时间:2023-03-06 15:57:09
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物理实验的探究性也会对学生参与物理实验教学活动的积极性给予足够的刺激,探究性的物理实验教学活动就是对物理问题运用实验方式进行探究的活动,在这一活动中学生因为受自身好奇心的驱动,会拿出百分百的积极性参与到实验探究活动中来,对学生的物理理论知识综合能力以及物理理论知识的应用能力有极大的促进作用,能让学生对物理知识有更深刻的认识。同时探究性的物理实验教学活动对学生的探究创新能力也有积极作用,在传统的物理教学活动中,物理知识传授式的教学应让学生由物理知识学习的主体变成被动接受物理知识的客体,而探究性物理知识实验教学活动,将物理知识探究学习的主动权重新交给学生,让学生可以在探究性实验中针对问题自己思考解决方法、自己实践操作,并自主认识实验的结果,用这种方式对学生进行物理知识教学,能极大地提升学生学习的主动性,也能加深学生对物理知识的理解,强化学生对物理理论知识的应用能力。例如,八年级学生在学习光学时,就增加了光的折射、光的反射等探究实验。其使用的器材非常简单,只需要小镜子一块、光源(激光灯)一只、小纸板、容器、水等,实验现象很明显,而且学生记忆深刻。
二、做好演示教学,重视分组实验
教师是物理知识实验教学活动中的主导,是引导学生进行物理知识实验教学活动的主体,所以,教师在物理知识实验教学活动中要做好实验演示,首先要向学生介绍物理知识实验教学活动的探究目标、实验验证方式以及实验中要注意的细节,保证学生在物理知识实验教学活动中带有明确的方向性,不会因为对实验本身性质认识的不清楚而导致实验教学活动的失败,在学生的物理知识实验探究活动开始前,教师要针对相应的物理实验活动可能会出现问题的环境进行详细的演示实验,并在演示活动中引导学生关注实验活动的关键环节。例如,探究《蒸发吸热》时,教师在讲台两侧各置一铁架台,并各固定一支温度计,其中一支温度计在下端包一酒精纱布,另一支不包。请两名学生在黑板上记录每隔半分钟温度计显示的温度,再请两名学生用扇子扇温度计,让学生观察酒精蒸发过程中温度计的变化,使学生对这一部分物理知识有深刻的感性认识。
三、加强社会实践,变单一为多样
一、边学边实验教学的特点
所谓边学边实验,是指学生在教师指导下,一边学习一边进行实验的教学组织形式;是指学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口(以下简称“四动”)去获取知识,培养学生用实验方法探索物理知识的能力。
(一)边学边实验教学是一种低容量高密度思维的教学组织形式,可以因材施教,切合初中学生的实际课的容量是指一节课内运用新概念、基本规律、技能、科学方法的多少。高密度思维是指学生在一堂课上有较长的有意注意时间,并能充分地开展思维活动。
针对初中学生的特点,在课堂教学中,若比较多的采用边学边实验的组织形式,让学生通过“四动”进行学习,使各种感官受到刺激,就能延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。
边学边实验的教学组织形式,改变了老师讲、学生听,老师写、学生抄,老师做、学生看那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况。由于学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,因此他们学习的主动性、积极性就能得到充分发挥。
边学边实验的教学组织形式,充分体现了因材施教的原则。学生可以自定学习步调,有不懂的地方可以反复阅读教材,实验现象观察不清楚时,也可以反复做几次,自己解决不了的问题还可以问老师。同样,由于可以自定学习步调,优秀生的思维可以得到充分展开,自己可以学得深一点,多学一点。可见,边学边实验不仅使全体学生在不同程度上都能既获得知识,又提高能力,而且解决了将课堂教学统得太死,对学生个体间的差异不能因人制宜的弊端。
(二)边学边实验能够起到演示实验与学生分组实验的综合作用在演示实验的基础上,认真做好学生分组实验是激发学生学习物理兴趣的较好手段,是初中物理教学中大面积提高教学质量很重要的一环。但是,在实验教学中,我们发现演示实验和学生分组实验都存在一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程,它无法代替学生自己的活动,教学中如果把教师的演示实验改为学生的边学边实验,既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到物理知识,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性。
学生分组实验大多是验证性和测量性实验,一般都安排在新课或一个单元教学之后进行,与课堂教学内容结合不够紧密。加上初中学生实验能力差,学生对实验的注意力常常集中在操作上,教师则往往忙于协助学生排除故障,师生完全处于被动状态,以致往往无法达到获取知识、培养能力的目的。采用边学边实验的教学形式后,学生在教师的指导下边看、边学、边实验、边思考、边讨论,能较快地掌握物理知识。边学边实验课一般安排在教室里进行。每个桌上都有一套仪器,每位学生都有动手的机会,有利于学生能力的培养。因此,从某种意义上讲,边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。
