第一篇:如何利用翻轉課堂開展初中物理實驗教學
如何利用翻轉課堂開展初中物理實驗教學
【摘要】本文從物理實驗教學的重要性出發,結合翻轉課堂的特點,論述在初中物理實驗教學中運用翻轉課堂的策略,進一步探討如何開展初中物理校本課程《有趣物理》教學。
【關鍵詞】初中物理 翻轉課堂 實驗教學 校本課程
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2018)02A-0034-03
物理是一門以實驗為基礎的自然學科,實驗是物理教學中非常重要的一部分。受到教學課時不足的影響,實驗教學往往成為初中物理教學的薄弱環節。翻轉課堂通過對課堂內外時間的重新整合,將學生的學習時間有效地延長,使學生的學習更具有自主性和可操作性,從而解決了課時不足的問題,并為長期、有效地開展物理實驗教學提供了保障,對開展《有趣物理》校本課程也提供了很大幫助。
一、初中物理實驗教學的重要意義
新課標指出,實驗既是學習物理的重要內容,又能激發學生濃厚的學習興趣、增強學生觀察能力和動手實踐能力、突破難點、培養學生的創新意識和勇于探索的精神。根據維果茨基“最近發展區”理論,教學中要關注學生原有知識水平與可能達到的水平之間的差異,即“跳一跳,就能摘到桃子”[1]。實驗教學,正好可以幫助學生搭建良好的學習的平臺,將學生現有的思維能力水平與抽象、復雜的物理知識聯系起來,化繁為簡,化抽象為具體,有效地提高物理教學質量,也為培養學生的創新精神提供豐富的教育資源。因此,中學物理教師必須重視實驗教學,為學生搭起一座寬闊的學習橋梁。比如,在學習“凸透鏡成像的規律”時,如果教師只是“填鴨式”地給出凸透鏡成像的五個規律,然后要學生死記硬背,那么教學的效果顯然是非常低效、事倍功半的。如果能開展學生探究實驗,讓每名學生參與實驗探索的全過程,通過逐步縮短物體與凸透鏡之間的距離、調整光屏與凸透鏡之間的距離,每次都找到最清晰的像并做好實驗記錄,那么五個成像規律對學生來說就顯而易見了。教師還可以引導學生進一步對五個凸透鏡成像的規律進行分析概括、歸納總結,得出凸透鏡成像規律的“四句口訣”――“一倍焦距分虛實,二倍焦距分大小,物近像遠像變大,正虛倒實要分清”。學生通過實驗能充分體會“提出問題―作出假設―設計實驗―實驗操作并記錄―分析總結”等實驗過程,真正地理解和掌握重要的知識點,熟悉實驗操作的基本步驟及故障分析處理,為物理教學目標的實現提供了保障。
二、翻轉課堂教學模式的特點及其在初中物理實驗課的應用
翻轉課堂是一種以學生自身情況以及需要為核心理念的教育模式,是師生互動學習的一種教學形態[2]。首先,教師提前制作相關的教學視頻片段,讓學生在課外自由觀看視頻中教師的講解,熟悉實驗原理、操作要領、注意事項等內容,自主完成預習環節,從而為課堂探究學習做足準備。然后,教師在課堂上針對學生的預習情況進行合理分析及引導,引導學生進行有效的實驗探究環節,及時給出適當的點撥;在師生的溝通交流環節,教師鼓勵學生提出學習的重難點及疑惑點,思考如何進行實驗故障處理,從而提高整體實驗探究水平。在初中物理實驗教學中運用翻轉課堂,能有效地整合課堂內外的時間,將學習的主動權還給學生,使學生有更多的時間放在自主學習和探究學習上,有利于落實三維目標、突破重難點、培養學生的實踐能力和創新意識。
例如,在“探究平面鏡成像特點”的實驗中,學生先通過視頻(如圖
1、圖2)在課外進行課前自主學習;課堂上,教師可以先和學生總結光的反射規律,然后出示平面鏡,引導學生思考如何進行“探究平面鏡成像特點”的實驗。因為課前已經提前預習,所以學生能很快地進入實驗探究環節。教師巡堂檢查學生操作的規范性,及時了解學生在實驗中遇到的困難和問題,并給出必要的指導。為了再次充分調動學生的學習積極性,教師可以引導學生思考相關的實驗故障,如“為什么要用玻璃板代替平面鏡?為什么要選擇兩個形狀和大小完全相同的蠟燭A、B?為什么有時蠟燭B怎樣都無法與蠟燭A的像重合?為什么要用玻璃板代替平面鏡?當蠟燭A逐漸靠近平面鏡,它的像的大小如何變化,如何用實驗驗證猜想?”通過一系列的合作探究和分析交流,學生動手操作實驗,充分體會物理實驗的樂趣,并通過深入剖析實驗,快速理解實驗原理、實驗的注意事項,實現對知識的鞏固與能力的提升。在整個過程中,教師的主要作用是引導、輔助、提煉,充分體現學生的主體地位,逐步提升學生的科學探究素養和物理學習能力。
三、利用翻轉課堂有效地開展《有趣物理》校本課程
美國心理學家布魯納曾說:“最好的學習激勵是對所學材料的興趣。”物理是一門緊密聯系生活實踐的科學,它滲透在日常生活的各個方面,比如燒水、照鏡子、走路、坐車、用電、說話等。這些常見的生活現象及相關的生活用品,為教師開展物理實驗教學、學生學習物理知識提供了豐富的素材。初中生容易被新奇的客觀事物吸引,喜歡觀察生動、具體、鮮明、不平常的現象。所以初中物理教師可利用翻轉課堂模式,提前制作一些有趣的小實驗視頻,引導學生開展課內課外的趣味實驗,開展《有趣物理》校本課程,讓物理實驗流行起來。
