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論文關(guān)鍵詞:關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素的一個(gè)試探性看法---實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理是完全等同的嗎?
物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素是指一個(gè)完整的物理實(shí)驗(yàn)所包含的具有相對獨(dú)立性的構(gòu)成部分。
傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為,物理實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素有六項(xiàng):實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程(或稱為實(shí)驗(yàn)步驟)、數(shù)據(jù)處理、誤差分析(注意事項(xiàng))。在新課改理念深入人心的大環(huán)境下,高考對學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾烀黠@加強(qiáng)。如何加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),是廣大中學(xué)物理教面臨的一個(gè)重要課題。筆者實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中體會到,用傳統(tǒng)的關(guān)于實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素的觀點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué),難以提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力做為一種重要的能力,已經(jīng)提上了重要日程,為什么實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素中沒有這一項(xiàng)?傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素完備嗎?如果不完備,其原因以在哪里?應(yīng)如何改進(jìn)?就以上問題筆者進(jìn)行了一些探究和思考,在此提出,與各位同仁商討。
一、傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)要素構(gòu)成完備嗎?
首先從邏輯學(xué)的角度來看,實(shí)驗(yàn)要素的完備性。
我想通過一個(gè)具體事例來說明實(shí)驗(yàn)要素的完備性的真實(shí)含義。愛迪生測燈泡體積的實(shí)驗(yàn)就是很好一例。有一次,他想研究燈泡有多大體積時(shí)比較合適,這就需要測定燈泡的體積,他將這個(gè)問題交給了數(shù)學(xué)系畢業(yè)的助手去解決。助手拿起了燈泡,觀察著它的形狀。他看到,燈泡的下面像個(gè)球形,上部像個(gè)梨形。燈泡的球形是不完整的,梨形是不規(guī)則的。為了計(jì)算方便,他作了簡化,把燈泡作為一個(gè)玻璃球和一個(gè)圓柱的組合。他分別測量燈泡的球徑,圓柱的半徑和高度,然后計(jì)算球的體積和圓柱的體積。這類計(jì)算要用到立方、平方,非常復(fù)雜,而且結(jié)果也是近似的。因?yàn)?,燈泡的形狀并不是理想的球形。過了好一會初中物理論文,愛迪生催問助手,助手說計(jì)算太煩瑣,他還沒有計(jì)算好呢。愛迪生說,不用計(jì)算了。只見他拿起一個(gè)空燈泡,往水里一浸,咕嘟咕嘟地灌滿了水,然后將燈泡的外壁擦干,將水往量筒里一倒,看看量筒上的刻度,很快就知道了燈泡的體積。在這個(gè)事例中,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y定燈泡的體積,測燈泡體積的方案提出了兩個(gè)(當(dāng)然還可設(shè)計(jì)出其他方案),一個(gè)是助手實(shí)施的方案:測定球形部分體積,測定柱形部分體積,然后將兩部分加起來,得到燈泡的體積;一個(gè)是愛迪生確定的方案:將燈泡裝滿水,然后用量筒測出這部分水的體積,這個(gè)體積就是燈泡的體積。設(shè)計(jì)這兩個(gè)方案所依據(jù)的原理也不同,第一方案實(shí)施原理是:整體總體積等于兩個(gè)組成部分的體積之和,球的體積由球的體積公式通過半徑求得,柱體體積可由柱體體積公式通過柱體的底面積和高求得。第二方案所依據(jù)的原理是,燈泡的體積與燈泡內(nèi)所容的水的體積是相等的。愛迪生的方案簡明準(zhǔn)確,其關(guān)鍵在于其原理簡明可行。從以上分析可見,做什么、如何做、這樣做的依據(jù)是邏輯上緊密相關(guān)的三個(gè)方面。第一項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鞔_的是做什么;第二項(xiàng)是實(shí)驗(yàn)方案,明確的是如何做;第三項(xiàng)是的實(shí)驗(yàn)原理,明確的是方案實(shí)施的依據(jù)論文開題報(bào)告。實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)原理是在邏輯上不能缺省、不能重疊依次相關(guān)的三個(gè)連續(xù)環(huán)節(jié),三者缺一不可。一個(gè)物理實(shí)驗(yàn),若上述三個(gè)關(guān)鍵要素都具備,則實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素具有完備性,在邏輯上講得通,否則就不完備,在邏輯上講不通。
再看傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)要素的完備性。
本文開如就提到,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素有實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程(或稱為實(shí)驗(yàn)步驟)、數(shù)據(jù)處理、誤差分析(注意事項(xiàng)),缺少了實(shí)驗(yàn)方案,因而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素是不完備的。
二、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素不完備的原因何在?應(yīng)如何改進(jìn)?
傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素不完備,就是將實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)原理混淆在一起了。而實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)方案只所以混淆在一起,是因?yàn)闆]有從邏輯上明確實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)原理的真實(shí)含義。實(shí)驗(yàn)方案是指如何做,實(shí)驗(yàn)原理是這樣做的依據(jù)。二者是不重疊的二個(gè)環(huán)節(jié)。具體到愛迪生測燈泡的實(shí)驗(yàn)中,傳統(tǒng)觀念將測燈泡的方案和方案所依據(jù)的原理同視為實(shí)驗(yàn)原理,因而實(shí)驗(yàn)中主沒有了實(shí)驗(yàn)方案一項(xiàng)。這是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素不完備的原因。缺少了實(shí)驗(yàn)方案,邏輯過程就變成以下過程:“做什么,這樣做的依據(jù)”。這種顯然從邏輯上是講不通的,從培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ慕嵌葋砜匆彩怯泻Φ?。因此,一個(gè)完備實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素應(yīng)包括七項(xiàng),它們是實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程(或稱為實(shí)驗(yàn)步驟)、數(shù)據(jù)處理、誤差分析(注意事項(xiàng))。
三、將實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理區(qū)分開來的意義分析
將實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理區(qū)分開來,有以下幾個(gè)方面的意義:
第一、從邏輯學(xué)的角度來看,也更符合人們做事的一般規(guī)律。
眾所周知,要完美地做好一件事,通常事先要規(guī)劃。這個(gè)規(guī)劃包括三個(gè)邏輯關(guān)系密切相關(guān)的環(huán)節(jié):一是明確要干什么,二是明確如何干,三是明確這樣干的依據(jù)是什么(是否可行)。做實(shí)驗(yàn)也是做一件事初中物理論文,這樣學(xué)生可以將以前形成的做事的一般規(guī)律遷移到實(shí)驗(yàn)中來,也可以使學(xué)生將在實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)到的做事基本規(guī)律應(yīng)用到生活中去,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)與生活的統(tǒng)一化。
第二、將二者區(qū)分開來,有利于明確實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理的真實(shí)含義。實(shí)驗(yàn)方案只是說明如何做,而不管這樣做的依據(jù);實(shí)驗(yàn)原理只管這樣做的依據(jù),而不管如何做。這樣分工明確,有利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的各個(gè)構(gòu)成要素。
第三、有利于培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力。
實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)確定后,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方案可以設(shè)計(jì)出有多種,這些方案中,有些是可行的,有些是不可行的。在可行方案中,有的方案簡明,有的方案繁雜,一個(gè)方案是否可行,可行的方案是否簡明,取決于方案確定的依據(jù)(也就是原理)是否科學(xué)簡明(測燈泡體積一例已充分說明這一點(diǎn))。這樣做,可以放開手腳有目的地訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力,而這與新課改的理念也是一致的。
綜上所述,傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)構(gòu)成要素是不完備的,不完備的原因在于將實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)原理混淆在一起所致。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)方案是指如何做,而不管這樣做的依據(jù);而實(shí)驗(yàn)原理只管這樣做的依據(jù),而不過分關(guān)心如何做的問題。將二者分開,使實(shí)驗(yàn)的構(gòu)成要素變?yōu)槠唔?xiàng),(實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程、數(shù)據(jù)處理、誤差分析),無論從邏輯學(xué)的角度來理解實(shí)驗(yàn),還是從新課改的角度加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,都是大有益處的?/p>
關(guān)鍵詞:初中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),在講究創(chuàng)新的時(shí)代背景下,如何實(shí)現(xiàn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新呢?筆者對此持有如下兩點(diǎn)認(rèn)識與看法:
一、適當(dāng)將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為發(fā)展學(xué)生技能的探究性實(shí)驗(yàn)