(三)边学边实验是一种效率高负担轻的中学物理教学活动十多年来,我们开展边学边实验所需的仪器,大多是通过发动广大师生因陋就简自制的。纵观初中物理所涉及的全部物理实验,其精确度要求不高,有的只要能表现出一些物理现象和事实就可达到教学目的。可以说所有初中物理实验除配备一定的基本仪器和必要器件外,都可以就地取材,自制仪器来解决。
进行边学边实验教学的形式可以根据教材、学生以及器材的实际情况,采用多种方式进行。它可以安排在新课的开始,作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用;也可以安排在新课的教学过程中,用来建立物理概念或得出物理规律,作为学生辨疑解难的一种手段,起到启发、帮助学生理解概念,解决疑难问题的作用;还可以安排在下课前的几分钟,作为复习巩固之用。在教学时间上,可以用一整节课时,也可以用半节课或几分钟。总之,根据教学的需要和可能灵活掌握,以达到最佳教学效果的目的。
二、边学边实验的教学功能
(一)有利于调动学生的学习兴趣和积极性《九年义务教育全日制初级中学物理教学大纲(试用)》明确提出,培养和提高学生学习兴趣是当前物理教学改革研究中的重要课题之一。边学边实验不仅可以提高学生的学习兴趣,而且能够极大地调动学生的学习积极性。据对试验班毕业前物理学习兴趣的调查,?喜欢物理的占86.4%,不喜欢的仅占2.7%。从初二到初三,学生对物理一直感兴趣的占34.8%,一直不感兴趣的仅占6.8%。
在学生所学的7门主课中,物理是学生最喜欢的学科之一。
(二)有利于学生理解和掌握知识
心理学研究表明,学生对学习内容的巩固程度,与学习的方式关系很大。一般来说,学生通过听教师讲授,能够记住10%--20%;学生如能看到实物或现象,能够记住30%;如果学生既能听教师讲,又能看到实物或现象,能记住50%;如果学生看到实物或现象,自己又描述过,便能记往70%;如果学生既动手做过,又描述过,则能记住90%。而边学边实验,既让学生动手做实验,又让学生在实验的基础上讨论、分析,最后自己归纳出物理概念和规律。显然,这样的学习过程属于上面所说的最后一种情况。可见,边学边实验有利于学生理解和掌握知识。
(三)有利于培养学生的实验能力
教育家陶行知提倡手脑并用的学习方式。他在《手脑相长歌》中写道:“人生两个宝,双手与大脑。用脑不用手,快要被打倒!用手不用脑,饭也吃不饱。
手脑都会用,才算是开天辟地的大好老。”我们在初中物理教学中提出边学边实验,提出“四动”,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的。我国中学物理实验教学的现状是学生动手的机会太少。开展边学边实验,极大地增加了学生实验操作的机会,因此十分有利于培养学生的实验能力。
(四)有利于学生掌握学习和研究物理的方法边学边实验的学习探索过程,更接近人类认识客观规律的过程。因此,我们主张将课堂变为教师引导学生动眼、动脑、动手、动口的主动学习的活动场所。
在教师指导下,?发挥学生的主体作用,?把学生的兴趣(情感领域)、知识(认知领域)、能力(动作领域)等各种心理因素融为一体,使他们在直接参与边学边实验的过程中,逐渐认识到实验是获得物理事实的根据;实验是检验假设真理性的标准;逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实,并从而得出概念和规律的。可见,通过长期边学边实验的训练,学生将会逐步掌握物理学习和研究的基本方法。
三、实施边学边实验教学的策略
(一)恰当地选择学生边学边实验教学的内容教改实践表明,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。
1.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。例如,教学大纲中要求学生通过学习,会使用某些基本物理实验仪器,那么就应该采取边学边实验教学的形式,努力增加学生对这些仪器的使用频数,逐步提高学生使用这些仪器技能方面的要求。
2.对器材的要求不是很高的演示实验,?可以改为学生边学边实验。例如,课本上用铅皮和铅盒来演示物体浮沉条件的实验,若改为边学边实验,就可以让学生在课前准备好一支空牙膏管(尾端剪开)和一只玻璃杯。实验时,先让学生把牙膏管捏扁放在盛水的玻璃杯里,它就在水中下沉,然后将牙膏管鼓起一些,它就能上福3.将课本上的小实验和一些实验习题改为边学边实验。?例如,制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合“力的测量”进行边学边实验教学。再如,用纸盒可以将水烧开的小实验,反复弯折铁丝后弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生边学边实验的内容。
4.将课本上的部分学生分组实验改为边学边实验。?有些基本仪器及其操作方法,在新课教学中学生已经掌握了,到学生分组实验时,就可以适当提高教学要求。?这样做有利于知识的巩固和思维能力、?实验能力的培养。例如,初三将“电流表”、“电压表”改为边学边实验后,在新课教学中让学生学会电流表、电压表的使用,到下一节学生分组实验时,就可以增加“两表”的使用频数,这更有利于学生实验技能的培养。再如,初二第七章第一节“质量”和下一节学生分组实验“用天平称固体和液体的质量”,也同样可以采用边学边实验教学,都能取得较好的教学效果。
(二)千方百计地准备学生边学边实验教学的仪器边学边实验是一种上课形式的学生实验,一般要求两个学生用一套实验仪器。
对学生边学边实验仪器的准备要做到“五不一保证”,即仪器不宜复杂,操作技能要求不宜过高,实验规模不宜过大,一次实验所用仪器数量不宜过多,实验时间不宜过长;实验安全要有保证。