在我校第一期的《有趣物理》校本?n程中,物理組的教師共同編寫并制作了12個趣味實驗,其中包括“自制電動機”“雞蛋撞地球”“自制浮沉子”“自制小孔成像儀”“蠟燭抽水機”“聽話的罐子”“虹吸現象”“水果電池”“紙火鍋”“人工霧凇”等實驗。學生可以在家通過電腦或者手機等預習趣味實驗的相關視頻,包括實驗內容、實驗原理、實驗器材等,提前準備好相關的實驗器材。這些實驗絕大部分都可以用常見的生活用品制作,取材簡單方便,實驗操作性強,效果明顯。比如“自制浮沉子”實驗中,用到的器材主要是空礦泉水瓶、小藥瓶、小刀等。“自制小孔成像儀”的器材主要是易拉罐、硬紙片、保鮮膜、剪刀,或者一次性紙杯、保鮮膜、橡皮筋等。對于一些專業性比較強的實驗,需要的部分器材可以到五金店或者文具店進行選購,如“自制電動機”“蠟燭抽水機”“虹吸現象”實驗需要的漆包線、銅芯導線、磁鐵、干電池、活塞式抽水機、熱熔槍、熱熔膠、軟膠管等。
由于學生已經通過觀看視頻、PPT課件提前預習了實驗的相關內容,并準備了實驗器材,所以在拓展課堂上,教師主要發揮演示、引導、點撥等輔助作用,將趣味課堂的主動權還給學生,給學生充分動手操作實踐的機會,并組織學生針對本次實驗進行反思總結、拓展延伸,有利于培養學生良好的綜合科學素養。下面以“自制電動機”的實驗教案為例。
(一)活動目標
1.了解電動機的基本構造;
2.能利用日常物品制作簡易電動機,具有初步的實驗操作技能;
3.了解電動機在生活生產中的實例,并通過親手制作,感受實驗探究的樂趣,提高動手實踐能力。
(二)重點與難點
1.重點:
(1)了解簡易電動機的構造;
(2)完成簡易電動機的制作。
2.難點:線圈對稱軸的調整。
(三)活動器材
漆包線、銅芯導線、磁鐵、干電池、泡沫、架子、小刀、砂紙等。
(四)活動流程
創設情境,引入新課:播放一段電動機的相關視頻,引導學生觀察電動機內部的構造,思考自制簡易電動機所需的實驗器材,討論制作方法。
制作流程:
1.按實驗需要準備好漆包線、銅芯導線、磁鐵、干電池、泡沫、架子、小刀、砂紙等;
2.將銅芯導線依次重疊纏繞在圓形的白板筆套上,大概纏繞20圈,從而制作成一個小線圈,注意,線圈的兩端要留出約5cm的導線;
3.用鐵鉗剪出兩節約10cm的漆包線,并用砂紙將漆包線前端的外漆刮掉,繞成小圓,方便搭接細銅絲,也用砂紙將小線圈的一端導線的漆皮全部刮掉,另一端導線的漆皮只刮一半;
4.按圖所示組裝好電路圖,并將磁鐵放在小線圈的正下方,用手輕輕撥一下處于平衡位置的小線圈,就會發現小線圈不停地轉動,簡易電動機實驗制作完成。
四、翻轉課堂在“中考物理實驗考查”復習工作中的應用
每年的五月上旬,初三畢業班學生都會迎來第一項中考考查項目――“中考理化實驗考查”。每名參加中考的學生都會通過抽簽的方式,確定自身是參加物理實驗考查還是化學實驗考查。因為通過“中考理化實驗考查”是?M入示范性高中的硬性條件,而且作為第一項中考考查項目,學生通過與否對后續的文化科目的成績起到關鍵的作用。因此,物理組的目標是盡量幫助學生100%通過“中考物理實驗考查”,幫助學生打好中考第一仗!但是由于畢業班物理實驗課堂課時的嚴重不足,物理實驗室場地及器材緊缺,課本基礎知識復習和專題復習的任務重、時間緊,真正留給中考物理實驗考查復習的時間少之又少,根本無法保證教師經常帶學生到實驗室進行實驗復習。這時候,翻轉課堂教學模式在“中考物理實驗考查”中的應用就顯得非常迫切和重要了。
物理組的教師會根據中考物理實驗考查的內容要求,提前分工完成相應的實驗視頻錄制,比如平面鏡成像實驗、凸透鏡成像規律實驗、測小石塊的密度實驗、測定值電阻阻值實驗、測小燈泡電功率實驗、斜面實驗、滑輪組實驗等相關視頻。然后讓學生充分利用課外的時間,通過觀看相關的視頻,復習相關實驗的實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗表格及記錄、數據處理、得出結論及故障處理等,做到心中有數,胸有成竹。接著,教師再安排一次正式的實驗課,組織學生到實驗室進行實地操作、學以致用,從而大大提高實驗復習課的質量和效率。除此之外,在第九節課外活動時間里,連續一個星期開放物理實驗室,供畢業班學生自由進行實驗操作及復習,并安排一位物理教師進行答疑解惑。因為提前學習了翻轉課堂視頻,所以學生在物理實驗復習中很容易進入狀態,進行實驗時得心應手。因此,即使在與其他學校相比生源質量并不占優的情況下,因為實施了翻轉課堂教學模式,我校區初三學生連續三年以超過99%的通過率順利通過中考物理實驗考查,為其他學生提供了強大的學習動力與樹立信心。
