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一、力學實驗的整合復習
為初中物理的重要組成部分,力學知識包括力的概念、力和物體運動的關系、機械功、機械能等.與力學有關的初中物理實驗在實驗器材、實驗探究方法、實驗探究過程方面存在著一些相似之處,如很多力學實驗都需要用到斜面、小球、小車、小木塊等實驗器材,因此,初中物理教師在開展實驗復習教學時可以根據實驗的相似點整合力學試驗,以便學生更加全面高效地開展力學實驗復習[2].例如,教師可以對“影響動能大小的因素探究”、“牛頓第一定律探究”、“影響重力勢能大小的因素探究”這三個力學實驗進行整合:首先,教師可以指導學生開展“影響動能大小的因素探究”實驗,實驗需要用到斜面、小球、木塊等實驗器材.其次,在原有實驗器材的基礎上進行適當增減,引導學生開展“牛頓第一定律”探究實驗,要求學生設計實驗圖,并提出問題:可否利用“影響動能大小的因素探究”實驗中使用的實驗器材設計實驗探究影響重力勢能大小的因素,為什么?對于該問題,在教師的指導下,學生很容易想到小球從斜面上滾下的過程中重力勢能轉化為動能,因此,探究影響動能大小的因素就等于是研究影響重力勢能大小的因素.這樣就可以替代傳統的“打樁”實驗來探究重力勢能,給學生一種耳目一新的感覺,有助于提高學生的實驗探究興趣.通過整合相似的力學實驗,可以幫助學生更加全面深入地理解力學知識,掌握知識之間的關聯和區別,同時可以讓學生深入探究實驗,掌握轉換法、控制變量法、推理法等實驗方法,從而有效提高初中物理力學試驗復習教學效果.
二、熱學實驗的整合復習
相較于其他類型的實驗,熱學實驗在初中物理中的占比較小,主要涉及到物體形態變化、熱量、內能等知識.熱學實驗常用的實驗器材主要包括酒精燈、燒杯、試管、鐵架臺、溫度計等.不同的熱學實驗也存在形似之處,因此,在開展熱學實驗的復習教學時,初中物理教師可以將不同熱學實驗進行有效整合[3].例如,教師可以將“探究比熱容”、“探究汽油、食用油的熱值”這兩個實驗進行整合:首先,教師可以指導學生復習“探究比熱容”的實驗,實驗需要用到的實驗器材主要有:酒精燈、溫度計、燒杯、水、沙子、鐵架臺、計時表等.要求學生設計實驗方案,繪制實驗圖,探究沙子與水的吸熱能力(比熱容),提出問題:實驗過程中需要精確控制的物理量有哪些?根據實驗數據可以得到什么樣的實驗結論?其次,教師可以要求學生嘗試運用上述實驗器材設計實驗方案探究汽油、食用油的熱值,要求學生畫出實驗圖,提出問題:該實驗中需要精確控制的物理量有哪些?根據實驗數據可以得到什么結論?在開展實驗的過程中,學生將會發現控制的物理量會隨著實驗研究對象的不同而發生變化,其他因素不變的情況下,改變加熱物質(水、沙子)或燃燒物質(汽油、食用油)可以改變實驗數據.這樣一來,物質的比熱容和熱值這兩個重要的知識點被巧妙地關聯起來.學生在復習鞏固已學知識地基礎上還可以掌握知識之間的異同.
一、實驗復習的時間安排
由于實驗能力是一種綜合能力,不僅僅是有關實驗的一些基本操作,而且還涉及到教材各個章節的許多基礎知識,只有在完成了第一階段復習的基礎上,才有可能復習實驗專題。
二、實驗復習的主要內容和方法
由于實驗內容的考查,突出的是能力的考查,所以近年中考實驗題,不再是那些靠死記硬背教材實驗就能回答的題型,更注重考查學生對實驗的分析、設計能力、數據的處理能力。中考中考查的物理實驗內容,主要是學生實驗和課本上一些主要的演示實驗。對于以上的實驗從考試角度進行分類復習。無論哪種類型的實驗,都應該從以下幾個方面進行總復習:
(一)熟悉基本測量儀器,了解它們的原理、規格和使用方法。
1. 要了解各種基本儀器的工作原理。例如:天平是利用杠桿的原理;彈簧測力計是利用彈簧的伸長量跟拉力成正比的原理;常用溫度計是利用液體熱脹冷縮的性質制成的等。
2. 要了解各基本儀器的測量范圍。例如:體溫計的測量范圍是35℃至42℃;學生用電流表的測量范圍是0至0.6A或0至3A;學生用電壓表的測量范圍是0至3V或0至15V等。測量時不允許超出測量范圍。
3. 要了解各基本儀器的分度值。分度值是儀器的刻度中每一小格所表示的刻度值,它決定儀器測量所能達到的準確程度。例如:實驗室用溫度計準確到1℃;體溫計準確到0.1℃等??筛鶕嶋H需要選用分度值不同的同類儀器。
4.要了解各基本儀器的正確使用方法?;緶y量儀器主要考查如何正確選用、使用、讀數。它們不管在選用、使用上還是讀數都有共同點:不能超過量程;有刻度的,都要求正視;讀數應由數據和單位兩部分組成。
(二)進行分類復習。初中物理實驗,概括起來主要可分兩種類型:①測量型實驗;②探究型實驗。
1.掌握測量型實驗。測量型實驗又分直接測量型與間接測量型兩種。
(1)直接測量型實驗是指利用有關基本儀器直接測出欲測物理量的實驗。如用刻度尺測長度(寬度、厚度),用量筒測體積,用天平測質量,用測力計測力,用溫度計測溫度,用電流表測電流,用電壓表測電壓等。
