物理的学习困难
如今的学生动手的机会少了,尤其是进入高年级后,作业的负担重了,但真正的生活,实践的机会少了,有的只是课本和作业,这就造成了学生对生活的体验感受的机会变少,甚至与生活脱节。于是我们从学生的物理作业中偶尔可以看到一些天方夜谭的奇迹,例如在有关单位填空题中鸡蛋的质量有填50kg的,一块钱的硬币直径有2.5m。这些显然都是学生对生活体验少所造成的。物理课程理念提倡从生活走向物理,从物理走向社会。希望从学生的起点出发,从学生的经验去出发他们对物理的兴趣。然而,学生却很少参与到这些活动中,当然也就没有什么经验了。
五、常见物理思维方法的操作不当
很多初中生平时的课堂表现,学习态度和学习动机都比较好,但却反应出物理成绩相比于其他科目偏低,甚至随着物理知识的推进,单科学习成绩反而呈现下降趋势,这使得我们不得不从其学习方法或思维方法上去尝试寻找原因。在学生的学习过程中比较常见的思维方法主要有:因果思维、逆向思维及比较思维等。这三种方也是物理中较常应用到几种思维方法,学生应用这几种思维方法的过程中经常容易犯操作不当的问题,有相当多的学生在实际应用中不能区分相邻、相近的物理概念、物理量等,如压力和压强,有用功、额外功和总功,功和功率,功率和机构效率。
关键词:物理思维;初中生部分
初中生在初学物理时会面临入门不好的情况,会在很大程度上影响学生的信心或者会让学生对物理学习产生畏惧心理,致使初中物理学习比较吃力,对以后的物理学习产生不好的影响。在教学过程中逐渐发现这些学生遇见问题往往不知道如何想,没有进入学习物理的思维方式。美国当代著名心理学家斯滕伯格教授认为:“教授思维的方法是教学的核心问题,也是一个重要任务。”在带领学生学习物理知识的同时,引领学生运用物理学习的思维方式,是一项重要的教学任务。然而关于物理思维方法的分类繁多,对初学物理的学生来说不宜面面俱到,首先应将最常用、较重要的思维方式植入心中。因此,本文不求全面分析如何培养学生的物理思维,只是从几个方面出发,力求让学生掌握物理入门学习所应具有的一些思维方式。
一、培养学生利用物理形象思维解决问题的意识
物理思维不仅具有抽象性,而且具有形象性。人们在解决物理问题时总是要利用头脑中已经形成的物理形象,尤其是动态的物理情景进行思考和分析,得出抽象的概念和规律。可以说形象思维是各种思维的基础,要想培养逻辑思维、尤其是创新思维需要较发达的形象思维。相比抽象逻辑思维初中生的形象思维已经有所发展。但是在教学过程中发现有的学生对于常见的物理现象并不熟悉。最好是让学生亲身观察、亲身体验,培养学生学会利用物理形象思维解决物理问题的意识。主要可以从以下几点出发。
(一)注意再现生活情景
在教学中,教师要努力唤起学生已有的经验,通过展示图片、视频、实物使学生接触到的是一个形象的物理世界,而非抽象的物理知识。最好通过动态画面把看不见、摸不着的现象图像化。然后分析图像中所包含的物理知识,这样就做到了理论联系实际。
(二)通过实验,创设形象的情景
有的物理现象仅凭生活经验远远不够。实验展现出特有的魅力,生动形象地展现动态的物理情景,吸引学生的注意力并且能在大脑中留下深刻的印象,另外实验还能加深学生的思考,使物理理论更有说服力。记得在学习《流体压强与流速的关系时》,完成一个叫做“喷雾器原理”的实验。在塑料瓶子中装入水,并滴入两滴红墨水,将吸管A插入水中用吸管B在上端用力吹气。学生发现A吸管内液面上升。如果吹的力气足够大,就会喷出雾,学生感到新奇。学生利用已有物理知识开始讨论,解释了其中的物理原理。这次实验给学生留下了深刻的印象,在期末考试中恰好有一道相关的选择题,竟然做到了零失误。
(三)通过画图,将抽象问题形象化
将抽象性的内容融入到直观的图像中去,再现问题所述内容,会大大降低思维的难度。例如,凸透镜成像规律是用实验得到的规律,较难理解、很难记忆。学生完全可以用画图的方法得到规律,不仅能了解凸透镜成像的本质还能减轻记忆负担。电路图在解决电学问题中有举足轻重的地位,不管是简化电路图,还是动态电路中的一个电路图变为多个电路图,都会使问题简化、解题思路更加清晰。对于不能用规范的物理符号画出的情景,学生完全可以根据自己的理解画出自己明白的图。因为,画图就是将已知条件转变为直观形象化的过程,使抽象问题形象化。因此,笔者经常告诉学生,凡是你能想象出来的就尽可能画出来。
二、学生在概念学习中锻炼物理抽象思维的深刻性