由于初中物理实验仪器一般都比较简单,多数实验都是定性的,有些定量的实验精确度要求不高。因此,大部分初中物理实验仪器都可以自制,可供选择的器材也很广泛。例如,没有平底试管,可用废旧的平底小药瓶来代替;没有弹簧秤,可发动学生用废钢丝绕制,没有溢水杯,也可以用在玻璃杯上套两个橡皮圈的方法代替;等等。
引导学生积极参与自制教具学具的活动,不仅为边学边实验教学提供了一定数量的实验仪器,为物理教学创设了良好的实验条件,而且学生通过自制教具和学具,增长了才干,提高了动手能力。
(三)认真上好学生边学边实验课
边学边实验课一般包含下列三个环节:“设疑引学,辨疑解难,释疑巩固。”
“设疑引学”是教师通过一些物理现象和问题情景,使学生产生疑问,提出需要解决的问题。“辨疑解难”是要求学生对他们所提出的问题进行假设,估计可能的结果是什么,然后教师指导学生讨论如何用实验进行研究,拟订实验方案,并在学生实验观察和测定的基础上开展小组或全班讨论分析。学生在这一教学环节中,通过看书、观察、实验、思考、讨论、争辩、答问、练习、应用等,做到四动,从而既学到了知识,又培养了能力。“释疑巩固”是在教师的指导下排除疑问,通过练习、应用和小结等来运用和巩固所学的知识。上好边学边实验课的关键在于放手让学生去看、去想、去做、去说,尽量让学生提出问题,大胆猜想,设计实验方案和进行实验。教师做的主要工作是巡视、“集疑”、“布疑”,对个别差生进行适当辅导。对难点、重要的概念、分歧大的问题,组织学生讨论。
论文关键词:几个物理演示实验的改进(初中版)
1、演示声音在真空中不能传播的实验改进。
在学习八年级上册课本第一节“声音的产生与传播”这节课上,课本上的演示实验是把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,同时注意声音的变化。再让空气逐渐进入玻璃罩内,注意声音的变化。
该种做法缺点:此实验由于密封等原因,效果不好,并且不能达到人手一份,课堂效果不理想。
对该实验的改进如图所示:
利用大注射器、手机等制作成一个简易的实验装置,将手机的外放喇叭用导线撤出来,放置在密封针管里,把手机音乐打开,密封着喇叭的针管里就传出了音乐,然后用力往外抽针管,喇叭的声音也随之变得越来越小。
改进后的做法的优点:当针管内的空气变化时,声音的传播介质就发生了变化,声音的传播效果也起了变化,根据“逐步逼近”法推理,可以得出“真空中声音不能传播”的结论。不但效果明显,而且可以达到人手一份,可操作性强,课堂效果好。
2、演示焦耳定律的实验改进。
在学习“电与热”这节课上,老师们经常做的演示实验是:
a:探究在电流和通电时间相同的情况下,电流产生的热量与电阻的关系。
课本做法如图所示:
两瓶中的金属丝串联起来,接到电源上,由于电路没有分支,通过两段金属丝地电流相同,通电一定时间后,比较两瓶中煤油的温度变化,得出在电流通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
该种做法缺点:这种实验方法是通过相同质量的煤油的升温情况,来比较产生热量的多少,因本实验为演示实验,这样演示起来初中物理论文,学生很难观察,即可视性差,其次煤油升温变化不如气体膨胀变化快捷明显,实验效果差。
而改进后的做法如图所示:
第一个是铜丝电阻5欧,第二个是镍铬合金丝电阻10欧,两塑料盒中的金属丝串联起来,接到电源上,通过两段金属丝的电流相同,通电一段时间以后,比较两塑料盒所连接的“U”形管中液面高度差的变化,从而得出在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大产生的热量越多。
改进后的优点:这种通过密封在塑料盒中气体的膨胀,引起U形管液面高度差的变化,来比较产生热量的多少,不但其体膨胀明显,而且通过U形管来观察时,可观察性强。
b: 在探究通电时间一定,电阻相同的情况下,镍铬合金丝产生的热量与电流大小的关系实验中
课本上要求的做法是:
在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流,观察什么情况下产生的热量多龙源期刊。
该种做法缺点:这种试验方法是通过滑动变阻器来改变通入同一镍铬合金丝中的电流,记录相同时间,比较什么情况下产生的热量多,此试验可操作性差,同一瓶煤油温度上升了,需要降到室温才能开始第二次改变电流后的升温,记录时间也很麻烦,容易产生误差,更不用说前面已经说过的,通过温度计观察煤油升温,班内演示时可视性差。
而改进后的做法如图所示:
三段金属丝的电阻相同,其中R1在干路上, R2、R3并联,可知R1中的电流大于R2中的电流,通电相同的时间后,比较两塑料盒所接“U”形管中液面高度差的变化,从而得出,在电流和通电时间相同的情况下电阻越大产生的热量越多。
改进后的优点:这样由于并联的分流作用,相同电阻的两段镍铬合金丝R1、R2在同一段电路中通电时,电流不同,时间相同。又可同时对比着观察塑料盒内气体膨胀引起U形管内液面高度差的变化,可以同时比较,不但可操作性强,可观察性也很强。
3、演示物体受滑动摩擦力的实验改进。
初中物理教材第十三章第三节上,有测量物体受滑动摩擦力的演示实验。
课本要求如图所示:
用弹簧测力计匀速拉动木块a使它沿长木板匀速滑动,由二力平衡知道,从弹簧上读出的拉力,就知道了木块跟木板之间的滑动摩擦力,从而测出木块与长木板之间的摩擦力。
