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物理实验教学创新的实施策略教育学论文
摘 要:当前物理实验教学或多或少存在着一些不尽如人意的地方, 为提升学生物理学科的核心素养, 实验教学的改革与创新必不可少。从加强实验设施的基础建设, 鼓励自制实验道具, 到引导学生联系生活, 再到借助现代技术, 都能增加物理实验教学效果, 有效培养学生物理思维。
关键词:初中物理; 实验教学; 创新策略;
引言
受到教学理念、重视程度、升学压力等多方面的制约, 教师不主动演示, 家长不乐意实验, 学生不喜欢动手, 导致物理实验教学发展缓慢。但随着以培养“全面发展的人”为主要内容的“核心素养”概念的提出, 对学生科学精神这一文化基础的要求越来越高, 越来越多的物理教师开始意识到物理实验教学的重要性[1]。为了适应时代的发展, 教师不仅要完成基本的实验教学, 更要对实验教学进行创新, 以达到核心素养对学生提出的要求。笔者根据自己的经验, 对初中物理实验教学创新实践进行了研究。
一、物理实验教学创新的实施意义
(一) 演示规范的实验操作, 激发学生实验欲望
托尔斯泰有句名言:“全部教育, 或者说千分之九百九十九的教育都归结到榜样上。”身教胜于言传, 教师的榜样示范作用极大, 试想一位平时连演示实验都不做的教师突然心血来潮让学生回家自制一个简单的物理教具, 你认为会有多少人完成?因此, “学高为师, 身正为范”, 在课堂上教师给学生演示操作规范的实验, 带领学生走进物理实验。可以先从模仿开始, 让学生体验实验的乐趣, 建立自主实验的信心, 然后慢慢放手让学生分小组合作完成实验, 从而提高学生对物理实验的兴趣。
(二) 培养学生的物理思维, 促进学生有效学习
物理学是一门精密的自然科学, 以实验作为检验理论是否正确的唯一标准。中学物理是一门以实验为基础的学科, 许多的物理规律都需要建立在实验的基础上, 它以直观的演示, 加深了学生对知识的理解和记忆, 培养了学生的物理思维, 因此物理教学的核心在于实验[2]。
(三) 推动物理的实验研究, 提升教师教学水平
为了做好一次规范的实验演示, 需要反复修正每个细节;为了准备一堂学生实验课, 需要精心设计每个问题;为了自制一件简单的实验教具, 需要多次尝试每个器材。为此, 教师应深入了解教材, 研究实验教学, 主动参与并推动物理实验研究。在此过程中, 教师对“新课标”的把握、对重难点的.处理、对教法和学法的掌握为教学水平的提升提供了必要条件。
二、物理实验教学创新的实施策略
(一) 加强设施建设, 提高实验教学开放性
作为实验教学的基础设施, 实验器材的作用很关键。学生平时只有在上实验课时才会接触到实验器材, 在做一些实验时还会出现人多器材少的情况。因此, 加强实验室的设施建设变得尤为关键。一方面, 可以根据学校的实际情况, 开设科技社团、兴趣小组, 保证物理实验室的“全日制”开放, 安排物理教师在实验室值班。这样不但可以保证学生的安全, 及时帮助学生解决实验过程中的困难, 还可以使学生在教师的指导下进一步探究以拓展知识。另一方面, 需要及时更新实验室器材, 在确保一定器材数量的同时提高器材的质量。这样不仅给学生提供了一个便利的实验探究环境, 还让一些常年被锁在实验橱窗中的实验器材得到更有效的利用。
(二) 奏响瓶罐旋律, 增强实验教学探究性
自制教具, 不一定需要多么精密的仪器, 有时可能只需我们随手的瓶瓶罐罐。如一个塑料瓶、一截吸管和一枚回形针就可以组成一个浮力教具“浮沉子”;一个苹果加上铜片、锌片再加上一个发光二极管就可以完成“化学能转换为电能”的水果电池实验。当然教师要提醒学生做完实验的水果不能食用, 因为水果里面已经发生了化学反应, 有重金属残留, 对人体有害。又如在给学生讲“重心”的时候, 笔者提出了一个问题:如何让铅笔竖立在我的手指上而不掉落下来?面对这个问题, 学生们首先尝试将铅笔直接立在手指上, 但均以失败告终, 于是就有了课后的讨论, 学生A:“我将笔横着放在手上可以稳定, 竖着就不可以, 这和重心有没有关系?”学生B:“竖着放重心高, 横着放重心低。”学生C:“有什么办法可以降低重心呢?”学生一问一答, 思想的精灵在课间跳跃着, 于是就有了这幅图 (见图1) 。自制教具不是简单的器材拼凑, 而是在物理实验的基础上拓宽探究的范围和深度, 这不仅增强了实验教学的探究性, 更提高了学生物理实验的探究能力。
