第一篇:對高中物理實驗教學(xué)方法的探究
邯鄲市一中???/p>
對高中物理實驗教學(xué)方法的探究
童津川
實驗教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)不可缺少的一部分,實驗教學(xué)的目的是使學(xué)生驗證和加深理解所學(xué)知識,培養(yǎng)動手動腦能力、觀察、分析判斷的能力。常規(guī)的實驗教學(xué)過程一般可歸納為三步:第一步教師講解實驗?zāi)康?、原理、器材、步驟和注意事項;第二步為教師示范操作一遍;第三步才是學(xué)生仿照操作并完成實驗報告。可以看出、這種方法中,教師的活動占據(jù)了大量的時間,學(xué)生對實驗要解決的問題缺乏思考,自主性活動受到限制。有的老師對實驗更是不重視,實驗內(nèi)容讓學(xué)生自己看,實驗讓學(xué)生自己做,教師實驗教學(xué)方法簡單,教師的主導(dǎo)作用沒有體現(xiàn)出來,學(xué)生實驗成功的少,失敗的多,這兩種方法都忽視了學(xué)生的主體作用和對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。經(jīng)過多年的實踐研究,我們認為實驗教學(xué)應(yīng)當注意以下五個環(huán)節(jié),對培養(yǎng)學(xué)生的動手和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)非常重要,抓住這五個教學(xué)環(huán)節(jié)可以大大提高實驗教學(xué)的效果。實驗教學(xué)的五個環(huán)節(jié):是指進行物理實驗教學(xué)時,提出問題——設(shè)計方案——準備實驗——實驗操作——實驗結(jié)論與評價
其指導(dǎo)思想還是把學(xué)生放在實驗教學(xué)中的主體位置,充分發(fā)揮其創(chuàng)造性,培養(yǎng)思維能力和動手能力。具體操作過程如下:首先是提出需要研究的問題,這一步在時間上要以學(xué)生有足夠的時間去思考、設(shè)計實驗方案為準,一個實驗從最初的準備到最終完成,往往不是一兩節(jié)課,一兩次實驗就能成功的,法拉第用10年的時間完成磁生電的實驗,愛迪生為了發(fā)現(xiàn)耐用的燈絲材料,進行了上千次實驗……。科學(xué)家們的毅力和精神值得我們學(xué)習(xí)。每冊物理教材中都安排了大量實驗內(nèi)容,每個實驗在做之前,首先,把要通過實驗研究的問題給學(xué)生提出來,教師提出的問題一定要適合學(xué)生的思維水平,要有啟發(fā)性,能激發(fā)學(xué)的興趣,引導(dǎo)學(xué)生去思考,動手創(chuàng)新,問題盡可能具體一些,但是又要讓學(xué)生有發(fā)揮的空間。例如:高一第一學(xué)期要用實驗研究的問題有(1)用實驗總結(jié)求合力的一般法則;(2)提出至少兩種測滑動摩擦因數(shù)的方案;(3)設(shè)計實驗測瞬時速度;(4)研究物體的加速度與什么因素有關(guān);(5)設(shè)
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計二至三種驗證機械能守恒的方案;(6)測定重力加速度;(7)研究等溫變化等.要求學(xué)生有創(chuàng)新,不能生搬硬套。第二個環(huán)節(jié)是學(xué)生自己設(shè)計方案階段,給學(xué)生留足夠(課余)時間思考,查閱資料,有的實驗還可能需要學(xué)生超前自學(xué)課本內(nèi)容,這種帶著明確的目標任務(wù)去自學(xué)比盲目的看課本更有動力,效果更佳,此階段教師對學(xué)生要及時進行個別點撥,及時對學(xué)生的初步方案進行評審,提出合理建議,使學(xué)生不走或少走彎路。當學(xué)生提出方案以后,教師要及時指導(dǎo)學(xué)生討論方案的可行性,或幫助學(xué)生修改。要肯定,鼓勵為主,不能打擊學(xué)生的積極性。第三個環(huán)節(jié)為實驗準備階段,讓學(xué)生填寫實驗方案表,制定實驗計劃,實驗室準備器材,有的器材可讓學(xué)生自找自制,教師收集方案并整理、歸類,把相同、相似的方案分為一組,指定負責(zé)人,安排做實驗的時間。第四個環(huán)節(jié)為實驗操作階段,操作的時間不一定把全班控制在同一節(jié)課,可利用自習(xí)時間,成熟一個安排一個,有時還可以安排為家庭實驗、不拘一格,教師要巡回檢查、重點放在檢查學(xué)生是否正確地選擇了儀器,安裝是否正確,觀察方法和記數(shù)是否正確。操作是否規(guī)范、切忌包辦代替。也不能放任不管,使學(xué)生正確順利的完成實驗。第五個環(huán)節(jié)為結(jié)論和評價,學(xué)生通過實驗測出有關(guān)數(shù)據(jù)后,教師應(yīng)當指導(dǎo)學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行分析處理,教給學(xué)生處理數(shù)據(jù)的方法,例如:解析法和圖象法。要求學(xué)生能夠進行誤差分析,分析產(chǎn)生誤差的原因,定量討論誤差的情況。物理實驗教學(xué)的目的,一是通過手腦并用形成正確的物理概念和物理方法,科學(xué)的態(tài)度,二是培養(yǎng)動手實踐和創(chuàng)新的能力,教師對學(xué)生實驗的評價應(yīng)突出物理思想,突出創(chuàng)新,而不必過于奢求精確度,鼓勵和培養(yǎng)興趣為主,對設(shè)計獨特,有獨創(chuàng)精神的同學(xué)應(yīng)該表揚,充分肯定成績,引導(dǎo)他們積極進取。
第二篇:如何做好高中物理實驗探究式教學(xué)
如何做好高中物理實驗探究式教學(xué)
代 偉,謝春茂
(西華師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院 四川、南充 637002)
摘要:目前國內(nèi)高中物理實驗教學(xué)的改革己經(jīng)起步,有了良好的開端,但就整體而言,教育觀念、實驗內(nèi)容、教學(xué)方法、實驗手段等方面還存在諸多問題,面臨許多困難。本文著重闡述了高中物理實驗探究式教學(xué)應(yīng)首先定位好老師和學(xué)生的關(guān)系,遵循物理實驗探究式教學(xué)的原則,把握好物理實驗探究式教學(xué)的策略,從而在高中物理實驗探究式教學(xué)中更好地體現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維目標。
關(guān)鍵詞:高中物理實驗;探究式教學(xué);能力;興趣 中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:
新《物理課程標準》指出科學(xué)探究不僅是學(xué)習(xí)方式,同時也是學(xué)習(xí)目標和學(xué)習(xí)內(nèi)容。隨著新標準的頒布,標志著我國高中物理課程改革進入一個嶄新的時代。新標準根據(jù)時代發(fā)展要求針對傳統(tǒng)應(yīng)試教育弊端,立足于學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代生活和未來發(fā)展的需要,構(gòu)建知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀相融合。隨著新課程的實施,高中物理教材設(shè)計和教學(xué)模式發(fā)生了很大的變化。各種版本的新教材也都順應(yīng)當前新課程的要求,把以往的許多操作性實驗改為探究性實驗。廣大物理教師也在積極探索如何在高中物理實驗中更好地體現(xiàn)知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維目標。那么如何在高中物理實驗中開展探究式學(xué)習(xí)呢。1 要定位好高中物理實驗探究式活動中教師和學(xué)生的關(guān)系
