第一篇: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。
第二篇:初中物理探究性實驗教學的研究
初中物理探究性實驗教學的研究(開題報告)
隰縣二中
牛艷麗
一、研究背景和意義
目前在應試教育的影響下,物理實驗教學難以發揮它應有的作用。許多教師認為“做實驗不如看實驗(錄像),看實驗(錄像)不如講實驗”,很少做實驗,不愿花時間從事實驗教學,實驗只被作為收集數據,驗證理論,應付考試的工具。學生實驗形成了教師講,學生做,教師示范,學生模仿的教學,學生成為被動的接受者,以至于學生很少提出問題。大多數學生重結果而輕過程,為了得到期望的結果,甚至修改實驗數據。沒有養成實事求是的科學態度,沒有學會解決問題的科學方法,學生的主體地位遠沒有得到重視,學生缺乏主動探究的欲望和熱情,忽視了實驗對學生科學思維方法和創新能力的培養。
探究性實驗是在假設的指引下獲取支持或推翻假設的科學實證,是以實驗為載體探究科學結論形成和發展的過程,是在教師的指導下,學生運用已學過的知識、技能,把自己當做新知識的探索者和發現者,通過實驗親自發現問題.探究性實驗由于其重視過程和方法,有利于提高學生發現問題、解決問題的能力,培養與他人合作的精神,養成實事求是的科學態度,有利于學生創新能力的提高和主體性的發揮。
因此,我國新頒布的《基礎教育課程改革綱要(試行)》和《普通初中物理課程標準》,減少了一些驗證性實驗,增加了較多探究性實驗,提倡將演示實驗盡量轉化為學生的隨堂實驗,同時提倡學生在教師的指導下進行探索性實驗,強調要突出培養學生的創新精神和實驗能力,提倡“引導學生質疑、調查、探究、在實踐中學習”..以此為契機,我們師徒小組在物理實驗教學改革中,對傳統實驗教學進行了新一輪的的反思,擬在新課程背景下開展初中物理探究性實驗教學的研究.二、課題研究的理論依據
1.中學生的心理特點
初中生心理發展正處于從幼稚向成熟的過渡階段,其心理特點表現為:精力充沛、熱情高漲;想象力較豐富,開始有獨立思考能力;求知欲強,具有質疑思想;抽象邏輯思維開始發展,有一定的發散思維,迫切希望能有證明自己價值的途徑;自我意識覺醒,主動性、自尊心增強,渴望與人交往;有積極向上進取的精神。
2.中學物理的特點
物理學是整個自然科學的基礎,除了具有豐富的物理知識外,還包含豐富的社會科學知識和科研方法,它是一門以實驗為基礎的嚴密的理論科學和定量的精密科學。中學物理又有以下幾個特征:
基礎性:中學物理不但是其他自然科學的理論基礎,而且是一切技術科學的理論基礎,所采用的科學研究方法也是其他自然科學進行科學研究普遍使用的方法。
實踐性:中學物理特別重視與實踐相聯系,重視用實驗去驗證相關理論,重視與生活實際相結合。
前沿性:新版中學物理現在也要求扣緊物理前沿知識,如激光、超導、電磁流、反物質等。
探索性:探索的目的是使學生靈活有機主動地學習物理知識,使學生初步掌握主動獲取知識的能力,更重要的是培養學生運用物理知識解決問題的能力。
3.探究性物理實驗與傳統物理實驗不同
