第一篇:《中学物理实验教学研究》教学大纲
课程名称:中学物理实验教学研究
一、说明
(一)课程性质
实验是物理学研究的基础,中学物理教学必须以实验为基础。加强实验教学不仅是向学生传授知识的需要,而且是培养学生能力和良好品德素养,促进科学世界观形成的需要。离开了物理实验,物理教学的目的和任务是很难完成的。要想提高中学物理教学质量,必须提高实验教学质量,而实验教学质量的提高很大程度上取决于教师的实验技能以及对中学物理实验研究的深度和广度,取决于实验教学的能力。加强物理实验和教学的研究对于促进物理教学及其改革具有重要的意义。改变当前的教学现状,在实验教学中切实培养学生的实验能力,是教育工作者共同的意愿和为其努力的目标。
本课程可以在一定程度上对教师的工作与学习起指导与帮助作用。作为一名已经走上教学岗位的中学物理教师,必须贯彻以实验为基础的思想,掌握必备的实验技巧,具有一定的实验素养和从事实验教学研究的能力,才能适应21世纪的教学工作。因此,在继续教育的学习中,在职教师必须在实验、技能、教学方面不断学习和提高,开展和加强中学物理实验教学研究工作。
(二)课程目标
1、理解实验在物理教学中的功能
2、掌握实验教学的教法
3、了解实验教学的设计原则
4、了解计算机辅助实验和一些虚拟实验软件的应用
5、探索实验能力的评价方法
(三)课程内容
本课程主要介绍物理实验的设计与教学的相关内容,主要包括:物理实验教学研究概述,物理实验教学技能,演示实验的要求与教学技能训练,学生分组实验的要求与教学技能训练,中学物理课外实验与教学技能训练,物理实验教学的考核与评价,物理实验教学中的信息化。
本课程包含的内容比较多,其中在第三章演示实验的要求与教学技能训练里包括了运动位移、时间关系和牛顿第二定律演示实验摩擦力和平跑演示实验、静电演示实验、电磁综合演示实验、阴极射线管、稀薄气体放电演示实验/光路的演示与相差分析。在第五章学生分组实验的要求与教学技能训练里,包括了重力加速度测定方法的研究、碰撞与动量守恒研究、验证牛顿第二定律实验、伏安法测电阻和小灯泡功率实验、测电池电动势和内阻的设计与实验、用油膜法测量分子的大小实验、透镜成像与干涉、衍射教学研究。
(四)教学建议
1、培训对象:适于高级中学物理教师选修。
2、学时数:30学时。
3、教材:自编教材。
4、教学设备:多媒体教室
5、考核要求:写一篇不少于3000字的论文或一篇实验教学设计。
6、课程类别:专业课。
二、教学纲要
第一章 物理实验研究概述(3课时)1.1 物理实验教学研究课程的目的
1.2物理实验在物理教学中的地位与作用 1.3物理实验教学中的科学方法教育 第二章 物理实验教学技能(4课时)2.1 物理教学实验的类型及作用 2.2 演示实验教学技能 2.3 学生分组实验教学技能 2.4 随堂实验教学技能
第三章 演示实验的教学研究与教学技能训练(6课时)3.1利用斜面、小车等验证牛顿第二定律演示实验 3.2 摩擦力和平抛演示实验 3.3 静电演示实验 3.4 电磁综合演示实验 3.5 几何光路的演示实验 3.6 阴极射线管的演示实验
第四章 学生分组实验的要求与教学技能训练(7课时)4.1 重力加速度测定方法的研究 4.2 碰撞与动量守恒研究 4.3 阿基米德原理实验研究
4.4 伏安法测电阻和小灯泡功率实验 4.5 测电池电动势和内阻的设计与实验 4.6 用油膜法测量分子的大小实验 4.7 利用双缝干涉测定单色光的波长
第五章 中学物理课外实验研究(3课时)5.1 中学物理课外实验的意义和作用 5.2 中学物理课外实验活动的实施原则 5.3 中学物理课外实验
第六章 物理实验教学的考核与评价(4课时)6.1物理课程标准对实验教学评价的要求 6.2物理实验教学评价的内容
6.3物理实验教学评价的类型、方式、方法 6.4物理实验教学评价的命题要求及改革 第七章 物理实验教学中的信息化(3课时)7.1物理教学演示中的信息化 7.2物理实验中数据采集的信息化 7.3物理实验数据分析的信息化
三、参考文献
[1] 张德启,李新乡,陶洪,王崇光,物理实验教学研究[M].科学出版社.2005.[2] 安忠,刘炳升,中学物理实验教学研究[M].高等教育出版社.1986 [3] 刘炳升,仲扣庄,中学物理教师专业技能训练[M].高等教育出版社.2004 [4] 代虹,刘桂荣,多媒体手段在中学物理实验教学中的应用研究[J].教学仪器与实验(4),2004 [5] 中华人民共和国教育部,普通高中物理课程标准.人民教育出版社.2003 [6] 陶洪,物理实验论[M].高等教育出版社.1996 [7] 马雄,王黎智,马力等,物理实验设计与研究[M].高等教育出版社.2001 [8] 类维平,物理实验教学技能[M].东北林业大学出版社.2004 [9] 罗星凯,中学物理疑难实验专题研究[M].广西师范大学出版社.1998 [10] 李春密,孙佩雄,杨志祥,中学物理教学法实验研究[M].天津教育出版社.1998
第二篇:中学物理实验探究式教学研究
陕西理工学院毕业论文
学生姓名 李哲哲 学号 1210014069 所在学院
物理与电信工程学院
专业班级 物理1202班 指导教师 唐 洁 完成地点 陕西理工学院
题 目 中学物理实验探究式教学研究
2016年6月6日
陕西理工学院毕业论文
中学物理实验探究式教学研究
李哲哲
(陕西理工学院物理与电信工程学院物理学1202班 陕西 汉中 723000)
指导老师:唐洁
[摘要]随着我国教育体制改革的不断深化,中学物理实验探究式教学是我国基础教育改革的重要内容之一,它集中体现了现代教育理念,反映和回应了时代对教育的需求,有着十分重要的教学与发展价值。从探究性教学的特点和类型出发,立足于中学物理实验教学的实际,提出中学物理实验探究性教学的必要性和可行性,并简单介绍了中学物理实验探究式教学的研究背景、教学过程、教学设计以及其价值。
[关键词] 探究式教学 实验 探究 创新 中学物理
引言
在目前中学物理教学中,实验教学的地位越来越重要。这主要表现在:新课程标准对学生的物理实验能力提出了更高的要求;学校和教师为学生提供了更好的实验环境;学生可以有更充足的时间进[1] [2]行物理实验。物理实验是一个探索过程,是一种认识和理解世界的方式。国外物理实验探究式教学是在教学过程中,充分结合演示实验和学生分组实验,整个教学过程都已实验为基础,培养学生的探究和创造能力。国外的发展趋势为物理授课在专用教室进行,运用现代化实验手段;物理演示