在高中物理實驗中開展探究式學(xué)習(xí),應(yīng)該更好的定位好教師和學(xué)生之間關(guān)系,教師的任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生通過實驗共同去探究新知識,學(xué)生則是探究式物理實驗教學(xué)過程的主體參與者。為此教師應(yīng)該與學(xué)生具有同樣的渴求知識的心理,和學(xué)生一起參與新知識的探究。在物理實驗探究的過程中,教師要把自己當成一名初學(xué)者,退到和學(xué)生在同一起點上來思考問題、分析問題,共同體驗科學(xué)探究的過程。因此,在物理實驗探究式教學(xué)中,要求教師從知識的權(quán)威者變?yōu)閷W(xué)生知識學(xué)習(xí)的參與者。1.1 教師是物理實驗探究式教學(xué)過程中的促進者和合作者
物理實驗探究式教學(xué)在知識觀方面的轉(zhuǎn)變,是要把教師從“知識權(quán)威”的神壇上拉下來,教師不再是知識傳授者和管理者,而是學(xué)生進行物理實驗探究活動有力的促進者。在實驗探究活動中教師應(yīng)幫助學(xué)生學(xué)會科學(xué)探究的方法,在與學(xué)生合作中能接納學(xué)生的獨創(chuàng)見解,引導(dǎo)學(xué)生進行反思與創(chuàng)造。教師作為合作者,要以學(xué)生的身份參與其中,與學(xué)生一起探索交流,以自己豐富的經(jīng)驗影響學(xué)生對實驗內(nèi)容等意義的建構(gòu),并與學(xué)生一起分享成果;教師作為促進者,要根據(jù)學(xué)生不同的探究能力,設(shè)計不同的實驗,實驗的設(shè)置既要具有一定的難度,又不能挫傷學(xué)生的積極性,同時還要考慮學(xué)生的智力與非智力因素的影響,讓學(xué)生能夠克服干擾,勇于突破自己的思維定勢。1.2 學(xué)生是物理實驗探究式教學(xué)過程的主體參與者
在傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式下,教師的角色往往只是一個表演者,而學(xué)生的角色則是模仿者。而物理實驗探究式教學(xué)則強調(diào)以學(xué)生為主體,發(fā)揮學(xué)生的主體性,注重探究的過程和親身實踐,具體表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)學(xué)生是具有學(xué)習(xí)能力的人。物理實驗探究活動中要充分相信學(xué)生,相信學(xué)生有收稿日期:2013.1.8.基金項目:四川省南充市社科研究規(guī)劃項目411 作者簡介:代 偉(1964-),男,四川人,西華師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院,教授。研究方向:物理學(xué)學(xué)科教學(xué)論。能力在一定程度上探索世界,揭示世界的奧秘,發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)造出知識。教師要敢于放手讓學(xué)生走自主創(chuàng)新之路;(2)學(xué)生是探究學(xué)習(xí)過程中成長的人。學(xué)生的思維方式和教師有很大不同,因此在物理實驗探究式教學(xué)活動中要重視學(xué)生的元認知,積極引導(dǎo)學(xué)生在探究活動中不斷自我完善;(3)學(xué)生是物理實驗探究式教學(xué)中的主體參與者。物理實驗探究教學(xué)要非常重視培養(yǎng)學(xué)生的主體意識,發(fā)揮和建構(gòu)學(xué)生的主體性。現(xiàn)代教學(xué)倡導(dǎo):教師應(yīng)把學(xué)生的主體地位放在突出地位,教是為了學(xué),會學(xué)不需要教,教師作用在于“引導(dǎo)”。2高中物理實驗探究教學(xué)應(yīng)遵循的原則 2.1 適度的原則
這里的適度,一方面是指工作量上的適度。在探究教學(xué)中,探究內(nèi)容既不能過于復(fù)雜,需要太長的時間進行探究;也不能太過簡單,學(xué)生很容易就可以得出結(jié)果,從而失去探究的興趣。在每一次探究中,一般要選擇只含一個中心問題的內(nèi)容,進行一次探究循環(huán)過程即可解決問題,通常不要求學(xué)生對證據(jù)作過多的探究。當然,根據(jù)學(xué)生年級、知識準備情況等的不同,探究的復(fù)雜程度要有所變化,但這同樣是適度的問題。適度的原則更主要的是指難度上的適宜。探究內(nèi)容難度確定的理論依據(jù)之一就是維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論。在一般情況下,探究問題的解決所需的能力應(yīng)在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)之內(nèi),對這樣的難度水平的問題學(xué)生通過努力可以解決。適宜的難度要求探究的內(nèi)容具有適度的不確定性,其變量的多少要以學(xué)生能夠掌握和控制為限度,過多的變量使學(xué)生產(chǎn)生過多的疑惑。
2.2 引起興趣的原則
學(xué)生主體性得以發(fā)揮的前提條件之一便是具有了內(nèi)在動機,因此,以學(xué)生發(fā)揮主體作用為特征的探究教學(xué),必須能充分激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動機,探究的內(nèi)容即肩負著這樣的使命。可以這樣講,學(xué)生對實驗探究內(nèi)容的興趣是探究活動進行下去的動力源泉。什么樣的內(nèi)容才能引起學(xué)生的興趣呢?首先,能夠滿足學(xué)生現(xiàn)實需要的內(nèi)容能夠引起學(xué)生興趣。這也是當代科學(xué)教育把目光轉(zhuǎn)向?qū)W生生活、選擇切合學(xué)生實際內(nèi)容的原因之一。其次,對于超越常規(guī)但又在情理之中的問題內(nèi)容,學(xué)生也會感興趣,因為這樣的問題能夠激發(fā)學(xué)生了解的欲望。再次,對于具有一定難度的問題學(xué)生感興趣。學(xué)生有一種天生的好奇傾向,喜歡探索未知世界,喜歡探究問題的答案。隨著問題的解決,學(xué)生的好奇心得到了滿足,也同時感受到了成就感,這些成為他進一步探究的動力所在。2.3 可操作性的原則
物理實驗探究教學(xué)的特征決定著探究內(nèi)容應(yīng)具有可操作性,即探究內(nèi)容是可以通過有步驟的探究活動得到答案的問題。這里有兩條主要標準:一是探究的結(jié)果與某些變量之間具有因果聯(lián)系,這種因果聯(lián)系通過演繹推理是可以成立的。如果這種因果聯(lián)系不成立,探究活動便沒有結(jié)果;如果這種因果聯(lián)系不能以演繹方式而推得,就會使探究活動不嚴密,學(xué)生也難以把握。二是這種因果聯(lián)系在現(xiàn)有條件下可以通過探究活動而證明。所謂現(xiàn)有條件,即是一方面是指現(xiàn)有的物質(zhì)條件,如學(xué)習(xí)材料、實驗設(shè)備等。另一方面指學(xué)生已有的知識準備、技能準備等。不可否認的是雖然有些內(nèi)容并不具有可操作性,但是利用探究的方法更有助于學(xué)生深刻理解,這時對這種內(nèi)容要進行一定的轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化的策略之一便是對這一內(nèi)容進行推演,然后通過對推論的證明來證實原有內(nèi)容的正確。3 高中物理實驗探究式教學(xué)要體現(xiàn)探究精神
