第一篇:浅谈新课程理念下的物理实验教学
浅谈新课程理念下的物理实验教学
在新课程理念下,我们要将实验教学重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程的转化,从而达到学生自主学习的目的,养成自主探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。因此改革传统的物理实验课教学模式,创建适应当今教育形势需要的物理实验课探究模式,已成当务之急。那么怎样创建当今教育形式下的物理实验课模式呢?我认为可以从下面几个方面着手。首先,增强演示效果,激发学生自主学习物理兴趣
我们知道,在物理教学中,演示实验是使学生对教学内容获得直观感性认识的重要手段,是建立概念和规律,理解和掌握物理知识不可缺少的环节,一个成功的演示实验,不仅有利于激发学生学习物理的兴趣,也有利于加深对书本知识的理解。因此,演示实验具有其它教学手段不能替代的作用,为增强演示效果,增大实验的可见度,我在实际教学中进行了一些尝试,且取得了较好的效果。例如检验大气压存在的实验,每个学生自己都可以做这个实验,实验器材(一个输液瓶,一根10至20cm的小玻璃管及带色的水)来源也很简单,如图所示.实验步骤是:在瓶里装入适量的水,用胶塞封闭,将玻璃管从胶塞中间插入瓶中,再从玻璃管上方吹入少量气,使瓶外的管中能产生一定高度的水柱,再观察它在楼顶和楼底的水柱的高度变化情况,从而推断出气体压强随高度变化情况学生便一目了然。
用乒乓球做物体的浮沉实验,用水和水杯做放大镜实验等等,总之,能够让学生做的,一定要让他们做起来,协助他(她)们做成功,使他们获得成功的喜悦,产生强烈的成就感。
其次是鼓励学生自主探究,培养他们创新能力
教科书上的探究实验是对一些重要定律和原理让学生进行探究并得出结论。但在实际教学中,绝大部分老师都是替学生设计好实验步骤甚至做成演示实验,学生成了旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养,也就更不能说学生能够很好的熟悉实验器材。因此要鼓励学生自己动脑、动手操作,在探究过程中充分发挥学生在探究过程中的主体和中心地位,让学生亲身经历实验过程,对未知结论的探索、激发学生的思维状态,认识到这些物理实验反映的物理本质,从而认识并形成正确的物理规律,培养学生的创新意识。例如,在探究“浮力的大小等于什么”的实验中,我们首先应该让学生思考:放入水中的乒乓球,从它刚露出水面到最后漂浮在水面上不动的过程中,它受到的重力怎样变化?浮力怎样变化?浸没在水中的体积怎样变化?从而让学生对“浮力的大小与什么有关”根据现象作出猜想和假设,并进一步设计实验进行探究、分析论证并尝试改进实验方案。在实验探究活动中让学生通过观察、操作、体验等方式,经历科学探究过程,不仅得出了影响浮力大小的因素,更重要的是让学生们逐步树立科学方法的学习和科学世界观。
第三,协助学生进行日常生活小实验,及小制作教学手段
在日常教学实践中,重视初中教材中小实验的教学,既有利于巩固知识,提高能力,更能引起学生的兴趣,这对全面提高物理实验操作能力具有重要的意义。通过小实验和小制作的完成,可激发学生学习物理知识的兴趣,调动他们学习的积极性。
物理学科的特点决定了学生学习物理的难度,导致一些学生对学习物理产生畏学、厌学情绪,若能在改进课堂教学的前提下,把握住对小实验教学的机会,通过学习体会亲自制作和实践的乐趣,就可激发兴趣,认识到物理知识在实践中的应用,从而激起他们学好物理的信心。通过小实验的教学,进一步培养和加强学生的实验技能。根据学校的实际情况,我们组织学生利用课外活动时间开展小制作活动,如自制电动机、测力计、潜望镜、简易望远镜、三棱镜、电铃、楼道电灯开关电路等。既能锻炼学生的动手制作能力,又能为学生将来工作后自制简易用具打下良好的基础。物理学是实验科学,提倡学生自编实验和自制实验器材,可培养动脑思考的习惯和动手创新的能力,又如“纸盒烧开水”、“小风轮”等小实验的实施和操作过程,就是对知识的再学习过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的。通过对小实验的教学,达到对物理知识的巩固、复习和提高的作用。因此,小制作、小实验的实施过程就是对知识的再学习过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的。同时,通过对小实验的教学还可教育学生树立献身科学的精神,实施理想教育和爱国主义教育。第四,拓展实验教学的思路,扩大实验探究的范围
物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律都建立在大量的实验和实践活动中,那么我们所说的实验也就不仅仅局限于课本上的演示实验、探究实验及“想想做做”小实验,而是将实验探究贯穿于物理学习的全过程。我们的实验教学可以在课上,也 可以在课下;可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用铅笔和小刀做压强实验,用可乐瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验用乒乓球做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力:大家一起来想一想,还可以用什么来说明我们要知道的物理知识。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题,等等。学生在实验探究活动中,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,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。
实验是物理课程改革的重要环节,是落实物理课程目标,全面提高学生科学素养的重要途径,也是物理课程改革的重要条件和重要课程资源。任何时候都应该十分重视实验的创新。实践证明,培养学生的创造性思维关键在于教师。要让学生具有创造精神,教师首先要实施以创造性教育。依靠具有创新的教师通过创造性的教育一定能培养出创造性的学生,而教师对实验创新又是落实这一目标的一个关键。
第二篇:基于新课程理念下的高中物理实验教学
基于新课程理念下的高中物理实验教学
物理学是以实验为基础的自然科学。物理实验是培养学生能力的一个重要方面,能使学生在知识、智能、技能等方面的综合素质得到很好的发展,尤其是在现在的新课程改革下,物理实验对科学研究起着极其重要的作用。新课程实施中,教师应授以物理实验的基本方法,更多地让学生去思考:“我要做什么?我会怎么做?我为什么这么做?我还能怎么做?”。另外,从近年全国高考物理实验题来看,试题注重考查能力和方法,体现新课标要求,试题源于教材又高于教材,具有基础性、典型性、开放性、拓展性、探究性和设计性等特点。因此,在新课程理念下,教学中如何提高学生的科学素养,在素质教育考试中提高实验的得分,成为我们所面临的棘手问题。
一、新课程理念下物理实验的转变
