第一篇:初中物理教学论文 科学探究式的物理习题教学
科学探究式的物理习题教学
摘要:物理习题教学是中学物理教学是重要环节之一,是教学效果反馈的重要渠道。物理习题教学中对物理习题作多角度、多方面的变式探究,有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质,从“不变”中探究规律,逐步培养学生灵活多变的思维品质,完善学生的认知结构,增强应变能力,提高学生发现问题、解决问题的能力和探索创新能力。
关键词:物理习题 科学探究
在物理教学中,习题课是必不可少的一种课型,它贯穿于整个物理教学的始终。它既是学生巩固和应用所学知识的重要一环,又是提高学生分析问题和解决问题能力的重要手段;同时也是检验教学效果、完善教学方法的必不可少的环节。
物理习题教学,主要是指教与学的过程中所进行的例题讲解、习题处理和作业题、试题评讲等教学活动。学生在新授课上初步掌握了所学的概念、规律,但是在理解起来往往只是表面的、片面的、孤立的。因此物理习题教学是概念、定理、性质、公式等教学的延续和深化,是使学生掌握知识、培养能力、提高素质的必要手段,它贯穿于整个教学过程中,使学生掌握“双基”,培养和提高学生综合能力的重要环节。
传统物理习题教学中,较为普遍的现象是:
(1)习题教学受到师生的普遍重视,教师讲题目,学生做题目。习题教学的活动方式几乎是千篇一律的老师讲、学生做,重视知识与技能目标的训练,轻视过程和情感目标的体现。
(2)从习题题目设置过于偏、难、繁、旧。背景比较单调,和生活实际严重脱节,题目的结论唯一确定,缺乏开放性,禁锢了学生的大脑,对于学生发散思维能力的培养极为不利。
这些使学生只能看见物理学中的“孤立树木”,而没有领略到物理学“森林”的美妙与和谐,学生缺少理解应用物理学知识所必须的实际背景、研究方法和思维方法的支撑,也很难应付千变万化的物理习题。
随着新一轮课改中课程功能的转变,物理习题教学的功能也在发生根本性的转变,它不只是检查学生知识技能的掌握情况,更关注学生掌握知识、技能的过程与方法,以及与之相伴随的情感态度与价值观的形成,以使物理习题训练真正起到促进学生发展的作用。因此物理习题教学中如何进行科学探究,这是一个值得深入探讨的问题。
一、克服心理障碍,激发兴趣,培养探究意识
学生由于长时间在传统的教学模式下学习处于被动状态,形成了一种压抑的课堂心理,大多数学生害怕说错了遭到嘲笑,久而久之,学生的个性特征受到了严重影响,他们的求异,求变的意识,受到压抑,表现为心理上的障碍:感知不敏锐、害怕失败,循规蹈矩,崇拜权
用心
爱心
专心
威,不想也不敢怀疑,甚至怀疑自己的能力。因此在课堂上要创造一种鼓励学生提问、概括、创设和陈述的课堂氛围,让学生自由回答,激发他们异想,从而培养学生的探究意识。
课堂教学范围里对教师具有意义的是学生学习动机的激发。理论联系实际是激发学生学习兴趣,启迪学习动机,活跃课堂气氛的一种重要方法。在日常生活中有许多物理现象是趣味性习题的好素材。例如,在运用速度公式解题时,我编了这样一道题目:上午7:35第一节课,老师家到校的距离是3km,如果骑车的平均速度是5m/s,问老师7:30从家动身会迟到吗?学生解题后发现老师迟到了。我接着提出如果要不迟到必须在什么时刻前动身。这样编排的习题不仅容易激发学生学习兴趣,同时激发学生的探究意识。指导学生把理论运用于实际,使学生感觉到物理就在身边。这有利于激发学生的学习兴趣,提高学生学习的主动性。从而培养学生的探究意识。
二、加强学法指导,引伸拓展,培养探究能力
新课程强调学生的主体意识,重视培养学生的自主探究能力,因此在习题教学中,开展“情景教学”、“问题教学”以及“对话交流教学”。让学生带着问题探究,学生创造性思维的变通程度就决定着探究的深度。探究的结果来自不同层次的思维。教学中避开教师的“一言堂”,适时介入加以评价、小结与归纳,充当组织者、参与者与引导者的角色,将学生一步一步地引向“发问──设想──探究──创新”。对于学生来说,一道物理习题就是一个“科学问题”。在课堂上,同学们积极思考激烈讨论,不同观点的碰撞,不同思路的启发,凝固的知识被激活了,解题的过程被激活了,学生的思维被激活了,探究问题的能力得到锻炼。