(2)間接測量型實驗是指先測出有關物理量,再由物理公式(或原理)計算得到欲測物理量的實驗。如“測量固體和液體的密度”、“測小燈泡的電阻”,或“測量小燈泡的功率”、“測量斜面的機械效率”等。對于這類實驗重點應放在掌握每個實驗的原理、設計思路、操作步驟,記錄表格的設計,關鍵器材在實驗中的作用以及是否需要多次測量求平均值。
2.掌握探究型實驗。探究型實驗的特點是通過實驗,測出需要探究的某條物理規律(或原理)中有關物理量的數值,然后從這些數值之間去尋找關系,從而找出某條物理規律。例如:“探究壓力的作用效果與什么因素有關”、“探究杠桿的平衡條件”等,這類實驗在在初中物理實驗中占的比重比較大。在復習這類實驗中,要注意相似實驗的對比。如:“探究阻力對物體運動的影響”和“探究影響摩擦力大小的因素”中都運用到毛巾、長木板,學生容易混淆。這類實驗應掌握實驗中各物理量及其測量方法,實驗方法,從而會選擇實驗器材,設計實驗步驟,測出各相關量,進而探究。
三、實驗復習的注意事項
1、對每一個實驗的實驗目的、原理、材料及注意事項等進行比較記憶,要認真領會每個實驗的設計意圖和總結實驗方法,可對教材實驗內容進行適當拓展創新訓練。
2、分析和研究教材中的經典實驗,總結和領悟實驗與探究的過程和方法。
3、重視實驗的探究過程。
一、用設問切入,激發興趣
興趣是最好的老師。如何激發學習興趣,是每一個教師都要隨時加以研究的課題。高中物理教學尤其如此?;谶@一點,筆者在教學的過程中經常有意識地給學生補充課外學習資料,這些資料一般都是與某些物理規律的建立過程相關的內容。筆者的用意之一,就是要讓學生首先感覺好奇——“好玩”,繼而產生越來越濃厚的學習興趣。
比如,高一開學的第一節物理課,過去筆者大都是“照本宣科”地講《緒論》,教學效果一般都不理想。經過反思,感覺到學生在初中已經學過物理,就不一定還要抽象地在理論上去重復地強調物理學科的重要意義了,可以先形象化地描述物理學的研究內容,在內容描述的過程中涉及到物理學的研究范圍——從微觀到宏觀,宏觀涉及到宇宙的概念,引出懸念。因此,之后筆者再講這一課時,就嘗試以設問的方式切入教學,依靠一連串的問題推動教學逐層深入地開展。如,“什么是宇宙”——“上下四方曰宇,古往今來曰宙”,即空間和時間上的統一;“宇宙從何而來”——大爆炸理論初步“膨脹說”;“宇宙將向何處去”等等。如此海闊天空地從空間和時間兩個維度提出設問,很多學生會因為一時弄不懂而不能做出準確的回答,但好奇心會油然而生,由好奇到積極思考,進而經歷知之、好之、樂之的發展,進入興趣盎然的學習境界。
再如,教學《光的衍射》,這節課的知識點只有一個,即光的衍射條件,課上如果就教材泛泛地講解,很難提起學生的學習興趣,效果也不好。我曾嘗試著把現實生活中的衍射現象一一列舉出來并設問,如“沙塵暴天氣為何天是微紅色的”,“馬路的十字路口為何是紅綠燈”,“通常所說的光芒(眼睫毛的衍射)是怎么回事”等等,并引導他們注意觀察課上進行的相關實驗現象,再設置問題讓學生自己先去感受、琢磨。實踐證明,這樣設計課堂教學,能使學生對課的內容產生好奇,進而激發強烈的求知欲望。
二、從實驗著手,直觀引導
物理是以實驗為基礎的學科,物理學中的每一個概念、規律的發現和確立主要依賴于實驗。因此,在高中物理教學中加強學生實驗方面的訓練,無疑是提高物理教學質量的一條必由之路。
在教學過程中,我非常注重用實驗去說明問題。能演示的就都去實際操作進行演示;不能直接演示的現象則通過電腦模擬,如完全失重時的一些物理現象將消失,可以拿礦泉水瓶演示,動量定理中力的時間累積效果可用雞蛋(熟)實際操作,衍射現象中的光芒可用小燈泡演示等等,這些小實驗取材方便,還能增加學生的學習興趣和感觀效果。
物理實驗離不開測量,測量是實驗科學最本質的東西。從某種意義上講,結果準確的實驗就是成功的實驗,反之就是不成功的實驗。因此,在教學過程中,還應該讓學生掌握一些必要的實驗誤差的基本知識。在設計實驗方案時,要求學生盡量消除實驗的系統誤差;在選擇實驗器材時要考慮它的精確程度;在處理實驗數據時,要盡量采用相對來說最科學的方法,如圖像法。還要加強重要實驗的方法教學。如,高三第一輪復習電學實驗時,總結起來就是電阻的測量,把電阻的測量方法都總結起來:替代法、伏安法、半偏法、歐姆表法、橋式電路法等,以及通過這些基本方法衍生出來的其他方法,如安安法、伏伏法等,把這些基礎實驗和基本方法都熟知后,學生就可以自行設計實驗了。
三、要深入淺出,培養能力
物理習題課的目的無非是要培養學生的理解、分析、推理等能力。所以,物理習題的教學應圍繞這個目標來進行。高三時,學生對所有的物理知識都已有不同程度的掌握。筆者在高三教學過程中,嘗試著按照解題方法來講解物理習題,例如理想化法、整體法、隔離法、等效替代法、小量分析法、疊加法、對稱法、圖像法等,感覺這樣實施教學,比較有利于學生掌握一些重要的解題方法。當然,這些方法在習題布置時還要定期使用,這樣才更有利于學生產生深刻的印象和認識。