當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式多固定為演示實(shí)驗(yàn),即物理教師一邊講解操作步驟、注意事項(xiàng),呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一邊進(jìn)行驗(yàn)證性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。不可否認(rèn),演示實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生從實(shí)驗(yàn)操作步驟中明確一定的實(shí)驗(yàn)操作流程,但演示實(shí)驗(yàn)也存在著明顯的弊端,具體表現(xiàn)為:在演示實(shí)驗(yàn)中多是教師唱獨(dú)角戲,學(xué)生被動(dòng)地聆聽實(shí)驗(yàn)步驟或者結(jié)果,不僅學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參與興趣得不到很好的激發(fā)與調(diào)動(dòng),而且演示實(shí)驗(yàn)并不利于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)結(jié)論歸納等在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)自主探究能力的有效鍛煉與發(fā)展。
因此,筆者在自身的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中,要有意識地將一些難度適當(dāng)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)由教師演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生自主探究性質(zhì)的探究性實(shí)驗(yàn),即鼓勵(lì)學(xué)生依據(jù)已有的知識積累嘗試自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)操作步驟。如,筆者曾在實(shí)驗(yàn)課上向?qū)W生提出如下問題:“粘貼式掛鉤是我們?nèi)粘I钪械暮脦褪?,可以幫助我們掛各種不同的物品,大大節(jié)省了空間。那么,請問粘貼式掛鉤所能承擔(dān)物體的重力大小是否與粘貼式掛鉤的面積有關(guān)呢?”并要求學(xué)生自由結(jié)合成學(xué)習(xí)小組,以小組為單位設(shè)計(jì)一個(gè)能驗(yàn)證上述問題的物理實(shí)驗(yàn)方案。
由于給予了學(xué)生充分的自,因此,他們的實(shí)驗(yàn)參與興趣格外熱情高漲,并都積極投入到小組探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中。以下,即為某學(xué)生小組憑借小組成員智慧所制定出的最終實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案:
1.選用兩個(gè)材料、形狀完全相同,但掛鉤面積不同的兩個(gè)粘貼式掛鉤,將其分別用力粘貼到實(shí)驗(yàn)室的墻上;
2.用物理彈簧測力計(jì)豎直向下用力拉動(dòng)掛鉤,記錄掛鉤脫離墻面時(shí)的各自數(shù)值F1和F2;
3.對F1和F2進(jìn)行對比,得出結(jié)論。
由此,我們不難看出,將演示實(shí)驗(yàn)適當(dāng)轉(zhuǎn)化為學(xué)生自主合作性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn),既有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)參與興趣與積極性,更能給予學(xué)生充足的自主、合作探究空間,有利于切實(shí)促進(jìn)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)自主探究技能的進(jìn)步與發(fā)展,有著一舉兩得的良好教育效果。
二、適當(dāng)將課堂實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為貼合學(xué)生生活實(shí)際的家庭實(shí)驗(yàn)
任何學(xué)科知識都來源于與學(xué)生密切聯(lián)系的社會生活實(shí)際,初中物理實(shí)驗(yàn)也不例外。縱觀我們的現(xiàn)實(shí)生活,其中蘊(yùn)含有豐富的物理實(shí)驗(yàn)資源。對此,筆者認(rèn)為,初中物理教師不應(yīng)將實(shí)驗(yàn)教學(xué)固定為實(shí)驗(yàn)課課堂上,而應(yīng)當(dāng)適當(dāng)將其擴(kuò)充、轉(zhuǎn)移到廣闊的現(xiàn)實(shí)生活中。
在對其形成了深刻的認(rèn)知之后,筆者將其靈活運(yùn)用到自身日常的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)之中,并真正收獲了預(yù)期的理想教育效果。如,在學(xué)習(xí)了“聲音是怎樣傳播的”這節(jié)內(nèi)容之后,筆者要求學(xué)生結(jié)合課堂上所學(xué)的理論知識利用各自家庭中隨處可見的生活物品嘗試進(jìn)行“聲音不能在真空中進(jìn)行傳播”的實(shí)驗(yàn)。有位學(xué)生就利用家庭中的真空收納袋以及可以播放鈴聲的手機(jī)進(jìn)行了如下家庭小實(shí)驗(yàn):
1.將手機(jī)調(diào)整到鈴聲播放頁面,并確保其能持續(xù)進(jìn)行音樂的播放;
2.將播放中的手機(jī)放到真空收納袋中,并利用抽氣筒將收納袋中的空氣完全抽離出來,盡量還原其真空狀態(tài);
3.觀察真空狀態(tài)中的手機(jī)聲音傳出情況,得出結(jié)論。
再如,另一名學(xué)生則利用家中常見的玻璃瓶、暖水瓶設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案:
1.將正在播放音樂的兒童模型手機(jī)放入普通的玻璃瓶中,用蓋子將該玻璃瓶塞緊,觀察手機(jī)模型是否能發(fā)出聲音;
2.將正在播放音樂的同款兒童模型手機(jī)放入完整的暖水瓶瓶膽中,用木塞塞緊,觀察手機(jī)模型是否能發(fā)出聲音;
3.對比玻璃瓶及暖水瓶瓶膽的聲音傳播情形,得出結(jié)論。