高中物理實驗探究式教學(xué)是在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下,是學(xué)生運用學(xué)過的的知識和技能自主地運用科學(xué)探究的方式進行物理實驗活動,以新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者的心理通過設(shè)計實驗,去發(fā)現(xiàn)問題、探索問題和解決問題的一種教學(xué)方法,探究式實驗教學(xué)要求物理課堂教學(xué)要盡可能圍繞實驗來開展,師生共同創(chuàng)設(shè)問題的情境,在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,學(xué)生主動查閱資料,把獲得的各種事實現(xiàn)象加以分析,提出若干假設(shè),設(shè)計多個驗證實驗,獨立操作實驗反復(fù)驗證,根據(jù)直觀,鮮明的實驗現(xiàn)象和實驗事實和實驗數(shù)據(jù),運用科學(xué)方法推斷物質(zhì)的運動及其變化規(guī)律,再運用新情景進行檢驗拓展。這樣不僅使學(xué)生在探索和解決問題的過程中獲得成功感,同時使學(xué)生的思維處于活化狀態(tài),培養(yǎng)他們學(xué)習(xí)物理的持久興趣和動機。這樣通過嚴格規(guī)范并富有探索性地實驗操作,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法,提高了他們的思維能力和實踐能力,在知識目標上,學(xué)生通過自己的親身體驗來了解知識的形成和發(fā)展過程,豐富他們的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,增進對科學(xué)觀念的理解。所以,在引導(dǎo)學(xué)生探究學(xué)習(xí)的過程中,既要讓學(xué)生放開手腳,又必須加以指導(dǎo)和組織,讓學(xué)生充分享受到物理實驗探究過程的良好氛圍,形成科學(xué)、嚴謹?shù)奶骄苛?xí)慣。高中物理實驗探究式教學(xué)要符合實際,不能流于形式
物理實驗強調(diào)探究。一是實驗的探究符合人們認識事物的規(guī)律,能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。二是實驗探究能充分發(fā)揮學(xué)生的特長,培養(yǎng)協(xié)作精神,體驗成功的喜悅,有利于形成良好的情感、態(tài)度與價值觀。因此,新課程針對實驗探究的過程中提出了“提出問題”、“猜想或假設(shè)”、“設(shè)計實驗”、“進行實驗”、“分析與論證”“評估”、“交流與合作”七個要素。但是,教師在指導(dǎo)學(xué)生探究的過程中,不應(yīng)受以上七個要素的限制,雖然應(yīng)該力求所有探究實驗都嚴格按照這七個要素來進行。但如果有的實驗只涉及七個要素中的某個和某幾個,就沒有必要生搬硬套,物理實驗探究式教學(xué)要符合實際,不能流于形式,只要能夠體現(xiàn)探究思想的基本要求即可。5 進行物理實驗探究式教學(xué)應(yīng)注意教學(xué)三維目標的落實
物理學(xué)從本質(zhì)上來說是一門實驗科學(xué)。物理理論的形成和發(fā)展都與實驗密切相關(guān)。同時物理實驗又是高新技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),在培養(yǎng)人的科學(xué)精神方面起著十分重要的作用。在新的課程理念下,在高中物理實驗中開展探究實驗不再僅僅是教會學(xué)生如何操作,驗證某一結(jié)論,而是要求學(xué)生掌握科學(xué)的方法,經(jīng)歷必要的過程;同時,注重培養(yǎng)學(xué)生良好的情感態(tài)度和價值觀,體驗成功的喜悅。因此,在高中物理實驗探究式教學(xué)活動中要設(shè)計好具體的探究過程和方法,注意教學(xué)三維目標的落實,讓學(xué)生通過物理實驗的探究過程理解科學(xué)探究的思想觀念,形成科學(xué)素養(yǎng)、情感、價值觀以及分析問題、解決問題的能力和實踐和創(chuàng)新能力。6 結(jié)束語
新課程中的科學(xué)探究是一種學(xué)習(xí)的方法,也是一種開放的教育思想,更是一種重要的科學(xué)精神。物理實驗探究式教學(xué)不能夠只是停留在理論的研究上,教師也不能再是高高在上的“師道尊嚴”,高中物理實驗探究教學(xué)對教師提出了更高的要求,要求高中物理教師要更新教育觀念,增強實驗意識,加強應(yīng)變力。而應(yīng)該轉(zhuǎn)變觀念,提高認識,認清自己在教學(xué)中的作用,為高中物理實驗探究式教學(xué)做出自己應(yīng)有的貢獻,為提高學(xué)生創(chuàng)新思維的能力和動手解決實際問題的能力盡一分力。只有我們當教師的深刻領(lǐng)悟了科學(xué)探究的精神實質(zhì),才能在高中物理實驗探究教學(xué)過程中實施科學(xué)探究,做到“形”(七個要素)散而“神”(科學(xué)精神)不散,“形”、“神”合一。參考文獻
[1] 任長松.探究式學(xué)習(xí)[M].北京:教育科學(xué)出版社.2005.2 [2] 李遠蓉等.物理探究式教學(xué)設(shè)計與案例分析[M].北京:高等教育出版社2003.12 [3] 李佑春.談中學(xué)物理科學(xué)探究活動的設(shè)計[J].物理教學(xué)探討.2006 年第 1 期(上半月)[4] 胡志龍.新課標理念下的探究型課個案一例[J].物理教學(xué)探討.2006 年第 6 期(上半月)
第三篇:高中物理教學(xué)方法的探討
高中物理教學(xué)方法的探討
[摘要]教師在新課改的教學(xué)中不應(yīng)是傳統(tǒng)授業(yè)、解惑,而應(yīng)該有目的、有計劃地培養(yǎng)其學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)自我汲取知識的內(nèi)部能力。這就需要教師采用多種教學(xué)方法,生動有趣地組織教學(xué)。
[關(guān)鍵詞]物理 教學(xué)方法
作為一門自然科學(xué)的物理學(xué)科,是高中課程中的重要科目,是新課改中的重要部分。教師在新課改的教學(xué)中不應(yīng)是傳統(tǒng)授業(yè)、解惑,而應(yīng)該有目的、有計劃地培養(yǎng)其學(xué)習(xí)方法,培養(yǎng)自我汲取知識的內(nèi)部能力。這就需要教師采用多種教學(xué)方法,生動有趣地組織教學(xué)。為此,筆者結(jié)合自身的教學(xué)實踐淺談如下幾點:
1選擇物理課堂教學(xué)方法的客觀依據(jù)
1.1教學(xué)目的。教學(xué)方法的選擇歸根到底是為實現(xiàn)教學(xué)目的服務(wù)的。為此教師首先要明確課堂教學(xué)的總目標,其次必須作出深思熟慮的分析,以便有針對性的選取教法。
1.2教材內(nèi)容特點。課堂教學(xué)方法的選擇會受到教材內(nèi)容的制約。一般說來,內(nèi)容特點不同,具體教法也有差異。中學(xué)物理內(nèi)容中的核心知識是概念和規(guī)律。有從觀察生活、生產(chǎn)實例和物理實驗中總結(jié)概括出來的知識。如:力的概念、功的原理等。還有由已知的物理知識,運用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)出來的知識。如:動量定理、動能定理等。按照教學(xué)活動和學(xué)生認識過程的特點,要對應(yīng)的采用觀察、實驗、推理、分析的方法。
1.3學(xué)生特點。學(xué)生學(xué)的過程是教師教學(xué)過程的出發(fā)點和歸宿。教師要分析學(xué)生的年齡特征,生理與心理特點,智能水平與潛力,知識基礎(chǔ),物理學(xué)習(xí)中的困難因素,課堂學(xué)習(xí)表現(xiàn)等等。既要備教材又要備學(xué)生。
1.4教師特長與教學(xué)風(fēng)格。教師是教學(xué)過程的設(shè)計者,也是教學(xué)方法的編導(dǎo)與執(zhí)行者。教師自身的特點在一定程度上影響和決定著教學(xué)方法的選擇。教師在方法選擇與實施中要盡可能揚長避短。