在物理习题教学中,通过对物理习题的变化改造,有意识地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质,从“不变”中探究规律,逐步培养学生灵活多变的思维品质,完善学生的认知结构,增强应变能力。通过改变物理习题的已知条件或结论,让学生进行一题多变的深入探究活动,从而提高学生发现问题、解决问题的能力和探索创新能力。教师适时启发,激发学生的探索欲望,引导学生在易疏忽处、易混淆处进行拓变,逆向拓变。有利于发展学生的思维和智力,培养学生的思考、质疑、探究和创新能力。
三、实验辅助分析,手脑并用,提高探究能力
认知心理学的研究表明,动作思维的操练直接制约着物理思维的发展。在进行抽象的物理过程的教学时,教师可以构建学生操作实验的活动情景,并以学生操作中获得的结论去理解习题中所遇到的难点,形成猜想──验证──应用的活动模式。
在电学入门教学时,学生对于“短路”问题理解不透,习题中经常出错。把短路问题穿插在较复杂的串、并联电路中,学生在遇到如此类型的习题就束手无策了。归其原因是学生只从直观的电路图上观察哪个用电器被导线或开关并联,而未真正分析电流的路径。这时若用传统的习题教学法去讲解的话,多大数学生难以信服,认为这是老师强加给学生的结论。为此教师可借助于常用的电路示教板进行先实验操作后理论分析的办法。通过小灯泡在电路中是否发光这一直观现象,来解释以上两种电路中电流的流向及局部短路问题。在实验这一“铁”的事实面前学生很快弄清了“短路”这类习题的分析方法。为了进一步增强学生借助
用心
爱心
专心
实验分析有关物理习题的兴趣,教师还可专门设计一些“短路”习题让学生进行探究。这有利于逐步培养学生的探究能力、实践能力和创新能力。
现代心理学指出:学生的学习不仅是一个接受知识的过程,而且是一个发现问题分析问题的过程。学习不仅要求学生记忆知识结果,更要求学生体验获取知识的过程,理解科学发展过程和对规律的探索过程,进而认识科学探究过程的意义,掌握认识问题和解决问题的方法。探究式物理习题教学就是强调学生在习题中不断发现问题,解决问题,在这个过程中获取知识,体会科学方法,受到感情价值观的熏陶。
用心
爱心
专心 3
第二篇:初中物理教学论文:探究式教学新亮点
初中物理教学论文:探究式教学新亮点
随着时代的进步,科技的发展,社会需要更多的高素质的人才。而作为人才的培育者——教师,责任更是责无旁贷。今天的教育,不仅仅是培养知识型人才,更重要的是培养这些人才的能力与思想。百年大计,教育为本。作为初中教师的我们,更是学生是否能成才的关键。
为此,我们必须更新教学观念,改变以往过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,培养学生搜集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力,以及交流与合作的能力。而要实现这一目标,教师必须做一个有心人,要做教育教学的研究者与实践者。经过几年的实践,笔者在教学中积极探索实践,发现探究式教学在物理教学中能起到至关重要的作用。主要在以下几个亮点:
一、创设情境,激发探究
1.运用故事、生活实例等创设情境,激发学生的求知欲望,提高学生的兴趣。
生活走向物理,物理走向社会。心理学表明,人对理解自己周围的世界有较高的需求。对于学生,在日常生活中已经积累了许多经验,但是对背后的道理并不知晓,即处于“知其然,不知其所以然”的境地。依据学生的心理状态,顺着学生的认知规律,在初二物理引言的教学中,我创设了如下情境:首先通过开教室的门,引入这门不是普通的门,它是物理学的力学之门,我们大家将从这走进物理知识的王国,去探求物理知识的奥秘。紧接着再引入2004雅典奥运会上中国健儿拼搏夺冠的情景,分析其中的物理知识,射击——三点一线与光学有关;举重、游泳等与力学有关;及时运用奥运健儿乒乓球队员的自信,自己战胜自己,最后达到我能的境界,在讲物理是有用的时候,引入乌鸦喝水、司马光砸缸的故事等。正是这些情境的安排,调动了学生的积极性,并及时鼓励了学生,激发了他们的探究意识。再如,在学习“阿基米德实验”以前首先通过多媒体先介绍 “曹冲称象”这一有趣的史实,并根据“曹冲称象”揭示船的吃水深度→排水量→船与石头的重量关系之间的特定联系,它在学生的视觉中形成了一个富有传奇色彩的、生动活泼的历史见证物,再演示阿基米德定律实验,这样就增强了学生对物理教学的探索欲望。