上述兩名學(xué)生利用普通家庭中隨處可見的手機(jī)、抽氣筒、真
空收納袋、玻璃瓶、暖水瓶瓶膽等物品進(jìn)行了一個(gè)簡單的物理小實(shí)驗(yàn),很好地證明了“聲音不能在真空中進(jìn)行傳播”的結(jié)論。這表明,將課堂實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為貼合學(xué)生生活實(shí)際的家庭實(shí)驗(yàn),可在創(chuàng)新初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上切實(shí)獲取高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
總而言之,初中物理教師應(yīng)當(dāng)正視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義,并致力于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念及模式的更換及創(chuàng)新,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能真正發(fā)揮出鞏固課堂所學(xué)知識點(diǎn)、發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能、提升其實(shí)踐運(yùn)用能力的良好作用,并切實(shí)獲取高質(zhì)量、高效率的最終實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
1 轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,樹立創(chuàng)新教育的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)
思想
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的,不僅是驗(yàn)證原理,讓學(xué)生理解和掌握已有的書本知識,更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),激發(fā)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。因此,必須改變傳統(tǒng)的“教師講,學(xué)生聽,教師演示,學(xué)生觀看”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要求教師從學(xué)生的實(shí)際能力入手,備教材,備教法,備學(xué)生。在教學(xué)過程中,使學(xué)生的思維一直處于積極探求狀態(tài)。
2 發(fā)揮學(xué)科特點(diǎn),激活獨(dú)特資源
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理科教學(xué)的特色,生動(dòng)豐富的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對學(xué)生有無窮的吸引力,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),發(fā)生“要我學(xué)”為“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變。所以,作為理科教師,想方設(shè)法多做實(shí)驗(yàn),無論是演示實(shí)驗(yàn)還是分組實(shí)驗(yàn),或是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn),或是學(xué)校實(shí)驗(yàn)還是家庭小實(shí)驗(yàn)等??傊?只要是學(xué)生動(dòng)手做了,就得表揚(yáng),另外積極創(chuàng)造條件,如自制教具等器材或利用一些常見的平常棄之不用的所謂“廢材”為學(xué)生做一些典型的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生感到既熟悉又陌生,在這種不知不覺中學(xué)會知識。理科教學(xué)的另一特點(diǎn)是理科思維。通過對實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析等培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維和分析解決問題的能力。
3 給學(xué)生多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能
初中物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生將來從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)。因此,在物理實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中,必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和獨(dú)立工作能力,使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。每次做實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實(shí)驗(yàn)原理,學(xué)會正確使用物理儀器,掌握計(jì)數(shù)、讀數(shù)和處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。比如在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)電流表、電壓表的連接特點(diǎn)及“+”“-”接線柱的接法,讓學(xué)生學(xué)會用歐姆定律正確估算量程,避免量程過大使測量值的誤差大,又避免量程過小而燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實(shí)驗(yàn)技能,就能獨(dú)立動(dòng)手操作,打好實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),有了這種基礎(chǔ),學(xué)生就能自主的探究其他電學(xué)實(shí)驗(yàn)。