傳統的物理實驗大多是驗證性的,學生很少積極主動思考,而教師也很少留給學生獨立思考的余地,試驗操作也是學生按照課本事先寫好的實驗器材,實驗步驟直接操作,學生的情緒調動不充分,沒有新意,沒有懸念,學生很難成為知識的創新者.探究性物理實驗作為學生的一種積極主動的認識建構手段,作為物理實驗的一種形式,它既有別于測定性實驗,又有別于一般的驗證實驗。探索性實驗的目的在于使學生獲得物理實驗研究方法的訓練,讓學生接觸探索、發明、發現的過程和方法。在探索發現的過程中,發展學生理性的、批判的思想方法,體驗學者研究的苦衷和愉悅,培養他們的發現、探究能力。要達到這種目的,就要使學生在進行探究性實驗時發生認知沖突,這要求探究性實驗設計首先要足夠“新穎”。正是這種“新穎”的刺激,才會激發學生對探索的興趣,才能引起學生探索的欲望,才使得它與主體原有的“定勢”相矛盾、相對立,才能產生認識上的不協調和沖突。比如,我們設計的“測定沒有系統誤差存在時干電池的電動勢和內電阻”實驗,要求學生自己設計電路、得出數據,并求出沒有系統誤差存在時電池的電動勢與內電阻,這體現高中新課程探究性實驗的“新穎”。
三、課題研究的預期目標
1、使學生體驗富于樂趣的挑戰:探究性物理實驗因為學生必須親自去做,才能夠體會到該“如何做”。自己走進實驗室核實一下,并用自己的眼睛看一看,用自己的手做一做,這要比在牛頓的著作中或在一本教科書中搜尋答案死記硬背更有意義。正如學習游泳,看再多的書,記再多的要領,都無濟于事,必須親自下水,在學的過程中感悟、總結,才能掌握游泳技術。如同在游泳池中學游泳一樣,探究性物理實驗就是給學生一個自主探究、親身實踐的機會。通過這種實驗,學生將得到“如何去獲得知識”的體驗,學生的各項技能和能力將得到最大程度的發展。
2、培養學生發現問題和解決問題的能力:探究性物理實驗通常圍繞一個需要解決的實際問題展開。在實驗的過程中,通過引導和鼓勵學生自主地發現和提出問題,設計解決問題的方案,收集和分析資料.調查研究,得出結論并進行成果交流活動,引導學生應用已有的知識與經驗,學習和掌握一些科學的研究方法,以培養發現問題和解決問題的能力。
3、培養學生收集、分析和利用信息的能力:通過探究性物理實驗,能幫助學生學會利用多種有效手段、通過多種途徑獲取信息,學會整理與歸納信息,并恰當地利用信息,以培養收集、分析和利用信息的能力。
4、學生學會分享與合作:合作的意識和能力,是現代人所應具備的基本素質。探究性物理實驗一般以小組合作實驗為主開展實驗,學生將努力創設有利于人際溝通與合作的教育環境。使學生學會交流和分析研究的信息、創意及成果,發展樂于合作的團隊精神。
5、培養學生科學態度和科學道德:在探究性物理實驗的過程中,學生要認真、踏實地探究,實事求是地獲得結論,尊重他人想法和成果,養成嚴謹、求實的科學態度和不斷追求的進取精神,磨煉不怕吃苦、勇于克服困難的意志品質。
6、培養學生對社會的責任心和使命感:在探究性物理實驗的過程中,通過社會實踐和調查研究,學生要深入了解科學對于自然、社會與人類的意義與價值,形成積極的人生態度。
7、激發教師繼續學習的熱情:探究性物理實驗教學使教師失去了決定學生學習內容的權威性和壟斷性,學生研究的很多問題超出了課堂教學、學科教材、教學參考資料的范圍,超出了教師的專業范圍;學生吸納知識的途徑由單一轉向多元,教師不再是學生唯一的知識來源,教師指導學生時,心中可能沒底,有一種緊張感。教師如果自身知識結構失衡,如知識結構單
一、知識面窄、漠視學科知識與生活實際的聯系、科研能力缺乏等,就難以勝任。為了能指導學生,教師就必須利用業余時間繼續學習。
四、課題研究的范圍和對象:
課題研究的范圍:隰縣二中
課題研究的對象:課題組成員任教班級學生
五、課題研究的內容:
1、理論研究方面: 大量查閱文獻資料,組織學習有關教育理論、心理學理論和教育科研方法;對課題組成員進行培訓。同時通過教學中的實踐與探索對課題研究特點,規律和存在的問題做進一步研究。