總之,實驗教學是初中物理教學的核心與靈魂。學生只有通過親自參與實驗探究過程,才能充分體會物理學科的內在魅力,才能更好地理解和掌握相關的物理知識,為科學創新打下良好的基礎。翻轉課堂教學模式,借助科技手段,充分利用網絡平臺,為更好地開展物理實驗教學、克服課時不足等問題發揮了很大的作用,使物理教學更加多樣化、多元化、生活化,有利于提高學生學習物理的興趣和信心,促進鞏固提升、學以致用。
【參考文獻】
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[2]黃鵬.“翻轉課堂”在初中物理實驗教學中的應用[J].中學物理(初中版),2015(1)
(責編 劉小瑗)
第二篇:翻轉課堂實驗教學設計研究論文
1研究現狀
翻轉課堂教學模式屬于一種全新的教學模式,它跟傳統的教學模式不同,采用的方法是學生在家里看視頻完成課程的學習,在課堂上跟教師進行交流或跟同學進行討論,完成內容的學習,不需要教師在課堂上系統地傳授知識。這種教學模式是一種新的改革,顛覆了傳統的課堂講授,采用課下練習的模式。這種教學模式是對傳統學習模式的變革,給予學生更大的學習自主權,學生不必再被動接受知識,而是主動參與到學習中來,擁有飽滿的學習熱情,能夠明顯提升教師的教學質量及學生的學習效率。翻轉課堂來源于美國的兩位化學教師,當時他們的上課形式跟其他教師的上課形式不同,他們使用錄視頻的軟件完成課堂的講解,并將網上的視頻提供給不能按時到學校的學生,讓他們自主完成學習。隨著兩位化學教師開創性的教學實踐,這種教學方法迅速演變成一種新的教學模式,得到更多人的關注。薩爾曼可汗為翻轉課堂的領軍人物,他的可汗學院以翻轉課堂聞名。隨著教育理念的更新,現如今翻轉課堂已經是全世界廣為流傳的新型教學模式。微課程在翻轉課堂提出的同時也帶來一個問題,就是錄制的網上課程如何設置,在這種背景條件下,微課程成為人們討論的焦點。微課程應該說是翻轉課堂的載體,它以視頻的形式讓學生在網絡設備上完成知識的學習,是翻轉課堂重要的自學資源。微課程的設計、開發跟評價、管理等都為翻轉課堂的視頻制作提供了可靠的資源以及理論基礎。與傳統的課程相比,微課程具有時間短、目標明確、可反復學習的特點,并且這種學習模式碎片化,跟傳統課堂上系統的知識講授不同。但是需要特別提到的是,微課程也并不是完美無缺的,正是因為微課程知識碎片化的特點,因此容易讓學生忽略知識間的聯系,這需要教師特別注意。
2儀表類課程翻轉課堂的實驗教學設計
本文以儀表類實驗“SR253Z智能調節儀在熱電偶檢定系統爐溫控制中的應用”課程教學為例,進行整個教學設計。首先對課程的實施條件進行分析。本次的授課對象為大一學生,他們有基礎的信息獲取能力以及自主學習能力;班級人數控制在36人,本次實驗將學生進行分組,分成12個組,教師可以兼顧每個小組的學生并與之進行交流;學校準備基本教學設備與儀器。因此,這樣的基本構成能夠有效開展翻轉課堂。課前準備教師首先應該在課程之前進行教學資源的準備,這些準備主要包括智能調節儀與熱電偶的有關資料、智能調節儀、熱電偶等。在基本工作準備完成之后,進行微視頻的制作。每個微視頻應該簡單介紹幾個知識點,本次實驗采用軟件CamtasiaStudio6.0來進行微視頻制作,畫面效果好、操作簡單。畫面呈現了智能調節儀的使用方法以及在市場上的應用情況。微視頻制作完成之后,教師應該讓學生觀看視頻,隨后開始實驗。圖1為微視頻中調節儀的控制系統示意圖。課中。
1)合作探究的階段。顧名思義,合作探究階段是教師提出相關任務,小組之間合作完成。對于“SR253Z智能調節儀在熱電偶檢定系統爐溫控制中的應用”課程來說,學生應該首先了解講解到的儀器的概念與用途,學生之間開展討論,了解智能調節儀與傳統的控溫儀的不同,隨后進行實驗,3個人一組。在具體實驗過程中應保證分工明確,讓每位學生都參與實驗,從而加深對內容的理解。
2)個性化指導階段。個性化指導階段指的是教師為不同的小組解答問題的過程。每個小組在實驗過程中會遇到不同的問題,在這種情況下如果教師整齊劃
一、系統講解,不利于學生的理解。因此,教師應該根據不同小組的問題進行指導,具體問題具體分析,因材施教。有的小組在實驗過程中得出的結論是智能控溫儀跟傳統控溫儀的結果基本相同,認為智能型的控溫儀沒有突出的優點。這時候教師應該觀察他們在實驗中沒有注意到的細節問題以及實驗方法,從而幫助他們找到智能調節儀的優點。教師在傳授給不同小組內容之時,可以讓其他小組的學生旁觀,有助于他們避免出現同樣的錯誤,強化正確認知。