新课程方案将“态度与价值观、过程能力与方法、知识与技能”三方面整合起来,作为各学科课程目标的共同框架,体现了新课程的价值追求,即由以知识为本位转向以发展为本位。充分挖掘物理实验的教育功能,研究制订高中阶段各个物理实验具体的学习目标,使之成为实现知识、能力、态度有机整合的载体,并进一步形成高中物理实验学习的总体目标,为物理实验学习明确了方向。
1、“物理实验”提法的转变
高中物理新课程标准将“物理实验”的提法变为“物理实验与科学探究”,使物理实验有了更广泛的含义。它包含“提出问题,设计实验,收集、处理、分析数据,形成实验结论和进行表达交流等一系列过程。
2、物理实验教学的转变
物理实验,既要发挥教师的主导作用,又要突出学生的主体地位,充分调动学生的积极性和主动性,使学生积极主动的参与实验。课本让学生看,实验让学生做,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析,并且多给学生提供独立设计实验的训练机会,最大限度地发挥学生的探索潜能,培养学生的实践能力和创造能力。在实验教学中,授以学生实验的基本方法,在学生已经掌握基本仪器的使用方法与物理规律、物理原理的基础上让学生自行设计实验方案,自行完成实验探究过程。
3、新课标所要求的实验数目增多
以往的《教学大纲》所要求的实验中,必做的有19个,选做的有3个,共22个。现在《课程标准》所要求的必做实验有39个,范例有33个,活动建议17个,必做和选做总共有89个,很明显,新课标对实验数目的要求比以前大纲的要求更多。在必做实验的39项中,比较容易让学生动手做的大约有21项,在选做实验的50项中,比较容易让学生动手做的大约有13项,再加上像游标卡尺、螺旋测微器、多用电表这样常规测量仪器的使用等等,比较容易实现的学生分组实验大约有40项。这充分说明了高中物理新课程比以往更加注重物理实验的教学。
4、新课程对实验要求的呈现方式不同
课程标准与教学大纲相比,对实验要求的呈现方式上有所不同。对于必做、选做的演示和分组实验,在《教学大纲》中有明确的规定,而《课程标准》则是以不同的行为动词对实验给出了明确的要求。比如:用“测量、测定、操作、会、能、制作、设计”等行为动词表示对独立操作的不同层次要求。用“观察、实验、探究”等行为动词表示对实验经历的不同层次要求。
二、影响当前高中物理实验教学的主要问题
1、过分迷恋现代技术
随着科技的飞速发展,多媒体进入课堂,使得部分教师过分迷恋多媒体的模拟实验,使一些原本可以给学生演示或让学生动手做的实验却用多媒体来展示,让学生看看了事,不重视学生的实际操作。
2、程式化实验
学生根据教师讲解或教材中的实验目的、器材、步骤、注意事项,按照规定的步骤进行操作,进行简单的机械操作去获取所要求得到的实验数据或实验结果。
3、试题实验
教师编制的大量实验试题,让学生用笔“做实验”,大量的物理规律和公式代替了新奇有趣的物理实验,挫伤了学生动手实践的积极性,使实验教学仍陷入“应试教育”的泥潭。
4、变学生实验为演示实验
高中阶段的物理教学任务较重,部分教师为节约时间,不注重学生的主体性,把学生实验由老师一人包办,形成“教师演,学生看”的单一模式。
近年来,高考物理实验发生了较大的改变,但仍然是白纸黑字的理论考,造成很多教师依然在有意无意地强化现成的规律与概念,强化解题技巧,甚至认为学生做不做实验不要紧,只要会动笔考实验就行。由此而引发了“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的荒谬做法,实验的作用并没有在教学实践中得到加强。
三、提高物理实验教学的可行性措施
1、吃透教材,注重方法
1.1、紧抓教材的基本实验,探索实验原理
物理实验的“灵魂”是实验原理,要让学生知道这个实验为什么这样做,它的理论根据是什么,不这样做还能怎样做,那一种做法更好,更可行。这是培养学生实验设计能力的一个关键。1.2、认识基本实验仪器的用途,正确选择和使用实验仪器
实验仪器是实验的工具,实验仪器的使用是实验的基础。高中物理中常见的实验仪器主要有以下十三种:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧称、温度计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等。对这些常见实验工具不仅要知道其用途,能正确熟练地使用,甚至要知道实验仪器的原理。
1.3、注重实验思想方法的渗透
在物理实验中常用的物理思想方法有等效法、累积法、控制变量法、留迹法、图像法等,在教学中应让学生逐步掌握这些常用的实验方法,这对学生准确把握和深刻领会实验是很有好处的。比如:在探究“碰撞中的动量守恒实验”中,现有条件是无法直接测量碰撞前、后两小球的瞬时速度。但是,可以利用平抛运动的规律,把难以测量的瞬时速度转换为容易测量的水平方向的位移。在验证动量守恒定律的实验中就用了等效法(用位移代替速度)、累积法(重复打了许多点)、留迹法(用复写纸留下小球落地后的点)等物理思维方法。
在实验中通过找各实验中的思维方法,并使这些思维方法深入学生的脑海中,做到举一反三,这样做可以大大提高学生的实验设计能力和和解决陌生物理实验题的能力。
2、充分发挥教材实验的作用
高考物理实验,不是简单的照抄教材上的实验,它源于教材而又高于教材。这就要求我们不能生搬硬套课本,要在弄懂课本的基础上大胆创新。
例如在人教版必修2《运动的合成》教学中,可把用来说明合运 动与分运动关系的教师演示实验,改成探究型实验,提出问题,让学 生用此器材设计实验探究结论,可深入挖掘它的功能。探究问题如下:
①、两个匀速直线运动的合运动是什么运动?
(实验:在红蜡块匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动,用描点法判断)
②、一个匀速直线运动与另一个匀加速直线运动的合运动是什么运动?
(实验:在红蜡块匀速上升的同时让玻璃管水平匀加速运动)③、同向或反向的两个分运动是什么运动?
(实验:在红蜡块匀速上升的同时让玻璃管匀速向上或加速向上时,红蜡块一定直线运动)教师对学生的结论和实验给予肯定之后,帮助学生规律整理结论。
3、演示实验中增加学生的参与
演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,也是学生学习实验操作的重要途径。在课堂上为学生展现出丰富多采的物理现象和活生生的物理情景,能为学生形成物理概念、得出物理规律创造有利条件,利于学生接受。演示的形式不要仅仅是“教师演,学生看”,还应变为“教师导,学生演”,体现学生的学习主体性。比如,在进行《力的分解》的教学中,为了演示重力的两个分力,可准备一把塑料长尺,将长尺成倾斜放置,再将黑板擦或粉笔盒放在尺子上面,物体沿尺子下滑的同时,物体压紧斜面的力使的尺子弯曲,这样演示的效果非常明显。象这种比较简单的实验,可以让学生利用身边的物品来模拟物理过程,创设物理情景。
4、改“测量”、“验证”实验为设计型实验