鼓勵(lì)學(xué)生做好課外小實(shí)驗(yàn)、小制作,促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。各種物理實(shí)驗(yàn),從某種意義上說,都是一種特殊的、直觀的實(shí)踐,學(xué)生在動(dòng)手完成各種小實(shí)驗(yàn)、小制作過程中,思維異常活躍,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識增強(qiáng),都迫切地希望進(jìn)一步探索問題。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識就比較深刻、牢固。例如,“估計(jì)大米的密度”一題,先讓學(xué)生憑生活經(jīng)驗(yàn)估計(jì)大米的密度大約是多大?接著讓學(xué)生想出幾種測大米密度的方法,然后實(shí)際做一做,最后做出評價(jià),哪一種方法既簡便易行而且誤差又小。又如課本中“紙盒燒開水”“日光燈啟輝器中雙金屬片的自動(dòng)控制作用”“小風(fēng)輪”“電鈴”“樓梯開關(guān)”等小實(shí)驗(yàn)、小制作,有很強(qiáng)的趣味性和知識性,十分貼近學(xué)生的生活,符合初中學(xué)生好奇、好問、好動(dòng)、好學(xué)的心理特征。教師要鼓勵(lì)學(xué)生做好這些課外小實(shí)驗(yàn)、小制作,這樣激發(fā)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣,同時(shí)也推動(dòng)物理教學(xué)向前發(fā)展,是實(shí)施創(chuàng)新教育的重要途徑。
4 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
物理教學(xué)要教會學(xué)生知識,不僅要求學(xué)生學(xué)會,還要學(xué)生會學(xué)。創(chuàng)新是一種高層次的知識遷移,是利用已有信息探索新知識的能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我注重給學(xué)生提供更多的思維機(jī)會和廣闊的思維空間,激發(fā)學(xué)生求異創(chuàng)新的愿望,逐漸培養(yǎng)學(xué)生從全方位推測、假設(shè)和構(gòu)思中“探視”答案以解決問題的思維方式。初中物理無論是演示實(shí)驗(yàn),還是學(xué)生實(shí)驗(yàn),往往給出實(shí)驗(yàn)方案且方法單一,無探索性,不利于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。在教學(xué)中,以常見實(shí)驗(yàn)知識為生長點(diǎn),進(jìn)行引申,讓學(xué)生發(fā)掘其內(nèi)涵和外延,從多角度、多方位、多層次地進(jìn)行創(chuàng)新分析,利用盡可能多的方法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并對各方案進(jìn)行評價(jià),選擇最佳方案,以此來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。
如測定鹽水的密度。方案一:1)用天平稱出空燒杯的質(zhì)量m;2)用量筒量出50 ml鹽水;3)把鹽水倒入燒杯中稱出鹽水和燒杯的質(zhì)量M;4)求出密度ρ。方案二:1)用天平稱出燒杯和鹽水的質(zhì)量m;2)倒入量筒中50 ml鹽水;3)稱出剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量M;4)求出密度ρ。
關(guān)鍵詞 初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué);探究式教學(xué)法;教學(xué)改革
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),探究式教學(xué)發(fā)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用,就是引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家搞科研一樣在實(shí)驗(yàn)的過程中學(xué)習(xí)和獲取知識。初中物理實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)模式更能體現(xiàn)物理學(xué)科的特點(diǎn),更能遵循學(xué)生學(xué)習(xí)物理的心理規(guī)律,強(qiáng)調(diào)從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),讓學(xué)生親身經(jīng)歷或者教師積極為學(xué)生創(chuàng)設(shè)物理情景,提出研究課題,然后讓學(xué)生設(shè)想實(shí)驗(yàn)方案,并通過學(xué)生親身做實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,最后把結(jié)論應(yīng)用到生活中,解決與物理知識有關(guān)的問題。
一、初中物理實(shí)驗(yàn)同探究式教學(xué)法結(jié)合的表現(xiàn)形式
1.多種形式的演示實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn)包括在課堂上教師操作演示、師生共同演示、學(xué)生小組演示、學(xué)生演示等多種形式。愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”,激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是很重要的。要求教師在進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的過程中,要抓住學(xué)生的這一心理狀態(tài),深入研究教學(xué)內(nèi)容,深入研究開展演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)所應(yīng)采取的教學(xué)策略和方法,巧妙設(shè)計(jì)一些趣味性濃厚的演示實(shí)驗(yàn)。要注意把學(xué)生的觀察和思維活動(dòng)緊密結(jié)合起來,一方面通過觀察促進(jìn)思維活動(dòng)的展開,另一方面又通過思維指導(dǎo)觀察活動(dòng)的進(jìn)行,在逐步認(rèn)識物理概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上,逐步發(fā)展學(xué)生的觀察和思維能力。