1.實驗在初中物理中的重要地位及作用
眾所周知,物理是一門以實驗為基礎的科學,學生最感興趣的也是實驗部分。愛因斯坦說過:“興趣是最好的老師”,抓住學生的興趣所想,調動其積極性,對教學也起到了事半功倍的效果。在教學實踐中,我也發現初中物理實驗教學部分存在一些在探究的實驗方法上的共性,下面結合實際的應用中談談自己的想法。
2.初中物理實驗中探究方法的共性與內容
何謂共性,指一般、普遍、概括的性質或狀態,統統適用,完全的可應用性。初中物理實驗的探究方法是多種多樣的,正確的掌握物理實驗的探究方法,揭示要研究的物理現象、物理規律的本質屬性和內部規律。但縱觀實驗還是有幾類在研究方法上的共性的實驗。以下是我在物理實驗教學中的一些發現和淺見,僅供參考。
2.1 共性試驗一——巧用累積法
一般用于測量,被測量的量太小不易測量,方法就是把多個相同的量集中起來,再除以被測量的數量。如蘇科版八年級物理上第五章中活動5.3用刻度尺測量一張紙的厚度:下冊第六章活動6.2測量一個金屬回形針的質量。像這樣小的量無法用刻度尺或者天平去直接測量出,所以一般可以采取累積法(或以多測少法)。
2.2 共性試驗二——學會控制變量法
在研究涉及到幾個變量的物理問題時,常常采取只允許一個條件改變,其他條件不變的方法來進行探究。簡而言之,就是只讓一個因變量發生變化,其他因變量不變,從而得出這個因變量對結果的影響。這種方法就是初中物理實驗中常用的探索問題和分析解決問題的科學方法之一。
在初二物理實驗教學中,幾乎多數的實驗方法都涉及到這樣的研究方法。比如在剛接觸物理聲現象中的第一個實驗關于探究聲音是如何傳播的問題中就已經滲透控制變量的思想了。其中有一個簡答題,設計一個簡單易操作的實驗證明固體可以傳播聲音。在講解中就可以適當的介紹控制變量的思想。提出“當在桌子一頭敲擊,另一頭貼著桌面桌面的耳朵聽到的敲擊聲就一定認為是固體傳來的而不是氣體傳來的呢?引導學生去分析去比較,就能使學生體驗到這種思想。
例如在研究電功與哪些因素有關的實驗中,將兩個不同阻值的電燈串聯,保證通過他們的電流相等,研究電壓與電流做功的關系:再將兩個電燈并聯,保證通過他們的電壓相等,研究電流大小與電流做功的關系。
如“探究影響滑動摩擦力大小的因素”、“壓力作用效果與哪些因素有關”等實驗都用到控制變量的方法,在教學中逐步教會學生使用這種方法去研究某個問題,培養學生的思維能力。
2.3 共性實驗三——妙用等效替代法
等效是一種抓住連個看來不同的物理過程,尋求其相同的效果之處。當在研究某一個物理現象和規律中因客觀條件的限制,很難揭示物理本質而采取與之相似或有共同特征的等效現象來替代的一種方法。例如在估測某種未知液體密度的實驗設計方案中,質量可以直接用天平測出,其體積可以用裝滿水的質量和水的密度來替代,問題就迎刃而解了。又如在探究平面鏡成像規律的實驗中,用玻璃板代替了平面鏡,因為兩者在成像特征中有共同之處,學生容易接受。而玻璃板又是透明的,能通過它既可以觀察到像的大小,像與物之間的距離,得出物與像大小的關系,位置關系。研究物體在受到兩個以上的力的作用時,為了簡化和方便,用另外一個力單獨作用在那個物體上,并且讓它作用的效果與那兩個力共同作用的效果相同,那么這一個力就可以代替那兩個力了,并且我們把它稱為合力。這里用的也是等效法。用這種等效替代的方法來研究成像的特點,效果明顯又直觀,達到實驗教學的最大目的。
2.4 共性實驗四——通過對比法找異同
“比較”是人們常用的研究方法,是找出事物之間的差異點和共同點的研究方法,通過事物間相同特征或不同特征的比較發現它們之間的內在聯系和根本區別。例如在探究光的折射規律的實驗中,教師可通過實驗比較光的反射規律的研究方法,從而引導學生去尋找三線兩角的關系,從對比中找出兩個規律的相同和不同之處,便于學生記住這兩條規律:又如在“研究物體浮沉條件”時,用自制的教具潛水艇來探究的時候,當向其中注水時潛水艇下沉,當向外排水時,潛水艇上浮,通過對比得出浮沉條件。例如有關發電機和電動機的內容,并進行比較,會得到它們的結構不同;用途不同;能量轉換不同。這種方法也可以用在不同物質在單位面積上所受的壓力不同做比較得到壓強的概念:在重力與壓力的區別,作用力與平衡力的區別,蒸發與沸騰的區別,晶體與非晶體的區別,凸透鏡與凹透鏡的區別等等。這樣不但學生掌握起來十分容易,而且印象也更加深刻。
2.5 共性實驗五——問題轉換法