2、實踐研究方面:以課題組成員任教班級學生為研究對象,立足教材,初中物理的教學內容為出發點。將演示驗證性實驗提升為學生探究科學的實驗,將學生驗證性實驗轉化為探究性實驗,將教材中出現的實驗問題設計為探究性實驗,將教材中的“閱讀材料”、“思考討論”、“做一做”、“小實驗”等設計為探究性實驗.對探究性實驗進行初步探索,旨在激發學生學習化學的興趣,使學生了解科學探究的基本過程、方法與藝術,拓展學生的想象力、知識視野、創新思維能力,增強科學協作精神和學術研討氣氛,有效培養學生的科學素養。(1)將演示實驗轉化為探究性問題或實驗
在演示實驗中,利用新的教學理念、“演示實驗”的教育功能,創造性地使用教材:對于必須由教師親自做的演示實驗,使用探究法的敘述代替結論性的解釋;運用科學家的思維方式分析和處理資料;將易操作、易成功,沒有破壞性和危害性的實驗改為學生的探究實驗。(2)將學生驗證性實驗轉化為探究性實驗
建構主義理論認為,學習不是教師向學生傳遞知識信息、學生被動吸收的過程,而是學習者主動建構知識意義的過程,這一過程是不能由他人所代替的。原教材基于安全、規范等因素考慮,所安排的“學生實驗”大多數是根據課本設計好的方案,由教師提供實驗方案與儀器,再讓學生動手操作,最后填寫“實驗報告”。這種程序限制了學生的創新思維與分析、解決問題能力的建構。為此,根據客觀條件和學生認知結構的特點,有選擇地將一部分驗證性的學生實驗改為探究性實驗。
(3)將教材中出現的實驗問題設計為探究性實驗
針對教材中出現的實驗問題,不是直接告知學生問題在何處,而是引導學生思考討論可能造成實驗失敗的原因并自行設計實驗方案和學術討論加以解決。(4)將教材中的“閱讀材料”、“思考討論”、“做一做”、“小實驗”等設計為探究性實驗
六、課題研究的方法:有文獻研究法、調查法、比較研究法、統計分析法、個案研究法、模擬研究法以及行動研究法等。
七、課題研究的步驟:
第一階段(準備階段):2014年9月一2015年1月 ,成立課題組,收集理論資料,組織課題組成員學習相關的材料,調查學生實驗操作具體情況并建立檔案以備以后對比分析
第二階段(研究實施階段):2015年3月一2015年9月.1、根據實施計劃提出問題和任務,分期舉辦實驗探究研討活動,廣泛交流,收集第一手資料,并進行整理分析,撰寫階段性研究報告等
2、通過觀察、調查、分析,進行初步論證,發現不足之處,提出解釋,改進觀點
3、修正、改進,具體操作,再實驗、再驗證。通過反復論證,反復操作、改進,循環往復,螺旋上升
第三階段(總結成果,課題結題,成果推廣):2015年9月一2015年12月 總結探究性實驗的設計思想,構建探究性實驗教學模式,形成探究性實驗教學理論系統。
八、課題組成員分工:
牛艷麗:全面負責課題研究的各項工作,包括課題立項報告和結題報告的撰寫、理論研究、教學實踐和電腦操作等工作。
馬紅梅、宋慧珍、趙云:負責課題的實踐與研究,同時進行相關信息收集、負責問卷調查設計和調查資料統計工作,同時進行網絡收集、資料統計、課件制作和電腦操作工作。
九、預期成果:書面報告和課件
第三篇:初中物理探究性實驗教學中如何提出科學問題
初中物理探究性實驗教學中如何提出問題
熊彥君 湖北省麻城市鼓樓中心學校城東中學 438300
摘要:“提出問題”是科學探究的一個重要要素,是探究性實驗的第一步,是探究性實驗教學中不可缺少的一個重要環節。在探究性實驗教學中,我們應該根據“提出問題”的基本要求和基本方法來引導學生提出問題。
關鍵詞:初中物理
探究性實驗
提出問題