[3]实验使用低值高科技方式;在物理教学中贯穿探索式,注重以实验为基础。在国内,传统的教学中,实验只是一种辅助教学手段,而在探究式教学中,实验则成为主要教学手段,在整个教学过程中至始至终的贯穿,是对物理情景进行创设,对物理问题进行探索的主要渠道。我国中学物理实验主要重视演示实验,实验教学类型较为固定规范,且偏重于验证性实验,侧重实验在理科教学中的认识功能和动机功能,实验内容取材多重于概念、理论等科学知识方面,实验手段比较传统,但联系生
[4]产、生活、社会实际和具有实用价值的内容偏少,引进现代先进实验手段的内容则更少。在实验教学中要整合传承性教学与探究教学,使重知识、重传授、重间接经验的传统教学与重能力、重探究、重个性直接经验的现代探究教学得到有机结合,从而发挥实验探究式教学的最佳功能,以有利于培养学生的创造性思维及动手能力。因此,在中学物理实验教学中实施探究教学是必要的。根据物理实验在物理学科及其在实施素质教育和创新教育中的地位和作用,从探究式教学特点和教学出发,简单的论述了在物理实验中探究式教学的必要性。在目前的物理实验中,中学物理实验教学难以发挥它应有的作用,学生的主体地位没有得到重视,学生缺乏主动探究的热情和欲望,忽视了实验对学生科学思维方法和创新能力的培养。为了使学生在物理学习方面做到自主学习、积极参与、乐于探究、勇于实验、勤奋思考,因此选择这一课题。改革开放的深入进行不仅提高了我国国民经济水平,也在很大程度上改变了国民的传统观念,以往那种“填鸭式”的教学方法正在被越来越多的人所抛弃,素质教育、综合能力培养开始得 到大多数人的认可和支持,政府对于素质教育的提倡和新课改的实施就是这种社会思潮变化的现实体现.探究式教学是一种新型的教学方法,该模式以问题为导向, 通过对各种探究性科学行为的模拟,使学生在积累知识的同时能够提升自己的探究能
[5]力,加深对于知识和科学现象的理解。中学物理实验探究式教学的提出
随着新课程全面实施,新课程理念指导着课堂教学发生着巨大的变化。中学物理实验作为物理
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第三篇:第十六章 中学物理教学研究(精选)
§16.1教学研究过程概述
教学研究过程,就是对教学中的问题进一步探索和认识的过程,它应该遵循一般的认识规律.
教学研究过程,大体上包括发现问题、收集资料、深入探究、实践验证四个阶段.
1.发现问题
一切研究工作都开始于发现问题.为了解决问题,才需要进行研究.因此,教学研究的第一个阶段就是认清教学过程中的矛盾,即发现教学中的问题.
物理教学中的问题,有大有小.大到有关方向性的问题,如物理教学为谁服务?是为升学应试服务,还是为提高学生各方面素质服务?小到一些具体的教学问题,如何讲好某一概念?如何做好某一实验等等?
2.收集资料
确定了要研究的问题,就必须了解关于这个问题的各方面情况,占有大量的事实、材料和数据.
3.深入探究
在占有丰富资料的基础上,进行分析、综合、抽象、概括等思维过程,由感性认识上升到理性认识,得出结论,并提出解决问题的设想、改革方案等.
4.实践验证
经过深入思考、研究得出的结论是否可靠、可行,必须付诸于实践,用实践检验.
以上所述教学研究过程的四个阶段,并不是绝对的顺序,允许交叉、同步,或交叉、反复地进行.
应当指出:一个教学研究项目,可以是包括上述四个阶段的全过程,也可以是在其中的一个或两个阶段里进行工作,并取得成果.然而,无论教学研究的课题是大、是小,其共同的特点是:
第一、具有明确的目的和理论的指导
研究的课题,是教学实践中需要探讨、解决的问题,具有明确的目标,而且都是以物理学和教育理论为依据.
第二、具有周密的计划和实施步骤
对研究的课题,都要制订出周密的研究方案和实施步骤;通过各种途径,收集资料;控制无关因素或次要因素,进行系统地观察、测量,作好记录和数据处理;认真分析、概括,作出科学的结论.
第三、需要反复地在教学实践中验证
一个科学的结论,只有通过多次的实践或使用,证实其有效、可行之后,才能确认它在一定范围内具有现实意义.
§16.2中学物理教学研究课题的选择
按照一般科学研究的分类方法,中学物理教学研究的课题,也可分为基础理论研究课题、应用性研究课题和开发性研究课题.
1.基础理论研究课题
基础理论研究的范围十分广泛.从中学物理课程设置、物理教材建设,到物理学习方法、物理教学方法等,其任务是探索中学物理教学过程中各个有关因素相互联系及其变化的规律,为解决教学实践所提出的问题提供理论依据.
基础理论研究课题的特点是探索性强,不确定因素多,研究周期长.
2.应用性研究课题
应用性研究课题是根据教育理论和物理教学理论研究的成果,运用于教学实践,探索提高当前中学物理教学质量和教学效益的研究课题.着重于研究如何把教育理论转化为具体实施的教学方案和具体方法的尝试.如中学物理教学中怎样进行思想教育;如何激发学生学习物理的兴趣、发展智力、培养能力;中学物理教学方法改革实验研究;中学物理教学质量评估;中学生学业成就评定等等.
应用性研究课题的特点是实践性强.其研究成果具有现实意义,有利于理论的深化和验证,有助于提高当前教学教益.
3.开发性研究课题
开发性研究课题是运用物理学、教育学、教育心理学的理论知识,结合实际需要,设计、试制新的教学材料,开辟新的应用领域的研究课题.例如新仪器的试制,各种教学软件的设计、制作等,都属于开发性教学研究课题.
以上三种教学研究工作,是相互联系、相互渗透、相辅相成的.前者的研究成果,有赖于后者的研究去实现,并在实践中不断检验和发展,并作为后者研究的依据;后者的研究成果,又不断为前者提出新的课题,充实其内容.
应当强调指出:正确地选择研究课题,对研究工作的进展速度、成败,具有决定性意义.
选择研究课题的原则,主要是需要与可能相结合,而且预期的成果要有“新”意.即
一、需要性原则
研究课题,应当是物理教学领域中需要认识和需要解决的理论问题或实际应用问题.
物理教学研究的选题,必须理论联系实际,既要讲清道理,又要达到解决问题的目的.也就是说,选题要具有理论意义或现实意义.
二、可能性原则
研究的课题,应当是研究者所熟悉的领域,而且具有可行的条件保证.也就是说,研究者在自己熟悉的范围内和现有的条件下,经过努力可以达到预期的目的.