2.多種類型的操作實(shí)驗(yàn)
從教學(xué)目的的側(cè)重點(diǎn)劃分,學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)可分為四類,即研究性、驗(yàn)證性、測定性和基本練習(xí)性實(shí)驗(yàn)。學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)探究是指在教師指導(dǎo)下,學(xué)生圍繞某個(gè)問題獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象,分析結(jié)果,從中發(fā)現(xiàn)科學(xué)概念或規(guī)律,以獲得知識、培養(yǎng)探究能力的一種教學(xué)活動(dòng)方式。
3.科技小制作、小實(shí)驗(yàn)
科技制作探究包括科技小制作、小設(shè)計(jì)、小發(fā)明等。教師要利用物理活動(dòng)課和實(shí)踐課,結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和智力發(fā)展水平,遵照維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論,指導(dǎo)學(xué)生因地制宜利用當(dāng)?shù)刈匀毁Y源,如實(shí)驗(yàn)室閑置器材、學(xué)生身邊的物品、廉價(jià)的材料等,設(shè)計(jì)和制作完成這類科學(xué)性、趣味性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)。
二、初中物理實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)法的操作程序
物理實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)是在觀察總結(jié)科學(xué)家、教育教學(xué)工作者探索實(shí)踐和吸納先進(jìn)教育理論基礎(chǔ)上形成發(fā)展起來的一種教學(xué)組織形式,因此,它遵循著“問題—假設(shè)—設(shè)計(jì)—驗(yàn)證—總結(jié)—評價(jià)”這樣一種程序。這一模式還特別注重讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。具體實(shí)施方法和步驟可以分為:引入課題激發(fā)猜想->進(jìn)行假設(shè)->設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案->探究實(shí)驗(yàn)->分析總結(jié)->評估交流。為了充分利用反饋信息的促進(jìn)作用,教師應(yīng)與學(xué)生一起對其探究過程、方法和結(jié)果進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的評估。
三、初中物理實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)法的效果分析
為了深入的實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)活動(dòng),主要側(cè)重于探究過程和方法的訓(xùn)練,側(cè)重于實(shí)驗(yàn)技能、思維能力、分析問題和解決問題能力及創(chuàng)造能力的培養(yǎng)和提高,同時(shí)也加強(qiáng)對學(xué)生歸納、總結(jié)、演繹、推理、評估、交流和拓展應(yīng)用等方面能力的培養(yǎng)和提高。對于學(xué)生進(jìn)行力學(xué)密度探究式教學(xué)實(shí)驗(yàn),在“接受式教學(xué)”模式下,卻較難有效地解決教學(xué)實(shí)踐中遇到的困難?,F(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)科學(xué)的中心環(huán)節(jié)是探究,探究式教學(xué)是中學(xué)科學(xué)教學(xué)的一種有效方式。使學(xué)生經(jīng)歷“密度知識與技能”的探究學(xué)習(xí)過程,鍛煉和發(fā)展科學(xué)探究能力。具體說就是掌握一些簡單方法,其一,探究的程序化方法:提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作;其二,具體方法:歸納法、比值法、演繹法。主要教學(xué)過程為:(1)通過情境創(chuàng)設(shè),提出問題。(2)借助已有認(rèn)知,做出假設(shè)(教師學(xué)生互動(dòng))。(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并紀(jì)錄數(shù)據(jù)。(4)分析試驗(yàn)結(jié)果,形成結(jié)論。(5)進(jìn)行組間交流,實(shí)施評估。(6)運(yùn)用密度概念,解決問題。