学习物理的过程其实也是培养抽象思维的过程,在物理学习过程中要善于感受和学习物理抽象思维,才能进入物理知识的大门。在物理概念和规律的学习过程中注意创设形象的物理情景,充分利用物理形象思维,逐步培养学生的抽象思维。物理概念如物理知识大厦的一砖一石,可以说是最基本的知识。因此,对物理概念的学习要做到准确、深刻。初中“力”的定义是物体对物体的作用。在学习时,用到了“手推车”“脚踢球”“汽车压地面”“地球吸引苹果”等多个例子,动词代表“作用”,动词前为物体,动词后为物体。可见,“力”这个名词就是运用多个形象的例子分析其中的共同特征,进而概括、抽象出的概念。这样在潜移默化中对学生抽象思维能力进行了培养。这仅仅做到对概念的表层准确掌握,但不够深刻。要深刻理解“力”的定义,对于一个力要弄清楚谁是施力物体谁是受力物体,还要明白两个物体互为施力、受力物体。对物理概念从准确掌握到深刻理解的过程,就是展现抽象思维的过程。还可以通过辨析概念,提高思维深度。在概念学习中,学生针对已经建立起来的物理概念,应该养成一种善于辨析的思维习惯。因为,物理学习中,有很多概念非常抽象又特别容易混淆,例如,内能、温度、热量。有的是一个名词在不同的情景下有不同的含义,例如,“天很热”中的热指温度,“物体吸热升温”中的热指热量,“摩擦生热”的热代表内能。对概念的辨析需要教师引导学生独立思考,单凭老师讲根本达不到辨析的目的,学生也不可能理解。学生根据各个概念或不同情景的理解辨析出区别与联系,能提高抽象思维的品质。
三、学生在物理规律的建立和运用中感受物理思维
如果说物理概念是物理知识大厦的一砖一石,那么物理规律就是这些砖石的组合,使砖石成为建筑。物理规律反映物理事物本质属性之间的内在联系,是构成物理知识的核心内容。物理思维的培养绝非一朝一夕就能完成,那么学生在学习物理规律中要多感受物理思维,逐步培养。
(一)在物理规律的建立中感受形象思维与抽象思维
物理规律的建立必须是以物理形象思维为基础,同时运用物理抽象思维。在探究影响蒸发的因素中,提出具体的问题“如何使湿毛巾尽快变干”,学生利用生活经验给出很多可行的办法,各个方法都为大家熟知,因此生动形象、历历在目。由于是第一次用这样的方法建立物理规律,老师将这些办法分类列出,由学生猜测、分析影响蒸发的几个因素。分类和分析的过程运用到了抽象思维,猜测的过程发挥了学生的想象力。老师并没有总结得出结论,而是把这个问题上升到了实验的层次,目的在于展现物理的严谨性,在运用控制变量法进行实验的过程中,让学生感受物理思维方法。当然有的规律没有充足的生活经验作为基础,我们就需要多用实验而使问题变得形象直观,例如,探究电流与电压、电阻的关系就可以直接实验。如果实验都没法完成,我们可以借助多媒体设备。
(二)在运用中解决思维障碍,感受物理思维
学习物理时的一些思维障碍会影响学生对物理规律的运用。例如,用数学的方法看密度公式,就可以说密度与质量成正比,但是用物理的思维就不能这么说。与此类似的还有电阻与电压和电流的关系。这些问题,老师强调很多遍,学生听得清清楚楚,但在运用中往往是问题重重。已有错误经验对学习物理知识影响很大。例如,在学习摩擦力时经常碰到这样的问题,用力推但没有推动桌子,用二力平衡的知识分析可知摩擦力等于推力,但是学生总觉得推力小于摩擦力。在学习浮力知识时,学生总觉得上浮的物体比下沉的物体受到的浮力大。其实两个物体所受浮力大小是不能根据浮沉情况比较的。可见,物理知识与学生已有经验冲突时,学生往往很难转变思维方式,即使表面承认,面对复杂问题时,学生也会不自觉地启用已有错误经验。要想克服这种情况,在学习时不应该让学生死记硬背,而是应创设已有错误经验与科学认知冲突的情景。比如,推却没有推动桌子,学生认为是推力小于摩擦力,那么,就应该有梯度地提出以下几个问题。第一个问题是“桌子有没有推动”,其次是“没有推动是什么状态”,紧接着是“平衡状态的条件是什么”,在学生说出两个力相等时就创造了冲突。学生会产生很大的困惑和求知欲,再由师生共同讨论扭转错误认知。
四、总结
简而言之,在物理学习过程中有很多的技巧、方法和策略,然而要想学会物理必须具备一定的物理思维。考虑到初中学生形象思维已经有所发展,抽象思维还有待加强,在物理教学过程中教师要充分利用初中学生的思维特点,在运用物理形象思维的基础上,继续发展学生的物理形象思维,着力培养学生学习物理的抽象思维,使学生的物理学习能有一个好的开端。
参考文献:
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