在“農村教師素質提高工程”湖北大學2011年暑期初中實驗員培訓中,北京師范大學魏銳教授,以小小的蠟燭燃燒為例,作了整整一天的題為《如何由實驗觀察提出科學問題》的精彩講座,使我茅塞頓開,受益匪淺,真有“聽君一席話,勝讀十年書”之感。魏銳教授指出:由實驗觀察提出科學問題,必須湊響“三步曲”,即 觀察、描述、質疑。首先是觀察,觀察要按照一定的順序觀察(如時間順序、空間順序);其次是描述,描述需詳細的用語言描述,語言描述對視覺信息又是一次認知加工;然后是質疑,質疑則對每一項描述都劃個問號,提出一系列的科學問題。
魏銳教授以及其它各位專家的講座,給了我許多啟示:其一,學生具有無窮的想象力,我們必需給學生創建思考和想象的舞臺,同時要讓學生知道,想象不可代替實驗,再想當然是合理的東西,用實驗來呈現,也會收獲意想不到的效果。其二,教學要基于學生的經驗,學生從熟悉的問題出發,以小見大,不斷擴展,甚至衍生出跨學科的各種問題。其三,挖掘教學內容所能承載的科學思想與方法,引導學生經歷科學探究的過程,培養學生觀察、質疑、思考、實踐(實驗)、總結、想象等科學研究的基本品質。提出問題等于問題解決了一半,因此它是探究性實驗教學中不可缺少的一個重要環節,如果沒有這一環節,探究也就無從說起。那么,在探究性實驗教學中我們如何引導學生提出問題呢?
1.提出問題的基本要求:
1.1 提出問題要重視真實問題情景的設計。心現學研究表明,當外部刺激喚起主體的情感活動時,就更容易成為注意的中心,從而強化理解與記憶。所以,真實的問題情景的設計過程,是激發學生大腦中原有的情感結構以及認知結構,從而使學生在大腦皮層形成興奮中心的過程;另外,學生的思維活動不是憑空產生的,必須借助于外界的某種環境因素的刺激作用,而教師所創設的真實問題情景,正是引起學生仔細觀察,進行創造性思維活動的重要外部條件,只有這樣才能引起學生積極的情感投入。
1.2 提出問題要重視學生問題意識的增強。創造學告訴我們,創造活動源于問題意識,如果沒有問題意識,一個新問題也就不可能提出來,而創造也就無從談起,有人問愛因斯坦那些重要的科學概念是怎樣產生的,愛因斯坦的回答給了問題意識一個最好的詮釋――它們是因為他“不理解最明顯的東西”產生的。
1.3 提出問題的方式是多種多樣的。可以是教師直接給出問題,可以是在教師的暗示中引導中學生提出問題,也可以是學生大膽質疑,自己提出問題。在物理課程中,引導學生自己在學習中通過觀察、描述、質疑來提出問題是至關重要的。當學生提出有價值的問題時老師應該因勢利導,讓學生知道什么樣的問題是有價值的,這對培養學生發現問題的興趣,養成提出問題的習慣都有好處。學生發現并提出問題,是求知的起始,也是教師展開教學的最好開端。
2.提出問題的基本方法:
2.1 利用對日常現象的觀察和描述,激發學生提出問題。日常生活中很多現象與物理息息相關,這些現象天天呈現在我們面前,我們已習以為常。只是沒有仔細認真地觀察和思考。例如學習聲音時教師可以先放一些音樂和播放自然界一些物體的發聲,然后教師啟發提問:“聲音對于我們來說太重要啦,對于聲音,你們想知道些什么呢?”這必然能夠激發學生的興趣和無窮求知欲,學生的思維就放開了,學生就能提出問題了,例如:聲音是怎樣產生的?聲音是怎樣傳播的?什么是超音速?什么是立體聲?月球上能不能聽到聲音?聲音有一些什么應用?……
2.2利用對物理實驗現象的觀察和質疑,啟發學生提出問題。教師可有意識設計一些有趣的實驗,讓學生通過仔細觀察、比較,引導學生提出問題,并不斷完善問題。如:探究大氣壓強時做覆杯實驗,學生提出:是什么把水托住?又例如:探究流體壓強與流速的關系時,在倒置的漏斗里放一個乒乓球,用手指托住乒乓球。然后從漏斗口向下用力吹氣,并將手指移開,乒乓球不下落。學生提出:是什么使得乒乓球不下落?在探究歐姆定律時,可先做兩個相關的實驗:一是分別用一節、二節、三節干電池給同一個燈泡供電,讓學生觀察燈泡亮度后產生電流與電壓有關系的聯想;二是用兩節干電池給電阻不同的三個燈泡供電,讓學生觀察燈泡亮度后產生電流與電阻有關系的聯想。在此基礎上讓學生提出問題,往往會收到較好的效果。類似的實驗還可以用在探究燈泡亮度與實際功率中的提出問題。