三、创新性原则
研究的成果一定是要在原有的基础上有所提高,有所创新. “新”字的含义,低标准是“与众不同”,高标准是“前所未有”.也就是说,研究者通过研究,要提出自己与前人不同的观点,或不同的方法,或不同的结论.
一个人研究的课题,题目宜小不宜大,最好是“小题大作”.这样,将会在某一个小的方面深入下去,有自己独到的见解,从而满足上述选题的三个原则.
为了达到上述要求,选择研究课题应作好如下工作:
首先,深入到教学实践中进行调查,并广泛地阅读文献资料,了解目前教学中存在的问题和研究现状.
其次,在了解情况的基础上,结合自己的兴趣、力量和现有的条件,确定研究课题.
最后,写出开题报告,根据现状的分析,论证该课题的研究对物理教学理论或实践所起的作用,说明客观需求的现实意义;根据现有的研究成员、资料、设备的条件,说明完成研究任务的可能性;制订出具体的实施手段、方法和步骤,以及完成的期限.
§16.3教学研究的方法
教学研究常用的基本方法有调查法和实验法.教学研究的大部分课题都可以用这两种方法.
一、调查法
调查法是一种间接观察法,它通过各种方式,有计划、有目的地了解教育、教学工作中某一方面的现实情况.通过调查,可以知道过去在这一方面已取得了哪些成绩,有什么经验教训,弄清楚尚存在的问题,找出发展的趋向.在分析研究了大量事实的基础上,还可以概括出教育、教学中的规律性问题.调查法有三个优点:①以间接的方法研究教育、教学现象,可以不受时间和空间的限制;②可以通过如访问、座谈、问卷等方式,向熟悉研究对象的第三者或当事人了解情况,也可以通过测验、收集书面材料等途径来了解情况,或者采用查询汇集有关资料,从而掌握教育、教学现状;③方法简便易行.
运用调查法进行研究,一般可分成四个阶段:
1.确定调查课题,制订调查计划
调查前,先要明确调查的目的、要解决的问题(即要确定研究课题).然后,确定调查的范围和调查对象(即确定取样与过程),并制订调查计划.
调查计划,一般应说明以下几个问题:(1)调查课题和目的;(2)调查的对象和范围.要写明在哪一个范围、哪一些人中进行调查研究,或是根据哪一种抽样的方法确定调查对象的;(3)调查的手段和方法;(4)调查的步骤和时间安排.要写明调查分几步进行,每一步骤的具体内容和时间安排,以及完成的最后期限等.调查计划在具体实施中,由于研究人员的认识发展和情况的变化,初步制定的计划,应进行必要的修改和补充.
2.收集材料
收集材料是调查的关键环节.调查者要充分设想课题所需要的材料以及可获取材料的途径,要充分估计问题的困难性,并寻找解决的办法.要确定调查手段,采用问卷、开调查会、还是进行测验,或这几种手段的综合运用.其次,要拟出调查的问题和调查表格、谈话提纲或测试题目等. 此外,在收集材料时应注意:(1)调查材料应实事求是地记录下来,不能主观取舍,为观点去找材料.(2)在收集材料时,不要把事实和意见混在一起,因为意见往往带有主观色彩,还需加以鉴别.对被调查者提供的材料,要进行核实.(3)要尽可能采用多种手段收集广泛的材料.
3.整理材料
调查后,收集到的原始材料必须进行整理分析,使之系统化和条理化,弄清材料之间的相互关系,找出存在的问题和矛盾,应注意检查材料的可靠性.
4.总结、撰写调查报告
对教育、教学调查的课题作出结论,并进行理论分析.它是整个调查研究的决定一环.
调查的方式很多,如观察(包括长期跟踪观察)、访问、开调查座谈会、发书面问卷、测验和查询汇集有关资料等.
问卷法也叫填表法,是研究者为了解某些事实或意见,向被调查者分发印好的问题表格,要求填写事实或意见,用书面形式进行调查的一种方法.对于一些比较简单的或具体事实性的问题,用这种方法调查最好.它的优点是简单易行,省人力、省时间,省费用,且调查面广,可以在最短的时间里收集到范围较广的材料.可允许填表人用无记名方式填写,如果组织得当,获得的材料可能比谈话法全面而真实.
调查可分为全部调查、抽样调查和分类调查三种.有时,全部调查难于做到.在采用抽样调查、分类调查时,就一定要注意调查对象的典型性,调查的价值在于选择对象的代表性.例如,我们要调查某种新的教学方法在若干所中学高一年级物理课的试验效果,以及各个阶段学生的物理学习成绩.由于参加试验的学生人数太多,难于全部调查统计,就可采用抽样的方式.一种较简单的方法,是把试验学校的各个班级按学号选 1、6、11、16、21、26、31、36、„„等学生作为调查对象,这是一种随机抽样法,它的优点是能避免某些人为因素的干扰.如果试验学校的个数较多,学校层次又不一,这时可把各学校分为上、中、下三类,每类任选一、二个中学,每个学校再选一个中等班级来进行考试统计.
调查必须是在正常教育、教学环境中,对研究对象作详细的考察和记载.
二、实验法
实验是观察的最重要的补充,是更精确的有组织的观察.教育实验是用人为控制某种因素,建立实验条件,对某种教育和教学方法或方式进行研究的方法.实验法的核心问题是如何控制所要研究的因素以外的其他各种干扰因素或变化因素.实验时,要先根据实验的目的和提出的问题,考虑把什么作为实验变量(例如考虑课堂学生物理小实验的教学效果),以及如何操作和控制实验变量.然后,确定实验对象的多少.若要求精度高些,实验对象一般也要相应多些,但要从实际出发.而后进行实验编组.通常采用单组法、等组法、整组法三种方法.
单组法是通过一个组进行实验.例如,在某个班级中采用某一种教学方法,在保持其他条件尽可能不变的情况下,进行前后对比分析.这是最简单的实验方法.
等组法在教育实验中通常称为对照实验.一个是对照组,作为比较的标准,另一个是试验组,要通过某种实验步骤以确定它对试验组的影响.这两个组的条件应基本相同,才便于比较和有利于得出科学的结论.例如教师在一个班级中采用某种教学方法,而在另一班级仍用原来的教学方法,实验后进行对比分析.等组法的分组可以有意抽样分组(这里掺有若干主观性),可以随机抽样分组,也可以采用配对分组.例如按成绩先后次序排列,若分两组,可作如下编排:
A组:2,3,6,7,10,11,„„ B组:1,4,5,8,9,12,„„
各组的差异(可用平均差或标准差来计算)力求相等.
整组法是综合上述两种方法.随意确定A、B两实验组.第一次A组用(甲)法,B组用(乙)法,教学后进行效果测定;第二次A组用(乙)法,B组用(甲)法,教学后进行第二次效果测定.综合两次效果统计,比较(甲)法和(乙)法的差别,整组法由于把其他差异平均分配给各实验因子,所以比较精确,但是实验比较麻烦,周期也比较长.