在近年的高考物理实验中,设计型实验占有很大的比例,突出考查学生的分析能力、设计能力、迁移应用能力。设计性实验试题的背景多为新情景问题,其原理或方法源于教材。实验设计的关键在于实验原理的设计,它是进行实验的依据和起点,它决定了应选用(或还需)哪些实验器材,应测量哪些物理量,如何编排实验步骤.而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件。因此,在教学中,把“测量”“验证”型的实验变为设计型的实验,对提高学生的设计能力大有帮助。比如可将“伏安法测电阻”实验改为如下的设计性实验:
下面是五种不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验,且比较哪种方法测得电阻值较准确,分析其原因。
共用器材:待测电阻R(10Ω0.5A),电源,电键,滑动变阻器,导线若干
(1)伏特表,安培表各一个,共用器材;
(2)伏特表两个,电阻箱一个,共用器材;
(3)安培表两个,电阻箱一个,共用器材;
(4)伏特表一个,电阻箱一个,共用器材;
(5)安培表一个,电阻箱一个,共用器材;
上述改进后的实验也有利于培养学生创造性思维,并有效地巩固和应用了测量定值电阻的方法(①伏安法;②欧姆表;③替代法;④串联分压、并联分流法;⑤半偏法等)。
5、实验工具取源于生活,实验过程体现生活中的科学
物理实验教学要符合学生的认知特点,贴近学生的生活。教师要根据教学内容,有意识地精选学生生活中的事物进行实验教学。例如,在《长度的测量》的实验中,给学生准备的实验器材是笔筒,让学生用游标卡尺来测量笔筒的内、外径和深度,把学生的日常用具变成了实验器材。这些实验使学生感到物理学就在身边,利用身边的物理现象进行教学,可以活跃课堂气氛,激发学生的学习兴趣。课堂上要选取生活中常见的实例和器材,把物理教学与学生的生活体验相联系,把物理问题与生活情境相结合起来,将难以理解的物理现象以及概念原理结合日常的生活体验进行讲解,使他们充分认识到物理既来源于生活同时又是解决生活问题的基本工具,培养学生"见物思理"的学习意识。例如在进行“自由落体运动”的教学时,可从生活实例出发用实验来探索“自由落体运动”的概念。
实验1:让粉笔头和一张展开的纸从同一高度,同时下落。
(现象:粉笔头先落地,得出“重物比轻物落得快”的结论。教师强调指出这个结论与某些生活经验相符,进一步控制质量相等进行探究。)
实验2:让相同质量的展开的纸和纸团从同一高度同时下落。
(现象:纸团先落地。否定实验1的结论,下落快慢与质量无关,张开的纸受到的阻力比纸团的大,下落快慢与阻力有关,继续进行探究)
实验3:让质量不同的粉笔头和小钢球从同一高度同时下落。
(现象:几乎同时落地。肯定实验2的结论)
实验4:抽去“钱羽管”中的空气,观察无空气阻力时物重不同的物体下落情况。
(现象:“钱币”和“羽毛”同时下落。结论:物体下落的快慢不是由物重决定的。)这个实验现象和生活经验相违,此时学生的情绪反映强烈,思维活动被引到了高峰,教师引导学生对上述实验进行分析、比较和抽象,从而得出自由落体运动的概念。
6、合理运用多媒体,优化演示实验
教学中利用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段,但宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程就很难做到或达不到效果。应用多媒体展示课堂实验无法演示的微观的、极快的、极慢的物理过程,可突破时间和空间的束缚,进行逼真的模拟,灵活地放大或缩小物理场景,将物理过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强,理解透彻。
7、注重实验教学的启发性和趣味性
实验教学是以科学、简洁、美妙的实验为主要手段的教学,实验有展示自然神奇色彩的魅力,这就为我们实验教学趣味性提供可行性依据。启发性与趣味性是紧密相连的,二者有机结合,就能吸引学生,这要求我们设计实验要内容典型、立意明确、仪器简便、操作简单、现象鲜明。例如:在“机械能守恒定律”教学时,设计“铁球碰鼻”的实验,将大铁球用绳子悬挂在教室天花板上,将铁球拉离平衡位置,让铁球刚好碰到鼻子,然后释放铁球,铁球摆过去,又摆回向学生“打”来时,会不会打到呢?结果是全班同学都虚惊一场,学生顺利“脱险”。这一实验把机械能守恒定律生动形象地展现在学生面前,使学生留下深刻的印象,同时也启发着学生去思考和探索客观世界。
8、实验教学要注重学生的自主实践
物理实验教学过程中要给学生足够的自主空间和时间,满足他们的实践需求。例如,在演示惯性现象的实验中,让学生演示从粉笔下抽出纸条,开始学生抽出纸条的速度比较慢,粉笔倒了。于是有的学生会提出拉纸条必须快速、水平的方案,于是实验成功了。学生只有主动地亲身参与实验教学,才能真正掌握实验技能和方法,才能学会主动交流与合作,才能激发他们的好奇心与求知欲。
第三篇:新课程理念下的初中生物实验教学初探
新课程理念下的初中生物实验教学初探
初中生物实验一个显著特点就是直观性,它将学生不易理解的抽象知识形象化、具体化,使学生首先获得感性认识进而获得所学知识。目前,生物新课改大力倡导初中生物教师在课堂上实施探究教学。但是对于大多数初中生物教师来说,课堂上实施探究教学是新生事物,不知如何实施,所以研究初中生物实验探究教学实施策略意义重大。
一、前言
纵观当前初中实验,往往缺乏对学生思考的激发和引导,演示过程也只是单纯的教师活动。在生物演示实验过程中,大多数学生往往只是观看老师的操作,并不去关注实验技巧;只注意现象,并不思考实验现象所反映的问题。这很容易使学生陷入不分析不思考的消极学习状态之中。这样即使获得了一定的知识,也不易将知识与学生的已有经验融合在一起,更不能将学校学习所获得的知识运用于日常生活中。而探究性教学正是针对传统教学的弊病,要求教师创设一种民主、平等、和谐、自由的教学环境,最大限度的提高学生学习自由度,让每个学生的创造性都得到充分得发展。例如,在讲授如何验证绿叶在光下制造淀粉的实验时,让学生进行如下操作:将生长旺盛的盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜;选取一片叶,用黑纸片把该叶片的一部分从上下两面遮起来,然后移到光下照射。几小时后,摘下该叶片,去掉遮光的黑纸片;将该叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解于酒精中,直到叶片变成黄白色;取出黄白色叶片并用清水漂洗,然后平铺在培养皿里,滴加碘液;用清水冲洗掉碘液,观察叶片颜色的变化。然后组织学生讨论:脱去绿色的叶片遇碘后有什么变化,说明了什么问题;为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来;为什么要把天竺葵提前放到黑暗处一昼夜;为什么要脱去绿叶中的叶绿素„„通过这样的实验探究活动,学生的参与性大大提高,创造性得到了充分发展。
二、探究新课程理念下的初中生物实验教学探究
1.激发学生的兴趣是探究教学的基础