2.3利用對圖片、動畫的觀察,提示學生提出問題。新教材有很多有趣的插圖,讓學生仔細觀察細微處并比較與日常不同,再提出問題。如:在探究《其他簡單機械》時教材中有一幅插圖,讓學生觀察圖中的胖瘦兩人的情形,學生會提出:為什么瘦一些的人會被吊在空中?在探究折射規律時,讓學生看圖“魚在哪里?”學生會提出“為什么魚叉要對準魚的下方?”“是不是看見的魚并不是實際的魚?”從而激發學生探究的興趣。又如:在探究凸透鏡成像規律前,先讓學生看攝影師倒立照相的圖,學生會提出“是不是照相機成的像是倒立的?”在探究壓力作用的效果時,可制作一組圖片或動畫:胖瘦不同的兩個小孩在冰面上玩耍,不一會兒胖子將冰面踩裂掉在了冰窟窿中(壓力大小不同產生的效果不同),這時岸上的大人急忙跑過去施救,結果也將冰面踩裂掉在了冰窟窿中,危急之中,有幾個人匍匐在冰面
上爬過去將小孩和大人都救了上來(受力面積不同產生的效果不同)。看完圖片或動畫后再讓學生提出問題,會收到很好的效果。
2.4 利用對相似類比現象的質疑,指引學生提出問題。物理知識有諸多是通過相似比較而發現的,學習這些內容時采用相似類比的現象也可以激發學生的提問。例如:在探究影響液體蒸發快慢的因素時,就可以將兩件濕衣服分別晾在太陽下和陰涼處,讓學生觀察,學生自然會提出太陽下的衣服為什么干的快些?教師再順勢加以引導,就能得出其中的一個因素。再例如利用串聯電路中各處電流有什么關系,可以引出學生提出問題:并聯電路中各處電流有什么關系?利用晶體熔化時溫度變化有什么特點,可以引出學生提出問題:液體沸騰時溫度變化有什么特點?
2.5 通過自身體驗提出問題。學生通過自己親身做實驗或參加活動、比賽,由于親身體驗,感受很深,學生也樂意提出問題。講力的作用是相互的時,學生通過手彈課桌,提出:手為什么會疼?講摩擦力時讓一個大同學與一個小同學進行扭瓶蓋比賽,大同學扭一個涂有油的瓶蓋,小同學扭一個蓋上有齒紋的瓶蓋,結果是小同學扭開了而大同學沒有扭開,學生們很想知道原因,從而提出小同學為什么比大同學的“力量大些”?講壓強時,讓一男一女二個同學比賽頂棍子,由于女同學頂的一端粗,女同學贏,從而提出:女同學為什么能贏男同學?通過分析發現輸贏不僅跟力有關而且與受壓的面積有關。
提出一個問題往往比解決一個問題更為重要,因為解決一個問題也許僅僅是一個教學上或實驗上的技能而已,而提出新的問題,新的可能,從新的角度去看舊的問題,卻需要創造性的想象力,而且標志著科學的真正進步。
參考文獻:
1、教育部,《全日制義務教育數學課程標準(實驗稿)》。2001年7月。北京師范大學出版社。
2、魏銳,《如何由實驗觀察提出科學問題》。2011年7月。湖北大學“農村教師素質提高工程”實驗員培訓。
3、項德齊,《初中物理探究式學習案例分析》。2011年7月。湖北大學“農村教師素質提高工程”實驗員培訓。
第四篇:分析改善初中物理探究性實驗教學的有效性策略
分析改善初中物理探究性實驗教學的有效性策略