當研究的對象較為抽象,不便于直接觀察與測量,但是由于他能產生一些特殊的現象,可運用已知的問題來轉化,實行“等量代換”從而來認識和掌握它們,獲得結論。例如研究分子無規則運動時,由于分子十分小不易觀察與實驗,進而轉換成研究固體、液體、氣體的擴散現象。例如奧斯特實驗可證明電流周圍有磁場:用手機能打電話可證明電磁波的存在;又如在長度測量中有“化曲為直法”,多用于測量地圖上鐵路線上的長度及圓柱體的長度:在“組合法”測量中用直尺和三角板測椎體的高度等。這類問題轉換法的方法可以促使學生思維得以發散,設計實驗的能力也隨之提高了。
2.6 共性實驗六——類比法遷移學習
兩個對象之間在某一方面的類似性或同一性,以此類推出其他方面之間也可能類似或同一。簡單地說一些抽象看不見,摸不著的物理量時,由于不易理解,我們就拿出一個大家都看得見的且與之類似的量來進行對照學習。這類實驗的探究方法對啟發和開拓學生的思維能力十分有益,也給我們提出科學假設和探索新概念的途徑,對物理學的發展對學生的學習物理有著巨大的作用。如在研究聲音傳播方式的時候,借助于學生看得見的水波來形象地認識聲波:在講解壓強概念,可與密度類比,比值定義法來學習壓強的定義、單位、物理意義。又如在學習原子結構模型時候,我們類比太陽系行星結構,原子核可以類比于太陽,核外電子類比于行星,它們在空間結構和運動方式上都是相似的。這樣化抽象為形象,使學生理解物理概念來更深刻容易多了。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;創新能力
一、前言
隨著我國教育改革的推進,培養并提高學生的創新能力成為學校教學的最重要任務之一,這也是順應時展潮流的必然選擇,尤其是在初中階段重視培養學生的創新能力十分重要,因為初中階段是學生的思維邏輯逐漸成熟的階段。下文中,筆者分析了初中物理實驗教學的現狀,并就如何在實驗教學中有效的培養學生的創新能力給出了自己的建議。
二、初中物理實驗教學的現狀
初中物理的實驗教學是培養學生創新能力的有效手段,因此實驗教學質量的高低影響著學生的創新能力的培養和提高,那么,目前我國初中物理教學的現狀是怎樣的呢?
一是部分物理教師缺乏對實驗教學的正確認識。初中的物理課程大多數是在教室內進行的,以理論和原理的講解為主,部分教師缺乏對實驗教學的正確認識,對于教材中涉及到實驗的內容,他們選擇在課堂上做演示實驗。演示實驗確實能夠吸引學生的興趣,調動課堂氛圍,但學生只是在座位上觀察,如果讓他們自己操作他們可能會忘記步驟甚至完全不知所措,對于實驗過程中的一些注意事項學生掌握不到,也體會不到親自動手操作的樂趣。
二是實驗課程的時間安排不合理。部分學校對實驗課的安排節次比較少,可能一周只有一節實驗課,而學生一周內學習的物理知識和原理不可能在一節實驗課內全都得到驗證。這樣的課程安排不利于學生的實際操作能力的鍛煉和提高,也嚴重影響著學生的學習效率。學生學過的物理原理如果不能通過學生親自動手操作實驗得到及時的驗證,學生很快就忘了原本學會的知識,即使是記得也可能是機械記憶,不利于學生的物理學習能力的提高。
三是先M的實驗器材相對缺乏。隨著我國經濟的發展,我國教育教學方面的器材也越來越先進,然后由于資金不足或者意識程度不夠等原因,部分學校的物理實驗教學設備相對陳舊,甚至有的偏遠地區的學校沒有實驗室、沒有實驗器材,這種情況嚴重影響著物理實驗教學的發展,影響著學生的動手操作能力的提高,進而嚴重的影響了學生的創新能力的培養和提高。
三、初中物理實驗教學中培養學生的創新能力的措施
一是引導學生學會獨立的設立實驗方案。獨立的設立實驗方案能夠有效的培養學生的創新能力,因為在設計的過程中學生能夠根據學習過的物理知識進行獨立的思考和總結,在這個過程中,物理教師可以把簡單的方法教給學生,不做實際演示,讓學生自己思考,在設計的過程中學生可以加入自己的新的想法,進而學生的實驗設計能力得到培養和提高。
二是將物理原理和學生的生活實際相結合。在實驗課進行前,物理教師可以導入與學生的實際生活相關的物理現象,以吸引學生的興趣,調動學生對物理實驗操作的積極性,比如“同學們,你們家里有沒有遇到過這種情況?燈泡突然不亮了,但不是停電了,檢查后發現燈絲斷了,然后換了一個燈泡就好了。你們知道這是為什么嗎?接下來我們將通過本次實驗課揭曉謎底?!比缓笤趯嶒炚n上教師首先講述斷路的原理,接下來進行實驗演示,指導學生進行動手操作。學生明白了其中的道理后也就明白了燈泡燈絲斷了的原因是斷路。
三是鼓勵學生自制簡單的實驗儀器。自制簡單的實驗儀器能夠有點的調動學生對實驗課的興趣,還能夠使學生的獨立思考、動手操作能力和創新能力得到提高。物理教師可以提前幾天布置制作簡單實驗儀器的任務,在實驗課開始前教師讓學生們展示自己的作品,并鼓勵學生到臺山演示其作品如何操作。教師要及時的給予學生表揚,學生在收到同學的崇拜和教師的表揚后其學習物理的積極性會更加的高昂。
四是加大對實驗器材的投入,引入先進的實驗器材。先進的實驗器材是物理實驗課得以進行的最基本條件,也是提高學生創新能力的最基本保障,因此學校要加大對實驗器材的投入,注重引進先進的實驗器材,建立實驗器材規范管理的規章制度,以在滿足學校課程需求的同時保護實驗器材,以延長器材的使用時間。