兴趣是学生学习的动力和源泉,如果学生对所学的知识感兴趣,他就会乐于观察、探索和思考,而这正是开展探究性教学的前提,也可以说是起点。作为初中生物教师要把激发学生的探究兴趣作为实验教师的首要任务来抓。例如在“探究鼠妇的生活环境”实验时,针对学生对鼠妇一无所知,更不知道从何处探究起。有的教师首先自己先捕捉一些鼠妇提前向学生展示,简单介绍它的食性及它对人没有伤害、是从哪儿抓来的等。学生对它产生了极大的好奇心,激发了学生捕捉鼠妇及完成后面的探究活动的兴趣。这种方法也叫情境激趣法。其次是矛盾、悬念激趣法。如在做“植物光合作用的产物是淀粉”的实验前,教师设置悬念:“同学们都知道用胶卷拍照,那你们知不知道绿叶也能拍照?”教师在教学中故意制造矛盾现象、设置悬念,利用学生急于知道结局、寻找答案的心理来激发学生探究的兴趣。再次是生活激趣法。如果学的知识密切联系学生的生活实际、对学生的生活有现实的指导作用,学生对它的探索和学习的积极性也会大大地提高。
2.教师指导是探究性教学的桥梁
探究性实验教学并不是教师放手不管,任由学生自行实验、自行讨论、自己完成探究活动。教师在任务在于点拨和指导,特别是对于初一刚刚接触生物课的学生,在学习方式上的转变更是需要逐步完成、需要引导的。在探究性活动的初期,作为教师要给学生示范基本程序。学生通过模仿教师给出的样式来熟悉探究活动的一般程序。例如还是上述的“探究鼠妇的生活环境”实验,教师先给出科学家对“腐肉生蛆”现象的探究过程,学生可以模仿其探究步骤设计“探究鼠妇的生活环境”的探究活动。紧接着针对学生缺乏探究活动所需要的必要的背景知识,教师提供背景资料。例如,探究“蚯蚓的刚毛在运动中的作用”实验,由于学生没有学习动物学,对蚯蚓的刚毛几乎不了解,这给学生提出探究的问题、设计探究性实验造成了很大的困难.教师应适时地给学生一个跳板:介绍蚯蚓的形态特点如体表湿润,体壁上生有刚毛,尤其要指出的是刚毛主要生长在蚯蚓身体的腹面,为什么呢?有的学生马上就会想到可能与蚯蚓的运动有关。那么它在蚯蚓的运动中会有什么作用呢?学生会很自然地围绕这个问题展开讨论并设计实验验证自己的假设。最后,是指导科学方法,重要在于如何引导学生在探究活动掌握科学方法、形成科学态度。如何分析解读实验现象和实验数据、如何根据自己的实验现象和数据得出合理的结论都是难点,这同样也需要教师搭桥铺路,即方法的指导,3.小组合作学习是探究性教学的最好形式
初中生物探究性实验实验内容多、实验器材、材料多、过程复杂,个别学生独立完成活动任务重、难度大。这时如果采用小组合作的形式不仅可以大大节约时间,而且可以提高活动效率。教师在具体操作过程中应注意几个问题:首先,初中班级人数较多,小组成员以4人为宜。因为探究活动中小组成员要分工协作,超过4人会造成有的学生任务太少,有的甚至无所事事,养成学习的惰性,无法实现探究性教学的价值。其次,组内合理分工。每个同学都在活动中承担一定任务,如在探究“影响鼠妇分布的环境因素”的活动中,有的大胆的学生负责携带、有的负责制作实验装置、有的记录、有的清洗器材,做到学生之间的资源共享,提高了学习效率。例如,在进行“植物细胞吸水、失水实验”探究时,教师安排学生在实验室利用课余的简短时间完成分组实验,并提出以下的要求:各小组所用容器的大小、水量的多少、萝卜的大小要统一;对其所用盐的分量则有不同的规定。建议并鼓励学生同时做5个(包括不放盐的清水条件下的实验),以便形成对照;测量和观察液位的变化与萝卜的变化。然后,在课堂上要求各小组将实验结果呈现出来做比较。他们不难发现——第1小组容器中原有的水溶液变少了,萝卜变硬了;第2~4小组容器中原有的水溶液变多了,萝卜变软缩了。通过观察和交流,还发现,当盐量增加到一定量之后,随着盐量的增加而萝卜软缩现象逐渐变得明显。而盐量较少时则萝卜反而类似在清水中的变化,变得硬挺。对不同组实验出现的差异,学生感到十分惊喜和迷惑,这就大大激发了他们的探究欲望。
三、结语
总之,我们所实施的初中生物实验探究教学,是始终贯穿着素质教育基本要求的实践活动,是通过实验探究教学之途径,以激发学生的创造欲望,开发创造潜能,发展思维、提高素质、培养创造力等诸方面的综合性发展为目标的探究过程;是符合现代教育思想的实验教学模式。试验证明,在初中生物实验进行探究教学,有利于提高学生的创造力。
第四篇:浅谈新课程理念下的高中化学实验教学
浅谈新课程理念下的高中化学实验教学
实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,是培养学生学习化学的兴趣和科学态度、训练学生的科学方法、启迪学生的科学思维的重要途径。实验是新课程的中心,新课程的实施是围绕着实验来进行的。在新课程理念下,化学实验教学也发生着相应的变化。
一.由教师的演示向引导学生动手实验的探究式教学转变
过去演示实验教学的模式通常为:教师按着教材向学生传授有关新知识——演示实验——学生观察实验——用实验结果验证新知识——师生作概括总结。这种教学模式过于重视知识的传授,忽视对学生能力的培养;在教与学的关系上,过分强调教师的主导地位,而忽视学生学习的主体性。新课程实验教学要求激励学生自己动手实验,老师的任务是引导、协助和点拨。要鼓励同学之间、同学老师之间的实验协作。因此教师要从根本上转变观念,在实验教学中尽量发挥实验的探究本性,增加学生动手机会,尽可能地将知识点设计成学生动手的探究性实验,引导学生做好每一个探究实验。教材中的许多地方都可以如此处理。如教材中过氧化钠与水的反应可设计成探究性实验步骤如下:(1)在试管中加入少量过氧化钠,向试管中滴入水,并立即将带火星的木条伸入试管中,观察现象并分析结论;(2)用胶头滴管吸取少量上述反应生成的溶液,滴入装有4 毫升水和两滴酚酞试液的试管中,观察现象并分析结论。又如,教材中苯酚与溴水的反应,乙醛的银镜反应,乙醛与新制氢氧化铜的反应等许多实验均可设计成探究式实验进行教学。这样,在实验结束后,学生就观察到的现象、分析的思路以及得到的结论进行相互交流、展开讨论,对出现错误和偏差的实验要进行分析总结找出失败的原因,从而培养了学生严肃认真的科学态度,实事求是的科学精神,同时提高了学生分析问题、解决问题和表达交际的能力。让学生体验、理解科学探究的方法和过程,丰富学生探究活动的亲身经历,提高学生的科学素养。
二.教师应细致地钻研新课程标准和教材,合理改进实验和补充实验