图1
(三) 链接物理日常, 促使实验教学生活化
《义务教育物理课程标准 (版) 》指出义务教育阶段物理课程的基本理念要求:从生活走向物理, 从物理走向社会。但是学生大部分时间是在学校, 不同学科的学习占据了学生大部分的时间, 放学后学生也会花很多时间来完成家庭作业, 物理知识的学习和生活基本脱节, 更不用说走向社会了。这时教师应鼓励学生将物理实验生活化, 链接生活日常, 将书本上条条框框的物理概念转化为学生们所认识的大千世界。
在“光的色散”实验中, 学校实验室提供了三棱镜, 但是在家中如何观察此类现象呢?双休日一过, 就有学生拿着照片来找笔者:“老师, 我们在家里也看到色散现象了。”翻看照片, 有透明奖杯的色散现象, 还有水晶吊灯的色散现象。通过在家认真观察和尝试, 学生发现物理就在我们的生活中, 生活用品也可以用来做物理实验。这大大增加了物理实验的乐趣, 提高了学生对物理的兴趣, 同时学生也会习惯性地从生活中寻找物理。
(四) 应用现代手段, 促成实验教学信息化
随着当今科学技术的不断发展, 网络技术与教育领域已逐渐融合, 一场信息化的颠覆性变革正在悄悄发生。在现代信息社会, 网络具有高效、快捷、方便传播等特点, 在中学生的学习和生活中发挥着不可替代的作用。
合理娴熟地使用网络技术, 通过会声会影的视频编辑、Photoshop的图片编辑、camtasia studio的视频录制以及实物展示台等, 能够解决课堂演示操作烦琐、容易失败、现象不明显等问题。如教学苏科版八年级上册第五章《运动的相对性》一节时, 为了让学生深刻体会相对性, 笔者利用一幅两米长、以蓝天为背景的画卷, 一个孙悟空模型 (见图2) 和一部手机, 笔者将孙悟空模型固定住, 请两位学生上台拉住画卷, 然后以画的一端为起点, 放慢速度去移动画卷, 笔者用手机录像拍摄, 拍好后直接上传到教室的计算机上, 学生就能从视频中看到孙悟空“腾云驾雾”了。
图2
结语
综上所述, 初中物理实验教学的发展和创新, 离不开所有物理教育工作者对物理实验教学的热爱和探索。物理教师参与并推动物理实验教学及创新, 可为学生物理核心素养的培养奠定扎实的基础。
参考文献:
[1]花均.利用网络技术优化物理实验教学之我见[J].中学物理 (初中版) , , 33 (22) :59-60.
[2]邹前宝.关于多媒体在初中物理教学中运用的思考[J].中学物理 (初中版) , 2015, 33 (11) :60.
初中物理有效实验教学的实施策略论文
一、初中物理有效实验教学的实施策略
1.树立正确的初中物理实验教学观念
度,运用生活资源提升学生的学习兴趣。如果教师注重发掘学生的生活经验素材,能够引导学生将教材上的知识转变为实践能力,使抽象的物理教学变得更加具体形象,提升学生学习物理知识的积极主动。例如:在讲解“光学”知识时,教师可以将生活中经常出现的镜子、手电筒、和放大镜等物品带到课堂上,让学生亲身感受到光线折射和焦距的存在,积极思考问题。其次,强化初中物理教师对实验教学的重视,通过实验来提升学生学习的主动性。初中生对物理知识的学习主要是直接兴趣,对具体操作并不是很感兴趣,所以初中物理教师应该增加学生操作实验的机会,让学生了解实验的本质内涵,培养其研究能力。为了提高学生学习的主动性和积极性,要鼓励学生自己做实验。例如:在讲解“滑轮问题”时,在课堂上做过滑轮实验之后,可以把学生带到实验室,让学生亲自做实验,研究实验现象,掌握物理知识。最后,教师要全面认识物理实验的'教学目标,在实验中培养学生的科学素质。由于受考试压力所致,不少初中物理教师带领学生做实验的目的是让学生记住实验现象和结果,从而忽视实验过程和方法以及培养学生科学素质。教师应该以身作则,在使用实验器材时,给予爱护与珍惜,提升学生主动学习的能力,使学生掌握物理规律和知识。在实验过程和方法上,教师应该鼓励和引导学生通过不同的方法进行实验,学习物理知识。