五是合理利用課外活動。除了物理實驗教學以外,課外活動也是培養并提高學生的創新能力的重要手段,因此初中物理教師可以定期的組織學生進行物理課外活動。課外活動可以引導學生進行一些與實際生活相關的小實驗,比如通過組織學生利用光學知識測定校園內旗桿的高度,或者組織學生制作潛望鏡等。
四、結語
初中階段是學生的思維邏輯逐漸成熟的階段,因此這個階段是培養學生的創新能力的關鍵時期,作為初中物理教師要學會有效的通過實驗教學來培養學生的創新能力,因為培養并提高學生的創新能力是學校教學的最重要任務之一,這也是順應時展潮流的必然選擇。
參考文獻:
一、改進演示裝置,精心設置問題,指導學生科學觀察,提高效率
演示實驗一般是指在課堂上配合教學內容由教師操作表演的實驗。其作用是將一些抽象的物理概念和規律通過演示實驗能較生動形象地為學生所接受,還能將教師的感情、思維方法、操作技能以及科學作風等形象地展現出來,使學生受到深刻的感染,學到更多的內容。經過近一年多的實踐研究,筆者發現做好演示實驗,第一要準備較為理想的實驗裝置;第二要根據學情,認真編寫學案,尤其是實驗環節,重點在于實驗前、實驗中、實驗后的指導。演示實驗前預設問題,引發學生思維。演示實驗進行中預設暫停。指導學生帶著問題觀察、及時記錄現象、演示實驗后引導學生分析、加工,得出結論。經過這樣的改進,教學效率有了大幅度提高,極大地調動了學生學習物理地積極性和主動性。可見演示實驗要確保成功性,演示的現象必須明顯、直觀,可見度大。所用的儀器要足夠大,靈敏度要高。儀器置放的位置要達到一定的高度,使全班同學足以看清。同時演示的器材結構要簡單,操作要方便,易使他們接受知識和運用所學的物理知識去分析研究周圍的事物。
二、視頻演示,清晰、省時、不受環境制約,效果好
在實際物理教學中我們發現:少數傳統的演示實驗需要較長的時間,有的受當時天氣的影響,在現有課堂情況下效率較低,不僅實驗過程長,而且清晰度較低。不利于學生思維能力及學習效率的培養,因而采用現代多媒體技術。在課后拍攝下實驗的整個流程,讓學生欣賞視頻。為便于教學,引起學生的思考,拍攝成幾個小片段,這樣學生的可視性很好,同時學生的思維連貫,極大地提高了課堂教學效率。例如:在研究磁感線的概念時,學生對于磁感線是假想曲線,理解起來較困難。在教學中做演示由于儀器是水平放置的,學生觀察不到,效果極差,而拍成視頻,將幾種特殊的磁感線分類進行研究卻收到了很好地效果。學生先觀察條形磁體的磁感線,再觀察馬蹄形磁體的磁感線,同名磁極的磁感線和異名磁極的磁感線,非常清晰,學生觀察到鐵屑的有規則排列,思考歸納出磁感線的特性,整節課學生積極參與思維,認真觀察,思考解決磁感線描述磁場的問題,提高了學習效率。
三、注重新演示實驗的研發
1.在形式上研發的新演示實驗――器材的研發:
物理對器材的要求是安全、操作方便、損耗少、實驗效果好。實驗器材的選取和準備對實驗能否開設及實驗能否成功起到了關鍵作用。課本上的每個實驗都列舉了實驗器材,有些實驗器材比較普遍,效果也好,可采用;有些實驗器材受條件的限制,就不予采用,需要刪選出一些取材方便、操作簡單、觀察效果好的實驗材料。例如:“色光的混合”實驗是光學中的一個重要實驗,做好該實驗可以幫助學生很好地理解單色光、復色光、光的三顏色、彩色電視機的色彩、透明物體的顏色等相關問題.但按照課本上介紹的實驗器材操作,效果很不明顯,而用LED燈代替,效果非常明顯。
2.在實驗過程上研發的新演示實驗――拓展步驟的研發
學生在實驗操作過程中會針對問題,記錄數據,但有時觀察得不仔細,考慮得不全面,導致結論片面進而出現錯誤。我針對學生實際,在原有實驗步驟的基礎上,增加實驗步驟,或設計兩個對比實驗,指導其認真觀察分析,考慮周全,避免偶然性,提高課堂教學效率。
大氣壓強這一概念,對初中學生來說是比較抽象的,教學中我安排了大小試管的實驗。先把兩個試管套在一起,倒置,小試管下落,學生分析是試管受重力導致的。后將大試管內灌滿水,再將小試管底向下插入,倒置,發現小試管反而上升了,給學生很深刻的體會。然后又設計了兩個對比性實驗,每做一個實驗,都引導學生觀察現象,思考問題,分析問題,步步深入。實驗結果與分析、推理的一致性,加深了學生對大氣壓強的認識,同時也培養了學生的思維能力。接著進行“馬德堡半球”實驗,證明大氣在任何方向都有壓強,而且大氣壓強可以產生很大的力。從而使學生對大氣壓的理解具體而鮮明。
3.在內容上研發的新演示實驗
由于我校學生大部分是外來民工子女,孩子的學習習慣、知識儲備相對較弱。所以有些物理概念、原理較難理解,因而我在深入了解學情的基礎上,針對較難理解的問題適當增加新的實驗,以便于孩子們的理解。例如在學習“平面鏡成像”一節時,我做了一個演示實驗引入,在玻璃板前面點燃一只蠟燭,后面放一個燒杯,當向燒杯中倒水,會出現一個奇特的現象,蠟燭在水中燃燒,使學生產生濃厚的興趣。