教师在平时备课的过程中要努力挖掘蕴含于教材中的可供探究的素材,在教学过程中不拘泥于教材中已有实验,对现象不明显、效果不好的实验进行必要的改进,这需要教师在课余时间多进行实验研究,反复实验,寻求现象最明显的实验途径。教师还可以将教材中可供探究的知识点设计成探究性问题通过实验进行教学,使实验贯穿于教学的各个环节。如新课的引入,重点、难点的突破,知识的深入,复习、习题、课外活动等等。如在氮气一节氮的氧化物的性质教学中,二氧化氮与水的反应教材只给出了反应方程式,没有进行实验探究,此处教师可增加探究性实验操作如下:(1)展示收集满二氧化氮的试管;(2)把盛有二氧化氮的试管倒立于水中,打开胶塞;(3)待液面不在上升时,用拇指堵住试管口取出试管,试管口向上,移开拇指;(4)向试管内的溶液中滴加紫色石蕊试液。观察现象并回答以下问题:①水面为什么会上升,颜色消失说明了什么?②松开手指后,气体由无色又恢复红棕色说明了什么?③紫色石蕊试液变红说明了什么? 通过挖掘蕴含于教材中的可供探究的素材,将本部分内容设计成探究性实验,既加强了学生的感性认识,又培养了学生严肃认真科学态度,实事求是的科学精神,同时提高了学生分析问题、解决问题和表达交际的能力。教材中很多地方可作类似的处理。在教学过程中不仅可以根据需要增设实验还可将教材中已有实验进行合理改进,如人教版教材第一册[实验2-2]可作如下改进:将一小块切去氧化膜的钠放入一段从破试管上截取的5 厘米左右的玻璃管内,用镊子夹住玻璃管一端在酒精灯上加热,等钠开始燃烧时撤开酒精灯,来回晃动玻璃管,使钠能与足量空气接触,等玻璃管冷却后观察燃烧产物的颜色。通过这种改动,得到的过氧化钠颜色纯正,避免了钠在石棉网上燃烧产生大量黑色物质对实验现象的干扰。在对教材中内容进行实验探究时,设计探究问题的难度要恰当,要符合学生的思维能力,要帮好学生打好进行科学探究必备的知识基础。通过实验,增加学生对知识的感性认识。
三.在实验教学中要注意联系生产、生活实际,拓宽学生的视野
高中学生会接触到许多与化学有关的生活问题,教师在实验教学中要注意联系生活实际,帮助学生拓宽视野,开阔思路,综合运用化学及其他学科的知识分析解决有关问题。家庭小实验就是加强化学教学与日常生活、生产联系的一种手段。实验中要不拘泥于器材、场所的束缚。勤俭节约,开动脑筋,利用身边的坛坛罐罐进行实验。例如,采取何种方法可除去饮用水中的沉淀物;发酵粉加水或加热产生二氧化碳的验证;用方便材料制作分子模型;测定雨水的PH;用食醋和纯碱稀溶液改变花的颜色;制作橘子电池;用熟苹果催熟青香蕉、绿橘子;区分毛织物和化纤织物;用草酸洗墨渍;用小苏打或面碱清洗锅碗瓢盆上的污渍;用铁刷子将铝锅擦亮后很快铝锅表面又变暗;用鸡蛋清做蛋白质的盐析与变性实验等等。课余家庭小实验的完成,不仅能验证理论知识,通过学生亲自动手实验加强化学与日常生活、生产的联系,而且在培养学生的观察能力、分析能力、创新能力、动手操作能力等多方面都有十分重要的作用。为学生提供了大量动手的机会,弥补了课堂教学的不足。充分调动学生的求知欲和好奇心,激发了学生对化学的学习兴趣,培养了学生严肃认真的科学态度。带领学生走出学校,走向社会,亲身感受化学知识的作用。另外,还可以如带领学生到玻璃厂、燃气公司、自来水厂、环保局等单位参观学习。使学生感受到化学知识广泛深刻地渗透进个人和社会生活的各个方面。利用与学生实际生活相联系,或者与学生在生活中遇到的实际问题和现象,作为情景素材创设学习情景,能够很好地激发学生主动学习和探究的兴趣,使他们积极主动地参与探究活动,体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐。
四.追求绿色化学实验,培养学生的环境保护意识和社会责任感
所谓绿色化学实验是指设计对环境没有或者只有很小的负面作用的实验。绿色化学实验是社会对化学科学发展的新要求。它对于保护人类赖以生存的环境,实现人类社会的可持续发展具有重要的意义。在化学实验教学中,应重视环保教育,意在培养学生保护环境“从我做起”以促使学生知、情、意、行统一协调发展。化学实验,特别是像制备硫化氢、二氧化硫、氯气等有毒气体,做铜与硝酸、浓硫酸的反应实验等,往往毒化教室、实验室的空气,直接影响师生健康。实验时将有害气体尽可能作化学处理,以消除或减少有害气体的排放。同时我们可向学生提出一些问题让他们思考,例如,在生产和实验过程中产生的硫化氢、二氧化硫、二氧化氮等废气,为了使它们不扩散到大气中去,你用什么方法将它们除去?在组织学生讨论的基础上最后归纳为:对于酸性物质,一般可用碱液吸收。同理碱性物质就用酸液来吸收。某些有毒物质可使它转化为沉淀或可溶物(如硫化氢可通入硫酸铜溶液中,转化为硫化铜沉淀)等等。这样使学生掌握消除或减轻环境污染的简单原理。在实际操作中我们则可将制备过程中多余的气体或反应过程中产生的有毒气体,通过导管(有些如氯化氢、氨气再经一倒挂漏斗)进入相应的吸收液。在进行化学实验时,不断改进化学实验(如用实验方法鉴别浓硝酸和稀硝酸时,铜片改用铜丝,不需反应时,只要抽出铜丝,反应即停止),尽可能采用微型化学实验(如在进行氯离子检验,碘升华实验时),这样不仅节约了药品,同时减少废液、废渣和有害气体的产生;实验后的废液,废渣尽可能回收利用(如银镜反应的废液的回收利用);若不能回收利用的,则应倒在规定的地方,以便清理。在设计实验方案时,要尽量避免使用和生成毒性较大容易形成污染的物质,尽量选择污染少的实验方案和实验装置;在无法避免使用或者产生有害物质污染的情况下,实验方案必须包括有效的保护和消害处理措施。在实验过程中,注重环保问题,不仅可以大大减少污染,而且能使学生经常地受到直观的环境保护教育。寓环境保护教育于化学教学之中是每一位化学教师义不容辞的责任。
五.发挥现代信息技术在实验教学中的作用,分解实验过程,放大实验效果
现代信息技术在化学实验教学中的应用只能作为化学实验教学的辅助手段,决不能替代化学实验。但是课堂实验教学也存在着许多的问题,如部分实验的现象不明显,效果不显著,还有一些实验的可重复性差、耗时长,课堂上难以作到随时调用;另外还有一些实验的污染大,无法在教室中完成等。实验课件的广泛应用则可以有效地帮助教师克服教学中的诸多问题,提高实验的效率。例如在“压强对化学平衡的影响”的教学中,鉴于该内容的理解难度大,可增设“改变压强对二氧化氮与四氧化二氮之间转化的影响”实验课件,运用制作的模拟动画课件,有意识地突出气体颜色的变化,增强实验中现象层次差别,同时在课件中压强对浓度、气体分子数影响的两个动画的使用,加深了学生对压强变化过程中气体颜色变化与组分浓度变化的认识,从而为平衡移动原理的认识奠定了基础。现代信息技术使化学实验教学过程和学生的学习过程具有更强的灵活性和直观性,吸引学生的注意力,激发学生的学习兴趣,学生得到了全方位的刺激和启发,轻松、愉快地获取知识,提高能力,起到传统教学所不能达到的教学效果。利用多媒体技术可以做到高密度的知识传授,大信息量的优化处理,大大提高课堂效率。
总之,在新的课程理念下化学实验教学增强演示实验的探索性,增设边讲边做实验,多采用探究法教学;积极开展研究性学习,培养学生的科学方法和实验设计、评价能力;增强实验的趣味性和实用性,努力激发学生的学习兴趣和探究热情,督促学生完成家庭实验。学生由被动、机械的操作变为主动、探究的实验,活跃了学生思维,开发了学生潜能,使学生成为了实验教学的主体,巩固实验教学效果。
(浅谈新课程理念下的高中化学实验教学由查字典化学网整理提供)
第五篇:新课程背景下初中物理实验教学探讨
新课程背景下初中物理实验教学探讨
摘要:本文围绕新课程的基本理念,阐述了中学物理实验教学存在的问题,探究新课程背景下探究实验教学改革中应该改进和完善的问题,并提出培养学生对物理实验的自主性,积极性和创造性的观点,以及辅助实验教学手段的应用和课外实验的开发等。
关键词:新课程 实验教学 实验手段 课外实验