摘要:近年來,“新課改”的不斷推進,使得我國教育事業不斷取得進步,課堂的高效化,自主化成為我國教育新時期的主要教學模式。初中物理學科旨在培養學生形成科學的思維模式,以現實現象為參考逐步掌握理性的知識。以實驗為主的物理教學,極大程度的提高了學生自主探索的積極性,提高了學生自主學習的能力。如何改善物理探究性實驗教學的有效性,從學生自身的情緒興趣出發,基于探究性實驗和生活現象有機的結合,提升學生對抽象知識的掌握能力是現代物理教學的一大重點。如何優化物理探究性實驗教學,改善初中物理探究性實驗教學的有效性是本文將要分析的重點。關鍵詞:初中物理;實驗教學;策略
在新課標的前提下,初中物理教學旨在培養學生自主實踐,自主學習的能力,物理探究性實驗教學順應“新課改”下初中物理教學的發展,讓學生自主實驗,并以小組形式探究問題,解決問題,從而使學生達到以自主學習為主的教學目標。采用探究性實驗教學可以使初中物理教學質量最優化。但是教育模式的傳統化,教育資源的落后化等客觀因素,使得我國物理探究性實驗教學遠遠不及國外物理教學水平。因此我國初中物理教學還要繼續,真正改善初中物理探究性實驗的有效性。
一、探究式實驗教學的含義及在初中物理中的重要性
探究性實驗教學主要是以發現問題-提出假設-實驗驗證-總結探究的學習步驟,從而達成學生逐步的自我提升,自主學習的教學目標。這種具有探究性的學習極大的調動了學生的積極性,自主性,擺脫了傳統課堂的生硬死板,不僅生動形象的向學生展示了實際的物理現象,提升了學生對物理知識的認知理解,而且培養了學生思維躍遷、自主實踐等能力。
這樣的實驗教學方法,提高了學生對物理學科的興趣,激發了學生的自主學習能力,并且在實驗的背景下,培養了學生對理性知識的認知,通過對實驗的探究學習,使得學生在過程中不斷提升自我觀察力,動手能力。除此之外,通過實驗探究學習,也培養了學生嚴謹的科學思維及創造意識,物理學科以力、光、電、磁、熱、聲以及運動形態等多種復雜的現象組成,探究性實驗極大程度的弱化了這些概念的抽象性,從而使學生逐步掌握抽象化的概念。通過實驗現象及自我聯想,進一步對物理事實有明確的理解認知,逐步培養了學生嚴謹的科學思維。
二、如何提升初中物理探究性實驗教學的有效性
(一)改變教學態度,提升實驗教學層次。
雖然初中物理教育水平隨著新課標的推進得到了顯著的提升,但是部分教師依舊以傳統乏味的教學模式為主進行教學,以簡單的演示實驗代替探究性實驗教學,使得探究性實驗教學在初中物理教學中“有名無份”,失去了原本的意義。因此,教師要轉變傳統的教學方式,轉換實驗方式,提高學生的實驗操作率,只有這樣才能讓初中物理探究性實驗教學真正實現其價值及教學效果。
(二)建立有效的實驗教學模式
將傳統課堂講授的知識作為實驗教學的基礎,使得探究性實驗教學真正成為初中物理教育的核心。通過對抽象物理知識的初步了解和認知,再進行探究性實驗課的開展,讓學生帶著自己的問題進行獨立的實驗探究,不僅調動了學生的積極性,通過學生自己對實驗現象的總結,也極大程度的提升了學生對抽象化知識的理解認知。
(三)創設客觀情景,增強師生互動
在初中物理教學中,直接進行探究性實驗的教學,有可能使學生受到突然性的沖擊,從而盲目,手足無措,繼而對探究性實驗教學產生朦朧感。因而,在探究性實驗教學之前,要以傳統課堂中已經得到的知識為基礎,創設一個客觀的情景,引導學生,提升學生對于探究性實驗教學的興趣。期間教師可以增加更多關于課程的感性材料,例如利用多媒體進行動畫演示,提出生活周邊的相關知識等方式,進一步提高學生的探究欲望,從而達成研究性實驗教學效果的最優化。
(四)注重分組實驗,注意實驗收尾