2.通过实验、实验问题,创设手脑并用的活动情境,激发学生的求知欲望、提高学生的探究能力。
物理是一门实验学科。通过创设一些奇特、新颖、有趣的实验引入教学,会使教学有意想不到的收获。实验心理学认为,创设实验情境与实验教学效果具有密切的相关性,其本质在于视觉形象与特定意义的结合;从而有效地引起学生的视觉追求,思维激活,记忆强化。物理实验的事实表明只有当学生被教师设计的实验情境所感染,或者思维进入预定情境之中时,实验才能取得预期的效果。
第三篇:初中物理实验探究式教学探讨论文
物理学是研究物质世界最基本结构、最普通的相互作用、最一般的运动规律和使用的实验手段、思维方法的自然科学。初中生刚接触物理,接触物理实验处于新鲜状态,为以后物理学习奠定基础。因此,教师要培养学生的探究精神,多引导学生参与到实验中,从实验中发现创新。教学中应该把培养学生独立思考、独立实验、独立观察、独立判断的能力放在首位,不只是传授课业知识。诚如物理诺贝尔奖得主波恩所说:如果说是因为我发表的工作里包含了一个自然现象的发现,倒不如说那里是包含了一个自然现象的科学思想方法。
1.提出物理实验问题,引发思考
实验前,教师直奔主题,有目的地进行课前提问,把学生的思维引到正确的方向上,给学生一个问题引发学生思考。学生可以利用课后时间,通过教师提出的问题进行课前预习,逐步建立独立思考的思维模式,更深刻理解物理学科的意义。经过教师的提问,学生可以通过预习、发现得出相应的解答并且可以针对疑点难点进行课堂提问。
2.准备物理实验条件和实验基础
只有做好充分的准备,才能使物理实验有条不紊地运行。物理实验前应该将所有可能性和前提考虑充分,确定实验能够顺利进行,更应该考虑的问题是实验的安全性和学生应该注意的问题。教师可以根据实验的难易程度对实验步骤进行细致分析,打印实验报告供学记录实验现象。比如,实验“探究串、并联电路电流(电压)的规律”时,准备实验条件前,开始弄清产生电压电流的条件是什么,实验应该具备电源、灯泡(电阻),应该包括测电流或者电压的电流表(电压表)测量电阻电流(电压),还包括要用的开关和导线。在探究串、并联电路电流的这一实验过程中,我们要注意用电安全,可以先对电流表(电压表)进行试触,通过观察两表的指针偏向判断,用表是否完好;教师可以看看有哪些干扰因素影响最终结果的研究;实验前提前将电路图画好以便学生更好地完成实验。准备物理实验条件,是实验的基础实现。
3.分析物理实验方法和实验过程
物理实验的分析是为了根据已有知识对知识的进一步分析,从理论变实践的一个过程。实验的展开要将每个具体情况了解到位,研究透彻,以便实验过程中有理有据。比如,“用天平和量筒测定固体和液体的密度”,对于这个实验,我们应该将用到的实验公式、实验步骤和实验细节分析透彻,实验器材都分析清楚。实验所需准备的器材有:天平(砝码)、量筒、烧杯、滴管、线、水、石块、蜡块、铁块。准备好器材,下面可以对实验目的和方式进行分析。这个实验主要是得出最后的实验结论公式,让学生掌握测量固体密度的方法、公式应用、天平和量筒的使用方法。依据实验,我们分析实验方法。由此可以得出石块的体积,依据公式可推导出石块的密度。分析物理实验方法过程,是一个促进实验开展的基础。研究实验方法的过程是实验时要注意量筒及天平的使用,读量筒时要平视量筒刻度,天平也要事先调平衡,研究到位,密度值会接近预期值。
4.得出物理实验结论,进行实验归纳
上文中的实验基础、实验过程都是为了得出物理实验结论做的准备,通过实验的数据分析总结出实验的结论,由实验结论书本知识。比如,做完“摩擦力的大小与什么因素有关”,得出最后的结果是摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面一定,压力越大,摩擦力越大;摩擦力大小与接触面粗糙程度有关,压力一定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。这个结论同时会引发学生思考:为什么会有这一结果?通过实验结论,我们可以进一步探究,生活中,用自行车载人,载一个胖子要比载一个瘦子费力得多,说明摩擦力很大,深究根据力的守恒原理,摩擦力等于小车拉动时的拉力,等等,进一步探究会带领学生进入新的未知世界。实验结论的得出是很有必要的。