在“慣性”一節的末尾,我安排了一組對照實驗,使同一小車從斜面的不同位置滑下,再使不同的小車從斜面的同一位置滑下,分別記錄小車滑行的距離,再提問:能否得出慣性大小的影響因素呢?從而引發學生思考,也為下一節突破難點“慣性大小與速度無關”做準備。
4.在實驗主題上研發的新演示實驗
在物理教學中涉及到概念、規律或應用時,課本既沒有演示實驗,也沒有分組實驗,此時,教師可引導學生一起提出問題,設計實驗方案進行實驗。
在研究“物體的浮沉條件”時,我們備課組一直思索對于這樣普遍的現象,如何更加吸引學生的研究興趣,最終想到了煮餃子,將家里煮餃子的過程拍攝成視頻,請學生思考在幾個階段造成餃子下沉、上浮的原因,學生特別激動,興趣點極高,極大地提高了教學效率。
在初三接觸功率時,涉及到測量人爬樓梯時的功率等問題,學生錯誤率極高,為此我們備課組安排探究運動中的功率問題,結合即將舉行的校運動會開展跳繩、舉啞鈴、蹦臺階、引體向上等四個運動中功率的測量,學生自行設計實驗方案、自行設計記錄數據的表格等,極大地調動了學生學習物理的積極性和主動性。
關鍵詞:初高中物理的銜接 調整教學方法 加強學法指導 動手(畫圖)、動腦(思考)、開口(提問) 提高數學能力 降低教學及考試難度
【中圖分類號】G6【文獻標識碼】 【文章編號】
高、初中物理相比,學習的內容深度和廣度有了明顯的質的變化,高一學生學習方法也不太適應高中物理的學習。學生在初中學物理的時候,由于問題定性分析多,解題思路簡單,依靠模仿和記憶就可以取得較好的成績。于是養成了依賴習慣,不善于獨立思考,總希望老師講清楚一切,碰到新題型,便望而卻步。
高中物理學習則以定量研究為主,數學能力、邏輯思維能力等各方面的要求明顯提高。高一物理開始學習運動學,要學4個基本公式、2個推論、還涉及6個比例式,處理問題要聯立方程求解,一下子把物理由定性的描述推向定量的分析,難度增加了許多。加上物理的“矢量”、解二次方程、三角知識、代數運算,學生深感難度太大,從而產生畏難情緒。很多學生反映:“物理難,化學繁,數學習題做不完”。針對以上情況,建議物理教師采取以下措施:
1、注意初高中知識的銜接
初、高中物理雖然差距很大,但有許多“連接點”,象力、運動、功、能等,要充分利用這些“連接點”,把高、初中知識有機地聯系起來。對有些初中學過的知識,象分析受力、重力、牛頓第一定律等在高中注意拓寬與深化。例如牛頓第一定律初中已經學過,課堂上對慣性及其應用與防止可以少用時間,而對理想實驗方法要多多學習體會。
2、調整教學方法,加強學法指導
著名教育學家林崇德曾說過:“育人的過程不科學,接受教育的人會很痛苦”。 教師只有充分了解學生,尊重學生的認識規律,不斷調整教學方法,才能提高教學效率、促進學生素質全面提高。
新高一學生的認知能力、概括能力、想象能力、判斷能力處于比較低的發展水平,抽象思維水平較低。我們在物理教學中要特別注意聯系實際,重視物理實驗。規定的演示實驗要全做,方便的話改為學生實驗;能在實驗室做的一定去實驗室做;另外還可以創造條件做一些課外小實驗。這樣不僅變抽象為形象,有助于學習知識、加深理解,還可以培養學習物理的興趣。比如自由落體運動一節教學中,“鐵塊與雞毛誰下落得快?”學生做了牛頓管實驗后,感覺不可思議,繼而自覺思考得出結論:沒有空氣阻力的真空中二者下落一樣快!可謂不看不知道,物理真奇妙。盡量采用多種教學手段,立體式多層次的進行教學,從而實現初、高中的平緩過渡。比如洋思中學的自學法、課堂討論法、實驗教學法等等。
3、培養學生動手(畫圖)、動腦(思考)、開口(提問)
學習物理離不開做題,物理解題程序一般是:弄清物理圖景分析物理過程建立物理模型建立方程求解討論結果。物理問題的分析總是從審題開始 ,迅速、準確地讀懂題意 ,對于解題是非常重要的。而審題時 ,畫運動過程示意圖、受力圖非常重要,示意圖是思維的平臺----能把抽象問題形象化。訓練學生邊讀題邊畫示意圖,同時標示已知量、未知量。在示意圖的幫助下,可以把物理過程圖景化,從而使學生形成清晰的物理過程,建立正確的物理模型。可以說,畫運動過程示意圖是解決運動學問題的關鍵;做受力圖和運動圖示是解決動力學問題的關鍵。
可是,很多學生在解題時只知用列式計算,很少畫示意圖,通過問卷調查發現:不習慣用圖示法分析問題的占45%左右;更多的學生不會畫圖.經常會遇到這樣的情況:有些學生來辦公室:“老師這題我不會做”,但是,一旦引導他們把題目仔細審題,再畫運動過程圖(受力圖),把題中條件圖示化后,學生往往會頓然領悟。老師在課上利用示意圖來講課,要特別強調作示意圖的重要作用,作業習題求解一定要畫示意圖.筆者總結了解題四字訣:畫(圖)、標(條件)、列(公式)、算(結果 ),以及16字順口溜:“手動心動,心隨手動,手巧心靈,必定成功”.