三、经验筛选法
经验筛选的过程,实际上就是对教学实践中创造的经验进行思维加工的过程,也是深化认识的过程.它的直接目的是弄清某种教学措施对教学过程所产生的实际效果,从而改进教学实践.而进一步通过筛选,还可以探索教学规律,形成一定的教学理论,或为理论研究提供原始材料.
经验筛选工作的一般工作程序:
(1)总结先进的教学经验,系统整理这些经验.运用教育科学的基本理论和中学物理教学法理论,对这些经验加以分析,并在此基础上制订出筛选计划.
(2)按照计划,选择一些班级在授课中组织实施.
(3)组织有经验的教师队伍,对实施过程进行主客观评价.
(4)总结.对原有经验淘汰、优化和发展.
(5)重复计划和试验.
经验筛选法的流程如下图:
§16.4研究结果的分析撰写研究报告
调查和实验所取得的结果和数据,要进行整理和分析.分析可分定性分析和定量分析两种.数据的处理可用图表法或用数据统计进行整理.
图表法有统计表和统计图.所谓统计表,是指主要用数字表明所研究现象的表式.它由统计指标和被说明事物两部分组成.由于统计表是通过表格的形式把大量的数量资料系统地、集中地组织起来,就使我们便于对照、比较,从而为我们分析、综合数据,发现现象之间的联系和规律创造了条件.它的优点是给人一目了然、清晰简洁的印象.统计图在教育科研中常用到的形式有:条形图、圆形图、直方图、曲线图和散点图等,它能把事物表现得更为形象生动,其缺点是不容易精确且较费时.
例如,某教师对所授高二物理的两个班级中,分别用讲授法和边讲边实验的两种教学方法进行研究,两个班级的基本条件相同,采用等组法,同时进行试验.经过一定阶段后,进行测验,成绩列表统计如下:
表1
教学方法
人数
成绩均数
讲授法 40 73.43
边讲边实验法 38 80.51
表2
教学方法
人数
成绩均数
基础题
分析题
判断题
思考题
讲授法 40 18.50 12.15 10.90 31.88
边讲边实验法 38 18.54 12.33 12.28 37.41
又例如,调查九所中学各个年级学生对物理学科的兴趣,用分层随机抽样问卷法,调查了1941名学生,对物理学习作出感兴趣的反映有23.8%,作出不感兴趣的反映有6.5%.各个年级学生对物理感兴趣的反映可作图如下:
数据统计处理,要运用数理统计方面的知识.进行数理统计之后,还要进行分析和综合,归纳和演绎,比较和类比,得出一定的结论.这样的结论就不是主观武断的,而是比较客观公正的.
§16.5撰写研究报告和学术论文
研究报告和学术论文,都是研究工作结果的科学记录,它们是研究某方面问题的结论,或是针对某问题发表的学术性文章.就其内容要求和表达形式来看,二者是有所不同的.
一、研究报告
研究报告是对某个问题进行研究工作的如实记载.它必须反映研究工作的全过程,即研究的课题及其目的意义、研究的方法、研究的结果等.研究报告可以表明研究者对研究课题所持的观点和所采用的方法.一篇良好的研究报告,必须具有一定的理论价值或实用价值,即在理论上站得住脚,在实际中能被人应用.
撰写研究报告没有统一的格式,但一般来讲,总有以下几个部分:
1.前言(引言)或问题的提出:研究该课题的目的、意义;
2.研究方法;
3.研究结果的显示及分析;
4.讨论;
5.结论;
6.参考资料.二、学术论文
学术论文是对某个问题具有自己见解或创造性研究成果的科学总结.它是将研究过程中取得的充分资料、数据,经过科学的分析、概括、判断、推理等加工处理,形成论点,作出结论.
对于学术论文,不仅要求具有客观性、可靠性和再现性,还应要求具有创新性.这就是说,要求实事求是,论点明确,准确、鲜明地表达创新的成果.
学术论文的内容,一般包括:摘要、前言、正文、参考文献.
论文摘要是论文基本内容的简介.要求简短、扼要,说明论文的目的、依据和方法、成果和结论,重点是概述论文的要点和主要结论,特别是写出研究成果的独到之处.
论文的引言(前言)是论文的说明.要求介绍前人在本课题已有的工作,也可以对其有所评述,从而阐明本文的目的、意义和所要解决的问题.
论文的正文是论文的主体.阐述研究问题的理论依据、设想和假定,体现研究工程中的方法、手段,分析、概括作出结论,应当着重叙述自己实践的部分和获得的结果,并加以分析、讨论.
物理教学研究的论文,必须具有实践的充分资料,要观点鲜明,资料、数据准确、可靠,分析严谨,体现出良好的学风.
论文要文字通顺,条理清晰,有较强的逻辑性、科学性,并能反映研究工作过程中所决定的问题.
论文的参考文献是引用前人工作成果的出处.绝大多数的研究成果,都是在原有的理论基础和前人相关工作的基础上,进一步发展所取得的,应当说明所依据的原有理论,应当把引用前人的观点、方法、成果等的出处列出,这一方面反应论文具有真实、可靠的科学依据,另一方面也体现对前人成果的尊重. 总之,开展中学物理教学研究,无论课题是大、是小,都应当写出研究报告或研究工作总结,其中具有创新内容的可写成学术论文.撰写研究报告或学术论文的目的,主要是为该门学科发展积累资料和进行学术交流,推动中学物理教育改革.
[附]开展物理课外小制作活动研究报告(示例)
一、问题的提出
在中学物理教学中,加强实验教学,对激发学生物理学习兴趣、发展他们的思维能力、提高教学质量都是十分重要的.但课堂学生实验受到时间的限制,影响了学生的实验训练.如何在不增加课时,不增加学校实验设备,在完成规定的教师的演示实验和课堂学生实验的情况下,增加学生自己动手做实验的机会,这是一个值得探讨研究的课题.最近两年来,我们在初中物理教学中开展了一系列学生小制作活动.
我们认为小制作有几个优点,可弥补演示实验和学生课堂实验的不足,如:(1)小制作不受器材限制.学生回家后可自找材料,就地取材,废物利用,材源广泛.每个学生都有条件做.(2)开展学生小制作活动可利用学生课余时间,丰富学生的课余生活.把课内外的学习活动结合起来.(3)学生在制作时,从设计、找材料、动手做、直到检验等过程,都可由学生独立完成,这对培养多方面的能力创造了条件.
为了研究开展小制作活动对学生物理学习所造成的影响,我们对初中物理若干章的教学作了对照实验,本文所研究的仅是其中一章的试验.
二、实验方法
本实验采用比较法.
1.二个班级在实验前物理学习成绩比较:
(为平均分数,S为标准差)
上学期期中考试
上学期期终考试
下学期期中考试
S S S
初二(1)79.13 9.4 87.51 10.7 71.5 17.4
初二(2)79.03 7.4 87.22 9.22 70.4 17.07
两个班的平时学习成绩经过t检验①,t<t0.05,表明无明显差异.随机地选择初二(1)班为实验班,初二(2)班为对照班.