2高中物理的常用教學(xué)方法
2.1復(fù)習(xí)法。教師指導(dǎo)學(xué)生溫習(xí)已經(jīng)學(xué)過的教材,以強化記憶、加深理解、融會貫通,把零散的、片斷的知識條理化和系統(tǒng)化的教學(xué)方法。復(fù)習(xí)的作用可以防止遺忘,同時可以診斷和彌補學(xué)習(xí)上的缺陷,發(fā)展學(xué)生的分析概括能力、記憶能力和思維能力,達到溫故而知新的目的。
復(fù)習(xí)有以下幾種類型:①學(xué)期、學(xué)年開始的復(fù)習(xí)。目的在于重溫舊知識,為學(xué)好新知識奠定良好的基礎(chǔ);②經(jīng)常性復(fù)習(xí)。日常教學(xué)的各環(huán)節(jié)采取邊學(xué)邊復(fù)習(xí),以舊帶新;③階段復(fù)習(xí)。學(xué)習(xí)完某章、某單元后的復(fù)習(xí),使獲得的知識系統(tǒng)、鞏固、充實、提高;④總復(fù)習(xí)。對學(xué)過的知識進行總結(jié)性的復(fù)習(xí),掌握知識的體系結(jié)構(gòu),內(nèi)在聯(lián)系,系統(tǒng)、完整、牢固地掌握知識。復(fù)習(xí)的方式靈活多樣,可采用系統(tǒng)總結(jié)的方法,練習(xí)、檢查的方法,實驗的方法和電化教學(xué)的方法。
2.2探索、驗證規(guī)律的教學(xué)方法。
2.2.1探索實驗法。探索實驗法就是根據(jù)某些物理規(guī)律的特點,設(shè)計實驗,讓學(xué)生通過自己做實驗,總結(jié)出有關(guān)的物理規(guī)律。例如:在牛頓第二定律的教學(xué)中,讓學(xué)生通過實驗探索加速度與力的關(guān)系以及加速度與質(zhì)量的關(guān)系。使學(xué)生得出:在質(zhì)量一定的條件下,加速度與外力成正比;在外力一定的條件下,加速度與質(zhì)量成反比的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上,教師指導(dǎo)學(xué)生總結(jié)加速度、外力和質(zhì)量間的關(guān)系,得出牛頓第二定律。采用探索實驗法,不但能使學(xué)生將實驗總結(jié)出來的規(guī)律,深刻理解、牢固記憶,而且還能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,增強學(xué)習(xí)興趣,更重要是通過這種方法使學(xué)生掌握了研究物理問題的基本方法。
2.2.2驗證實驗法。驗證實驗法是采用證明規(guī)律的方法進行教學(xué),從而使學(xué)生理解和掌握物理規(guī)律。具體實施時先由教師和學(xué)生一起提出問題,將物理規(guī)律直接告訴學(xué)生,然后教師指導(dǎo)學(xué)生并和學(xué)生一起通過觀察分析有關(guān)現(xiàn)象、實驗結(jié)論,驗證物理規(guī)律。
2.2.3演示法。演示法是指在教學(xué)過程中,教師運用直觀性教具,配合講授進行示范性的操作表演,使學(xué)生從觀察中獲得感性認識或驗證理論知識的一種教學(xué)方法。演示法在我國教育史上的記載早于西方。
演示法的基本特點是:直觀性強,使學(xué)生得到具體、真實、生動、鮮明的觀念和直接經(jīng)驗;能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,集中學(xué)生的注意力;有利于理論聯(lián)系實際,發(fā)展學(xué)生的觀察力、想象力和思維能力。
演示法的種類,按演示用的器材可分為:①實物、標本、模型的演示;②圖片、圖畫、演示實驗板的演示;③實驗操作演示;④幻燈、投影、錄音、錄像、教學(xué)電影的演示。按演示的內(nèi)容和要求可分為事物現(xiàn)象的演示和事物內(nèi)部情況及變化過程的演示等。
2.2.4練習(xí)法。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,依靠自己的能力,將知識加以運用,以鞏固知識、掌握方法和形成技能技巧的一種教學(xué)方法。從生理機制上看,通過練習(xí),學(xué)生在神經(jīng)系統(tǒng)中形成一定的動力定型,以便順利地、成功地完成某種活動。
根據(jù)練習(xí)曲線揭示的一般特點,練習(xí)可分三個基本階段:開始階段曲線上升得慢;中間階段曲線上升得快;結(jié)束階段上升速度逐漸減慢,直至出現(xiàn)停滯狀態(tài),或稱高原狀態(tài)。
練習(xí)法按性質(zhì)特點,可分為心智技能練習(xí),動作技能練習(xí)和行為習(xí)慣練習(xí);按培養(yǎng)能力的方向,可分為語言表達練習(xí),書面文字練習(xí)和實際操作練習(xí);按學(xué)生掌握技能技巧的進程,可分為模仿性練習(xí),獨立性練習(xí)和創(chuàng)造性練習(xí)。
2.2.5雙向互動教學(xué)法。高中物理互動課程是信息技術(shù)與課程整合的一種方式,以問題為導(dǎo)向、以互動課件為支架,開展以學(xué)生為中心的自主、探究和合作的學(xué)習(xí)活動,提出了互動教學(xué)的操作程序,因此,教師要順應(yīng)教改的新動向,積極探索在物理課堂實踐中提高教學(xué)效益,推動教學(xué)過程中互動的有效性就顯得尤為重要。課堂是提供給師與生研究探討問題的場所,有利于學(xué)生勤于思考的探究過程中,學(xué)習(xí)和掌握物理知識與技能,培養(yǎng)科學(xué)與探究能力,可以采取對話式互動教學(xué)。教師要順應(yīng)教改的新動向,積極探索在物理課堂實踐中提高教學(xué)效益,推動教學(xué)過程中互動的有效性就顯得尤為重要。
總之,教無常法,但貴在得法。為了達到最佳的教學(xué)效果,就必須以現(xiàn)代的教學(xué)思想為指導(dǎo),從實際情況出發(fā),根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容,不同的教學(xué)目標,不同設(shè)備條件,不同水平的學(xué)生,選擇一種或幾種最優(yōu)的教學(xué)方法。
第四篇:高中物理新課改論文《淺談實驗探究式教學(xué)》(范文模版)
淺談實驗探究式教學(xué)
南京一中
王越
210001 教學(xué)模式必須適應(yīng)當時社會經(jīng)濟發(fā)展的需要。
隨著信息化社會的到來,知識經(jīng)濟初現(xiàn)端倪,它要求社會成員具有高度的創(chuàng)造力、主動進取精神和健全的個性。這是強調(diào)知識掌握、忽略思維方法,重視技能訓(xùn)練、輕視思維過程的行為主義教學(xué)理論所難以實現(xiàn)的。為了適應(yīng)社會發(fā)展的需要,建構(gòu)主義教學(xué)理論應(yīng)運而生。由于培養(yǎng)目標是為社會提供創(chuàng)新人才,建構(gòu)主義教學(xué)理論重視學(xué)生的主動性和探究創(chuàng)新思維的培養(yǎng),因此,它強調(diào)學(xué)習(xí)是學(xué)生對知識意義的主動建構(gòu),教學(xué)是向?qū)W生提供建構(gòu)知識的框架、思維方式和學(xué)習(xí)情境,并幫助學(xué)生依靠這些知識框架、思維方式,在一定的學(xué)習(xí)情景中不斷構(gòu)建新的知識,進而使自己的主動進取精神和創(chuàng)新能力得到發(fā)展。而不是直接提供結(jié)論性的知識內(nèi)容。這與目前我國進行的新課程改革的提高全體學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)目標是相符的。
新課程標準對教學(xué)過程的要求是讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,嘗試應(yīng)用科學(xué)探究方法研究物理問題,驗證物理規(guī)律。即要讓科學(xué)探究成為學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,學(xué)習(xí)方法,學(xué)習(xí)內(nèi)容,成為我們對學(xué)生的培養(yǎng)目標之一。