该种做法缺点:木块a被测力计向右匀速拉动,其受到的滑动摩擦力水平向左与运动方向相反,此做法中必须要求木块a匀速运动,?耸被动Σ亮Σ庞氲簧测力计的拉κ且欢云胶饬Γ而实际操作上,我们常常会看到弹簧秤的指针总是在某一值左右不停地晃动,很难使木块a保持匀速直线运动,读出的数值只是一个大致的值。出现这样的现象会影响实验的效果,让学生误认为滑动摩擦力的大小在变化,或认为它的大小跟物体的运动速度有关,
而改进后的做法如图所示:
将弹簧测力计一端固定,另一端构筑木块b,木块b下面是一长木板,实验时,拖动长木板,然后读出弹簧测力计的示数,即可测出木块b和木板间的摩擦力。
改进后的优点:使木板滑动,木块b和弹簧秤相对地面静止,无论木板运动速度如何,木块相对木板都滑动初中物理论文,且木块b均受平衡力作用,操作方便易于控制,同时,此做法中弹簧测力计是静止的,更容易读准示数。同时也更加使学生明白:滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动方向相反,体会相对的含义。
4、对阿基米德原理演示实验的改进
在学习“阿基米德原理”这节课上,课本上的演示实验如图所示:
用弹簧秤称出石块的重G物和空小桶的重G桶,将弹簧秤挂住的石块浸没入溢水杯中,将溢出的水用小桶接住,同时读出弹簧秤的示数F示,再用弹簧秤测出小桶和水的总重G桶+水,最后计算:F浮=G物-F示 , G排=G桶+水-G桶,最后比较得出:F浮= G排
该种做法缺点:此实验做起来既繁琐,误差又大,当老师拎着弹簧秤讲解时,示数不稳定。且比较起来不具有同时性。
对该实验的改进如图所示:
其中A、B为两个规格相同的弹簧秤,C为重物,D为小桶,E是溢水杯,杯中加入红色的水,F是升降平台(摇动手柄,可使平台高度缓慢上升、下降),G为铁架台。
实验过程中,逐渐调高平台F,使重物浸入水中的体积越来越大,观察到弹簧秤A的示数减小,弹簧秤B的示数增大,比较发现弹簧秤A的示数变化量FA和弹簧秤B的示数变化量FB相等,从而可以得到结论F浮=G排
实验过程中要注意:弹簧秤使用前要调零,尽量避免玻璃管与小桶之间有作用力,玻璃管不能进入小桶里的水中
改进后的优点:溢水杯中加红色水,增加可见度;能同时显示出物体所受的浮力大小和物体排开液体的重力大小,便于比较得出结论;弹簧上端有铁架台固定,弹簧秤示数更稳定;弹簧秤B的示数直接反应物体所受浮力的大小;上课时不用老师拎着弹簧秤读数,便于老师的讲解。
一、创设有效的问题情境,激发学生的问题意识
何为问题情境?问题情境是一种为了激发学生问题意识作为价值取向的刺激性教学活动的环境,这是由于学生对以往学过的知识、实践活动的掌握力度不够,还不能正确地解决实际问题。在高中物理问题讨论式的教学实施中,可以利用创设有效的问题情境,激发学生的问题意识。
(一)贴近生活的问题情境
在传统的教学中,高中物理的教学实际上是为了应付考试而教学,导致很多学生将物理与生活脱离。其实,物理学科与生活密切相关,老师在教学过程应该时刻注意将课本上的知识与学生的生活实际靠近,从而创设生活化的问题情境。比如,在人教版的高中物理必修一的“摩擦力”教学中,老师可以提出以下几个问题:第一,众所周知,学生在踢足球的时候,足球会逐渐慢慢停下来,这是什么原因?(由于受到摩擦力的作用);第二,在汽车的轮胎上刻有凹凸的纹路有何意义?(因为使得接触面积的粗糙程度越多就越能增加摩擦力);第三,仔细观察手端茶杯,茶杯静止,手捧茶杯水平运动,竖直运动,可以提出什么问题?(比如静摩擦力的方向和物体的运动方向可以是相同、相反,又或者与物体的运动方向不在同一条直线上,甚至是物体受到静摩擦力可以是静止状态等理论问题)
(二)创设差异性的实验问题情境
所谓差异性的实验是不同于学生之前学过的概念或者理论常识、出乎学生的意料之外的科学实验。从作用上看,比起普通常规的科学实验,差异性的实验更加能够激发学生的问题意识,促进培养学生的观察能力、科学研究能力和创新能力。设计差异性实验时,老师需要时刻注意符合科学性原则、趣味性原则、差异性原则、简易性原则、针对性原则,将其深刻融入高中物理的教学中。有著名学者说过:“人类认识世界中,物理学实验就是一种极为重要的活动,是进行科学研究的基础。”比如,在“内接法与外接法测量电阻”的教学,老师先让学生分别采取内接法和外接进行测量同一只电阻,由于受常规思维影响,大多数学生会认为这同一只电阻的测量结果的阻值是会是相同的,事实上,结果是内接法和外接法测量出的结果截然不同。
二、积极培养学生的问题意识
著名教育家、学者陶行知说过:“创造始于问题,有了问题就有思考,有了思考才有方法解决问题,才可能找到独立思路。”问题,作为学生讨论探究的重要导火索,以激发学生的思维。所以,在日常高中物理教学中,注重培养学生的问题意识是尤为关键的。
(一)活跃课堂气氛
传统的填鸭式教学,显然是不符合培养学生创造思维能力的提高,所以,老师要摒弃之前单调的教学模式,取而代之通过具有活力的教学活动活跃课堂气氛。首先老师要尊重学生的个体差异性,平等地对待所有的学生。其次,老师需要提供学生足够的思考时间和活动空间,让其自主分析、自主探究问题、自主做出经验总结。最后,老师要积极引导学生进行10―15分钟的小组合作探究活动。建立合作小组是进行讨论的重要前提,学生进行组内的讨论和交流,能够产生思维的碰撞,调动学生积极性和参与度,进而实现共同学习、共同发展、共同进步。
(二)鼓励学生大胆质疑、勇于发言
传统的教学是老师讲课、学生静听,缺乏学生主动学习。所以,要培养学生的问题意识,就需要鼓励学生大胆质疑和勇于发言。面对物理困惑,老师要及时采取民主的教学方式,给学生创设良好的条件使得学生在课堂上大胆地发表内心的见解,同时还要进行表扬、肯定或指导,让学生越来越积极踊跃、主动参与学习活动中,真正成为学习的主人。