5.总结物理实验的不足和实验教训
学生做实验时或多或少会和实验结果有所偏差,此时就需要对实验过程中的失败经验进行总结和分析,达到解决的目的。切记因为实验的理论知识就生搬硬套地将实验不经思考往上靠拢。实验中有些误差分析,如何减小误差,引发学生思考的同时,带领学生探索发现解决办法,如下次做实验时如何将阻力的干扰减到最小,以及天平遵循左物右码的原则。还有一些应该吸取的教训,实验室应该注意的事项和下一次实验掌握的经验。初中物理实验的探究式教学是一个独立的过程,教师要培养学生独立思考、动手的能力,全面发挥学生才智。
第四篇:初中物理科学探究教学初探
初中物理科学探究教学初探
吴新荣
科学探究就是人们在研究各类科学特别是自然科学问题时所采取的方法,初中物理科学探究也如此,它是初中生对物理问题所进行的科学探究过程,此过程的过程一般有以下八个步骤: 1提出问题;2猜想与假设;3制定计划与设计实验;4进行实验与收集证据;5分析与论证;6评估;7交流与合作;
除了让学生了解物理科学探究的过程后,还要让他们知道物理科学探究方法,初中物理科学探究有以下几种方法:
1、等效替代法:在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难,这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究,这种研究方法就是等效法。如:串并联电路电阻。
2、转换法:对于不易研究或不好直接研究的物理问题,而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。初中物理在研究概念、规律和实验中多处应用了这种方法。如:在验证发声体在振动时,在音叉旁边悬挂乒乓球
3、类比法:类比法是指将两个相似的事物做对比,从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法。类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比,实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中,类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。比如利用水压讲解电压;水流讲解电流。
4、控制变量法:,就是在研究和解决问题的过成中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。如:探究导体电阻与那些因素有
5、物理模型法:它是在实验的基础上对物理事实的一种近似形象的描述,物理模型的建立,往往会导致理论上的飞跃。如:根据实验建立液体压强公式P=ρg h时运用了“假想液柱”的模型;
6、科学推理法(理想实验法):推理法是根据已知物理现象和规律,通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见。推理法是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。如:牛顿第一定律的得出。
7、观察比较法(对比法)如:研究蒸发的快慢因素、研究蒸发与沸腾的异同。——比较法
8、归纳求同法如:在探究“杠杠的平衡条件”的实验中,通过多次实验得出了杠杆的平衡条件
9、比值定义法就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。比如物质密度、速度、功率等。
10、逆向思维法:如:由电生磁想到磁生电。
新课程标准指出,中学物理课程应促进学生自主学习,让学生积极参与、乐于探究,勇于实验、勤于思考,通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学态度与科学精神。为了培养学生的科学探究能力,我在教学实践过程中不断学习,努力拓宽自己的知识面,注重资源的开发和利用,在物理教学过程中,通过创设情境,激发学生科学探究的兴趣,培养学生的探究意识和发现问题的能力;利用物理探索题和物理学史,培养学生具备一定的科学素养;在探究教学过程中渗透科学研究方法的培养。下面是我几年的教学实践的一些心得。
一、在物理教学中培养学生探究的兴趣