3)鞏固學習階段。在經過教師的個性化指導之后,小組內部應該對本次學習的內容進行總結歸納,鞏固知識重難點,加深印象。如果自由學習時間充分,還可以跟不同的小組進行交流,將問題與人分享。經過教師的指導,學生應該對理論與實踐進行總結,在以后的工作和生活中能夠采用獲得的知識來解決現實問題。在此次“SR253Z智能調節儀在熱電偶檢定系統爐溫控制中的應用”課程中,學生發現使用智能型控溫儀代替原來的控制器能夠收到很好的效果。智能型控制儀的主要特點是:能夠任意設定給定值,設定控溫時間,數字顯示,且測量數字準確,控制溫度穩定。這就解決了實驗中經常存在的升溫慢以及控制不穩定、測量不準確的弊端。
3翻轉課堂的優劣勢
綜上所述,可以看出翻轉課堂并不是利用了更先進的技術,而是一種思維模式上的創新。世界上不存在任何一種適合所有學生的完美的教學模式。翻轉課堂雖然有其優勢,但是不可忽略的是其也存在明顯的不足。首先,教師將課程資源上傳到指定的網站上,學生一般只會學習教師上傳的資源,而不主動去搜集其他的資源,因此不能有效提升學生信息獲取的能力。其次,翻轉課堂教學模式對學習中下的學生沒有明顯的效果。翻轉課堂采用自主學習模式,而學習成績中下的學生很難集中注意力自主學習,因此,實驗結果顯示對中下學生沒有明顯的效果。最后,翻轉課堂受到人數的限制,這種教學模式只適用于小班教學,不適應于大班教學,教師很難有精力照顧到所有的學生。
4結語
在翻轉課堂模式下,如何設計儀表類課程還處在研究階段,設計原則重點在于發揮翻轉課堂的優勢,避免存在不足,并利用高科技平臺幫助實現翻轉課堂。翻轉課程的應用得到快速發展還需要一段時間,這需要教育工作者共同努力。
作者:任連輝 單位:貴州工業職業技術學院
參考文獻
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第三篇:初中物理開展實驗教學的實踐思考
初中物理開展實驗教學的實踐思考
物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科.物理知識的教學與實驗密不可分,由實驗發現問題,分析問題,再用實驗來解決問題,是我們一貫的教學策略.初中學生剛剛接觸物理,學習方法及抽象思維能力還沒有成熟,在教學中我們如能正確演示和指導學生實驗,不僅能激發學生求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,還可以培養學生嚴謹求實的科學態度,激發學生學習物理的激情。
我們可以把物理實驗分成如下幾種類型:教師演示型實驗,課堂學生實驗,課后小實驗.本文談談筆者對實驗教學的幾點思考。
1教師演示型實驗
物理教師在上課時,由于影響實驗結果的因素較多,稍不注意測量的數據或要觀察的現象就會出現較大偏差,所以絕大部分的演示實驗都是教者自己動手操作,以確保實驗結果的準確性.但如果每個實驗都由教師演示勢必會削弱學生學習的積極性和他們的動手能力.筆者認為,有些實驗可由教師動手演示改為師生共同實驗,讓學生適當參與進來。
比如說:馬德堡半球實驗,教師準備兩個橡膠半球,擠出里面的空氣后,先讓兩個力氣較小的女生上來拉,發現兩人使盡力氣都沒能拉開,然后再讓兩個力氣較大的男生來拉,拉開時還有很大響聲.教師重裝器材時偷偷將吸盤邊緣拉開一條細縫讓空氣進去,再讓兩個女生來拉,很輕松就拉開了.學生看得目瞪口呆,紛紛議論:“奇怪了,難道兩個大男生的力氣還沒小女生的力氣大?男生是故意做給大家看的吧?”通過學生想法與實驗現象的巨大反差,從一開始就吸引住學生的注意力,讓他們投入到積極的思考中去,激發學生強烈的學習物理的興趣。
再比如做凸透鏡成像實驗時,可先由教師演示當物距大于2倍焦距時的成像情況,先讓學生初步了解做此實驗的注意點,學生做實驗時就可以避免出現很多錯誤,節省時間,起到事半功倍的效果。
在這些實驗中教師起到穿針引線的作用,由教師將實驗、教學內容、學生、課堂有機結合。
2學生實驗
在實驗課中最能調動學生積極性的,莫過于學生實驗了,特別是一些動手能力比較強的學生,看到實驗課,大多摩拳擦掌,躍躍欲試.教師要注意引導,規范實驗操作.在學生實驗過程中肯定會多少存在一些問題,這些問題最終都會影響到實驗結果或歸納的結論.我們可以在實驗前讓學生好好預習實驗過程,帶著問題去探究,再加上教師的恰當指點,讓學生積極行動起來,嘗到實驗帶來的樂趣。
問題教學資源,不能敷衍了事,要讓學生仔細檢查實驗裝置,梳理實驗流程,通過小組之間的討論、合作得出正確結論.讓學生體驗到發現問題、解決問題的喜悅。
比如,在用直尺這一簡單器材做探究“聲音的音調和響度與什么因素有關”的實驗時,教師要注意強調控制變量法的運用,分別控制直尺長度和用力大小不變,再比較所聽聲音的不同.學生在親身體驗了“控制變量”這一實驗方法后,對此實驗方法有了初步認識,為后面的相關實驗打下較好基礎。
在“測小燈泡額定功率”實驗中,單靠教師的講解、演示遠遠不夠,讓學生通過小組合作探究,從了解實驗原理,到器材的選擇、組裝,數據的測量,結果的分析,結論的得出,都交給學生,讓學生自己摸索,能將電學這部分幾乎所有知識點都復習一遍,加強學生對電學知識的綜合運用能力。