2.实验教材:选用全日制初中课本物理第一册第七章“简单机械”.选取这章作为实验教材的理由是:
(1)本章分三个单元,讲了三种简单机械,即“杠杆”、“轮轴”、“滑轮”,这三种简单机械在生产和生活中广泛应用,学生比较熟悉,结合教学内容可让学生制作与此相关的三次小制作,与别章相比可提供学生较多的制作机会,提高本实验的信度.
(2)本章在知识结构上与本学期所学的第五章“压强”、第六章“浮力”没有多大的联系,这样可排除上学期以来学习程度差异而对本实验产生的影响.本章与下一章中的“机械效率”内容却有密切的联系,可以看一看本实验对今后有关知识学习会产生的影响,提高本实验的效度.
3.方法:
(1)实验班和对照班在讲授新课时采用的方法和手段完全相同.所不同的是实验班布置少量的书面作业而增加小制作,而对照班只布置书面作业.具体情况如下表所示(见下页).
(2)当一个教学单元结束在上新单元之前,由教师检查学生小制作情况,选用学生的作品验证与复习课本中的结论和物理规律.对照班在上述的 “杠杆”单元
“轮轴”单元
“滑轮”单元
小制作
课外练习
小制作
课外练习
小制作
课外练习
实验班
小杆秤、练习一
小辘轳
练习二
小起重 小天平、(3)、(6)、(7)(4)、(5)机、跷跷板
小窗帘
对照班
练习一
练习二
练习三
(1)、(2)、(3)(1)、(2)、(3)(1)、(2)、(3)
(4)、(6)、(7)(4)、(5)
时间内按传统的教学方法进行单元小结.
(3)本章学完以后,实验班的复习课是把每一位学生的所有作品都拿出来,开个展览会,让每位学生参加“评选最佳作品”的活动,相互取长补短,学习交流,对照班的复习则按惯例进行.
4.实验时间:根据中学物理教学大纲规定和本校实际情况,本章教学时数11,在课内完成.
5.效果测定:
(1)测定基础知识的掌握情况.每个单元结束以后,对这二个班级进行同时同题测验,共进行三次测验.
(2)测定动手能力发展的情况.在这二个班级中随机地抽六位学生为样本进行动手能力的测试.
(3)测定学生思维发展情况.a.通过实验班学生三次小制作作品质量的前后比较.b.用发散性的试题来比较二个班级发展情况如何.
6.控制因素:
(1)在执教时特别要注意对两个班级持公平态度.(2)被试对象在自然状态下进行试验.尽可能不让学生知道自己是被试对象.
三、实验结果的整理、检验、分析
1.三个单元小测验情况整理如下:
识记
理解
分析应用
试验班
对照班
试验班
对照班
试验班
对照班
试验班
对照班
杠杆单元测试 84% 86% 72% 65% 71% 53% 77 68
轮轴单元测试 83% 88% 80% 71% 75% 59% 79 76
滑轮单元测试 89% 90% 83% 72% 80% 67% 84 77
平值差异 t=1.1 t=4.166 t=6.527 t=2.638
查表得t0.05=2.00以上,上表中的百分比是得分率.
从上表中反映的情况可归纳为以下几点:
(1)了解方面二个班级平均得分率的差异经过t检验,t<t0.05表明小制作活动不造成二个班级在了解方面的明显差异.
(2)在理解方面,二个班级平均得分率的差异经过t检验,得到t>t0.05,说明二个班级有显著的差异.表明小制作在帮助学生理解物理规律物理概念方面起了较显著的作用.学生在制作过程中做中有学,学中有做,边做边学,其对事物的理解必然优于不跟事物打交道的学生.在理解方面的测试结果,是符合认识规律的.
(3)在分析应用方面,二个班级平均得分率的差异经过t检验,t>t0.05.存在显著差异,表明小制作在促进学生应用所学知识方面起了不可忽视的重要作用.学生制作的过程本身就是应用知识的过程,因此测试的结果不是偶然的.(4)从上表中还反映出学生掌握知识层次越高,二个班级里显示出的差异越大,表明小制作活动对促进学生较高层次认知的发展起着较大的作用.
2.动手能力测试情况及分析:
从二个班级中分别抽出学号为1号、11号、21号、31号、9号、19号都是6个人为一组的二个组为样本,测验他们动手能力.分别给这两组学生等量的锤子、钢丝钳、锯子、钉子、铁丝、小滑轮、木板等工具及器材,要求他们运用这些器具制作小吊车.测试情况如下:
制作所用的时间
使用工具情况
作品鉴别
实验班
样本组
基本知道什么
外貌注意美观,35分钟
工具的用处,能熟练
能较巧妙地运用杠
地使用.
杆、轮轴、滑轮的结合.对照班
样本组
不熟练,其中有
外貌粗糙,只用 48分钟
一位学生被工具弄
了定滑轮.破了手指
从以上情况可以反映出经过三次小制作的一组学生动手能力明显地优于对照班.我们培养出来的初中学生虽然都学过简单机械,但不能使用以简单机械为原理的简单工具是普遍的现象.这也是传统教学造成的弊病.由此可见小制作活动有助于克服这种不正常现象.
3.思维发展测试情况:
(1)从学生三次制作的作品质量来看,无论从外表和内在结构来看,反映的趋势是一次比一次好,反映出学生思维正在从简单到复杂、从模仿到创造的发展之中.
(2)本章结束以后进行了这样一题的测试:有一个重400N的物体,请你想出几种办法,只用100N的力就可以把它搬到高处?测试结果如下:
从直方图中可以看出:实验班学生中想出四种方法的人数比例远超过对照班.这就启发我们,小制作活动使学生思想的灵活性、多样性得到发展.
4.知识正迁移的情况比较:
本章的下一章是讲“功与能”,其中“机械效率”这一章比较抽象,但它与“简单机械”这章有较大联系.因此在教“机械效率”这部分内容时,我在二个班级使用二种教法:实验班用学生自己制作的“小辘轳”来理解“有用功”、“额外功”、“机械效率”等概念,对照班则按往常的教法.而功的概念计算等是与上章没有多大联系的教学内容,二个班级教法完全相同.经过测试各情况如下:
机械效率
功的概念和计算
S S
实验班 40.3 11.83 39.3 9.13
对照班 32.8 9.21 40.2 10.52
“机械效率”这部分学习成绩经过t检验,t>t0.05,证实小制作活动对学生受相关的知识能产生显著的正迁移作用(说明:这张试卷“机械效率”总分加“功概念和计算”总分为100分).