一、初中物理教育中人文教育的意义
物理作为初中教育教学的重要组成部分,不仅是传授科学知识的途径,也是培养学生文学素质的重要学科,初中物理教育的人文教育主要包括两个方面:一是将人文学科知识传播给学生,二是通过教学教育活动为学生展现人文精神。人文教育既能传播人类的文化成果,也能培养学生的人己关系、物我关系等,对于提高学生认知能力有着重要的作用,并且能够帮助学生树立正确的人生观、价值观。
处于初中阶段的学生,活泼好动、想象力强、个性鲜明,极其容易受到环境因素的影响,理论知识的学习不是初中生学习的全部,教师在开展物理教育工作时,需要顺应时代的变化,以学生终身发展为教学中心,在传授学生知识的同时,要挖掘物理教材中的人文价值,将人文教育渗入初中物理教育中,才能进一步提高学生的人文素养。
二、初中物理教育中人文教育的渗透途径
1.挖掘物理教材中的人文价值
物理教学是渗透人文教育最有效的途径,与以往的教材相比,现今初中物理教材中加入了人文教育这一方面的知识,将人文文化与科学文化进行结合,放在初中物理教材中,不仅能够改变物理枯燥乏味的形象,使学生提高学习物理的兴趣,也能使学生受到科学和人文两种文化的熏陶,逐渐培养自身的人文素养。因此,教师在初中物理教育中,需要为学生讲述物理与日常生活、交通、通讯、生产、能源等的关系,让学生从物理教育中理解人与自然、与社会和谐发展的重要性,帮助学生树立正确的人生观、价值观。
2.通过物理探究培养人文素养
在中学物理实验教学中培养学生的创造思维能力_简介:物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验作为物理教学的基本手段,有其特殊的教学功能:不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理定律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力。在实验教学中突出探索方法的...
物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验作为物理教学的基本手段,有其特殊的教学功能:不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理定律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力。
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,应有意识地安排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串=R1+R2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,也得出同样的结果。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并=1/R1+1/R2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,由教师进行总结,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。
通过设计物理实验,进行思维能力的培养。学生对自然界的事物怀有好奇心,对还不懂的现象总喜欢问几个为什么。教师应该爱护学生的这种精神,可以和学生一起设计实验,组织他们观察现象,引导他们积极思考。例如“判定感生电流方向的楞次定律”的教学,课前可先留给学生一个思考题:如何判定感生电流方向?怎样通过实验加以归纳得出?强化学生的创造意识。在此基础上,将学生带到实验室,根据电磁感应现象的知识,共同设计一个用线圈、电流表、条形磁铁组成的实验线路。让学生自己动手连接线路,观察实验现象,并做好记录。引导学生边观察,边思考,边发现问题,边解决问题,并根据实验记录加以分析、归纳和总结,帮助学生从中得出感生电流的磁场总是要阻碍原来磁场的变化的结论。然后,引导学生将磁铁换成通电螺线管再做实验,或把通电螺线管放在线圈中,改变通电螺线管电流的大小,并观察实验现象,记录实验结果。最后,归纳得出上述不同情况下的电磁感应现象所产生的感生电流的磁场,总要阻碍原来磁场的变化的结论,即楞次定律。通过启发诱导,大部分学生都能熟练应用楞次定律,收到良好的教学成效。
重视课外实验,培养创造性思维能力。学生的课外实验(包括小制作),主要是以扩展知识面、发展创造力为主要目的。学生在课外实验中,不可能一帆风顺。教师要适当引导,不使他们过多地碰壁。但是,教师也不可包办代替,要让学生经受挫折,从中总结经验教训,不断改进实验,发挥学生的创造性,从而获得成功,这样将会增加学生学习的乐趣并得到更多锻炼。
一、演示实验要想达到预期的目的效果,课前要做到精心准备
俗话说“台上一刻钟,台下十年功”。教师课堂精湛的教学技艺完全在“台下”练就。要在课堂上发挥得“游刃有余”,教师在课前必须精心准备每节课的演示实验。初中物理教材中每个演示实验都有一个明确的目的,而说明同一个物理概念或物理规律的演示实验可以有好几个,教师要根据教材要求及设备条件精心选择实验器材,在实验室里先自我演示,确保在课堂上万无一失。对一些探究性实验,课前要能设计出多种探究方案,准备多种方案的实验器材,为学生在课堂上进行探究活动创造条件。例如在探究大气是否存在压强时,可以准备如下器材:玻璃杯、水、硬纸片、矿泉水瓶、塑料吸盘、两端开口的笔管等,这样学生在课堂上就能设计出多个显示大气压强存在的实验。既能达到建立大气压这一物理概念的目的,又能活跃课堂气氛,激发学习兴趣,培养学生的分散思维能力和科学探究精神。