實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),實驗探究對培養(yǎng)學(xué)生的探究能力,掌握探究方法,培養(yǎng)進取精神,形成科學(xué)的世界觀、價值觀有很好的促進作用。目前,實驗已不再是物理課堂教學(xué)的輔助手段,而是成為貫穿于整個教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)情境、探索知識的重要手段。因此,實驗探究式教學(xué)模式的研究就顯得非常必要和有實際意義。
實驗探究式教學(xué)模式就是教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)盡可能真實的情境,學(xué)生通過一系列比較、觀察和記錄,然后對實驗結(jié)果進行歸納、分析,在此基礎(chǔ)上提出一定的猜想與假設(shè),并在實驗中得到檢驗。
一、實驗探究式教學(xué)設(shè)計原則
實驗探究式教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計必須遵循兩個原則:
1、主體性原則。即教學(xué)的設(shè)計必須保證學(xué)生始終處于主動探索、主動思考、主動實現(xiàn)意義建構(gòu)的認知主體地位。學(xué)生從行為主義教學(xué)理論中被動的聽課者成為主動參與各項學(xué)習(xí)活動的探索者;教師從單純的講授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)過程的設(shè)計者、組織者和雙向交流的引導(dǎo)者。
2、實驗性原則:即教學(xué)活動必須圍繞實驗展開。學(xué)生通過觀察和實驗使概念得到意義,一切猜想、假設(shè)和結(jié)論必須得到實驗事實的支持,而不是依據(jù)于書本或教師結(jié)論性的描述。
二、實驗探究式教學(xué)模式的程序
實驗探究式教學(xué)模式的程序可以歸納為“設(shè)置實驗、創(chuàng)設(shè)情境——感性認識、探究分析——上升理論、指導(dǎo)實踐”。下面結(jié)合《超重與失重》一課進行說明。
1、“設(shè)置實驗、創(chuàng)設(shè)情境”。
這里的情景不能簡單地理解為課堂環(huán)境、教師的提問設(shè)疑等。建構(gòu)主義理論認為,學(xué)習(xí)情景應(yīng)該是通過以學(xué)生為中心的活動,提高學(xué)生參與程度的廣泛而綜合的系統(tǒng)。該系統(tǒng)的廣泛性和綜合性體現(xiàn)在設(shè)置實驗這個環(huán)節(jié)上就是實驗的設(shè)置要結(jié)合學(xué)生已有的知識、生活經(jīng)驗,符合學(xué)生的思維性格特點,教師的教學(xué)風(fēng)格,甚至人格魅力,師生關(guān)系等。
在《超重與失重》的教學(xué)中,教師可以站在臺式體重計上,讓學(xué)生來讀教師的質(zhì)量。教師故意做各種各樣的動作,甚至可以舞蹈起來,讓學(xué)生讀不準。然后提出問題,人在稱體重時亂動,為什么秤的讀數(shù)會不斷變化?進而提出一個探索性的問題,哪些動作可以使讀數(shù)偏大?哪些動作可以使讀數(shù)偏???要求學(xué)生分組實驗,操作、觀察、記錄。
從這樣一個很生活化的事例引入,很容易激發(fā)起學(xué)生的認同感和探究欲,而教師略顯夸張的表演又為學(xué)生營造了一個寬松的氛圍,使學(xué)生能夠以一種輕松愉悅的心理狀態(tài)投入研
用心
愛心
專心
究,這又有助于學(xué)生的創(chuàng)造性思維的涌現(xiàn)和發(fā)揮。
2、“感性認識、探究分析”。
這一過程就是實驗的設(shè)計、操作、觀察,信息資料的收集、整理、歸納、分析。
首先讓學(xué)生按照設(shè)計進行實驗、記錄數(shù)據(jù)。要讓學(xué)生認識到,記錄的目的是為了分析處理,因此表格的設(shè)計要為數(shù)據(jù)的比較分析服務(wù)。接下來各組學(xué)生交流匯總數(shù)據(jù)。然后教師引導(dǎo)學(xué)生進行數(shù)據(jù)分析,采用列表法,按照使讀數(shù)增大、減小、不變,將動作分類,尋找這些動作的內(nèi)在共同特征。
建構(gòu)主義理論認為,實驗的目的不僅僅是驗證規(guī)律、培訓(xùn)實驗技能,而是要讓學(xué)生通過實驗的過程在科學(xué)的學(xué)習(xí)和方法上獲取感性體會,同時,使實驗中的分工、協(xié)作、交流的意識和能力得到提高?!案行哉J識、探究分析”的過程能夠很好地體現(xiàn)這些目標,它是由感性到理性、由特殊到一般、由生活到物理的必經(jīng)階段。是培養(yǎng)學(xué)生嚴謹科學(xué)態(tài)度、求實科學(xué)精神的重要途徑。
3、“上升理論、指導(dǎo)實踐”。
“上升理論”就是學(xué)生通過教師的幫助和相互交流,依據(jù)實驗事實,運用自己已有的知識,總結(jié)出一個理論,并去指導(dǎo)實踐,在實踐中得到檢驗或修正。這是一個體現(xiàn)創(chuàng)造力的過程,是實驗探究學(xué)習(xí)的關(guān)鍵階段。
由于長期受行為主義理論的影響和高考升學(xué)模式的壓力,我們的學(xué)生演繹運算能力異常強大,而歸納能力則很低。而分析歸納能力對于物理學(xué)卻是不可或缺,甚至有時是決定性的。實驗數(shù)據(jù)只是對實驗事實的客觀真實的記錄,而歸納則是在數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)上總結(jié)出具有一定普遍意義的規(guī)律性的結(jié)論。實驗探究前期的工作只有依靠歸納才能最終體現(xiàn)出來。隨著中學(xué)生知識技能水平的提升,現(xiàn)象的觀察、數(shù)據(jù)的收集、處理能力不斷提高,歸納過程的訓(xùn)練為提高中學(xué)生邏輯思維能力,并進而全面提升科學(xué)素質(zhì)提供了良好的途徑。所以,對于中學(xué)生,尤其是高中生,在實驗探究學(xué)習(xí)過程中,歸納能力的培養(yǎng)應(yīng)得到充分重視。
教師在這一階段起到很重要的引導(dǎo)作用。面對這么多引起讀數(shù)變化的現(xiàn)象,如何發(fā)現(xiàn)其內(nèi)在本質(zhì),對學(xué)生來說是有一定難度的。教師可以這樣啟發(fā),這是一個力學(xué)現(xiàn)象,而記錄的動作是運動學(xué)現(xiàn)象,應(yīng)該從動力學(xué)的角度找出一個或幾個物理量來進行比較、歸納。在此基礎(chǔ)上逐步歸納到物體的加速度狀態(tài)引發(fā)超重與失重的結(jié)論并導(dǎo)出理論上的證明。
從有限事實歸納出的結(jié)論是否具有普遍意義,一要看其是否得到理論支持,更要看其能否指導(dǎo)更廣范圍的實踐。接下來,教師可提出一些與超重、失重有關(guān)的小的實驗課題,讓學(xué)生依據(jù)所歸納的理論進行分析,預(yù)見結(jié)果,操作,驗證。
三、教師的作用
實驗探究式教學(xué)模式中教師的作用主要有,設(shè)計與引導(dǎo)、處突和升華。
1、設(shè)計與引導(dǎo)。
建構(gòu)主義教學(xué)觀對教師的要求是,根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)心理的特點,創(chuàng)建有利于知識建構(gòu)的學(xué)習(xí)環(huán)境,以支持學(xué)生的知識建構(gòu)活動。