四、问题与讨论
1.关于学生小制作活动所花的时间问题.有些教师担心制作所用时间较多而影响其他学科的学习.根据我们统计,每次小制作平均时间是2小时不到一点.我们给了学生三天的时间,如果在三天内完不成可以延长.通过学生座谈会了解,他们并不感到负担重,也不影响其他学科的学习;还有相当一部分学生不仅不把小制作当作负担,而且他们还认为丰富了他们的课余生活,跟娱乐活动一样感到有兴趣.
2.关于如何指导学生小制作活动问题.为了避免学生为做而做流于形式,对学生进行及时指导是十分必要的.为探索这个问题,我们的做法是:①我们设计了空白“小制作报告”,目的是引导学生分析作品的原理,理论联系实际,善于总结.②留心观察,发现学生中的作品,特别是那些富有创造精神的作品,及时向学生推荐,利用学生的好胜心理,引导学生不断推陈出新向创造型方向发展.
五、建议
我们搞教学的目的不是单纯地培养“少数尖子”,不是追求“卷面分数”.社会主义学校教育的根本任务是为社会主义建设培养合格的劳动者和各类专门人才,要努力使学生在德、智、体、美、劳各方面得到发展,在指导学生掌握基础知识和技能的同时,要注意发展学生的智力,尤其是创造性思维能力和培养勇于探索精神,发展学生多方面的兴趣和才能,通过以上的一系列测试和分析,在教学中开展小制作活动有利于贯彻以上的精神,为此建议如下:
1.应纠正当前物理教学中只重视“演示实验”、“学生课堂实验”,不重视学生“小制作活动”的倾向.教师在备课时,应根据实际情况予以适当安排.
2.现在不少学校搞学生实验考卷,也就是说把学生实验的好坏作为衡量学生物理成绩的一个标准.我认为学生小制作的好与坏也应成为评定学生学习物理成绩标准之一.------------------
① 独立的小样本的显著性检验一般采用t-检验,它的基本假定是:(1)样本是随机抽样的,(2)总体呈t分布(接近标准正态分布).参见例如曹延亭等:《教育统计学基础》,辽宁教育出版社,1985,214页.
第四篇:中学物理实验拓展
一位物理学家到某中学与学生交流,一位学生问他:一杯开水和一杯冷水,同时放入冰箱,哪杯水先结冰?
结论:原来冷却过程主要发生在液体的表面,而内部的对流起到关键作用。因此开水先结冰。
实验一:点亮的辉光球
实验器材:辉光静电球 日光灯管
实验步骤:
第一步:辉光球通电后,看到静电撞击在玻璃上
第二步:用手接触辉光球,看到静电汇集成一束
第三步:用手抓住日光灯管的一端靠近辉光球,发现日光灯管发亮
第四步:改变手抓住日光灯管的位置,日光灯管发亮长度改变
实验原理:
辉光球通电后,能产生静电,玻璃是绝缘体,静电撞击在玻璃上被反弹回去;人是导体,用手接触辉光球后,辉光球内的静电可透过玻璃进入人手,再经过人体流过大地。
日光灯管也是导体,有静电流过时会发光,用手抓住日光灯管靠近辉光球时,静电透过玻璃流过日光灯管再经过人体流入大地,日光灯管发光。
注意事项:辉光静电球和日光灯管均为玻璃制品,实验过程中需轻拿轻放,打碎后玻璃划伤自己。
实验二:单机电动马达
实验器材:电池一节 铜导线 强磁铁
实验步骤:
第一步:将强磁铁吸在电池的负极,将铜导线折成心形,底部折成环
第二步:心形铜线套在电池上,尖端与正极接触,环与强磁铁接触
第三步:松手后,铜导线转动起来
实验原理:
导线连接电池正负极,导线中有电流通过,电池底部的强磁铁能产生很强的磁场;
通电导线在磁场中受到力的作用,开始转动。
注意事项:铜线直接连接在电池的正负极,铜线中电流过大,容易过热,单机电动马达不可长时间工作。
实验三:烧不坏的手帕
实验器材:手帕 酒精 打火机 镊子
实验步骤:
第一步:将手帕浸入到酒精中
第二步:用镊子夹起手帕,待酒精不滴时,用打火机点燃手帕
第三步:手帕燃气熊熊火焰,待燃烧完全后,观察手帕完好无损
实验原理:
手帕是纯棉制作,燃点比较低,在正常情况下很容易点燃;
浸了酒精的手帕含有一部分水,酒精燃烧时,水蒸发会带走燃烧产生的热量,手帕达不到燃点,所以无法燃烧。
注意事项:酒精极易燃烧,做实验过程中,点燃手帕前确保手帕上的酒精不再滴落;点燃后的手帕要原理酒精和其他易燃物。
实验四:扎不爆的气球
实验器材:图钉 硬纸板 气球 打气筒
实验步骤:
第一步:把气球压在一个图钉上面,气球爆炸
第二步:把图钉插在硬纸板上面制作一个钉子板
第三步:气球压在钉子板上面,气球安然无恙,加大力度,气球不爆
实验原理:
将气球压一个图钉上面时,气球的受力面积为一个图钉尖的面积,非常小,导致压力比较集中,压强比较大,气球被扎爆破;
当气球压在钉子板上时,气球的受力面积是很多图顶尖的面积之和,压力也分散在每个图钉尖上,压强比较小,气球不容易被扎爆。
注意事项:气球爆炸时,容易将图钉崩开,为避免图钉被崩开时伤及无辜,实验过程中可用胶带将图钉固定在桌面上。
实验五:浮沉子
实验器材:口服液瓶 矿泉水瓶 水
实验步骤:
第一步:将矿泉水瓶装满水,口服液瓶中装适量的水
第二步:将口服液瓶倒过来口朝下放入装水的矿泉水瓶中,盖上瓶盖,口服液瓶
漂浮在矿泉水瓶上部
第三步:手用力捏矿泉水瓶,口服液瓶沉入水底;松手后,口服液瓶又浮了起来
实验原理:
口服液瓶在水中受到两个力:向下的重力和向上的浮力;
未捏矿泉水瓶时:重力等于浮力,漂浮;
捏矿泉水瓶,又有一部分水被压入口服液瓶:重力大于浮力,下沉。
注意事项:口服液瓶中的水大约装半瓶(需要自己调整),以保证刚放入时,口服液瓶漂浮;按压矿泉水瓶后,口服液瓶沉底。
实验六:非牛顿流体
实验器材:马铃薯淀粉 水槽 水
实验步骤:
第一步:将马铃薯粉和水按照2:1的比例混合匀浆
第二步:用手轻轻的按在匀浆上,可以轻松得把手按到底部
第三步:用力捶打在液体上,液体没有溅出,而且瞬间变硬
实验原理:
非牛顿流体的黏性随着表面压力的增加而增加。当突然承受手的巨大压力时,非牛顿流体黏性迅速增加而变硬。
注意事项:马铃薯粉与水的比例大约为2:1,具体情况需自己调整,水多或水少都达不到效果。
实验七:反应迟钝的球