還要大力提倡學生動口,積極動口回答課堂老師提出的問題,千萬不要有害怕答錯而不敢開口的想法。有問題大膽開口質疑,學生間也可辯論爭議,使問題及時得到解決。
4、重視數學知識的應用
高中物理對學生運用數學分析解決物理問題的能力提出了較高要求。如:勻加速直線運動公式常用的就有10個,每個公式涉及到四個物理量,其中三個為矢量,并且各公式有不同的適用范圍,學生在解題時常常感到無所適從;用運動圖像描述物理過程也不少,如v-t圖像,s-t圖像,a-t圖像等讓學生眼花繚亂,學生經常需要分析圖線的曲直、斜率、橫(縱)截距、面積等物理意義。這些是學生進入高中感到物理難學的主要原因。學生在計算過程中經常出現錯誤,甚至一些很簡單的數學計算,也會出錯。因此,在教學中要加強學生的數學計算能力的培養,特別是一元二次方程的解法、二元一次方程組的解法等。
5、降低教學、考察難度,讓學生嘗試到成功的快樂
不少教師“一步到位”的思想使得授課的難度加大、內容加多,有的教師甚至加到高考難度。學生分析、歸納、綜合、判斷能力、思維深度正處于初步發展階段,教師要求能力太高,造成學生懼怕學習物理。
物理學習中,觀察能力的培養、分析物理現象、解題技巧等的點撥,是物理學習的關鍵點。下面,就從這些方面,簡單談談初中物理教學中的幾點體會和實施策略,以期共享。
1.利用第一節課,激發學習興趣
1.1 物理研究的內容廣泛激趣。第一課讓學生明確物理研究的內容非常廣泛,如力學、熱學、電磁學、光學、原子結構等,廣泛的知識范圍,讓學生對物理充滿興趣,充滿神秘感和好奇,產生欲罷不能之效。
1.2 借助于生活中的物理現象而激趣。用多媒體呈現學生日常生活中的現象,如閃電、日全食、天空中的云、挖機的工作原理、游樂場里的摩天輪等設施,以及身邊的物理現象,如呈現一段視頻,將10枚硬幣疊放在一起,用非常薄的直尺,將中間的一枚推掉,其它的巋然不動的現象,讓學生好奇,再讓他們親自試一試;呈現四大自然景觀之一--霧凇美景的情境;雨后的樹葉上的雨滴不落下、大海中的游船能漂浮在水面上等,再用三棱鏡分解七色光等,引導學生回顧冬天時穿的衣服的靜電現象,梳頭時的靜電屏蔽等,讓學生感到物理就在身邊,從而激發學生學好物理的愿望。
1.3 借助于物理學對社會的作用激趣。物理學是科學技術的基礎,人類歷史上的許多發明,都與物理有直接或間接的關系,如蒸汽機的發明,電能的開發與運用,我國的秦山核電站等,激發學生探討的激情。
2.以成功的體驗,激發學習興趣
一線物理教師都會有共同的體會:剛開始學習物理,興趣濃厚,后來難度增加,而興趣逐漸減弱。因此,教師在教學設計時,應該設計簡單、熟悉的問題,如對于"長度測量"的教學時,小學二年級的數學中就涉及到,再提出長度測量的工具有哪些?換算單位是什么?5m=( )dm=( )cm?這些問題待學生們回答之后,告訴學生,以后的中考中也出現類似的簡單問題,只要信心,都可以不失分……這樣,讓學生們在學習中享受成功的喜悅、品嘗學習得樂趣。
3.以操作實驗,激發學習興趣
學習《物質的密度》時,呈現奧運會上對獲獎運動員頒發的獎牌,而提出問題:怎么鑒別這些獎牌是純金制作還是鍍金制作的?問題提出后,讓學生自主、合作提出實驗問題、設計實驗方案、提出設想、制定實驗步驟和實驗計劃……主體地位的體現,合作學習的開展,實驗的自主操作,課堂成為學生們的天地,課堂效果好不言而喻。
對于液體體積的測量中"量筒和量杯"的認識,教師也可以讓學生自己從形狀上分析量筒和量杯的不同,說一說量筒和量杯的主要作用,說說量液體時,怎樣讀取數據等等,在這個環節,教師的"導學"不應忽略對學生答案的補充和拓展,如多數學生會回答量筒和量杯可以測量液體的體積,而忽視對不規則的固體體積的測量……
知識的運用,實驗的操作等,學生們樂在其中,感受物理學習的樂趣。
4.以解決生活化的習題,激發學習興趣
解決問題,對于學生們來說是枯燥和乏味的,習題課堂通常看到學生們昏昏然睜不開眼,東張西望等待下課、等待游戲的課間,學生的參與率遠遠降低,課堂有利率提高。筆者認為,習題的設計和選擇是否吸引學生的注意力的關鍵。