二、要让学生积极参与课堂的演示实验
演示实验是教师为了达到一定的教学目的,利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学。传统的课堂教学,演示实验通常教师演示,学生看;教师“导”的太多。学生“演”的太少,甚至有时教师直接充当“演员”,学生却变成了“观众”,这样不利于学生主体地位的发挥。演示实验有时受到可见度的影响,很多实验学生根本看不清,特别是坐在后排的学生,不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,不利于调动学生学习的自觉性和主动性。因此,在演示实验中,除了应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳和总结外,还应在实验操作上让学生积极参与,使学生充分了解实验的方法、步骤及内容,从而加深学生对物理现象和物理规律的理解。有些探究性实验,教师还可提供实验器材,让学生制定探究方案,然后到前台来演示,并向其他同学展示探究结果。学生满怀兴奋与激情,参与寻找解决问题的途径和方法,对学生学好物理起到积极有效的作用。
三、做演示实验时,要注意引导学生分析实验
有些问题,即使老师从理论上说明了,学生也不信服或难以接受。教师可以先做演示,再作分析。如“把船上的石块放入水中,液面如何变化”?教师可先通过演示实验让学生一眼就看出“液面下降了”这一现象,然后再让学生从理论上阐述“下降”的原因,会收到事半功倍的效果。再如,进行电功率的教学时,教师可先做演示,将“220v,25w”与“220v,60w”的两只灯泡分别串联和并联后接入220v的电源上,观察它们亮度的变化。在学生获得感性知识的基础上进行理论分析,这样就顺理成章地达到一定的理性认识的高度,从而取得比较理想的教学效果。
四、演示实验的过程,也是启发学生积极思维的过程
教师应当设计一些富有启发性的问题,在关键时刻提问学生,让学生边思考,边通过演示实验来分析,以求达到培养学生思维的目。如讲浮力时,先用弹簧测力计测出重力相等的铁块和铁盒的重力,并强调它们的重力相等,都是铁做的。然后先把铁块放入水中,结果铁块下沉,问:若把铁盒放入水中会怎样?学生会产生争议,然后再做实验,这样既加深了印象又引起了学生的好奇心,实现使学生注意力的高度集中,激发了学生的学习动机。通过一系列的边演示边启发,教师和学生共同讨论,既活跃了课堂气氛,学生又能较好地掌握和理解物理规律。五、变验证性实验为探究性实验
初中物理演示实验可分为验证性实验和探究性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但学生的思维能力和创新能力得不到锻炼和提高,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力。而探究性实验对培养学生思维能力、创新能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵。”因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探究性实验,引导和启发学生参与到演示实验的全过程,让学生亲身经历和体验丰富的探究活动,逐步领悟科学探究的基本思想和方法,从而使学生由学知识变为探索自然规律,变被动学习为主动获取知识的目的。
六、合理运用多媒体,优化演示实验教学
新时期的初中物理实验教学中开发学生的联想能力很有必要,这既能够实现学生对于知识学习的融会贯通,也是对于学生思维能力的一种很好的培养,对于推进初中物理实验课程的教学效率无疑可以发挥很好的作用。教师在平时的知识教学时要让学生们意识到知识点间的相互关联,意识到在具体问题的解答时综合的应用学过的知识可以发挥的良好功效。同时,在进行实验教学时也要让大家意识到合理的发挥自己的联想与想象能力往往能够拓宽自己的思路,能够感受到从不同的角度与层面来理解与思考问题可以带来的收获。这些都是新时期的物理实验教学中教师应当培养学生们具备的能力,这对于学生综合初中物理素养的提升将会是很好的辅助。如讲《阿基米德原理》一节时,在讲到浮力的大小与哪些因素有关,可先让学生猜想:可能与深度有关,也可能与物体的密度有关,还可能与物体的形状有关等……让学生能够根据自己的思维进行假设,之后再通过实验进行对比、验证,这样的教学模式能够更好的激发学生的实践热情,培养他们的直觉思维能力,提升实验教学的效率。在进行实验教学时教师要鼓励学生们大胆的发挥自己的联想与想象,要勇于做出各种假设,并且要引导大家对于自己的各种假设进行有效验证。这样的教学过程能够充分体现学生的学习自主性,有了这种有效的独立探究后学生们对于知识的理解与体会也会更加深刻。
二、鼓励学生的自主探究
鼓励学生在实验教学中展开自主探究同样是新时期的初中物理实验教学中很值得采用的一种模式。教师可以引导大家针对相关的实验主题自己进行实验过程的验证,可以让学生在小组合作中来共同完成特定的学习任务。这个过程给学生的独立思考与自主探究提供了很大的空间,学生能够非常积极的参与到自主实验中来,能够和其他同学展开很多有意思的探讨与对话。教师还可以创设一些实验竞赛来引发学生的参与,让学生们在自主实验中来不断加强自己的实验探究能力。这些都是很好的实验教学方式,对于学生实验能力的培养与深化很有帮助。如讲《蒸发》一节研究影响蒸发快慢的因素时,教师就可以让学生进行自主探究实验设计,有的学生就利用控制变量的方法设计三个小实验:
(1)在手背上滴两滴相等的水滴,把一滴涂开,看哪个干得快?