实验器材:空心球 钢珠 蜂蜜
实验步骤:
第一步:用钢珠填满小的空心球
第二步:将小空心球放入大空心球中,并向大空心球中注入适量蜂蜜并密封
第三步:将大空心球从斜面顶端释放,观察到神奇的现象
实验原理:钢珠的惯性大,蜂蜜的惯性小,放在顶端时蜂蜜先滚;蜂蜜先滚在前,钢珠滚在后,蜂蜜等钢珠;珠超过蜂蜜滚在前,蜂蜜滚在后,钢珠等蜂蜜……
注意事项:大、小空心球要适合:小空心球的直径约为大空心球的3/5;
蜂蜜适量:将塞满钢珠的小空心球装入大空心球后,倒入蜂蜜到大空心球的一半。
实验八:反重力球
实验器材:空心球 强磁铁 塑料管
实验步骤
第一步:在两个空心球中各放一个强磁铁
第二步:塑料管装入适量的水,将一个空心球放入管内,封闭塑料管两段
第三步:将另外一个空心球吸引在塑料管外侧,倒置塑料管,外侧空心球沿管向
上运动
实验原理
由于磁铁的作用,塑料管内外的两个小球吸引在一起;
管内小球在管底部时,受到水的浮力而向上浮,同时带动管外部的小球向上滚,看上去外部的小球自动向上滚。
注意事项:强磁铁不要太大,否则管内空心球无法带动管外空心球向上运动。
实验九:吞吐鹌鹑蛋
实验器材:锥形瓶 烧杯 鹌鹑蛋
实验步骤:
第一步:将鹌鹑蛋放在锥形瓶口,鹌鹑蛋比瓶口大,无法落入瓶中
第二步:将锥形瓶放在热水中一段时间,然后放入冷水中,发现鹌鹑蛋被满满吞
入瓶中
第三步:再将锥形瓶放入热水中,发现鹌鹑蛋又被锥形瓶吐了出来
实验原理:
将锥形瓶从热水中拿入冷水中时,瓶内气体遇冷收缩,气压减小,外界大气压将鸡蛋压入瓶中;
将锥形瓶从冷水中拿入热水中时,瓶内气体热胀,气压增大,大于外界大气压,将鸡蛋压出瓶子。
注意事项:如鹌鹑蛋不小心被吞入瓶中,可将锥形瓶倒过来口朝下,放在热水中浸一会,鹌鹑蛋会重新回到瓶颈处。
实验十:能量的传递
实验器材:塑料槽 强磁铁 钢珠
实验步骤:
第一步:每隔一段距离,在塑料槽内固定一个强磁铁,固定三个
第二步:在三个强磁铁的同一端都放入3粒钢珠
第三步:用一个钢珠靠近最前面强磁铁未放钢珠的一端,观察最后一个强磁铁上的钢珠被快速射出
实验原理:
钢珠被吸引撞击在第一个强磁铁上,并将能量传递给磁铁另一端的钢珠,这样依次传递;传递过程中,磁铁的吸引力使钢珠传递的能量逐渐增大
注意事项:最后一个强磁铁弹出钢珠速度非常快,所以做实验时不要把轨道对准同学,以免误伤。
实验十一:电动陀螺
实验器材:电池一节 铜导线 强磁铁 铁架台
实验步骤
第一步:将一个圆形磁铁吸引在铁架台的横杆上
第二步:将圆形磁铁吸在干电池负极,在电池正极固定一个磁铁柱和两个钢珠,电磁陀螺
第三步:将电池放在盘子和铁架台的磁铁之间,用铜导线接通电池的正负极,电
池陀螺转动且不倒
实验原理:导线连接电池正负极,导线中有电流通过;电池底部的强磁铁能产生很强的磁场;导线在磁场中受到力的作用,导线被握住转不动,电池转动。
注意事项:铜线直接连接在电池的正负极,铜线中电流过大,容易过热,电动陀螺不可长时间工作。
2.激光顺水流到手里
水的折射
安全贴士:雷射笔使用时,注意不要直视,以免对视力造成损伤。
雷射笔使用完毕后,要放在孩子触碰不到的地方。
.制作反重力的水
水的表面张力附着在网格中,创造出一个“膜”,形成密封的状态。当牙签戳进去的时候,水会包围牙签,但因为牙签可以被水穿透、密度也比较小,所以会浮到最上方。
1、穿透土豆的吸管。
这个实验借助了空气的力量,通过空气的作用力将土豆扎穿。我们将吸管的一端用手指堵住,吸管内空气的唯一出口就是扎入土豆的那一端,吸管内空气体积在插入土豆的那一瞬间变小,对周围的压强将增大。
但这个力不足以大到可以推开手指和吸管壁,只能从相对比较薄弱的土豆中冲出去,所以我们就能够用吸管将土豆穿透。
2、平衡鸟。
平衡鸟之所以会平衡,是因为添加回形针后,重心由鸟身体中部前移到鸟嘴巴,也就是说整只鸟实际的重心在嘴尖这点的下方。
把鸟嘴巴放在手上,就像一个篮子挂在手指上一样,鸟就能够稳稳的被托住。
平衡木运动员,能在平衡木上完美展现各种高难度的体操动作,也是因为运动员能很好掌控自己的重心,所以能够达到平衡状态。
3、奔跑的铁环。
在本实验中,我们拉长橡皮筋然后松开下面,由于弹性橡皮筋向上收缩恢复原状,铁环与皮筋之间有静摩擦力,会随着皮筋一起上升。
而我们用手遮挡住逐渐变短的皮筋,从视觉看上去好像是铁环在自己上升。
4、智取纸币。
将纸币用手指快速敲打下来,是运用了惯性的原理。惯性是物体的一种固有属性,是会让物体保持静止或者迅速直线运动的状态,抵抗运动状态被改变的性质。
在快速抽取时,当纸币移动的加速度大于摩擦力能提供的最大加速度时,硬币和瓶子的移动速度相对落后,重力加上惯性,因此就不会移动。
5、轨道怪坡。
我们生活中的每个物体都会受到地球引力的作用,这个力就是重力。由于重力的作用,物体的重心都有向下运动(落下或滚下)的趋势,让它的重心不断降低。
而本实验中,当两个操纵杆平行的时候,小球重心与两木杆平行,所以小球由木杆高处往低处滚动。
当木杆较高处慢慢分开时,小球在木杆开口最大地方,重心比木杆最低处更低。所以小球趋向于向木杆开口更大、重心更低的方向滚动,形成“怪坡”现象。
6、悬空硬币桥。
本次实验,运用了一个基本力学原理:力矩。力矩在物理学里是指作用力使物体绕着支点转动的趋向。
硬币受到向下的重力以及下一层硬币的托举力,而且下一层硬币最右侧边缘成为该硬币的支点。当未悬空部分的硬币力矩小于悬空部分的力矩时,硬币就会掉下来。
当在该枚硬币上面继续叠放一枚硬币后,增大了未悬空部分的力矩,使得这枚硬币不会掉落。
以此类推,如果将整个U型结构看成一个整体,悬空部位的硬币的力矩小于未悬空部位的力矩,所以整个U型结构能有一部分可以悬空而不掉落。
7、纸币妙扣回形针。
当轻轻拉动纸币两端回形针会滑到一起,但是这个时候回形针还在纸币上。如果再用力一拉,回形针会克服它夹紧的力。
由于是突然别在一起,回形针的弹力就把3个回形针弹出去,它们就能串在一起了。