新课程改革从实验到推广已经走过了七年多的历程。回首这七年的新课改,无论是教学思想和教学方法都有了翻天覆地的变化,让人耳目一新,给人以生机勃勃的感觉。培养出的学生思维敏捷,创新能力强,突出了学生的个性,这说明新课程改革初见成效。作为课改实验区老师的我也伴随新课改一起成长,这里我谈谈自己在新课程改革中针对物理实验教学的一些认识和体会。
为了培养学生的创新精神和实践能力,新课程标准要求:必须将学习重心从过分强调知识的传授和积累向知识的探究转化,将学习过程从知识的被动接受向知识的主动获取转化。这就要求物理教师开展好实验探究教学。
一、初中物理实验探究教学的现状
作为课改实验区的老师我访问过很多的学校,有城镇中学,也有农村中学,也和参加课改的老师们接触和倾谈的比较多。就目前而言,城镇中学的实验课开展的比较好,而农村的实验教学相对要差一些。
对于城镇中学来说,功能室齐备,实验设备、器材齐全,实验课开展较好。但是,个别老师为了赶教学进度,一味地上新课,占用学生实验的时间,学生实验开展得不尽人意。他们忽略了实验在教学中的地位和作用,“听一听,不在心;看一看,懂一半;练一练,心智能力都发展”。只有当学生自己动手做、动手练,对知识和技能掌握才牢固。
而部分农村学校的实验课就变了样。个别学校没有规范的实验室,有的学校实验器材不齐备,有的学校有实验器材却放在仓库里无人问津。实验课就凭老师一张嘴,学生实验变成了演示实验,演示实验变成了老师讲实验,实验教学就这样一而再,再而三地打了折扣。不过有的老师做得很好,在实验器材不足的情况下,千方百计想办法,从生活中找器材、找设备,自制了不少经典的实验器具。
记得我到一个偏远的农村学校去听课时,有个老师正在讲液体内部压强,在没有规范的实验器材有情况下要让学生理解液体内部压强这样抽象的知识的确难度很大。这个老师制作了个简单的器材,通过简单的实验让学生理解了“液体内部压强随深度增加而增大”。他的方法是:(如图)用一个小一点的薄壁塑料药瓶,在瓶盖上开个小孔插一根细玻璃管,用胶水把瓶盖和玻璃管间的缝隙密封,在玻璃管滴一滴红墨水柱。将这个薄壁塑料药瓶放入液体中,放到深度较大的位置时红墨水柱就升高,放到深度较小处时红墨水柱就降低。这就让学生非常容易归纳出“液体内部压强随深度增加而增大”的结论。
朱正元教授曾说过“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,的确,就地取材,随时实验,可以使学生感到物理学就在自己身边,研究物理学并不神秘,从而调动学生学习的积极性、主动性,养成实验习惯,提高实验技能,培养创造能力。
这说明实验课的开展,并不全是受条件限制和制约的,只要我们态度端正、观念明确,是可以较好地开展好物理实验教学的。
二、新课改下的初中物理探究实验改革
实验教学是研究科技、发展科技的前提,实验教学的改革将大大加强它应有的和重要的素质教育功能。目前我国正面对走向世界的重大挑战,对人才的培养也有了新的要求,我们必须对一向被人们忽视的实验教学进行改革,把它从薄弱的环节提高到重要的地位上来。
(一)新课程中实验教学必须转变实验观念
据我了解,一般的老师在物理实验教学中,更多的是把物理实验作为物理学科理论教学的辅助手段,物理实验的教育功能也仅停留在培养学生智力、操作技能、提高学习兴趣、调节课程气氛上,而忽视了实验教学对学生的非智力因素和其它素质的全面发展的重要作用。我们教育者必须努力转变实验观,要对实验教学有一个全面的和科学的认识,真正意识到实验教学本身独特而重要的素质教育功能。实验观念的转变是新课程改革中实验改革的前提和保障,思想是行为的指南,只有我们教育者的思想转变了,才会引起我们实验教学实践的转变和改革。
(二)新课程初中物理实验教学
1.定制实验探究目标
实验探究目标是整个实验教学活动的出发点和最终归宿,它对实验教学起着导向作用,它也制约着实验教学设计的方向,也决定着实验教学过程的实施和实验教学评价的开展。在初中物理课堂教学实践中,必须有合理的、明确的、细致的、可以量化的实验探究目标。说简单一些,就是要让教师自己明确这个探究实验或这节实验探究课要达到什么目的,要让学生通过实验探究掌握什么技能,归纳出什么结论。实验探究目标不宜定制过多,但要定制确切,从而发挥其在整个实验教学中的功能。
例如:有的老师只要是用到电流表的探究实验就提出“练习电流表的使用方法”的目标,用到温度计的实验就提出“练习温度计的使用”的目标等等。这样提实验探究目标那可以说就是敷衍和应付。如果在“探究串、并联电路电流的规律”中提出“练习电流表的使用方法”的目标就比较恰当,学生才学习了电流表的使用规则,理当练习;若在“测量小灯泡的电功率”的实验中提出这样的实验目标就不妥当了,因为在做这个实验之前,电流表学生已经使用很多次了,已经很熟习使用方法了,再提这个实验探究目标就没有必要了。
在初中物理新课程标准中提到,实验探究目标是让学生经历基本的科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参与和科学技术有关的社会活动,在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识。让学生具有创新意识,能独立思考,勇于有根据地怀疑,养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神;关心科学发展前沿,具有可持续发展的意识,树立正确的科学观,有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。
2.探究实验教学因素的优化
实验教学因素包括实验教师、学生、实验教学内容以及实验教学环境等,共同构建了实验教学系统。在实验教学的实施过程中,实验教师的作用至关重要。实验教师要根据具体的教学内容,灵活地选用教学方法,合理地使用教学媒体,创设适宜轻松的教学环境,充分调动学生的主动性、积极性和自主性。协调好各要素之间的关系,实现教学过程的最优化,最大地发挥实验教学的教育教学功能,从而促进学生主体的全面发展。
一般来说,实验探究课学生的兴趣是很浓厚的,学生的探究积极性是很高的,只要我们充分抓住学生的探究欲望和兴趣,合理地组织实验探究,学生的探究实验就会取得意想不到的效果。在物理实验教学中,尽可能让学生动手做实验,就应该创造条件让学生动手做,让学生在动手中观察思考、讨论分析、推理、判断,自己去发现问题、解决问题和得出结论,使实验探究的过程成为学生再发现的创新过程。例如:在学习“液化现象”时,课本上有压缩体积液化的演示实验,而没有降温液化的实验,我们可以把化学中制取蒸馏水的实验搬过来演示。而这部分教学内容刚好在初冬季节,气温较低,也可以让学生对着铁皮文具盒或玻璃窗的玻璃呵气,不一会铁皮文具盒或玻璃窗上就会出现很多小水珠,让学生体会、研究实验现象,得出结论。由于学生的个体差异,在实验分组中要注意学生的搭配,操作能力强的和操作能力差的搭配、基础知识过硬的和基础知识差的搭配。否则有的小组实验探究开展的有声有色,而有的小组却冷冷清清,一塌糊涂。