學生實驗能鍛煉學生動手、合作、總結交流能力,進一步升華所學的知識.要高質量地完成實驗就要對所學知識融會貫通,爛熟于心,促進了學生知識的轉化和舉一反三。
3課后小實驗
在課后學生實驗中,受實驗器材的限制,主要以一些小實驗為主.這些小實驗將物理與生活、社會聯系起來,使學生感到物理的生動、有趣、有用.抓好這部分實驗能更好地鞏固課堂上學習的物理知識,擴大學生視野,擴散學生思維。
如“物體的浮與沉”這一節課后習題介紹了浮沉子裝置,學生對此比較感興趣,通過捏大塑料瓶能使小瓶在里面實現上浮與下沉,這個現象里面蘊含著什么物理知識?在學生利用大號的可樂瓶和一個透明塑料小藥瓶及一段銅絲做了個浮沉子之后,他們觀察到在捏大瓶時,有水進入了小瓶,導致小瓶下沉,松開之后,小瓶的水減少了,小瓶上浮.利用本節知識他們歸納出了實現小瓶浮沉的原因是小瓶的物重發生了改變,水進入時,小瓶物重增大,大于浮力,小瓶下沉;水流出時,小瓶物重減少,小于浮力又會上浮.利用這個課后小實驗很好地驗證了物體浮與沉的條件.由此他們又理解了潛水艇也是靠改變自身物重來實現浮與沉的.學生感受到了小實驗給他們的物理學習帶來了很多樂趣,從而提高了他們學習物理的積極性與主動性。
其實我們的身邊有不少的物理實驗器材,例如用一盆水和一塊鏡子,調整好鏡子在水中的角度,反射太陽光到墻上,可觀察到光的色散現象;站在噴泉旁邊,找準角度也能看到彩虹;老花眼鏡的鏡片可作凸透鏡,近視眼鏡的鏡片可作凹透鏡;一支鉛筆加上一塊橡皮泥可做簡易密度計;一塊薄鐵皮可做物體的浮沉實驗……
積極鼓勵學生從生活中搜尋物理實驗器材,讓他們用實驗來驗證自己的想法、獲得的知識,去探索、研究疑難問題,從而讓實驗發揮最大的作用。
我們在教學過程中必須重視實驗教學,才能提高學生的動手能力、增強學生的理性思維能力,最終提高物理教學質量.
第四篇:初中物理實驗教學心得體會
初中物理實驗教學心得體會
物理是以實驗為基礎的一門科學,實驗更能展現物理的神秘性和趣味性,也是學生建立正確的物理概念、培養科學精神的重要手段。為此,我認為必須把握好“演示實驗”、“分組實驗”和“探究實驗”這三個關鍵環節,不斷進行課堂改革,按照新課程理念要求,從關注學生終身發展的高度,不斷優化課堂教學結構,積極營造民主、平等、和諧的教學氛圍,大力開展有效教學,構建高效課堂。
一、演示實驗教學要做到“精、真、顯”
“精”,就是要在選題、儀器、教案、教法等各個方面進行精心準備。
“真”,就是教師在演示實驗的過程中旦實驗出現問題,教師一忌慌亂,二忌簡單,三忌虛假,教師對必須保證過程的真實性和結論的可靠性,并且保證實驗一舉成功。一出現的問題迅速分析原因,找出錯誤,并向學生做出正確的解釋,然后重新實驗得出正確的結論。
“顯”,就是顯明易見,演示實驗的目的就是要使全體學生有直觀的印象,增加物理的神秘性和趣味性,提高學生的課堂參與率,構建高效課堂。
二、用“分組實驗”來培養學生的獨立思考和解決問題的能力
學生分組實驗是學生在老師的指導下自己動手,通過親自實踐,驗證物理規律、加深對教材理解的教學方法。學生親自操作、觀察、記錄、分析和總結物理現象,是對知識的再認識、再學習和再提高。
三、用“探究實驗”來培養學生創新精神和創新能力 探究性實驗就是在老師的組織和引導下,學生以主人翁的姿態,積極主動參與,并經過認真的觀察,實踐,思考,體會物理現象中蘊含的知識和規律,從而實現知識的遷移,技能的提高,培養學生的創新精神和實踐能力,鼓勵和提倡學生敢于想象,勇于提問,大膽實踐,充分調動學生的積極性和創造性,體現學生的個性特色和合作精神。
自從縣上教研室大力開展有效教學之后,我對物理實驗教學做了以下改進:
(一)改講解物理規律為讓學生探究物理規律
物理是研究自然規律的一門科學,所以,物理新教材特別重視學生對自然規律的認識和發現過程。在教材中,許多對我們來說已經有明確結果和結論的定律和原理,對學生來說結果是未知的,這正好為開展探究式教學提供了素材。讓他們自己發現問題、自己解決問題,經歷基本的科學探索的過程。學習“發現問題、解決問題”的科學方法,以及科學家們“善于質疑、大膽猜想、勇于探索、不怕失敗”的科學精神,并獲得一定的知識和技能。
(二)改講解物理現象為讓學生自己探究物理現象 課標中要求學生能夠了解、理解某些物理現象的重要特征。在以前的教學中,我們往往會把某一物理現象所具備的特征給學生羅列出來,讓學生一一記住,這樣極不利于學生對這一現象的理解。如果我們讓學生經歷觀察物理現象的過程,并自己探索和發現這些物理現象的特征,甚至有些特征還需要學生自己設計實驗才能發現,那么,不僅能夠使學生對這些物理現象的特征理解到位,而且同時培養了學生的觀察能力、發現問題、解決問題和分析問題的能力。
(三)改講解物理概念為讓學生自己探究物理概念