分組進行探究性實驗,可以充分調動學生的積極性,針對不同的思維方式進行討論探究,在討論產生分歧,并在實驗中找到答案,使得學生自我糾正錯誤理解,達到學生自主學習,自主探究的教學效果。同時,要注意實驗的收尾工作,探究性實驗教學的重點就在于實驗的收尾,不是為了達成實驗現象而實驗,而是為了總結實驗內容而實驗,以充分的討論內容,直觀的實驗現象為基礎,進行整體實驗的總結,更大程度的提升初中物理探究性實驗教學的有效性。結語:
隨著教育設施的不斷完善及發展,物理探究性實驗教學在初中物理教學中已不是理論范疇,教育設施的完善,使得探究性實驗教學成為初中物理教學的主導模式,作為教師更應該順應教育發展的潮流,積極探索研究探究式實驗教學,增強其有效性,完善其缺點,使得探究式實驗教學在初中教學的舞臺上真正起到其應有的作用及價值。
參考文獻:
[1]姚軼輝.淺探改善初中物理探究性實驗教學的有效性措施[J].中學物理,2015,(33).[2]熊書滿.提高初中物理課堂教學有效性的策略初探[J].中國校外教育,2011,(03).[3]孫慧.初中物理探究式教學實踐分析[J].新課程研究,2011,(10).
第五篇:淺析探究性實驗教學在初中物理教學中的作用
淺析探究性實驗教學在初中物理教學中的作用
摘 要:隨著我國素質教育的開展,在新課改的背景下,初中物理教學也順應改革要求進行了轉變。在《全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)》中提出“物理課程應改變過分強調知識傳承的傾向,讓學生經歷科學探究過程,學習科學研究方法,培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識。”探究性實驗教學在初中物理教學中的應用,有效的激發了學生的學習興趣和主動性,將抽象的物理知識轉化為具體形象的實驗,使學生更直觀的感受,加強了學生的理解和掌握,同時培養了學生的思維能力和實踐操作能力,提高了課堂教學的有效性。本文就探究性實驗教學在初中物理教學中的作用進行分析。
關鍵詞:探究性實驗教學 初中物理 作用 分析
隨著我國教育改革的不斷深入,其教學目的已經不再是單純的對學生進行知識的傳授,更是在學好基礎知識的同時,培養學生的綜合能力和核心素養,促進學生全面發展。通過探究性實驗教學的運用,使原本抽象的物理知識形象的展示在學生面前,不僅提升了課堂教學效率,更加強了學生的實踐能力,使學生能更好的做到學以致用。但在初中物理實際教學中,由于受傳統教學觀念和實驗設備等因素的影響,還是存在一些亟待解決的問題,這就需要物理教師不斷的進行研究和探索,完善教學方法,保證物理教學的有效開展。
一、初中物理探究性實驗教學概述
初中物理探究性實驗教學的目的就是讓學生經過科學的探究過程,學習探究方法,體驗探究的樂趣,培養學生的實踐能力、創新精神、創造性思維、領悟科學的思想和實事求是的科學態度,使學生能夠積極參與到物理學習中,從被動接受知識向主動進行探究轉變。在初中物理探究性實驗教學中,強調學生的主體地位,讓學生在自主探究的同時進行合作學習,重視教師與學生、學生與學生之間的交流和互動,使學生在探究過程中更好的將自己的優勢、潛能展現出來,從而促進課堂教學高質高效的完成。
二、培養學生的學習興趣
探究性實驗教學可以培養學生學習物理的興趣。物理學科是一個比較復雜的學科,其知識的抽象性比較強,理論知識比較多,而且在實際教學過程中,受到現實的客觀條件,如教學資源、人力資源和物質資源的有效限制,不能充分地開展實驗教學,這就導致學生在學習中遇到很多困難和阻礙,最后喪失對物理學科的學習興趣。然而,這種探究性實驗教學可以讓學生對物理產生學習興趣,學生可以積極主動地參與到物理學習中來,在活動中積極地動腦思考,克服在制作過程中的困難和阻礙。