通過上面對物理實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)的效果分析,說明物理實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)的好處是顯而易見的。主要的好處總結(jié)如下:(1)有利于素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的實(shí)施,當(dāng)前,開展素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,己成為我國整個(gè)基礎(chǔ)教育改革的主旋律。(2)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和動(dòng)機(jī),一堂物理課實(shí)施探究式教學(xué)是否成功,關(guān)鍵是教師做到巧設(shè)懸念,也就是如何引導(dǎo)、啟動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性的問題。(3)有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,在物理實(shí)驗(yàn)探究式教學(xué)過程中,學(xué)生一旦充分理解所學(xué)知識的內(nèi)在聯(lián)系,理解科學(xué)探究的意義,那么學(xué)生的探究精神便會油然而生。(4)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力,在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中,教師可隨時(shí)創(chuàng)設(shè)探究情境,啟發(fā)學(xué)生思維、想象,使學(xué)生始終處于積極思考、主動(dòng)探究的心理狀態(tài)之中。
參考文獻(xiàn):
1 教學(xué)基本程序
初中物理實(shí)驗(yàn)“六步教學(xué)法”包括提出目標(biāo),設(shè)計(jì)方案,預(yù)審方案,實(shí)驗(yàn)嘗試,匯報(bào)交流,歸納總結(jié)六個(gè)環(huán)節(jié)。
提出目標(biāo):問題的提出要注意如下兩點(diǎn)。首先,提出的問題要有明確的導(dǎo)向性,便于學(xué)生及時(shí)理解學(xué)習(xí)要求。第二,問題要有層次性,既要讓學(xué)生自學(xué)討論有一定的容量,又要讓學(xué)生通過自己的努力能夠去完成。例如,在“歐姆定律”教學(xué)時(shí),可用如下兩種方式提問。問題一:通過某導(dǎo)體的電流和加在兩端電壓v以及導(dǎo)體電阻r三者之間有何關(guān)系?請同學(xué)們設(shè)計(jì)一個(gè)研究方案。問題二:通過導(dǎo)體的電流與哪些因素有關(guān)呢?請同學(xué)們設(shè)計(jì)一個(gè)研究方案。明顯地看出,用第二種方法提問,導(dǎo)向性不強(qiáng),同時(shí)層次也太高,學(xué)生無從下手。
設(shè)計(jì)方案:學(xué)生根據(jù)老師提出的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),通過自學(xué)、小組討論等形式設(shè)計(jì)研究方案。例如,在研究測電阻方法時(shí),既可用電壓表、電流表來測電阻,也可用一只電流表和一只電阻箱(定值電阻),或者用一只電壓表和一只電阻箱(定值電阻),常見的方案多達(dá)8種。如果考慮到實(shí)際測量效果,還需要考慮儀器規(guī)格組合,方案就更多了。只要放手讓學(xué)生去動(dòng)腦,各種方案都可能出現(xiàn),甚至有的方案教師還未想到。用這種方法教學(xué),不僅鞏固了知識,還培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。
預(yù)審方案:在組織學(xué)生匯報(bào)和審核方案時(shí),教師要注意如下幾點(diǎn):一是,要充分肯定學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,充分讓學(xué)生展示自己的方案,發(fā)表自己觀點(diǎn)和看法,教師不武斷判定正確和錯(cuò)誤。二是,要組織學(xué)生對各種方案進(jìn)行審核,突出教學(xué)主體性。對學(xué)生無法判定的方案,可適當(dāng)引導(dǎo)或者留下一步“實(shí)驗(yàn)嘗試”中解決,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)去判定方案的正或誤。三是,對具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神的學(xué)生要加以表揚(yáng)、鼓勵(lì)。對學(xué)生提出的問題,教師若一時(shí)無法解答,要利用課外加以輔導(dǎo)或者鼓勵(lì)學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)研究。四是,對學(xué)生展示的方案要及時(shí)歸類小結(jié),對尚未思考出的其他可行方案,要及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)討論,進(jìn)一步完善方案。
實(shí)驗(yàn)嘗試。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,組織學(xué)生分組對不同方案分別動(dòng)手實(shí)驗(yàn)或教師演示實(shí)驗(yàn),并做好記錄。有條件的學(xué)校,采取分組實(shí)驗(yàn)形式,實(shí)驗(yàn)條件差的學(xué)校一定要有演示實(shí)驗(yàn)。這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的教學(xué)目的是:1、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案的可行性,使學(xué)生進(jìn)一步體會實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的技巧。由于方案的多樣性,儀器準(zhǔn)備應(yīng)做到多樣化,超出課本要求去準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器。也可采取課內(nèi)、課外相結(jié)合的形式來完成方案的驗(yàn)證工作。2、修改實(shí)驗(yàn)方案。由于受到實(shí)驗(yàn)條件的限制、對儀器規(guī)格、性能了解不準(zhǔn)或者方案有誤,使實(shí)驗(yàn)達(dá)不到理想效果。需要教師引導(dǎo)學(xué)生修改實(shí)驗(yàn)方案。3、通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。4、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧,培養(yǎng)觀察、分析能力。實(shí)驗(yàn)嘗試不同于傳統(tǒng)的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)所用儀器、步驟、方法是通過實(shí)踐總結(jié)出來的,實(shí)驗(yàn)成功率很高。而嘗試實(shí)驗(yàn)方案帶有探索研究性質(zhì),成功率較小,這需要發(fā)動(dòng)全體學(xué)生參與,需要學(xué)生有良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。