設(shè)計的原則前面已有論述,實施的過程中教師的作用在于引導(dǎo),而不是主宰。教師對學(xué)習(xí)過程有一個整體的把握,以確保課堂教學(xué)的方向性。而對過程中的一些細節(jié),學(xué)生的每一項具體活動,不宜過多地干涉,對學(xué)生獨特的實驗操作、新觀點、新思路,要加以保護,給學(xué)生一定自由發(fā)揮的空間。同時也要善于把學(xué)生個性化的發(fā)散性表現(xiàn)引導(dǎo)到課堂教學(xué)的目標上來。
教師與學(xué)生的關(guān)系就如同導(dǎo)演與演員的關(guān)系。導(dǎo)演說戲,設(shè)置情境,以使演員入戲,但也應(yīng)當允許演員有自己的理解,在交流中確定表演方案,實際拍攝時則應(yīng)允許甚至鼓勵演員有靈光一現(xiàn)的自由發(fā)揮,只要其個性發(fā)揮的表演不偏離劇情的需要,導(dǎo)演就不要中斷拍攝,給演員以展現(xiàn)才華的機會。只有這樣,才是真正高明的導(dǎo)演,也才能造就表演藝術(shù)家。一切
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愛心
專心
唯唯諾諾,完全聽從導(dǎo)演的演員是不會有大成就的,一切捂得很死,說一不許有二的導(dǎo)演,將一輩子只是二流。
2、處突。
處突就是處理突發(fā)事件。教學(xué)過程中的突發(fā)事件主要是指隨機發(fā)生的超出教師事先預(yù)料之外的事件。
由于教學(xué)圍繞實驗展開,而實驗又是一個開放性很強的活動,往往會出現(xiàn)許多意想不到的干擾,使得結(jié)果往往與教師所預(yù)期的不同。教師在處理時要根據(jù)事件的性質(zhì)不同區(qū)別開來對待。
大多數(shù)情況是學(xué)生操作錯誤、觀察不細致造成的,這時,教師要本著忠于實驗現(xiàn)象的科學(xué)態(tài)度指導(dǎo)學(xué)生重做、重新觀察,而不應(yīng)簡單地否定,直接給出所謂正確數(shù)據(jù)。一部分情況是由于環(huán)境干擾所致,帶來量的偏離,但不是質(zhì)的變化。這時,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生做簡單的誤差分析,難度比較大的也要有所交待,而不能視而不見,或者隨意修正數(shù)據(jù)。極少數(shù)情況下,可能實驗設(shè)計上存在漏洞,這時,教師首先要勇于承認問題,言傳不如身教,這是科學(xué)精神教育的好機會,然后與學(xué)生一道改進,甚至另起爐灶??傊?,處理突發(fā)事件要有科學(xué)求實的態(tài)度,要遵循學(xué)生為主體的原則。
3、升華。
升華,就是要求教師在與學(xué)生的交流中,對學(xué)生探究活動的評價中充分重視學(xué)生的情感。多使用贊許性和鼓勵性的語言,對學(xué)生思維中表現(xiàn)出的一絲閃光點都要充分地肯定。這有兩方面的好處,首先是對學(xué)習(xí)環(huán)境的影響,這樣做有助于為學(xué)生營造一種自由、輕松、愉悅的探究環(huán)境和研究氛圍。更有意義的是,將使學(xué)生從感情上更樂于思考、探究、交流,當這種主觀上的愿望不斷強化,也就升華成了習(xí)慣,當思考、探究、交流成為學(xué)生的一種習(xí)慣,這難道不是我們所追求的目標嗎?
也就是說,教學(xué)過程中,不僅要注重物理教育的學(xué)科功能,還要重視開發(fā)教育的發(fā)展功能。即除了注意智力、思維的開發(fā)外,還要重視學(xué)生自我實現(xiàn)、自我完善的情感因素的開發(fā)。使學(xué)生在智力、情感、意志三方面得到全面和諧的發(fā)展。
伴隨信息化時代而來的新的教育改革,也必須要隨著時代的發(fā)展而不斷地深化,永無止境。我們教育研究的目的就是使我們的教育盡可能的符合當時時代發(fā)展的需要,為社會輸送符合社會發(fā)展需要的人才。原更多的工作在教育一線的老師參與到這一實踐性很強的事業(yè)中來。這樣才能使我們的改革更有實際意義和效益。
參考書目:
《試論現(xiàn)代建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀》 丁家永 《思維的分類與教學(xué)》 B.F瓊斯
《各國物理教學(xué)改革剖析》 曹磊、譚樹杰主編 1996年 上海教育出版社
《發(fā)達國家教育改革的動向和趨勢》 教育發(fā)展與政策研究中心編 1986年 人民教育出版社
《物理課程標準解讀》 張大昌、廖伯琴 2004年 湖北教育出版社
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第五篇:淺談新課標下高中物理實驗探究教學(xué)
淺談新課標下高中物理實驗探究教學(xué)
——以《摩擦力》教學(xué)為例
肅南一中
陳
鵬
郵編734400 關(guān)鍵詞:新課標 高中物理實驗探究教學(xué) 教學(xué)設(shè)計 摩擦力
摘 要:“課程標準”指出,教材大部分的模塊可以以探究教科書中所涉及的科學(xué)規(guī)律為主,并強調(diào),觀察實驗、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,是物理科學(xué)探究的基本方法。
正 文:
新課程改革以來,課堂教學(xué)中的科學(xué)探究一直是大家非常關(guān)注的問題。在教育部制訂的《普通高中物理課程標準》里,科學(xué)探究既是一種教學(xué)方式,也是內(nèi)容標準的一個組成部分。在科學(xué)探究和物理實驗?zāi)芰σ笾?,列出了“科學(xué)探究要素”和“對科學(xué)探究及物理實驗?zāi)芰Φ幕疽蟆?,突出了物理實驗的重要意義和作用?!罢n程標準”指出,教材大部分的模塊可以以探究教科書中所涉及的科學(xué)規(guī)律為主,并強調(diào),觀察實驗、抽象思維和數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,是物理科學(xué)探究的基本方法。
從教學(xué)實踐的角度來看,物理教師在課堂教學(xué)中實施“科學(xué)探究”教學(xué)有兩個關(guān)鍵性的問題值得注意:其一,是探究教學(xué)的教學(xué)設(shè)計問題;其二,是課堂教學(xué)中的具體操作和課堂控制問題。
要完成科學(xué)探究的教學(xué)設(shè)計,首先必須對“科學(xué)探究”有一個清楚的認識。
在普通高中物理課程標準中,沒有對“科學(xué)探究”的概念和含義作出明確的說明,只是列出了科學(xué)探究的要素、能力的基本要求和科學(xué)探究的基本方法。因此,我們看到了多種對“科學(xué)探究”不同的解讀,物理教師在實施科學(xué)探究的過程中也確實有一些困惑。
“科學(xué)課程”中,推行“依據(jù)證據(jù)的解釋”,在初中關(guān)于摩擦現(xiàn)象的學(xué)習(xí)就是這樣的。在高中物理課程中,科學(xué)解釋要求運用定律、定理、理論、模型等更多的科學(xué)知識、邏輯證據(jù)、深入的分析,并更加清楚的展示邏輯、證據(jù)及物理規(guī)律和理論知識之間的關(guān)系。例如:用摩擦定律解釋和計算有關(guān)問題,用摩擦機理解釋滑動摩擦的規(guī)律。這就是說,在物理課程中,對科學(xué)解釋提出了更高的要求,即物理現(xiàn)象及過程、定律的解釋和對物理規(guī)律的模型解釋。
因此,高中物理課程中的科學(xué)探究包含兩個不同的探究方向,一是指向事實,即由觀察和實驗所得到的事實,為解釋(或者規(guī)律)提供事實證據(jù);另一個是指向理論或者概念框架體系。一方面,物理規(guī)律具有普遍性,他覆蓋了一些相關(guān)事實,并可以對這些事實作出解釋;另一方面,物理規(guī)律具有真理性,這些事實是對物理規(guī)律的證實或檢驗。進一步,物理規(guī)律是物理知識體系的一個組成部分,物理定理是由理論演繹推理的結(jié)果,需要由事實證據(jù)來檢驗,實驗定律來自事實的概括和歸納,它既要由事實來對其檢驗,也要由理論模型對其解釋,這樣物理規(guī)律就具有了必然性和真理性。只有這樣,物理科學(xué)探究才能展示邏輯、證據(jù)和知識之間的關(guān)系。