2.提升初中物理教师的实验教学水平
在初中物理实验教学上,教学策略分为准备策略、实施策略和评价策略。准备策略中,教师占主导地位,教师要理解教学目标,激发学生自主学习兴趣;在实施策略中,要充分提升学生的学习积极性,使学生通过实验掌握物理规律;在评价策略上,教师要对自己的讲课过程进行反思与自我评价,课后作业能让学生自发学习,提升学生学习能力。首先是物理实验教学的准备策略。这主要是教师做好备课工作,深刻认识教学目标,实验时设定合理的问题进行提问。其次是初中物理实验教学实施策略。教师要重视对学生自主观察学习能力的培养,使学生掌握科学的学习方法。在教学中注意培养学生的观察兴趣,传授具体的观察方法。最后是初中物理实验教学的评价策略。评价是教师反思性教学的重要环节,可以发现课堂不足。教师可以合理布置课后作业,增加操作性作业,对学生的学习情况及时进行评价和总结。
二、总结
随着新课改的不断深入,初中物理教学目标和任务也有所改变,重视物理实验在教学,不仅能够帮助教师实现教学目标和任务,还能够帮助学生快速学习物理知识与掌握物理规律。
物理实验教学创新方法论文
在阅读《人民教育》时,有一篇文章《个性化学习中的时间管理“密码”》中阐述了一个观点,教师对于学生学习时间的配置具有举足轻重的地位,教师“统”得多一点,学生“自由”少一点;教师“放”得开点,学生“自觉”多一份。这与我的教学观念产生了共鸣。在物理教学中如何让学生主动自觉的学习,是我一直在探索的问题。我们都知道,物理是一门以实验和观察为基础的学科,所以,实验教学的创新不但能激发学生学习物理的兴趣,也是提高物理教学效率的突破口。
一、物理实验教学中教师教法的创新
以往的物理实验课堂教学模式基本上是教师演示实验步骤或者是由学生带着问题讨论总结实验步骤后,再由学生分组模拟展示实验步骤来完成探究实验。讨论评估交流后得出结论。整节课下来课堂氛围是热热闹闹,学生没有真正参与到课堂教学,学生的所有行为被一根绳牵着,按照固定的模式按部就班的完成实验教学,仅仅验证了实验结论,学生的思维并没有得到拓展,学习兴趣也并没有得到真正提高。如何让物理实验教学实现有效教学呢?美国犹他州立大学教授戴维?梅里尔博士曾经简明扼要地概括了有效教学的精髓:“1.当学习者介入解决实际问题时,才能够促进学习;
2.当激活已有知识并作为新知识的基础时,才能够促进学习;
3.当新知识展示给学习者时,才能够促进学习;
4.当学习者应用新知识时,才能够促进学习;
5.当新知识与学习者的生活融于一体时,才能够促进学习。”所以在实验教学中让学生介入发现问题,解决问题,利用已有的知识经验,研讨实验方案、亲自动手实验,展示实验成果来促进学生的学习。例如,在学习“滑动摩擦力的影响因素”时,利用学生的手和桌面,让学生通过“亲身经历”感受摩擦力,每个学生都会主动参与实验的设计。实验设计方法:
1.一只手握紧拳头,立放在桌面上,另一只手轻轻地压在拳头上,在光滑的桌面上滑动。
2.用较大的力压在拳头上,让拳头在桌面上滑动。
3.谈两次操作的感受。学生会发现用较大的压力,拳头滑动起来费劲,这说明了力的大小不同,摩擦力不同,但凭感觉还不可靠,怎么才能知道力到底变化了多少呢?让学生自主选择实验器材完成实验。有选用摩擦计、笔盒、物理课本、纸盒等等。一节课下来学生们都参与其中,不但分析讨论出了实验结论。而且通过实验现象的展示,交流实验出现的问题,比如有的学生发现弹簧测力计是运动的不便于读数,于是有的同学建议将弹簧测力计固定,慢慢拉着长木条运动来改进实验,这样的实验探究不但能激发学生的学习欲望,也促进了学生自主学习。
二、物理实验教学中学生学法的创新