在分组实验的时候,教师不但要注意各实验小组的活动,如:各小组器材是否有问题,各小组是否动手,各小组的实验进度,各小组的实验数据等,还要对有困难的小组要及时帮助指导,还要注意到组内每个人的活动,基础好、操作能力强、性格外向的学生次次做,而其他同学坐着看,没有达到人人操作、人人动手。针对上述情况,实验教师在分组实验时可以这样安排:每次实验时,由实验小组组长任命一人为主,其他为辅,轮流做主,使全体学生的动手能力都能提高。
3.学生自主实验探究能力的培养
在物理实验中,我们可以激励学生不限于课本中的器材,将器材开放,让学生根据实验的目的和原理去设计实验,鼓励学生写出有独立见解的实验报告,然后根据不同的实验类型,在课堂上进行交流,分析得出合理的器材与步骤,这样就把以往学生抄实验报告改变为发散思维的过程,如在讲到用天平和量筒测量液体密度时,有些学生把课本中的玻璃杯换成了口杯等,在步骤上,有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入,还有些学生在步骤上先称空杯的质量,再称倒入盐水后的总质量„„等等。对于器材的选择,我们要表扬了学生肯动脑筋;在步骤上出要肯定了将盐水全部倒入的合理性,并对先称空杯后再倒入盐水称总质量的做法进行了讨论,分析这种方法在理论上是可以的,但在将杯中的盐水倒入量筒测体积时,由于杯底和杯壁还粘有盐水,使测得的体积小于杯中原有盐水的体积,会造成较大的误差。这样使学生感到有一种成就的喜悦,师生探究的快乐,极大调动了学生学习物理的兴趣,也使学生的创新能力在实验探究中潜移默化地得到培养。
4.新课程中物理实验教学应注意的几个问题
(1)选用适当的方法设计实验
设计实验的方法有很多种,合理地设计实验,是探究实验的前提。实验老师选择一定的设计实验方法,做到心中有数,不搞盲目实验教学。
实验探究设计的基本方法可归纳为下面几种:
①平衡法:用于设计测量仪器。用已知量去检测另一些物理量,例如:使用天平、弹簧秤、温度计、比重计等测量工具进行测量实验。
②转换法:借助于力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量,例如:使用电子温度计进行测量温度;使用频闪摄影探究物体的运动;研究坚硬物体的形变[用一个厚玻璃瓶,在瓶盖上开个小孔插一根细玻璃管,用胶水把瓶盖和玻璃管间的缝隙密封,在玻璃瓶中装满水并上升到玻璃管中一段,当用力压玻璃瓶外壁时,玻璃管中的水柱就会上升。(如图)]等等。
③放大法:利用迭加、反射等原理将微小量放大为可测量,例如:螺旋测微器的使用、测细铜丝直径、测一张薄纸的厚度等。
(2)新课程中物理实验要注重培养操作能力
操作能力主要是对基本仪器的使用和数据读出能力,仪器、设备的组装或连接能力,故障的排除能力等三方面的培养。
①基本仪器及规范使用。
初中物理学生实验涉及的基本仪器主要有:米尺、天平、停表、弹簧测力计、温度计、电流表、电压表、变阻器等。
其使用的规范要求:a.了解仪器的使用方法,明确测量范围(量程)和精密程度(分度值);b.对某些仪器使用前的调零或记下零点误差;c.牢记使用规则和操作程序;d.正确读取数据。
②仪器、设备的组装或连接。
要进行一个物理实验总是需要先把各个仪器、部件、设备组装起来,并要求装配和连接必须正确无误,具体要求是,布局要合理,要便于观察和操作;连接要正确、简单;实验前要检查,必要时进行预备性调节。例如:对于一个电路的连接,我们一般是让学生按照电路图从电源正极出发沿电流方向进行连接,亦可从电源负极出发逆着电流方向进行连接,连接完成后要认真检查连接的正确性,甚至进行试触,以检查连接的正确性。但是如果有的学生,抽象思维敏捷,他不从电源开始连接,也不顺着电流方向或逆着电流方向连接,只要他连接正确,我们也不要批评他,反而要给予肯定。
③探究实验故障的排除。
实验中的故障排除,不但是一种操作能力。它涉及对实验原理的掌握程度,分析处理问题的方法,对各部件工作情况的了解等,是一种综合运用能力。例如:
如图所示是小王同学连接的实验电路,当开关闭合时,两个小灯泡都不亮,小王用一段导线来检查该电路的故障。用电压表并联到L1两端,电压表无示数;用电压表并联到L2两端,电压表仍无示数。则电路的故障可能是什么?这是一个综合性强的问题,要涉及到很多知识。比如:串联电路的电压特点;电压表的操作规则等等。
(3)新课程中物理实验要注重培养观察能力
中学物理实验中的观察是一种有目的、有计划而且比较持久的思维知觉。一般需要重点观察实验的基本仪器、实验的设备和装置,实验中的各种物理现象和数据、图像、图表,以及教师的规范化操作等。
物理实验观察,通常采用的方法有:比较观察法和归纳观察法。
①比较观察法:人们认识事物、现象,往往是通过对两个事物、现象的对比,或把某一现象发生变化的前、后情况进行比较来实现的。
例如:在学习沸腾现象时,可以观察液体沸腾前和沸腾时的情况进行比较,细致、敏捷、全面、准确地得到沸腾含义;我们还可以人为地控制条件,使液体分别在常压、加压、减压的比较下沸腾,总结同一种液体,沸点随外界气压变化而改变。
②归纳观察法:总结一些现象的一般规律,反映现象的实质时,或研究一些涉及变化因素较多的问题时,通常采用归纳观察法。即,通过对个别现象分别进行观察,得到一些个别的结论,再分析、归纳,从而得出一般规律。例如:我们做滚摆实验时,通过观察滚摆在上升和下降时速度的变化来分析它动能和势能的转化。
三、辅助实验手段的应用
(一)多媒体辅助实验教学
多媒体辅助实验教学是采用直观方法展示事物的本质和内在联系,它具有声像并茂,形象鲜艳,再现迅速,感染力强,能突破时空限制等特点,并适合青少年的年龄特征,极大地提高了学生的学习兴趣。它的运用弥补了传统实验教学的局限性,能充分地把教师、学生与实验融为一体,增加了演示实验的可见度和清晰度,提高了学生的多种感官效能,降低了学生的感觉阈限,让多媒体辅助教学与实验演示产生珠联璧合的最佳效应,是其它方法难以做到的。
1.多媒体辅助实验教学提高实验的可见度和清晰度。
对实验过程和现象的观察是物理实验教学的重要环节。借助多媒体辅助实验教学为学生创设观察的通道,将实验现象投影放大,能增加可见度,缩短观察时间,提高实验效果。
例如在做“海波的熔化”的演示实验时,我们会遇到几个问题。
一、远处的学生看不清海波状态的变化和温度计示数的变化;
二、由于海波纯度的影响,固体海波在温度未达到48℃时就开始熔化了。把海波熔化的实验做成CAI课件,就可以让所有的学生看到在理想状态下的海波熔化现象了,这对学生理解晶体熔化时温度保持不变有很大的帮助。
当我们向学生展示一些较小或复杂的实验器材时,常常会担心学生看不清楚而不能认识各部分的名称。例如:我们在教学认识内燃机结构时,即使我们用内燃机模型给学生讲解,但可见度仍会让部分学生分不清各部分的名称。我们借助CAI课件和Flash动画来讲解内燃机的结构就容易的多了。老师讲得轻松,学生理解也快,这就大大地降低了实验的难度。