基于上述觀點,物理規(guī)律教學(xué)中的實驗探究并不能簡單的看做是“把驗證性實驗改變?yōu)樘骄啃詫嶒灐钡膯栴},也不能以實驗結(jié)果作為探究的最后一步。而是應(yīng)該把實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)看做證據(jù),并運用證據(jù)和邏輯進行分析、推理和交流,從而獲得物理規(guī)律,進而對問題進行解釋。
滑動摩擦力實驗探究具體應(yīng)當怎么設(shè)計呢? 第一應(yīng)該明確學(xué)習(xí)任務(wù)和實驗探究的目標。學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過滑動摩擦力并且也做過有關(guān)滑動摩擦力的探究實驗,通過實驗學(xué)生已經(jīng)知道了摩擦力的大小與正壓力和接觸面的粗糙程度有關(guān),高中教學(xué)實驗探究任務(wù)是找出它們之間的定量關(guān)系,同時學(xué)習(xí)動摩擦因數(shù)以及物理意義。1.明確學(xué)習(xí)任務(wù)和實驗探究的目標 滑動摩擦力實驗探究目標:
找到摩擦力與正壓力、接觸面之間的定量關(guān)系,學(xué)習(xí)動摩擦因數(shù)的物理意義。
第二,我們的學(xué)生具有一定的實驗技能,有能力完成用測力計測量滑動摩擦力的實驗,在固定測力計的情況下,用拉木板代替拉木塊,解決了實驗中只有勻速運動前提下才能用測出的拉力代替測量滑動摩擦力的問題。
一般課上實驗方案都是教師為學(xué)生的設(shè)計好的,如果有幾種不同方案的話可以給學(xué)生機會選擇。如果課上讓學(xué)生改進實驗儀器這基本上是不可行的,如果是在研究性學(xué)習(xí)活動中可以給學(xué)生動手改進的機會。
因此課前,老師要在了解學(xué)生實驗?zāi)芰λ降那疤嵯?,設(shè)計完善的實驗方案。
2.教師要了解學(xué)生實驗技能水平并完善實驗方案
第三,在用實驗探究滑動摩擦力大小的規(guī)律之前,首先學(xué)生要明確一些問題,才能保證實驗順利進行,不能給學(xué)生一些實驗儀器和任務(wù)去探究吧,也不能說教師就不敢指導(dǎo)了,怕教師指導(dǎo)了學(xué)生,就不是學(xué)生探究了。實驗前要學(xué)生明確的問題又分成兩類,一類是實驗技能方面的,如:怎么測量這些物理量,測量時有哪些注意事項,怎樣操作才能保證實驗數(shù)據(jù)的準確性、設(shè)計表格等等。另一類應(yīng)該是實驗探究思想方法類的問題,如:學(xué)生制定實驗方案、設(shè)計實驗步驟、實驗中怎樣控制變量的問題。
3.學(xué)生實驗之前需解決的問題分為兩類:
⑴.實驗技能方面的問題
怎么測量這些物理量,測量時有哪些注意事項,怎樣操作才能保證實驗數(shù)據(jù)的準確性、設(shè)計表格等等。
⑵.運用實驗探究實驗思想方法類問題
學(xué)生制定實驗方案、設(shè)計實驗步驟、實驗中怎樣控制變量。
另外,在收集實驗數(shù)據(jù)之后,怎樣分析實驗數(shù)據(jù)、在分析論證實驗結(jié)論前要根據(jù)實驗數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)之后,做出一定的猜想,在分析論證階段教師要教給學(xué)生的方法,最終怎樣得出實驗結(jié)果并描述和解釋實驗結(jié)論。
4.學(xué)生實驗之后需解決的問題
⑴.怎樣分析實驗數(shù)據(jù)
⑵.在分析論證實驗結(jié)論前要根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出一定的猜想 ⑶.在分析論證階段教師要教給學(xué)生的方法
⑷.最終怎樣得出實驗結(jié)果并描述和解釋實驗結(jié)論
經(jīng)過新課程的教學(xué)實踐,老師們對規(guī)律教學(xué)中的實驗探究已經(jīng)進行了一些嘗試和探索,在實踐中有了自己的體會,也有困惑。
我們在上課的過程中發(fā)現(xiàn),滑動摩擦力實驗是學(xué)生初中做過的,就實驗技能方面的要求也不是太高,學(xué)生通過實驗測出數(shù)據(jù)不是很困難,困難的是在實驗前制定實驗探究方案、確定實驗步驟、取得證據(jù)以后如何分析并得出實驗結(jié)論的過程若沒有教師的指導(dǎo),學(xué)生獨立完成還是存在著一定的盲目性。教師怎樣給予學(xué)生指導(dǎo),又怎樣才能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性,這個尺度不知道該怎樣把握。這一部分處理不好,課上的確占用了不少的時間,學(xué)生實驗探究的結(jié)果也會打折扣。設(shè)計教學(xué)方案、確定實驗步驟、注意事項、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論這幾個環(huán)節(jié)教師都應(yīng)該對學(xué)生做出一定的指導(dǎo)。但,應(yīng)該采取不同的策略,可以通過導(dǎo)學(xué)案將實驗步驟、注意事項、記錄數(shù)據(jù)的表格發(fā)給學(xué)生,這樣做可以減少很多的贅述,集中時間把研究的重點放在探究方法的思考上。
這兩類問題的確是教師在教學(xué)實踐中比較難處理的地方,因為頭緒多,處理不好,主要內(nèi)容不突出,或者學(xué)生實驗?zāi)康男圆粡?,實驗探究部分不知道該怎么做。第二部分:摩擦力機理的探究及靜摩擦力教學(xué)情景的創(chuàng)設(shè) 上面通過實驗探究得到了關(guān)于滑動摩擦力的規(guī)律之后,我們是這樣設(shè)計下一個教學(xué)環(huán)節(jié)的:通過摩擦力產(chǎn)生的機理部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),進一步理解摩擦力與正壓力、接觸面粗糙程度的關(guān)系。
這個環(huán)節(jié)這樣設(shè)計的理由有三個:一是學(xué)生在初中沒有學(xué)過靜摩擦力,而摩擦力產(chǎn)生的原因與滑動摩擦力基本上是一樣的。在學(xué)會滑動摩擦力產(chǎn)生機理以后,讓學(xué)生用剛學(xué)到的摩擦力的機理自己去分析物體沒有被拉動時產(chǎn)生靜摩擦力的問題,學(xué)生可以自己探究分析出靜摩擦產(chǎn)生的原因、方向及大小。這樣靜摩擦力的教學(xué)設(shè)計目的是培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理及分析能力。
另一個考慮是:學(xué)生在定量了解了滑動摩擦力與正壓力及接觸面的關(guān)系以后,再進一步探究靜摩擦力的定量關(guān)系時,就有了一定的基礎(chǔ)。
第三,靜摩擦力大小是通過二力平衡分析出來的,而且也沒有靜摩擦力的測量實驗。象這樣,學(xué)生在分組實驗探究滑動摩擦力并了解其機理的基礎(chǔ)上,再學(xué)習(xí)靜摩擦力,學(xué)生理解起來應(yīng)該更容易些。
摩擦力機理是一個比較難的問題,高中學(xué)生不可能通過一節(jié)課理解他,只是初步探究,認可這個事實即可。讓學(xué)生介紹摩擦力機理的有關(guān)課外知識,老師點到為止,不占用過多的課堂時間,較好的把握重點和難點的關(guān)系。
靜摩擦力部分的教學(xué)設(shè)計有如下五部分。
靜摩擦力探究的教學(xué)設(shè)計
1.靜摩擦力的存在、大小、方向的理論分析 2.測靜摩擦力實驗方案的理論推導(dǎo) 3.拉力與靜摩擦力等大反向的實驗驗證 4.靜摩擦力的學(xué)生分組實驗探究 實驗中最大靜摩擦力問題情景的創(chuàng)設(shè) 靜摩擦力大小和方向探究過程的教學(xué)設(shè)計
靜摩擦力大小、方向探究過程的教學(xué)環(huán)節(jié)是怎樣設(shè)計的?