科技的发展给环境带来了一定的负面影响,严重地困扰着人们的生活和健康。在学习水循环与水资源时,我让学生先做了这样一件事:调查自己居住区水污染现象的原因及提出解决办法。让学生从自己身边熟悉的事入手,再扩展到更广的范围,结合阅读教科书、上网搜索等手段,并把同学们交上来的材料分类和归纳,反馈给他们资源共享,使学生在体验的基础上清醒地认识到了我国水资源的紧缺,认识到了水资源的日益匮乏和不断污染给人们生活和工农业生产带来的巨大影响,认识到了保护水资源的重要性和必要性,从我做起,节约用水。学生有了亲身体验,去走访、调查就有了基础,也很感兴趣,很乐意参与科学探究活动。例如,利用周末的时间,我和班上的一些同学对大横镇胶合板厂的环境污染进行探究,或让他们自己对身边的水资源进行探究并提出整改方案。
二、在物理探究中领悟科学的探究方法
物理课程标准强调指出,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,要让学生亲身体验,在科学探究活动中,经历与科学工作者进行科学探究时相似的过程……“科学是一种探究精神,而不是对知识本身的占有。”随着社会的发展和时代的进步,有的知识可能被修正甚至被淘汰,但是,伴随着这种知识而产生的探究精神,却可以让学生受用终身,这就表现出了非常可贵的人文价值。所以,在物理科学探究中,应向学生提供充分的科学探究机会和时间,使他们能像科学家那样在“真枪实弹”式的探究过程中经历、感悟,体验到学习科学知识的乐趣,提高科学探究的能力,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,从而逐步领悟科学的本质。
例如,在“探究物体的浮沉条件”的实验教学中,第一步,我提供给学生的器材,有小铁片、小玻璃瓶、小木块、水、烧杯、盐、弹簧测力计、线;学生自带塑料尺和橡皮。我先让学生想办法:怎样让这些物体浮在液面上?看谁的方法最多。
一时间,学生劲头十足,实验室成了“战场”:讨论、争论、表演……学生心灵深处的欲望被激发出来了。最后,学生得到的方法五花八门,但绝大多数都有道理。第二步,我要求学生寻找物体浮沉的条件。这时学生的兴趣更浓了……这样,学生在自由的环境中进行科学探究,亲身体验,集思广益,得到了许多方法,有些甚至是书本上没有提到的,这是学生获得的可贵的探究成果。
三、在关爱中培养学习兴趣
物理知识来自生活、自然,其中有许多和动植物、人的生命现象相关的内容。“生命是宝贵的”,但在物理教学中,“人文关怀”流失的现象却依然存在。例如,在“物体的导热性”实验中,有许多教师常做这样一个“生动”的实验——煮小鱼:把小鱼放入装有适量水的试管底部,小鱼在游动,再用酒精灯加热试管上部的水,过一段时间,上部的水已沸腾了,而下部的小鱼还在游动,以此来说明水是热的不良导体。实验应该是“抓眼球”的,从物理学的角度看,能说明“水是热的不良导体”,但从人文的层面看,从那些善良、可爱的孩子吃惊、迷惑的目光里,我们每一个物理教师真应该静下心来认真反思一下,这样的实验会不会浇灭学生单纯而天真的火花,从而开动脑筋,设计出既能呈现物体导热性的科学事实又能体现人文关怀的趣味性实验。
四、发掘对学生兴趣的生活探究素材
在物理教科书中,每一章的开始,既有韵味十足的科学精华短语,又有诗情画意的科学小诗;既有动漫式的插图,又有经典式的照片……在课堂教学中,我们既要充分利用好这些资源,更要激活学生内心的“趣”,让学生想学、乐学,变“要我学”为“我要学”。教师要采取各种灵活的方法,在趣味盎然的情境中对学生进行科学精神的渗透,让每个参与教学活动的同学都能获得求知的快乐感。例如,在“神奇的升力”教学时,我先让学生折纸飞机,让纸飞机飞起来,看谁的飞机飞得高、飞得远;再让相应的学生谈谈这样做的原因等,引出升力概念;然后,组织学生实验:“倔强的纸片”、“不听话的乒乓球”、“做个简易喷雾器”……在学生的实验过程中,几乎每个人都笑容满面,动手兴趣高涨。
五、科学评价促进探究教学
新课程标准强调评价在促进学生发展方面的作用,重视学生在活动、实验、制作、讨论等方面表现的评价,倡导客观记录学生成长过程中的具体事实,发现学生多方面的潜能,使每一个学生通过评价都能看到自己在发展中的长处。