教材中為了描述某一現象都會引入一些物理概念,而所引入的物理概念與哪些因素有關、如何用這一物理概念來描述所研究的物理現象等問題一直都是我們在課堂上要重點講解的。如果采用讓學生自己尋找或定義一個物理量,該物理量要能夠描述和反映所研究的現象,那么學生就需要通過探究性學習自己分析、自己設計實驗,尋找這一物理量,同時論證自己的觀點。
(四)改介紹物理儀器的構造和原理為讓學生自己設計物理儀器
在對自然現象、自然規律的研究中常常要使用一些儀器,這就需要學生了解儀器的構造和原理。如果我們把講解物理儀器的構造和原理改為根據要求讓學生自己設計物理儀器的話,不僅能夠讓學生了解到儀器的構造和原理,還能夠讓學生了解到為什么儀器 3 要設計成這個樣子;不僅讓學生學習了發明和設計儀器的基本方法,還能夠讓學生體會到發明和設計儀器的艱辛和快樂。總之,自從大力開展有效教學之后,我在物理實驗教學中也進行了與之相適應的改革,使學生對物理的學習興趣空前濃厚,物理課堂的參與率明顯變提高,使物理實驗教學收到事半功倍的效果。
第五篇:淺談初中物理探究性實驗教學
淺談初中物理探究性實驗教學
物理是一門以實驗為基礎的科學。實驗以其形象、生動、形式多樣,蘊藏著非常活躍的因素,需要嚴謹、踏實的治學態度,為學生提供全面發展和個性發展的空間,活化知識結構和訓練思維空間,塑造完善品格和為以后從事科研工作打下堅實基礎。同時,物理實驗作為物理教學的基本手段,有其特殊的教育教學功能:不僅能夠為學生提供學習的感性材料,驗證物理定律,而且能夠提供科學的思維方法,加深對基本知識的理解,激發學生的求知欲,培養學生的探索能力。新的課程標準提出了“倡導探究性學習”的理論,并要求學生在新課程的學習中應以探究性學習作為主要的學習方式之一。
傳統物理實驗教學模式是教師的理論講授和學生的大量練習相結合,基本上由教師手把手講授實驗步驟、實驗要求、實驗注意事項,真正由學生自己探究問題、解決問題、總結實驗觀點、實驗結論的太少了。實驗在教學中的重要地位被淡化了,這樣無助于培養學生的知識能力結構和非智力因素的發展,學生的綜合素質得不到充分體現。
探究性實驗是努力改變學生“接受學習”的傳統方式,建立一種讓學生“主動參與、樂于探究、交流合作”的學習方式。通過探究實驗,有效地促使學生關注和聯系實際問題,體驗科學發展和知識形成的思想和方法,掌握知識的本意和正確的結論。使
學生的意志、毅力、情感、價值觀以及與他人的合作交流精神有所提高。也促進了學生在理論學習方面的學習效果,提高了學生的總體學習能力和學習水平。
一、初中物理探究性實驗在教學中的作用
普通實驗是在已有的規范程式下由教師指導、幫助完成的,主要為解決學生的基本知識、基本方法、基本技巧,要求學生達到會做規定實驗的基本目標,但缺少培養學生創新精神的功能。為促使學生在新材料、新情境、新問題面前勇敢地質疑,提出問題。改變學生傳統的“接受學習”方式,建立一種讓學生“主動參與、樂于研究、交流合作”的學習方式。探究性實驗教學的開展,能在已有的基礎上有效地激勵學生的個性和已有經驗得到充分的發揮,改變過去由教師包攬教學的局面,給學生以更多的思考、探索、實踐的時間和空間,訓練學生學會獨立和合作探究的能力。不但要能做引入性實驗、驗證性實驗,還要能做探索性實驗,不但要能做實驗、巧做實驗,還要能根據學習和社會生活中的碰到的事例提出問題、選擇課題、設計實驗,探究事物的運動規律。通過探究性實驗的學習和研究,可幫助學生擺脫傳統教學思想的束縛,鼓勵學生的獨立意識和創新精神,培養學生嚴格的科學思想和研究方法,提高建模能力,提高學生的情感、態度和價值觀,延伸學力,展示學生的研究思路和才能。使學生的動手實踐能力、學習理論的內部需要、學習水平等綜合素質有較大提高。
二、初中物理探究性實驗教學應注意的原則
1、探究性實驗課題的選擇,有較強的開放性、實踐性、探究性,所以要注意不同學生的學習群體的認知結構的差異、學生的基礎水平,做到有所區別、有所側重、有的放矢。既要體現學生的自主性,也要結合教師的指導、參謀服務作用,創設師生平等、互相尊重、合作交流的教學氛圍。從學習、社會生活生產中選擇具有實際意義的事例作為課題,但并不是每一項知識都適合學生用探究方法來實驗的,應根據具體情況,作合理的選擇,使課題有較強的科學性和可行性,突出知識本身的特點,安排探究方向和重點,由易到難,逐步提高。使學生從中既能學到探究的思想方法,實踐操作的本領,又能通過質疑、反思、實踐操作,交流、討論、歸納、修正數據獲得成果,得到成功的愉悅。
2、任何實驗必須根據確切的物理原理,如天平就是根據力矩平衡的原理設計制作的,這些實驗原理可以是物理定理、定律或規律。探究實驗是在學生學習了一定的基本概念、定理、規律,掌握了一定的儀器使用方法,控制變量的實驗方法等基礎上進行的,所以,設計和進行一個實驗,必須有清晰的物理原理。這也是一個對學生所學知識的梳理、選擇、整合的過程。