在物理实验教学中,大部分以课堂演示实验为主。这种方式只能起到吸引学生眼球的作用,不能调动学生的思维,让学生真正地参与到实验中。在实际教学中,我会给学生留一项前置性作业,在学习新课前,学生都会自主学习。在预习的过程中要求学生,只要遇到实验,要利用手边的器材设计实验,完成实验,改进实验,然后选取效果明显的创新实验在课堂中进行演示。学生学习物理的兴趣高涨,实验也成为了学生学习物理的伙伴。例如,在预习浮力时,学生把自己的学习用品投入水中,观察现象,有的同学为了让同学体验物体放入水中会受到力的作用,设计了乒乓球连接小石块放入水中,有的学生把下沉的物体直接用手托着放入水中,畅谈手对石头的力变小,引出石头受到水对石头施了一个向上的力。通过学生亲身体验,实验效果特别明显。各种物理实验,从某种意义上说,都是一种特殊的、直观的实践,学生在动手完成各种小实验、小制作过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强,通过实验,学生获得的物理知识就更加深刻、牢固。
三、物理实验教学中学生思维方式的改变
在实验教学中要给学生提供更多的思维机会和广阔的`思维空间,逐渐培养学生从全方位推测、假设和构思中“探索”答案以解决问题的思维方式。近几年的吉林省中考试题中,无论是形式上还是内容上,都注重考查学生的实验能力,注重考查知识的形成过程与研究方法,实验也不仅仅局限于现行初中物理教材中所安排的二十个学生实验、演示实验和课外小实验,而是提倡考生利用身边随手可得的现有材料进行实验探究活动和各种物理小实验,从而在实验探究过程中体验科学过程,领悟研究方法,学会科学思维。图6是吉林省物理中考试题12,看到这幅图你会想到这幅图的雏形,图6,4-1出现在物理课本第六章第四节密度与社会生活中。由于热空气上升使纸风车转动起来。图6是一种简易的实验装置。将它放在无风且光线充足的地方,黑色塑料瓶在阳光的照射下,瓶中的空气受热膨胀,变小而上升,从瓶口冲出推动纸风轮转动。该装置将太阳能转化为能。总之,学生的潜能是无限的,只要我们肯放手让学生去探索,他们就会由原来的被动听转变为主动学。通过实验教学创新,构建以学习者为主体,以学生自主活动为基础的新型教学方式,教学活动由教师“教”向学生“学”的转变,学生学习活动由“学会”向“会学”“乐学”转变,让学生真正成为学习的主人。
基于创新教育理念的物理实验教学提升策略论文
摘要:初中物理实验教学是整个物理知识学习的重要环节,通过物理实验的辅助,可以帮助学生更直观、更深入地掌握物理知识。分析了创新教育理念在初中物理实验教学中的意义,对创新教育理念在初中物理实验教学中的有效应用进行了研究。
关键词:创新教育;初中物理;实验教学;实效性
实验是物理教学不可或缺的重要一环,有效设计物理实验,可以帮助学生更直观、更深入地了解物理知识。在新课改的要求下,需要有效创新初中物理实验策略,提升实验的时效性,本文对此问题进行了探讨。
一、创新教育理念在初中物理实验教学中的意义
对于初中物理实验教学来说,物理实验的详细演示,可使学生通过现象逐步地去认识本质,尤其是在新的教育理念的指导下,物理实验更是初中物理教学中不可忽视的一个重要手段,对整个初中物理教学具有重要的意义。探索创新教育理念在初中物理实验教学中的应用,有利于促进物理实验教学的有效开展。
二、创新教育理念在初中物理实验教学中的有效应用
(一)从创新性的角度切入实验讲解
在进行物理实验教学的时候,要从一个全新的角度切入,引起学生的操作兴趣。例如,在讲解“浮力”这一课的物理实验时,教师就可以运用故事切入的方式。教师讲述“草船借箭”的故事,开始的时候讲述诸葛亮的神机妙算以及战争场面的精彩,吸引学生的注意力,然后话锋一转,询问学生这些船是怎样在江面上随水而行的。这个时候,教师就可以自然而然地引出本节课所要操作的浮力实验。学生凭借对这个故事的想象和理解,也会迫不及待地想要知道其中的原理,这样就可以将学生的注意力引入到物理实验上来。同时,学生也了解到物理与生活的联系,间接培养了他们在生活中的物理思维,从而提高了他们学习物理的兴趣。
(二)增加课堂创新性探究讨论