在实验教学中,有的学生为了应付检查,实验没有认真观察,没有认真完成,就可能把其他同学的实验成果“照搬”过来。这时,简单的批评甚至训斥,其结果是最最糟糕的。但如果从他做这件事的起因与他敞开心扉交流,指出其值得表扬之处(如不管怎样,能“完成”实验让老师检查,就表明你还是想学的),就会让他从内心感到惭愧,并有信心认真学习……教学艺术的本质不在于传授的本领,而在于激励、唤醒和获得积极的体验。所以,宽容学生,给他一个表白的机会,其实是给学生创设了一个纠错的台阶。这样,受挫折的学生可重拾可贵的信心,能够在今后的学习及科学探究中正确面对挫折和失败,以致受益终生。
六、课后布置一些小实验
上完一节物理课后,我会根据上课所学的知识,布置学生力所能及的小探究实验,让他们利用身边的材料,进行简单的探究,让他们学有所用。如上完“物体的沉浮”这节后,布置自制一个潜水艇等
七、进行适当的比赛
一个学年的学习以后,根据学生自己所学的物理知识,利用生活中随处可得的材料,进行探究、设计,并,进行小制作。对学生的小制作进行评比,激发他们的探究热情。
总之,农村中学的条件差,只能利用生活的一些现行材料,和学生们共同探究生活中的物理,让他们在探究中学物理,避免死记硬背。
第五篇:初中物理科学探究活动教学
初中物理科学探究活动教学
菱角塘镇学校 李玉玲 电话:*** 摘要:本文主要通过介绍本人对物理“新课程”中科学探究的理解以及开展“物理科学探究活动”的实践经验与体会,论述开展“物理科学探究活动”的必要性与重要性。
关键词:新课程 科学探究 科学探究活动
随着新课程标准的实施,赋予了我们新的教学理念与新的要求。科学探究被引入到物理课堂教学中,教材中设置了不少的探究实验。不仅是让学生通过科学探究活动获取知识,而且更重视让学生经历探究过程;有的甚至只是要求学生经历探究过程。《课程标准》中明确指出“注重科学探究,提倡学习方式多样化”、“改变过分强调知识的传承的倾向,让学生经历科学探究的过程,学习科学研究方法,培养学生探索精神、实践能力以及创新意识”。由此可见,新课程标准十分强调科学探究在学习中的作用,使科学探究成为一个新的教学要求和新的学习方式。
在课堂教学中,由于受时间、器材、场地等条件的限制,科学探究活动受教师的主导作用影响较大,基本体现教师的教学计划(教师需准时下课并完成既定的教学目标);学生虽然有参与,但自主式探究活动被削弱。为此,我们以小组合作学习的形式,开展了物理科学探究活动课(每周1节)。内容主要选取课本中相应的实验或制作作为科学探究活动的内容,学生以小组活动形式为主。
一、开展“物理科学探究活动”课的目的
1、培养学生的学习兴趣和探索兴趣。学生都是好动的,好奇心强,他们正处于探究心理的发展期;活动课刚好能迎合学生的这个心理特点,容易激发学生的兴趣和求知欲。
2、培养学生的科学探究能力,提高学生的科学素养和综合素质。
3、使学生在课堂上学到的知识得到巩固和运用。在科学探究活动中,可以让学生应用课堂中学到的物理知识,巩固知识。
二、对科学探究的理解
1、科学探究的意义:“学生在科学探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想与精神。”(摘录自《课程标准》)
2、科学探究的要素:科学探究包括七个要素:提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→进行实验与收集证据→分析与论证→评估→合作与交流。这只是科学探究的七个要素,并不是科学探究活动中必须经过的7个顺序环节。所以我们在开展科学探究活动中,根据学生的探究水平,只注重对某几个要素的过程经历与能力培养,并不强求每个科学探究活动都必须经过这七个环节。
3、科学探究的选题:“科学探究的问题可以是学生提出的,也可以是教师提出的,可以是《标准》所要求的科学内容,也可以是与《标准》科学内容有关的交叉学科的内容。科学探究的形式有课堂内的探究性活动和课堂外的家庭实验、社会调查及其他学习活动。”
三、开展“物理科学探究活动”的实际操作
我们老师都知道,开展活动课“花时费力”;但,最困难的还是两个问题:开展什么活动?“怎样开展活动?。我们主要有以下的一些操作体会:
1、打好课堂教学的主战场。课堂教学毕竟是教学的主战场,课外活动只是作为巩固知识、培养能力、提高素质的有益补充。所以,在课堂中,我们注重物理基础知识与能力的培养,注重培养学生科学的思维程序和科学方法。如在科学探究活动中,常用的控制变量法、归纳法等。为学生参加“物理科学探究活动”课打下坚实的基础。否则,学生在活动中也难有作为。
2、科学探究活动的基本模式为:以物理实验(制作)为载体,形成探究的情景,发现并提出问题,探究问题。在活动中,我们紧贴课本,选取课本中的一些实验或小制作作为载体,精心设计和详尽准备;活动中,教师适当引导,让学生从中发现问题,并开展科学探究活动。
案例一:“空气温度计”(图1)的制作与科学探究活动。
这是一个比较简单的制作(在制作时,截取打点滴用较长的塑料管代替玻璃管,用木版固定,效果较好)。学生制作“空气温度计”后,自然会提出几个问题:“没刻度怎样用,怎样为它画刻度?它是怎样反映温度的变化的(原理是什么)?”在和学生探讨它的工作原理后,我就让学生自己通过讨论,探究怎样为“空气温度计”定刻度:原理是什么?步骤怎么样?(类比液体温度计的刻度确定)然后再去做。做好之后,大家都把作品都放在教室,在以后的几天里,与寒暑表对照,让他们看看谁的“空气温度计”准确些。当然,空气温度计的液柱高低不但与气温的高低有关还与空气的湿度等有关;在观察中同学们都发现了其中的问题,我又引导他们分析,查找有关资料,指出“空气温度计”的优点和缺点,以及其他的用途(如用“空气温度计”测量了教学楼的高度)。和“空气温度计”一样,其实很多的物理小制作都蕴涵着不少的知识,只要我们跨出第一步,前面就有极为广阔的空间。
案例二: “盐水电池”实验与科学探究活动。
“盐水电池”是第六章第一节《电压》练习中的一个实验,看起来平淡无奇。但是,实践起来内涵非常丰富。我们准备了实验器材①三块金属片(5cm×20cm):铜片、铝片、锌片(镀锌铁片);②电压表1个;③导线2根;④烧杯、水、食盐等。让学生进行探究实验。实验不久,就有一位“好胜”学生有叫嚷:“老师你好‘偏心’!怎么他的(实验)电压是0.7V,而我的只有0.5V?都怪你给我的器材不好。怎样才能使电压升高啊?我要比他的(实验电压)高。”──探究的问题自然就出来了。于是我就顺势在黑板上写出探究的问题:如何提高盐水电池的电压?盐水电池的电压与哪些因素有关?接着让学生们进行猜想,设计实验步骤和实验表格,提醒注意控制变量法的应用,进行实验与收集证据,分析与论证、各组之间进行交流。并开展了比赛:看谁的盐水电池电压最高。有的同学也想出了“怪招”──将盐水电池串联起来。
这样做又有一个新的问题:几个盐水电池串联起来电压达到了3V多;有个同学提议:接上一个小灯泡试试。结果灯泡并没有发光,学生们又疑惑了。接着又研究讨论一番。这样,大大刺激了学生们的探索积极性和思维。
接着下来的几周的活动课,我们继续进行了各种水果电池、蔬菜电池的探究,由学生带自己喜欢的材料进行实验。以及用这个电池作为电子表、音乐贺卡等小功率用电器的电源的探究实验,更加激发了同学们的兴趣与成功感。
3、在选题方面,教师选题与学生选题相结合。在科学探究活动的选题范围上,我们原则上是紧靠课本与学习进度,但有时也选择学生提出的课题,这样可以激发学生的积极参与。
案例三:学生的好奇心是很强的。
在学习电学时,不少的同学不顾教师的阻止、批评,硬是把干电池的“外衣”剥去,看看里面的“真身”;甚至把“皮”也剥开,对“内脏”也研究一番。不少的同学对电流表、电压表的构造很好奇,提出问题和要求:“电流表、电压表是怎样测量电流、电压的?能否拆开来看看!”好的电表拆了可惜;但是,学校里每年都有一些损坏的电表,积累下来数量也不少。虽然该课题有点超出学生现有的知识水平,但为了不破坏同学们的好奇心,我还是把这些废表拿出来,让他们探究“电流表、电压表”的结构与工作原理。把电流表、电压表拆开,指导他们观察表的元件、结构与电路,分析、记录表里的电路连接情况,比较两者的异同。
在这个科学探究活动中也有一个很大的意外发现和收获:原来这部分“废表”中一部分的“表心”(灵敏电流计)还是好的。于是,我就组织学生把着部分电表多余的部分去掉,只留下“表心”和两个接线柱,就改装成“灵敏电流表”。一共改装了二十多个,足够用于“电磁感应现象”的探究实验。有同学也提出,电压表里面的电路是串联,将电压表改装为“灵敏电流表”也很简单,在表里多接一根线出来就行了。不少同学用着自己动手制成的器材做实验,感到很自豪与成功,十分投入,科学探究活动收到良好的效果。(部分学生的“好拆心”还是很强的,当学到“电能表”时又要求“拆开来看看”,我也满足他们的要求了。)