3、由于探究性實驗中涉及較多的儀器器材的應用,有些還需學生自己動手制作相應的實驗構件,所以要注意幾個設計原則。
(1)科學性,科學的方案必須有科學的理論依據和正確的表
達方式。
(2)安全性,方案設計時必須考慮安全、可靠,不會對人和儀器、器材造成傷害或損害。學生由于生活實踐經驗不足,有時考慮會欠妥,所以,教師在安全方面必須予以指導、提醒和把關。
(3)可操作性,方案的設計應便于操作、觀察、數據測定、數據處理,以便得出正確的科學的結果。
(4)精確性,所使用的儀器應選擇相應的精密度,操作人員應把握正確的觀察測量方法,如在測時、測距要能讀取正確的數據。盡可能選擇誤差小的方案,并在實驗具體實施前應對方案進行評估,使實驗誤差控制在允許的范圍內。
三、初中物理探究性實驗教學的幾種教學模式
1、驗證性實驗的探究
驗證性實驗是通過給定的實驗題目、材料用具、方法步驟,學生按照步驟操作,驗證教師講解過的結論或概念。如:“密度”的概念是初中物理中的一個重要概念之一。對這個概念的教學,就是一個探究式的教學過程,但是教師在教學時,應該加強指導,因為這個實驗應用到“控制變量法”這個實驗方法,所以教師最好抓住有經驗的學生分配到各個小組去引導全部學生對密度的概念的學習。大家都知道密度=質量/體積 ,要弄懂密度這個概念,就必須搞清楚質量和體積的關系,必須弄清楚控制變量法,教師可以這樣進行啟發和引導:①物體的質量和體積之間有什么關系? ②同種物體,質量相同,體積呢? ③同種物體,體積相同,質量呢?
④不同物體,質量相同,體積呢? ⑤不同物體,體積相同,質量呢? ⑥同種物質所組成的不同物體,其質量與體積比值的大小是否相同或相近呢? ⑦不同物質所組成的物體,其質量與體積的比值的大小是否相同? ⑧如果換幾個其他物體,重復實驗,結果會怎樣? 教師通過設置這些問題,激發學生的思維,使得學生能夠思考如何去實驗,邊實驗邊思考,而不是單純的照搬,硬套。使學生養成探究實驗的良好習慣。
2、指導性的探究實驗教學
指導性的探究實驗是常見的探究式教學模式。探究的課題往往是給定的,教材中也會給出探究的指導方案,只需教師在探究過程的每一個環節給予必要的指導。例如:在教學“探究電流的大小與電壓、電阻的關系”一節時,教材明確地給出了探究的課題,實驗材料的準備,實驗步驟的設計,實驗數據的記錄表格,同時也給出了學生指導性很強的思考題目等。在動手實驗時,教師要指導學生回顧電壓表和電流表的使用,回顧控制變量法,強調電路的連接要正確,要準確讀數、記錄、認真分析,總結實驗結論。這樣學生才能理解到探究性實驗的內涵和其中所蘊涵的科學方法。
這里需要注意的是,指導性的探究實驗是教師熱衷的一種探究性教學模式,但是要切記不要為了探究而探究,全部交給學生,忽略教師的指導性。
3、開放式的探究性實驗教學
開放性的探究性實驗教學是探究的最高層次的探究。從探究課題的選擇確定、方案的制定、實驗的操作、結果的分析處理到結論的總結、展示、交流,學生都有很大的自主性,完成的時間相對也比較長。在幫助學生掌握實驗原理的基礎上,允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行實驗。在實驗中,學生需要在各種因素中進行取舍,對所得信息進行篩選。這就要求學生在確定的目標下,有全局觀點和善于妥協,在不同情況下善于應變,培養學生的應變能力,使學生分析、抽象概括、綜合表達能力都得到訓練和發展。例如:在學習了壓強的知識以后,要求學生從生活中去探究影響壓強大小的因素。這就需要組織學生以興趣小組的形式利用課余時間開展一些探究,可以安排一個月的時間,要求各個小組寫出實驗報告,然后進行交流與探討、總結。又如:在學習測量導體的電阻之后,教師可以提出測量電阻的方法很多,要求學生自己去探索,或者小組探究。這樣讓學生充分的動腦、動手、動口,發揮學生的主體作用,從而有利于學生創造性思維的激發,調動了學生的個性、自主性和創造性,增強主人翁精神,從被動接受知識到主動獲取知識過程的轉化。
四、初中物理探究性實驗教學的成效
1、物理探究性實驗的開設,加深了學生對物理概念和物理規律的理解。物理知識來源于實踐,特別是科學實驗的實踐,通過創設一種類似于學術或學科研究的情境,使之與前人探索物理知識或規律的過程有許多相似之處,讓學生在實驗中發掘已有經
驗,運用已學知識,感悟和體會研究物理的思想和方法。通過問題的提出、方案的選擇,培養了學生的擴散思維,通過方案的評估、確定,又培養了學生的聚斂思維。這整個討論、交流、實驗的過程,也正是學生對所學物理知識、物理規律的梳理、整合、重組的過程,通過探究實驗,也使部分學習優秀的學生發現學習中存在的缺陷和不足,開始努力予以改進