教师在进行物理实验的时候,要增加课堂创新性探究讨论。简单来说,就是要通过学生的讨论和参与,促进学生思维力的发展,促进初中物理实验教学的创新。例如,在讲解“重力”的时候,教师可以将学生分成几组,然后让学生根据自己讲解的重力的概念和相关知识,让大家思考一下生活中常见的重力现象,这样一来学生就会对自己日常生活中的现象进行筛选,积极地参与讨论,从而对重力这个概念有了更加深入的认识。创新性探究讨论,可以让学生在小组内自由地发言,激发思维,在组员之间的交流中,大家各抒己见,对不同的认知进行讨论,能更清楚地发现认知中的错误,更有利于对重力这一知识点的学习。而且,教师通过学生的反馈,可以根据学生的答案来帮助学生解释为什么有些作用力不属于重力,这样一来就可以更正学生的错误认知,促进学生良好学习习惯的养成。
(三)开发创新性物理实验方式
教师可以通过开发创新性物理实验方式来推动物理实验课堂教学的创新发展。例如,教师在讲解“串并联的知识”的时候,就可以改变传统的实验方式,采用新型的、有选择的实验方式进行实验。这种新型的实验方式简单来说就是给学生更多材料选择的机会,让学生进行自主的探究,这样学生就可以通过自己的实验探究来找到最佳的实验方式,并且取得成功,最终获得实验结果。所以,教师在进行“串并联”的实验时,除了要给学生准备一些基本的灯泡、导线、开关、电池之外,还可以准备一些与该实验无关的器材,让学生根据具体的实验原理去选择实验器材,这样一来,学生的选择空间就会变大。传统的实验教学中,只准备了实验会用到的.材料,导致学生形成思维惯性和思维惰性,认为给出的材料一定要用到,如果没用到就是自己实验出错了。而且实验时已经给定了材料,学生就不会思考做这个实验应该用什么原理,用什么材料合适,与探究物理的基本原则相违背。而这种创新性的实验方式,可以进一步推动初中物理实验教学的发展,也能培养学生物理实验的思维。
(四)重视实验总结的教学环节
教师还要注意总结实验经验,通过实验经验来提高学生的创新拓展能力。在物理实验结束后,教师要根据本节课的实验内容让学生进行实验总结,写出自己的实验心得。在这个过程中,学生可以再次回顾本次实验过程以及一些基本的注意事项,这样学生就可以在这个实验基础之上学会举一反三,掌握基本的实验原理和实验方法。例如,对以上“浮力”和“重力”的实验,学生就可以在实验之后对基本的原理进行总结,然后再联系一些生活现象,这样就可以提高学生的实践创新能力,这同样是创新教育理念在初中物理实验教学中的有效应用的表现。
三、结语
通过本文的进一步研究可以看出,创新教育理念在初中物理实验教学中的有效应用,需要从教学理念、教学方式以及教学总结等多个方面来共同深入,并且要做到不断地渗透,只有这样才可以促进创新教育理念与初中物理教学之间不断地融合,实现初中物理教学水平的进一步提高。
参考文献:
[1]周小强.创新教育理念增强初中物理实验教学实效的有效策略研究[D].上海:华东师范大学,.
中学化学实验教学的创新策略论文
化学实验教学的创新具有广泛深刻的意义,它能够激发学生的创新精神,培养学生的创新能力,帮助学生生动活泼地建构化学知识,促进学生的全面与终身发展。我认为中学化学实验教学的创新可采用以下策略。
一、创设有趣的实验教学情境,激发学生强烈的探究热情
课程标准提倡“从学生已有的经验出发,在学生熟悉的生活情境中感受化学的重要性”,要求教师在“教学中利用素材来创设学习情境,充分调动学生学习的主动性和积极性,帮助学生理解学习内容,体验化学与技术、社会的紧密联系,引导学生认识化学在促进社会可持续发展中的重要作用”。
例如,在人教版《几种重要的金属化合物》的课堂教学中,我在上课前几分钟,用脱脂棉包裹少量的过氧化钠粉末,放在一张石棉网上,并准备好一支长的塑料吸管或一支消过毒的、洁净的玻璃管。上课时,我对同学们说,老师今天给大家表演一个魔术:吹气生火。这时学生们注意力集中,然后我请一位学生上讲台来配合实验,用塑料吸管或玻璃管对着棉花轻轻地吹气,不一会儿,棉花团“噗”的一声燃烧起来,教室里立刻响起同学们的惊叹声。这时我适时地创设问题情境:老师事前在脱脂棉里包裹了少许过氧化钠粉末。吹气后棉花为什么会燃烧?究竟发生了什么反应?在这个有趣的问题情境的激发下,学生们的学习热情高涨,课堂上积极主动。