(2)在桌子上和手背上涂上大小面积相同的水渍,看哪个干得快?
论文关键词:在初中物理实验教学中如何培养能力
在初中物理实验教学中,着眼于开发人的潜能,培养学生动手动脑和创新能力。发展、弘扬学生的主体性,培养富有个性、协作性、创造性的身心和谐发展的现代人。一、 引导学生进行观察和实验
1、观察: 首先应该使学生知道:所谓观察是指直接运用眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官,或者间接借助于器材对物理现象的一种有目的、有计划,并且持续、反复的知觉过程。就是要有目的地辨明观察对象的主要特征,注意发现引起变化的条件和原因。其次,要使学生了解:观察是要经过一定的努力,克服一定的困难,才能发现问题,才能对事物的正确认识,才能得到正确的结论。(1)在演示实验中培养学生的观察能力。在学习过程中有许多演示实验,学生对演示实验很感兴趣,但在进行观察时往往抓不住关键,这就要求教师要在实际教学中,引导学生进行观察演示实验,对培养学生的观察能力是很重要的。教师对所做演示实验的每一步都应该对学生提出具体的观察要求,使学生掌握正确的观察方法。 (2)在分组实验中进行培养学生的观察能力。 现行初中物理教科书学生分组实验,其中初二年级开始的几个实验,就是有意识的安排学生观察,培养学生的观察能力的。如观察水的沸腾实验中要求学生注意观察在给水加热的过程中,能看到什么?在此基础上引导同学讨论观察的方法和应当注意的问题。(3)开展课外活动激发学生的观察兴趣。组织学生参观、做课外小实验等,激发学生的观察兴趣。如学习音调前,就布置学生制作音乐瓶,使学生主动地去观察了解乐音的相关物理知识,在此基础上进行观察演讲,活跃了学生的思维,调动了学生的积极性,提高了学生学习物理的兴趣,达到了培养观察能力的目的,组织学生参加社会实践活动,使学生了解物理知识在生产实际中的广泛应用。(4)、尽可能利用多媒体教学手段辅助教学,提高学生的观察兴趣和能力。特别是将计算机多媒体引入初中物理教学中,作为一种新的教学手段,它改变了以前呆板的教学方式,它图、文、声、动画、影像并茂,加强了表现效果,提高了学生的学习兴趣和热情,培养了学生的观察能力,帮助了学生对知识的理解。在轻松的学习氛围中完成了知识复习、思考练习;操作模拟仿真的实验,学习了实验方法初中物理论文初中物理论文,锻炼了实验技能,为课内外动手实验作出了成功的基础准备。由于中学物理实验条件有限,某些物理现象,如运动和静止、力的作用效果、力的相互作用、惯性、压强、物体浮沉、电荷流动、扩散、分子无规则运动、磁场分布等等,学生不能得到完整的感性材料,容易造成感知上的障碍而影响物理学习。而应用电脑教学软件,通过计算机多媒体,不仅能再现或模拟各类物理现象,而且还能通过各种手段使复杂的问题简捷化,将漫长或瞬间的物理演变过程成为可控、有序的演化过程,可以使学生在课堂上完整、清晰、形象地感知于物理现象,给学生提供思维过程中必须的感受性材料,大大激发学生的学习兴趣,降低教学难度,很好地促进学生的观察和认识能力的健康发展。
2、实验是学习前人的“创新”。 (1)、认识物理实验及其作用。 物理学是一门以观察、实验为基础的科学。人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地加以思索和总结得到的。初中学生对为什么要做物理实验存在着不正确的想法,有的是无所谓,有的是强烈的好奇心渴望老师多做实验,实际上他们都不知道为什么要做物理实验。如对于彩虹,学生认为只有在特定雨天后才能看到,平时看不到。在序言中教学中我就用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,当上午或下午有太阳光时,还带领学生到室外背向太阳光站立,用喷雾器或学生用口斜向上方喷射水雾,就可以看到一道人造小彩虹,使学生感到新奇,通过这段教学师生共同讨论,形成共识,知道什么是实验。实验就是在人工控制条件下对物理现象进行观察和研究的活动。通过实验,能够对物理事实获得具体的明确的认识,有助于理解物理概念和规律。实验中要有实事求是的科学态度。教育学生每做一个实验都应该:了解实验目的,理解掌握实验原理,正确使用仪器,作必要的记录,得出相应的结论,整理好实验器材。根据实验观察到的现象和结果得出结论,做出正确的实验报告。向学生适当介绍一些物理科学家所做的物理实验以及所取得的成绩论文格式。以达到激发学生渴望实验的目的。 (2)、促使学生认真做实验。 ①、引导学生利用课本做好初中物理开始阶段的实验,应指导学生做好教材中安排的实验,这样做有利于培养学生正确使用教科书的好习惯,养成尊重科学的好品质。这个阶段主要使学生知道怎样进行物理实验。初中阶段学生做实验时,其动机和目的往往是有不确定性的,实验中经常会出现一些违反操作规范的事,教师要注意发现学生实验中出现的各种问题并及时进行指导,形成良好的实验习惯,培养学生严谨的科学作风。 ②、创造机会多做实验,养成勤动手的好习惯。