2、探究性實驗教學,培養了學生的科學態度和研究問題的探究能力,動手操作的實踐能力。通過問題的提出、方案的選擇、設計,儀器設備的選擇操作,實驗需用構件的動手制作,數據的收集處理,歸納推理等系列訓練,使學生的個性、興趣愛好和已有經驗得到充分的發揮,觀察能力、實踐操作能力得到提高。建模能力和空間想象能力的提高,使學生能對不同設計方案進行可行性評估,舍去不科學的或雖理論上成立但實踐操作上不可行或不精確的方案,這種靈活的思維方式,使學生跳出了死讀書的怪圈。也為學生的后續學習、創新精神、實踐能力和可持續發展打下了良好的基礎。
3、探究性實驗促成了學生的解題能力。學生學習物理,做練習題是不可缺少的重要一環,是幫助學生理解鞏固物理知識的重要手段之一。有些學生往往有這種感覺,聽教師講解時懂了,自己解題時卻又不行了。特別使碰到與實際聯系密切的問題更是無從下手。究其原因,就是學生對自然現象和生活中的物理現象疏于觀察,缺少聯想,不會靈活運用已有知識。通過探究性實驗 的設計、操作,能引導學生把所學知識與實際現象聯系起來,建立起清晰的物理模型和物理情境,提高分析問題的空間想象能力,有利于克服片面性,拓展解題思路。比照探究性實驗開展前后,學生的解題思路和能力有了相當大的提高。
五、初中物理探究性實驗教學中應注意的問題。
1、教師要領著學生探究,體驗探究過程
由于剛開始進行探究性學習,學生對如何選定課題,如何選擇適當的方法開展研究,如何結題匯報都一無所知,所以需要在教師的帶領下與學生共同進行研究,讓學生通過幾次不同探究方式的學習實踐,學到探究學習的基本方法步驟。、指導學生自主學習,激發學生學習物理的興趣
2、教師要讓學生嘗試局部探究,形成探究能力
經過教師的激發、指導并帶領學生開展探究學習的活動實踐后,許多學生對探究學習有了一個直觀的認識,并初步了解了研究的基本方法。這時指導教師可以嘗試讓學生自己進行選題練習;調查、觀察、實驗等探究方法練習;實驗報告及調查報告寫作等單項性的自主探究活動,為下一步完整地進行自主的探究型課程學習打下基礎。
3、教師要讓學生自主探究,提高探究能力
由于經歷了第一階段和第二階段的學習,學生們對探究學習的基本方法已初步掌握。這時就可以嘗試讓學生大膽地開展探究性學習。但學生的能力畢竟有限,所以,在這一階段的學習中還
是離不開指導教師的指導。根據教師指導的對象、內容不同,指導可分為集體指導和個別指導兩種。集體指導主要針對學生開展探究學習中的共同問題以班級、年級甚至學校的組織形式對學生進行的全員指導活動。個別指導是指教師對不同的課題小組個別進行的指導活動。它與集體指導相比,著重于解決學生在開展探究學習中出現的個別化問題。個別指導是初中探究型課程實施中教師最為主要的指導形式。由于學生在探究學習過程中存在著許多不確定因素,需要指導教師及時了解,并給予必要的幫助和支持,才能保證學習活動能順利地開展下去。
4、教師要在開展探究活動中,培養學生的合作精神 初中物理新課標強調觀察、實驗、探究、運用,教學中開展探究活動,培養學生的綜合能力和合作精神。引導學生學會科學探究,即模仿科學家的探究方法,重視探究的過程、方法和步驟,探究學生未知的知識。在實施素質教育的過程中,初中物理教學主要是以探究性方法為主,注意對整個物理概念和結論的過程的探究,通過提出疑問、設計方案、思考解決、動手操作、得出結論等具體步驟,讓學生自主地參與教學的整個過程。
5、教師要注重挖掘生活素材,拓展探究性實驗的空間 物理知識本來就起源于日常生活中的觀察,并在觀察的基礎上通過探究實驗歸納總結起來形成的,不管是城市或農村的日常生活,都接觸到大量的物理現象。比如,我們大多數同學都依賴自行車上學和回家。我們可以引導思考這樣一個問題,自行車上
應用了那一些我們目前階段所學的物理知識呢?他們在物理老師的指導下,對自行車進行了仔細的觀察和研究,發現了自行車中應用了多種物理知識,并對以下問題進行探究:①在自行車前進過程中,前后輪都受到地面的摩擦力作用,若人在對踏板施加力的作用,則自行車后輪相對地面有向后運動的趨勢,則它受到地面向前作用的摩擦力F1,前輪相對于地面有向前運動趨勢受到地面向后摩擦力F2;②我們仔細觀察了自行車的構造,發現在自行車的腳踏板與大齒輪盤之間,大齒輪盤和后輪小齒輪盤之間,以及車把和前輪之間在制造上都應用了杠桿的知識; ③在自行車坐椅下有一排彈簧,這一排彈簧在自行車前進過程中起減震作用,它使坐在上面的人感覺就舒服。
自行車雖然看似很簡單和普通,但在它上面應用了很多的物理知識,我們只是結合初中力學知識進行了研究,難免不全面,但隨著知識的增加,我想會發現更多的知識。
總之,探究性實驗教學,通過學生的親身體會,培養的學生的自主、合作、探究的學習方式,提高了學生的物理科學素養和學習物理的興趣,調動了學生學習的主動性、積極性,充分發揮了學生的主體作用,也提高了課堂教學的效率。