生活中你把钥匙放入钥匙扣时,也会遇到这种情况,会有咔嚓一下的弹力。
8、迟钝的硬币。
这个实验要归功于牛顿第一定律。牛顿说过,运动中的物体习惯保持运动状态,静止的物体习惯保持静止状态——除非有外力施加在它们身上。因此硬币想做的事情就是“赖着不走”。在这个实验中卡牌受力瞬间被移开后,硬币失去了承载物,而此时硬币几乎不受力,在惯性作用下“赖在原地”,后在重力作用下掉落杯中。
9、投石器。
当我们压住初级版投石器的筷子时,力被存储到了弯曲的杆子中间,当我们松开手,杆子恢复成直线所产生的力,就会把物体投射出去。
当我们压住升级版投石器的筷子时,皮筋发生变形,变形储存了能量,这种能量使得皮筋有恢复成原来状态的趋势,这种能量称之为弹性势能。当我们松开手,皮筋释放弹性,所产生的力使得物体被投射出去。
10、马德堡半球。
刚开始我们将两个半球紧密合拢,无须用力就会分开,这是因为球内球外都有大气压力的作用,它们之间的作用相互抵消,平衡了。后来我们用针筒把球中的空气抽出,球内空气压强减小,球外的大气紧紧地压住这两个半球,所以我们很难拉开它们
第五篇:浅谈中学物理实验教学法
大店中学
冀军平
浅 谈 中 学 物 理 实 验 教 学 法
大店中学
冀军平
物理学是一门以观察、实验为基础的自然科学,而物理实验的重大突破,会促进科学技术的飞跃发展,那么在中学阶段学生实验能力的培养就成为基础,而学生的实验能力的提高需要在实验过程中逐步培养起来的。所以我们有必要加强中学物理实验教学,这样就要对学生进行实验兴趣、实验能力、良好的实验习惯以及科学的实验素养的培养。
一、学生实验兴趣的培养
爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师”,成功的教学所需要的不是强制、而是调动学生的兴趣,引起学生激情冲击,激发学生解决问题的欲望。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,培养学生终身的探究兴趣。教师要充分利用学生对物理现象的好奇心、神秘感,激发学生的学习兴趣和探究动机,充分调动学生主动学习的积极性、参与性和实践性。例如:流体压强与流速关系的教学中,在学生进行实验探究环节中,吹纸实验时:取两张白纸,让其自然下垂并保持平行,往两张纸中间吹气。观察到的现象:两张纸往中间靠近。这样使得学生迫切想知道其中的原因,激发了学生的探究兴趣。
二、学生实验能力的培养
学生实验的能力包括设计实验计划、观察操作、数据处理、分析与总结的能力。它的形成和发展是循序渐进、日积月累的,不是每个实验都能把各种能力同时培养起来。教师首先要根据教学大纲和教材,将每个实验认真分析后,确定每个实验要着重培养学生哪些方面的能力。例如,在使用常用的测量仪器—直尺、天平、弹簧秤、压强计、温度计、电流表、电压表、万用电表时,就应该着重培养学生观察能力、操作能力及数据处理能力。又如电学实验中,教师要反复强调安培表、伏特表的连接特点及“+”、“-”极的接线位置,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,通过实验,不仅有效地帮助学生领会物理知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,进一步培养学生的观察操作能力和分析问题的能力。
三、学生良好的实验习惯的培养
实验操作的全过程包括仪器调节、观察操作、仪器整理。对于学生良好实验习惯意识的培养,首先,实验前都要对仪器进行预备性调节,根据需要,有的仪器位置安装底座要水平,有的要垂直。各仪器之间的联系也应满足一定要求,如:电学实验中,电路连接要正确,还
大店中学
冀军平
要考虑到观察、操作、检查的方便。在光具座上的仪器应保持共轴。测量仪表必须先进行零点调节,当某些条件变化影响到零点时,要重新调整零点。如天平位置变动、弹簧秤拉力方向改变,万用电表电阻量程变化等,都必须重新调整零点。使用各种仪器必须按一定操作规范进行。对于违反操作规定的要禁止。操作要有一定的条理性,例如应在检查电路无误后再接上电源的另一个接线柱,然后合上开关。观察仪表时视线应与刻度盘垂直,仪器整理要有一定顺序。如:电学实验应先切断电源然后拆除连接电源的接线柱。仪器整理要有利于仪器的保养维护。如:托盘天平游码归零,橡皮圈垫上,学生电源刻度盘旋钮旋到最小值等等。从小养成正确实验操作的好习惯,为以后进一步的科学探索打下良好的基础。
四、学生科学实验素养的培养
实验教学是落实课程目标、全面提高学生科学素养的基本途径,是改变学生的学习方式,教会学生学会学习,培养创新精神和实践能力的重要抓手,所以实验教学成为新一轮课程改革不可缺少的重要环节。例如,在学习“物体的浮沉条件”时,尽管学生有一定的生活经验,比较熟悉浮沉现象,但事实上学生往往有许多生活经验会干扰学习,从而影响科学的认识。因此,教师在实际教学中,必须通过指导学生认真观察实验、积极思考有关问题才能澄清模糊认识,真正建立科学的概念。具体操作可这样进行,教师先通过演示实验,让学生对实验现象进行观察,使学生认识到浸在液体里的物体无论处于何种状态,都要受到浮力。接着可提出如下问题让学生思考:既然浸在水中的物体都受到水的浮力,为什么木块能浮在水面上,而铁块却下沉呢?把同样重的铁块和木块同时放在水中情况又会是怎样呢?用钢铁制造的轮船为什么又会浮在水面上呢?以上问题都是针对生活现象及学生的困惑提出的,这样可以引起学生的认知冲突,诱发学生的积极思维。在学生思考和研讨的基础上,通过对放在液体中的物体进行受力分析,对重力和浮力的大小关系进行比较,再根据二力合成的有关知识,就可以归纳出物体的浮沉条件。
物理实验是培养学生操作技能和科学方法、科学态度的重要过程。我们教师要组织好物理实验,获取实验教学的最佳效果,真正提高学生的科学素质。综上所述,物理教学必须重视实验教学,而在实验教学中又必须加强对学生的实验能力、实验习惯和科学素质的培养,以此促进学生全面素质的提高。