匯報(bào)交流。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況,匯報(bào)交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。內(nèi)容包括:1、本小組實(shí)驗(yàn)方案完成情況。是否達(dá)到預(yù)期效果。2、實(shí)驗(yàn)中,如何修改實(shí)驗(yàn)方案,使方案更完善,現(xiàn)象更明顯。3、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄。在學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況時(shí),教師要及時(shí)歸類記錄,對實(shí)驗(yàn)不成功,要幫助分析,提出改進(jìn)意見,可利用課外時(shí)間讓學(xué)生再次實(shí)踐,也可布置作為課外作業(yè)。
歸納總結(jié):教師根據(jù)學(xué)生匯報(bào)的實(shí)驗(yàn)情況,組織學(xué)生總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律。通過成功實(shí)驗(yàn),總結(jié)實(shí)驗(yàn)技能和技巧;通過失敗實(shí)驗(yàn),總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn);通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或現(xiàn)象分析,得出物理規(guī)律。
2 教學(xué)基本特征
初中物理實(shí)驗(yàn)“六步教學(xué)法”與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有明顯不同,突出表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。
2.1 創(chuàng)造性?!傲浇虒W(xué)法”則要求學(xué)生自己去摸索、實(shí)踐,去發(fā)散思考,去創(chuàng)新。把創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)放在重要位置。
2.2 民主化。“六步教學(xué)法”給學(xué)生創(chuàng)造了一種和諧寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。和諧寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神的基礎(chǔ)。
2.3 主體性?!傲浇虒W(xué)法”突出學(xué)生主體性,把學(xué)生活動(dòng)安排在每一個(gè)環(huán)節(jié)內(nèi),不僅有學(xué)生的自學(xué)、討論,還有學(xué)生的辯論、嘗試等。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生通過自己的努力去主動(dòng)獲取知識,學(xué)的主動(dòng)、積極、有興趣。
2.4 開放性?!傲浇虒W(xué)法”不僅根據(jù)課本要求設(shè)計(jì)問題,同時(shí)對學(xué)生自學(xué)中出現(xiàn)的各種疑難問題,也作為教學(xué)內(nèi)容。教學(xué)內(nèi)容不再是封閉的,而是開放的。教學(xué)形式不僅僅局限在課堂,有時(shí)在課外、在實(shí)驗(yàn)室、在家庭。
2.5 實(shí)踐性?!傲浇虒W(xué)法”從人的發(fā)展需要去組織教學(xué),不僅要求學(xué)生掌握知識,更重要地掌握處理問題的方式、方法,掌握實(shí)驗(yàn)技能、技巧,使學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識。每一個(gè)實(shí)踐活動(dòng)都有學(xué)生參與,每一個(gè)實(shí)驗(yàn)操作都由學(xué)生親自動(dòng)手。
3 教學(xué)實(shí)施要求
“六步教學(xué)法”對教師和學(xué)生均提出了較高的要求。首先,教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該成為一種科學(xué)探索過程,回歸物理探索。只有讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)施、修改等過程中體悟研究物理學(xué)的思想和方法,才是真正意義上的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
其次,教師要把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力放在首位。教師要鼓勵(lì)、激勵(lì)學(xué)生去創(chuàng)造,要建立民主和諧的師生關(guān)系,建立無批評式課堂,教師允許學(xué)生提出不同的見解,允許學(xué)生從事有意義的獨(dú)立探索活動(dòng),允許學(xué)生辯論、討論,允許學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立實(shí)踐。鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,有質(zhì)疑的好習(xí)慣,有鉆研探究的好品質(zhì)。
初中數(shù)學(xué) 初中英語 初中地理 初中生演講稿 初中國防教育 初中生物實(shí)驗(yàn) 初中優(yōu)化設(shè)計(jì) 初中生論文 初中生教育培訓(xùn) 初中物理 紀(jì)律教育問題 新時(shí)代教育價(jià)值觀