我们在演示动能和弹性势能相互转化的实验时,会遇到这样的问题,由于木球撞击弹簧片、弹簧片弯曲形变、弹簧片恢复形变反推木球的过程发生时间太短,学生根本就看不到实验现象。通过CAI课件,可以把实验的过程放慢,让学生看到木球慢慢地撞击弹簧片,弹簧片慢慢变弯曲发生形变,老师再暂停动画讲解:此过程中木球的动能转化为弹簧片的弹性势能;老师再接着放动画,弹簧片恢复形变,将木球反弹回去,此过程中弹簧片的弹性势能又转化为木球的动能。这样通过CAI课件的慢放,学生也就详细地看到了整个实验的过程,较容易理解其中的能量转化。
2.多媒体辅助实验教学增强演示实验的效果。
部分物理演示实验可见度小,演示效果不佳,很难突破教学难点和重点。尤其是后排的学生很难看清实验操作的方法和发生的现象,影响学生情绪,也影响了实验教学的效果。借助多媒体辅助实验教学使学生容易理解和接受。
例如:学习“牛顿第一定律”中的演示实验,演示在三种情况下(平面上铺毛巾、白布、木板),同一辆小车保持从同一高度由静止开始下滑,观察小车在三种不同物体表面上的运动情况。实验演示效果并不理想,只是从生活经验中得到结论。把它制成CAI课件,学生非常直观地看到了平面越光滑,小车在水平面上滑行得越远。在此基础上,学生很容易理解牛顿第一定律所说的“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止或匀速直线运动状态”。
3.多媒体辅助实验教学可优化实验操作步骤的讲解。
将实验指导,规范的操作方法制成CAI课件,这样就把实验过程清楚地显示出来,优化了实验操作步骤的讲解,使学生对操作步骤和方法以及操作要领获得深刻印象,在操作的同时,对照投影内容及时调查,较好地解决了用大量时间去讲解实验步骤的问题。使学生有充足的时间动手操作,同时教师也有时间深入到学生中去指导,提高实验的成功率。
例如:用伏安法测电阻的实验中,要分别观察电流表、电压表,调零电流表、电压表,移动滑动变阻器等等,中间实验小步骤多,难度较大,把它制成CAI课件在屏幕上显示并结合讲解,使学生较好地、较快地掌握实验步骤和方法,这样学生的操作速度加快,错误减少,大大节约了时间,成功率明显提高,多数同学获得较为满意的效果。再如:用电流表测电流实验时,对电流表的使用初学者经常出错,通过CAI课件显示出电流从正极流入,负极流出,电流表串接,根据量程正确读数,如果并接或反接易烧毁,用其它颜色强调量程,这样比较形象、直观,使学生留下深刻的印象。
(二)数码展示台辅助实验教学
多媒体辅助实验教学形象、直观、可见度大。但有它的缺点,那就是容易让学生产生不真实的想法,很大程度上降低实验的真实性,所以多媒体辅助实验手段不能代替演示实验。
我们在演示一些微观的、不易观察的实验现象,为了让学生能够更清晰、更直观地观察实验器材和实验现象,我们对所演示的实验进行数码投影不防是个好办法。它可以把实验器材放大,形象在展示在屏幕上,还能把实验过程、实验现象实况展示在学生面前。
例如:使用螺旋测微器来测量,教师拿着螺旋测微器讲其组成、结构和工作原理以及使用方法,由于可见度小,收效甚微,而把螺旋测微器放到数码展示台上投影到屏幕上给学生讲解其结构和工作原理,学生就容易接受多了。在使用时,旋动旋转旋钮和微调旋钮,测微螺杆向右移动的距离就是所测长度,这个距离的整数部分由固定刻度上读出,小数部分由可动刻度上读出,用一根钢针指着进行读数,使学生观察得清清楚楚,很快掌握其使用方法。
再如:磁场的演示实验。过去我们的做法是,先把六个小磁针放在讲桌上围成一个圆圈状,中间放一个条形磁铁,观察小磁针南、北极的方向变化。但是,由于讲桌较高不利于学生观察,前排学生能看得见一些,后排的学生就一点也看不到了。为了解决这一问题,我把这个实验放在数码展示台上做。具体做法是,在展示台上铺一张纸(避免实验器具划伤展示台),将六个小磁针放到展示台上围成一个圈,介绍完实验原理及小磁针南北极后,把条形磁铁放在小磁针围成的圆圈中间,这样实验现象即可通过展示台投影到屏幕上,实时、准确地呈现出实验现象,全体学生都可以清晰及时地观察,而且还有助于激发学生的观察兴趣,集中学生的注意力。
将电教媒体科学地运用于中学物理实验教学,与实验教学相互交融,有机结合,将弥补实验操作中由于器材、环境等原因造成的不足,是提高中学物理实验教学质量的有效途径。
四、课外实验的开发
新课标提出这样的理念:从生活走向物理,从物理走向社会。物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。通过从自然、生活到物理的认识过程,激发学生的求知欲,让学生领略自然现象中的美妙与和谐,培养学生终身的探索兴趣。
物理课由于实验多,往往是学生最爱上的课,注意力最集中的课。但是长时间的一成不变,学生的兴趣也会大打折扣。多开展课外实验,是课堂实验的有效补充,也让物理学更贴近生活,让学生感到物理就是身边、科学就在身边。我常常在备课时就设计了一些简单课外实验,让学生下课后、回家后去做。不但可以巩固基础知识、培养学生的能力、激发学生的兴趣,最大的好处是让大多数学生有成就感,其效果胜过做几道书面题。
在学习了光的色散后,我发现很多学生很快就忘记了白光由七种色光组成的。于是我就利用活动课的时间带着学生做了一次人造彩虹。烈日下,我端着一碗水和学生来到操场中间,学生们用各种眼神望着我,怀疑的、惊奇的、钦佩的。我用力喝了一口水,使劲喷出去,阳光下,一道小小的彩虹瞬间出现在我喷出的水雾中。学生那个兴奋劲足啊!一阵狂呼,校长还以为出了什么事。之后,学生各自端一碗水都来研究这人造彩虹,居然还有学生总结出要背对阳光才能看见彩虹的结论。从此,在学生的心中彩虹再也不是科幻中描述的那么神奇了。
在学习了物体的浮沉条件后,我安排学生回家用盐水和鸡蛋继续做实验。第二天,有个学生拿着一个鸡蛋来找我,说:“老师,为什么我家的鸡蛋不沉于水?不是说鸡蛋的密度大于清水的密度吗?”这可为难我了,望着这奇怪的鸡蛋,还真不好给学生解释。突然我想起小时候帮父母收稻谷时水田中那一个个漂浮的臭鸭蛋,终于有了答案:“你家的鸡蛋变质了,臭了。”学生小心的敲破蛋壳,一股臭味喷了出来,我们都笑了。
课外小实验及小制作是课内演示实验、学生实验的有效补充,是以学生独立为主的实践活动。在选题、取材、时间、空间上都比课堂教学有更大的灵活性,可以在相当大的程度上让学生独立操作、独立思考和独立解决问题,因此有利于学生施展聪明才智,培养能力,发挥创造力。学生从独立实践中,能够不断获得正反两方面的经验和教训,这是教学手段所无法传递的教育信息。
实验探究能力很大程度上影响了学生将来的发展方向,世界上许多发达国家重视实验教学的经验值得我们借鉴。德国物理教育界流传着这样一种说法:“没有实验的课,不算是一堂成功的课”。德国的物理教师除了极少数纯理论课没有实验外,一般每堂课要做2-3个实验。美国物理教师更重视实验探究,在他们上的每一节课中至少要做一个实验。有的是课本上要求的实验,有的是他们自己设计的实验,学生课堂上动手活动量较大,有半数以上的课是在实验室渡过的。可想而知,实验探究教学在中学物理教学中的重要地位。大量的信息资料显示:没有一定数量、质量演示实验的物理课是不成功的课;学生实验开展得不好的物理教学不能称其为合格的教学。
参考文献:
[1]马世红.设计性研究性物理实验的实践情况[J].物理实验,2004.11