4、在组织形式上课堂探究与课外探究相结合。为了使一部分的科学探究活动更具开放性,我们把一些科学探究活动安排课外,利用周日、节日进行。
案例四:探究“影响摩擦力大小的因素”时,进行课外开放型的探究,让学生独立或小组进行猜想、设计实验、进行实验与收集数据、证据、分析与论证,最后写出探究实验报告。其中不少同学设计的实验不同于书本的内容,有一部分参照课外书,也有一部分是他们的“原创作品”。
四、开展“物理科学探究活动”的成效
经过几年的实践,较好地达到了预期的目的,取得良好的效果。
1、激发了学生的学习兴趣。在科学探究活动中,以实验(或制作)活动为主,适合中学生好动、好奇心重的心理特点,容易唤起学生学习物理的兴趣和动机。同学们早已把物理实验看作是“游戏”;而制作的作品,也是他们的心爱“玩具”。每次活动,基本都是延长时间的(科学探究活动课基本安排在最后一节,不会影响其他课)。一些平时上课不专心的同学在科学探究活动中开始是觉得好玩,慢慢就有了兴趣;在老师的鼓励下,上课开始专心听,做好笔记,学习成绩不断提高。潜而默化,互相促进,也增强了学生学习物理知识的兴趣。(其实,老师在活动中也是感到其乐无穷的。)
2、促进课堂教学,加深对知识的理解。由于科学探究活动的课题紧靠课本与学习进度,所以大大促进课堂教学。
案例五:上面提到的探究“电磁感应”现象,由于“灵敏电流表”是学生们自己动手制作的,学生们都熟悉的使用,学习过程自然很顺利。
案例六:探究“浮沉子”的浮沉。在学习浮力时,我们安排了制作“浮沉子”(图2)。学生们拿着瓶子,用力一按,里面的小瓶就下沉了;一松手,小瓶子就上浮;用力恰当,小瓶子就悬浮;同学们都被它吸引住了。我就要求他们仔细观察、思考,互相交流,找出“浮沉子”上浮、下沉的原理。当学生弄通这个问题后,自然就掌握了“物体的浮沉条件”,《浮力的应用》一节的学习就显得轻松了。
案例七:近年来,考试中“用电能表测量电功率”的题目很常见(也很有实用价值)。我们过去也经常进行相关的习题练习,但练来练去,效果就是不好。学生基本是靠死记解题步骤去解题的,题型一变就无从入手。究其原因,就是没有理解好它的原理。适逢当时南区供电局在当地更换电能表,我们就发动学生把家里换下的电能表拿回学校,安装实验电路板(实验电路见图3)。安装由学生在活动课上按照老师制定的电路图进行安装;安装完毕,由老师检查无错误(注意用电安全)后才给以通电实验。让学生设计实验步骤,真实地进行“用电能表测量电功率”。使学生体会其中的真实情景,通过实践活动,加深对公式P=W/t的理解。并通过比较两种测量方法,掌握实验技能和知识的实际应用,取得很好的教学效果。
由此可见,通过实验或制作的科学探究活动促进了学生对物理现象、规律、原理与对应的实际事物联系,加深对物理知识的理解,促进实验技能、方法的掌握。
3、学生的科学探究能力、综合能力和科学素养得到较大提高。在科学探究活动中体现了学生们较强的创新能力。
案例八:在制作“空气温度计”时,有的同学发现自己“空气温度计”“失灵”了:用手握住瓶子,液柱也不上升。后来分析、查找原因,大家估计是瓶子的密封不好,漏气了;怎样确定瓶子是否漏气呢?大家都想办法。后来一位同学提出一个很有创意的办法,很好地解决了这个问题:她把瓶子倒过来放,把一根软管弯向上(图4)。如果瓶子是漏的,就不是漏气,而是漏水出来(转换法),就容易发现。体现该同学不迷信书本,大胆创新的精神。
科学探究,作为一个新的教学要求与学习方式,还有待不断地深入探索、研究。从初步的实践与研究表明,重视科学探究的教学,积极开展科学探究活动,能够培养学生主动参与,乐于探究,勤于动手的好习惯,促进学生的自主发展。能够培养学生搜集信息和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析解决问题的能力以及交流与合作的能力;培养了学生实践能力与创新精神;促进学生综合素质的提高。
参考资料:
[1]《全日制义务教育物理课程标准》 中华人民共和国教育部北京大学出版社
[2]《物理课程标准(实验稿)解读》 教育部基础教育司 物理课程标准研制组
[3]《游戏中的科学》北京出版社 主编 纪江红