有了摩擦力產(chǎn)生的機理,學(xué)生用推理及理論分析的方法,得出靜摩擦力的存在、大小及方向是很容易的。
第二個環(huán)節(jié),靜摩擦力的實驗測量。一般課堂教學(xué)中理論分析二力平衡得出靜摩擦力的大小以后,一般沒有實驗測量。我們在這里設(shè)計了讓學(xué)生使用剛才用過的測力計和木塊動手測測試試,學(xué)生們在實驗中能夠發(fā)現(xiàn)并生成了一系列有關(guān)靜摩擦的探究問題,如:靜摩擦力是變化的、靜摩擦力存在著一個最大值、最大靜摩擦究竟與哪些因素有關(guān)等在靜摩擦力學(xué)習(xí)中需要解決的系列問題。然后教師要根據(jù)學(xué)生在實驗中產(chǎn)生的這些問題設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié),并解決這些問題。
在這里,我們介紹了一個用傳感器測量靜摩擦力的實驗,該實驗可以測出靜摩擦力,同時對比摩擦力的大小與拉力等大反向。這個演示實驗?zāi)芷鸬皆囼炚撟C的作用,也使得有關(guān)靜摩擦力的探究教學(xué)更加完整。
通過演示實驗和分組實驗兩種方式探究靜摩擦力。演示實驗利用傳感器顯示水平拉力和水平切向力的大小,得到水平拉力和靜摩擦力的定量關(guān)系。再結(jié)合二力平衡,進一步得到靜摩擦力大小關(guān)系。在此基礎(chǔ)上進行的學(xué)生分組實驗的目的就是讓學(xué)生感受和體驗了。這是新課程改革極力倡導(dǎo)的教學(xué)方式。
上面靜摩擦力與滑動摩擦力兩部分內(nèi)容是分別探究和學(xué)習(xí)的,當然我們生活中見到的實例多是由靜止到運動,或者由運動到靜止的,那么應(yīng)該設(shè)計一個教學(xué)環(huán)節(jié),把兩個摩擦放到一起,于是,就有了第四部分的教學(xué)設(shè)計內(nèi)容?;瑒幽Σ亮εc靜摩擦力大小和方向全過程探究的教學(xué)設(shè)計
物體從靜止到運動全過程實時記錄摩擦力圖線意義的探究
這時用傳感器實驗得出來了一條由靜止到運動的摩擦力的圖線,讓學(xué)生分析并理解圖線的含義。
這是學(xué)生運用學(xué)過的知識分析測量結(jié)果、解釋現(xiàn)象的一個教學(xué)環(huán)節(jié),在這個教學(xué)環(huán)節(jié)中,主要目的是為了給學(xué)生提供一個運用所學(xué)知識,解決實際問題的機會,同時這條圖線可以看出來最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小的關(guān)系,前面發(fā)現(xiàn)的最大靜摩擦力的大小問題也在這里得到了解決。
如果學(xué)生能夠分析清楚,由靜止到運動的摩擦力的圖線,那末她就掌握了滑動摩擦和靜摩擦的規(guī)律,這個教學(xué)環(huán)節(jié)檢查了學(xué)生對本節(jié)課的學(xué)習(xí)情況。
第五部分。用學(xué)到的規(guī)律解釋現(xiàn)象、鞏固理解
在這個教學(xué)環(huán)節(jié)里,我們設(shè)計了一個問題,要學(xué)生用實驗的方法,測量一個無法用測力計直接測重力小球的重量,目的是讓學(xué)生用學(xué)過的知識,解決具體的實際問題,這個實驗的設(shè)計正好用上了學(xué)生實驗中測出來的滑動摩擦系數(shù),不過把已知量和待測的物理量換了一下。
課堂上發(fā)現(xiàn),學(xué)生很快就能找到解決問題的思路。下面我們看一下這一段的教學(xué)錄像。在這個課的教學(xué)設(shè)計中既然前面已經(jīng)安排了學(xué)生分組實驗也已經(jīng)得出了結(jié)論,后面再做傳感器的精確實驗,這組傳感器的實驗是不是一定有這個必要?
本節(jié)課從探究滑動摩擦力分組實驗、靜摩擦力的分組實驗、靜摩擦力的傳感器精確實驗、又到最后物體由靜止到運動全過程中實時摩擦力曲線的實驗,還有學(xué)生測小球重量實驗,一節(jié)課能完成這么多的實驗嗎?
總結(jié)摩擦力各個階段實驗的作用
我們先來回顧一下,本節(jié)課我們設(shè)計的教學(xué)實驗有哪些?它們的作用是什么?
1.滑動摩擦力學(xué)生分組實驗---------得出滑動摩擦力與正壓力與接觸面材料的關(guān)系。2.傳感器靜摩擦力大小的實驗測量------是靜摩擦力大小等于拉力的證據(jù)。3.靜摩擦力學(xué)生測量實驗-----收集證據(jù),4.全過程實時記錄摩擦力圖線意義的實驗-----檢測學(xué)生學(xué)習(xí)成果,實驗得到最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小的關(guān)系
5.測量小球重力的學(xué)生實驗------學(xué)生應(yīng)用學(xué)過的知識解決具體的實際問題
我們分析的課例,是試圖把摩擦力這節(jié)課的每一個知識點得出都設(shè)計了不同的實驗探究,并不是要求老師每一個實驗都必須做。老師們可以根據(jù)自己學(xué)生實驗水平和實驗器材的情況,設(shè)計出適合自己的探究實驗方案。
有的學(xué)校只能采用彈簧測力計等實驗儀器讓學(xué)生進行分組實驗探究,有的學(xué)校已經(jīng)建立了數(shù)字化實驗室,有條件讓全體學(xué)生利用傳感器進行分組實驗探究,比如:這節(jié)課可以讓學(xué)生先把物體從靜止到運動的摩擦力的圖線先做出來,用探究的方式一段段的通過探究,也就是用問題驅(qū)動方式設(shè)計這節(jié)課,這時,教師演示實驗與學(xué)生分組實驗的關(guān)系、在做出圖線以后學(xué)生就生成了問題并提出了猜想、實驗測量的方法、靜摩擦和滑動摩擦兩部分的研究順序要按照時間發(fā)生的順序進行了,實驗探究的設(shè)計就全變了。
總之,儀器不同,精確度不同,但是用實驗探究的方法得到結(jié)論的思想是一致的。學(xué)生實驗?zāi)芰Σ煌?、學(xué)校條件不同、采用的實驗設(shè)備不同,教學(xué)設(shè)計方案應(yīng)該都是不同的,我們只是提出了一種教學(xué)設(shè)計方案。
其實,各種版本教材的安排順序是不一樣的,這兩部分內(nèi)容先講哪一部分老師各有自己的理解,我們在備課的過程中也參考了各種版本的教材,安排順序變化了,實驗探究的教學(xué)設(shè)計也要相應(yīng)的變化??傊?,我們提倡不是教教材,而是按照課程標準的要求用好教材。這節(jié)課設(shè)計的所有實驗不外乎有兩個目的:一是介紹每一個知識點的得出是怎樣通過實驗完成的,了解規(guī)律教學(xué)是怎樣通過實驗探究實現(xiàn)的。二是介紹不同精度的實驗在整個探究實驗教學(xué)設(shè)計中發(fā)揮著不同的作用。
物理實驗在科學(xué)探究中的作用概括為:1.創(chuàng)設(shè)情境
2.形成問題
3.提供證據(jù)
4.促進理解
參考文獻: 1. 《普通高中物理課程標準》(實驗稿)中華人民共和國教育部.[M].北京:人民教育出版 社,2003 2. 《全日制義務(wù)教育物理課程標準》(實驗稿)中華人民共和國教育部.[M].北京:北京師 范大學(xué)出版社,2001
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