学生实验能力的培养是一项长期的工作,应贯穿在整个物理教学过程中,只要有可能就让学生参与。在课堂演示实验中也要尽可能创造机会让学生动手,如声的产生中的音叉实验、摩擦起电实验等就请学生做;将其中的一些演示实验改成学生分组实验,如平面镜成像特点实验、决定导体电阻大小的因素实验等;做好教材中的小实验;让学生参与教师准备和整理实验器材之中,使学生有更多的接触实验器材的机会,以便了解器材的性能、用途。处理好实验性的习题,准备好相关的实验器材,让学生亲自动手做,进行观察从中得出结论。总之增加学生动手的机会有利于调动学生学习的积极性。 ③、用简单器材做好实验。做好物理实验,对于物理学习是有很大帮助的,做好物理实验是需要一定的物理实验器材,但物理实验有时用简单的器材就能说明问题,例如学习力的作用是相互的这部分内容时,就让学生通过敲桌子感到手疼来体会。我经常用学生身边的物品做实验,如用铅笔和小刀做压强实验,用汽水瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验,用小药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这样有利于培养学生的创新意识,培养创造能力。
二、引导学生善“问”
1、问题是创新的前提, 学生对于问题的认识是不以为然的,对此应引起学生的足够重视,教学中经常引导学生回顾科学史上因善于发现问题而取得成就的例子,如瑞利就是通过测密度的方法而发现氩气的。1935年获诺贝尔物理奖的查德威克就是从约里奥?居里夫妇的论文中发现问题进而发现中子的等。教育学生要善于发现问题,取得成就。使学生认识到发现问题也是学习,而且是更深的学习。
2、善于设计问题。 在初中物理教学中,教师要善于设计问题,从而引导学生学习新知识,设计的问题应该有其艺术性,应根据教学内容由浅入深,在不同的阶段设计不同的问题,如在学习《杠杆平衡》一节内容时,从实验过渡到实际应用,设计了将将托盘天平做成不等臂的可以吗?引导学生想到托盘天平的制作原理,为什么要调节天平平衡?引导学生想到在设计制作托盘天平时初中物理论文初中物理论文,要考虑到杠杆等臂和平衡螺母。
3、引导学生提问题。 经常通过各种方式启发学生提问题,刚开始学物理时就引导学生讨论为什么学习物理?进一步引导学生从阅读课文中提出问题,在社会实践活动中提出问题,让学生将发现的问题及时提出,并定期开展问题研讨。
三、综合提高创新的实践。
1、培养学生应用物理知识解决问题的能力。在学生认识物理实验的重要性后,会积极主动做好实验, 当学生能够做基本实验后,教师应当对学生实验提出较高层次的要求,如指导学生做一些验证性的和设计性的实验。适当增加设计性实验。如在学完力学知识后我就让学生,根据实验室所能提供的器材,要求学生解决如何测金属块的密度问题,学生提出了这样一些问题:①怎样用天平、量筒、水等测金属块的密度?②如何用怎样用天平、烧杯、水等测金属块的密度?③怎样用量筒、水等测金属块的密度?④怎样用弹簧秤、水等测金属块的密度?⑤怎样用天平、量筒、水等测金属块的密度?⑥怎样用准确的砝码、直尺、水等测金属块的密度?等等,根据学生提出的问题,让学生自己设计实验方法进行实验。组织开展课外兴趣小组,积极鼓励学生进行“小制作、小论文、小实验、小发明”, 开展丰富多彩的课外活动。如学生自己制作出“土电话”、“验电器”、“橡皮筋测力计”、“密度笔”、“重垂线水平仪”、“两用秤”等,培养了学生的创新意识和动手能力,有利于学生个性的发展和智力的开发,也有利于发现人才和培养人才。
2、引导学生学习新知识。掌握已学知识是为了更好的学习新知识,当学生学习了一些知识后,就应该让学生主动的去学习新知识,如学生学完长度测量的内容后,就建义学生去测量教室的体积,测量教学楼的高度,树干的周长,一张纸的厚度等.复习旧知识,学习新知识,如通过对物态变化的复习,引导学生讲座为什么会发生物态变化,进而导入分子运动,内能的学习,通过内能的学习,引入热机知识的学习,通过质量,体积的测量,进一步研究物质密度的测量,通过欧欧姆定律的学习,引导学生思考,如何测导体的电阻等,使学生知道新知识的增加都是建立在已学知识的基础上的,学习了知识后要进一步学习新知识。
3、应用物理知识解决实际问题。学完简单机械后,就引导学生讨论自行车中的力学问题,学生通过对自行车的观察与分析提出了(1)轮胎为什么要有花纹?(2)自行车下坡时为什么不宜急刹前轮?(3)自行车在正常使用时有几种摩擦?(4)自行车的轮胎为什么是圆的?(5)自行车是省力机械还是费力机械?(6)自行车上使用了那些简单机械?(7)自行车的座垫下面为什么要安装弹簧?(8)自行车轮胎中的气体减少后对地面的压强是增大了还是减小了?(9)普通自行车与比赛用的自行车有什么不同?等许多问题,并且对这些问题许多同学都谈了自己的观点,从而进一步提高了学习物理的积极性。
总之,在物理实验教学中培养学生的创新意识,能使学生学会学习,开发智力,促使学生能力全面发展、个性健康发展。