例如,在講“滑輪”時,教師可以利用多媒體展示圖片,被貨物提上去的瘦子和被胖子提上去的貨物,學生觀看后肯定會對新知識產生興趣。又如,在講“串聯、并聯電路”時,教師可以展示兩種電路的圖片,讓學生發言說出兩者區別,提高學生的學習積極性,從而提高學生的學習興趣。再如,在講“杠桿的平衡條件”時,對于F1×L1=F2×L2及其相關知識,教師可以展示翹翹板圖片,提高學生的學習興趣。引導學生研究物理知識,加深學生對物理知識的理解,培養學生的動手能力,實踐能力,思維能力。
三、適當進行課內實驗,拓展實驗空間
進行初中物理探究性實驗教學就要適當進行課內實驗,教師一邊講授,一邊對學生的實驗活動進行指導,邊學邊實驗,當然,這也需要教師能夠充分把握學生的學習過程,對學生的實踐能力和接受能力進行分析,明確學生哪些知識已掌握,哪些知識未掌握,找出未掌握的原因,抓住問題,將講授、演示、討論、實驗有機結合起來,擴大信息交流,使探究性實驗教學發揮演示實驗和分組實驗的綜合作用。另外,在進行實驗時可選擇實驗室所配備的實驗器材,也可自制實驗器材,使用現實生活中的某種物品,比如利用汽水瓶進行大氣實驗、利用鉛筆刀和鉛筆做壓強實驗等,增強實驗教學的娛樂性和趣味性,有利于學生認識到物理在自己的生活中是無處不在的,也有利于激發學生的積極性和主動性,培養其實際動手能力。
四、培養學生的創新能力
探究式實驗教學是一個不斷完善和優化的過程,在實驗的過程中,教師可以讓學生進行物理小制作。鼓勵學生在設計的外形上都要達到相應的標準要求,通過這樣的方式,使學生對自己的設計進行不斷改進和完善,從而展示創造才能。
在進行物理實驗的過程中,學生不僅能夠對物理原理理解得更為到位,而且還獲得了重要的過程體驗,不斷地改進作品,改進制作方法和操作方法。如,在學習制作三色板的過程中,學生不僅會明白視覺暫留是顏色在人頭腦中產生的混合,還在實際操作的過程中認識到三色板的不對稱性便于能量的集聚等等。學生在創造的過程中,能夠注意到應該注意的問題和要點,這些發現和創新是在過程體驗的基礎上產生的。
探究式實驗教學是處于一個半開放和完全開放的狀態,在這種學習中,學生會產生多種制作方法,在得到教師對本設計認可的同時,也會通過教師對不同設計的比較產生新的認識,進而不斷完善和優化自己的設計,有利于學生在優化的過程中進步更快,產生知識性的飛躍,這也符合對創新能力的培養。例如,沙子、海綿都能通過形變程度不同來反應壓力的作用效果,但是用海綿輕巧方便;對使用礦泉水瓶、長板凳和小桌子的比較,發現礦泉水瓶、長板凳在豎放時容易傾倒,沒有小桌子穩等等。在比較中,學生對自己的設計進行合理的改善,從而不斷提高其創新能力。
結語
初中物理本身具有較強的趣味性、實踐性和科學性,開展探究性實驗教學有利于激發學生學習物理的興趣,在實驗中培養學生觀察和探究能力,促進學生智力的開發。因此,教師應不斷在實踐過程中進行探索和創新,轉變教學觀念,尊重學生主體地位,遵循課程標準理念,靈活設計教學活動,巧妙創設問題情景,重視探究性實驗活動的開展,注重對生活素材的引入,營造出高效的物理課堂教學,進而實現教育的最終目標。
參考文獻
[1]張興全.淺析探究性實驗教學在初中物理教學中的作用[J].中學物理,2015,33(16):90-90.[2]杜京鴻.論實驗教學在初中物理教?W中對學生的作用[J].南北橋,2017(11):4-4.[3]程南.淺談初中物理探究性實驗教學[J].時代教育,2015(20):219-219.[4]周兆彪.探究性實驗教學在初中物理教學中的作用分析[J].求知導刊,2016(08):19-20.