如學習"體積"時,如果給出這樣的選擇題,定會吸引學生的興趣:一個中學生的體積可能是( )A 5dm3 B 50dm3 C 500dm3 D 5000dm3 這個問題的給出,學生們估計開始會為之一振:通常提到學生用身高、體重,怎么問到體積呀!問題既有吸引力是提高學生興趣的前提。問題的分析和解決是促使學生思維的關鍵。教師可以給以提示:要知道一個學生的體積,首先應該知道學生的體重和人的密度。"人的密度"一提出,學生又會感到好奇,液體、固體有密度,人也有密度,可笑!此時,教師引導學生說出水的密度是多少,再引導學生人體的70%以上是水,那么,人體的密度與水的密度基本相等。那么,選擇項先擇哪一個,關鍵在于學生的質量的確定,讓學生估計自己的體重是多少?再告訴學生,正常的初中生,體重在50kg左右,根據體積的計算公式V=m/ρ,答案自然浮出水面。
這樣的問題分析,一次次引起學生的好奇,層層激發學生學習的興趣,并在樂趣、好奇中掌握解題思路和解題方法。
再如一個實驗操作題:在做"水的沸騰實驗"時,一位學生在操作的過程中,發現從加熱到沸騰用了好長時間。那么,你幫他找找理由,分析可能是____的原因造成的,解決的辦法是______。
這個問題是錯因分析題和糾錯題,這類問題是學生實驗中常見到的問題,實驗本身不難,關鍵是及時發現問題、及時解決問題。
【關鍵詞】初中物理 探究性實驗
探究性實驗教學是初中物理教學的重要任務之一,它是指在教學過程中,教師對知識不直接給出結論,而是通過創設情境,啟發誘導學生思考、提出問題,讓學生利用已有知識和生活體驗自主地進行物理實驗探究,最終得出結論獲取知識的實驗。應該說,探究性實驗教學是物理教學的一大進步,尊重了學生在教學中的主體性。然而,在教學中,筆者發現一些初中物理教師在進行探究性實驗教學時,缺少目的性、原則性和尺度性,導致教學效果不甚理想,筆者認為,要想做好初中物理探究性教學,必須遵循適度原則,可主要從以下幾個方面進行嘗試和探討:
一、確立合適的目標
每一條河都有自己的方向,人在做每一件事情的時候也應該確立明確而適合的目標,教師在進行初中物理探究性實驗教學的時候也應該如此。在教學中,筆者發現,有些教師在教學中缺少目標意識,將物理探究性實驗課變成了活動課,導致學生自由散漫,只顧著看新奇現象,忘記了知識點的學習。也有的教師,給初中物理探究性實驗定的教學目標太高、太大,比如在進行壓強實驗時,重點目標就是讓學生認識到壓強與力、受力面積的關系。然而有的教師,卻在設定教學目標時,要求學生學會一分為二地看待問題,這已經突破了物理的領域,拐到哲學領域中去了。對于初中物理探究性實驗來講,每一個實驗都跟課本的知識點密切相關,作為教師,教學目標就是通過實驗掌握知識點,并能夠靈活運用。
二、選擇適當的實驗
初中物理探究性實驗雖然是教學的重要任務,但是由于受課時、實驗器材,以及實驗的復雜程度等因素的影響,不可能在課堂上進行太多的探究性實驗。因此這就要求教師要選擇合適的實驗進行探究性教學,而不是像某些教師一樣,在進行實驗時,眉毛胡子一把抓,沒有重點。對于初中物理教師來講,一定要合理選擇探究性實驗題材,對于一些容易理解,非常直觀的實驗,可不采用探究性實驗的方法,如刻度尺的使用、溫度計的使用等等。而對于一些較為復雜,又涉及到初中物理重要知識點的實驗,要積極采用探究性教學法,如凸透鏡成像實驗、浮力實驗、壓強實驗、電磁實驗等等,一定要將教學資源、教學精力放到重點實驗中來。
三、安排適宜的分組
對于初中物理探究性教學來講,分組是一種有效的教學方式,探究性教學離不開同學之間的合作和討論,因此,作為教師,應該在進行探究性實驗課時,對學生進行合理的分組。在教學中,筆者發現,一些教師不會分組,往往簡單地以座位的橫排或豎排為單位,進行分組,根本沒有考慮組與組之間的實力對比和組內成員之間的協調性,導致小組討論不能有效開展,冷熱不均。因此,作為初中物理教師,要綜合考慮學生的性格活躍度、學生的學習水平,以及學生互相之間的關系等等,確保小組的實力相當,小組成員搭配也要互補、相得益彰,既要有善于總結型的同學,有積極發言型的同學,也要有思維縝密型的同學,確保小組討論旗鼓相當,熱烈活潑。
四、給予適時的啟發