在中学化学教学中,结合化学这门学科的特点,可常常创设类似的实验教学情境,实践证明,这样能激发学生强烈的探究热情,取得非常好的教学效果。
二、合理使用多媒体技术,让学生充分欣赏化学实验之美
我在暑期教师培训资源建设中,开设了“离子反应”公开课,结合课堂需要,我在新课引入时,设问:把硝酸银溶液滴人氯化钠溶液中,会观察到什么现象?学生们脱口而出:产生白色沉淀。我进一步设问:如果用高速摄影机的镜头去观察,又会是怎样的一种景象呢?然后与学生一起欣赏清华大学与中科大出版社联合拍摄的纪录片“美丽化学”。通过高速摄影机的镜头,溶液中发生化学反应的美妙现象强烈震憾了每一个学生,从而激起学生强烈的兴趣。这时又设问:这些化学反应的实质是什么?发生这些反应的条件有哪些?水到渠成地导人新课:这堂课我就和同学们一起来探究新的课题:离子反应。
用高速摄影机帮助学生变换视角去欣赏化学实验,使学生的化学学习兴趣又一次得以提升和强化。在中学化学的实验教学中,合理地运用好多媒体有助于提高教学效率。
三、联系生产生活实际,引导学生设计实验解决实际问题
在实验教学中,教师应结合生产生活实际,引导学生发现问题,提出自己的.观点和猜想,并设计实验来验证猜想,对实验进行反思和评价,变“教科书是学生的世界”为“世界是学生的教科书”。例如,如何对真假红葡萄酒进行鉴别?学生通过讨论,得出这样的方法:在两杯酒中分别加入适量可食用的纯碱,如果酒的颜色加深,变深蓝色了,则是真的葡萄酒,如果酒的颜色没有明显变化,就说明是假酒。这个实验,直观明了地体现了指示剂在生活中的灵活运用。
我教的每届学生中,都有一部分学生在自己的家中或车库中建立了小小的化学实验室,对学生这样的行动,家长和老师首先应积极鼓励与支持,另一方面要给予帮助与指导,保证实验的安全性。
四、挖掘化学课程资源,对化学实验教学内容、仪器创新设计
在教学中,要不断地挖掘课程资源,在很多实验的设计上,不唯书本,而是根据实际情况,进行适当的改进。例如,在学习氯气化学性质时,如果按常规的方法完成金属钠与氯气反应的实验,虽然现象明显,但缺乏趣味性。因此在课堂教?中,我进行了适当的改进:用镊子取一块比较大的金属钠,用滤纸吸干表面的煤油后,夹好钠块放在充满氯气的集气瓶的正上方,接着用小锉刀来回锉动钠块,产生较多细小的钠屑。当细小的钠屑落入盛满氯气的集气瓶时,会清晰地观察到剧烈的反应,产生耀眼的火星,听到“啪晰”的声音,同时大量的白烟弥漫在整个集气瓶中。实验现象生动有趣,更能让学生感受到化学世界的奇妙。
另外,还可进行实验仪器的创新设计与使用。生活中的瓶瓶罐罐如饮料瓶、注射器、塑料吸管、牙签等都可作为实验仪器和用品,家庭生活中使用的如食醋、食盐、葡萄糖、白糖、纯碱、鸡蛋壳、导线、金属片等都是实用的化学试剂,利用它们可以完成很多实验,例如:鉴别区分羊毛织物和化纤织物,催熟水果,巧除水垢,制“水果电池”,制作有机物的分子球棍模型等。
化学实验的创新可以培养学生创新精神与创新能力,值得我们在教学中不断探索与实践。
初中教学,教师作为学生学习的指引者,物理学作为一门操作性极强的学科,学生只有通过相关设备、实验仪器产生的效果才能对物理知识进行相对直观地了解和汲取.因此实验教学法是当前提升学生兴趣,提高教学质量行之有效的办法.实验教学法,就是课堂上老师带领学生进行实验操作,从而让学生掌握相关的物理知识,最终提高学生自身实践操作能力的重要过程.通过相关设备设施、仪器、道具等可以模拟物理现象,通过实验来验证物理定律、原理和概念等,帮主学生能够更加深刻的理解、掌握物理知识.在初中物理教学中,实验教学法分为教师演示,学生演示和边学习边演示的实验法.需要教师注意的是,这几种演示方法不可错乱顺序,需要教师在教学过程中根据学生对物理知识的掌握程度来分别进行,从而增强学生的动手能力和理解能力,提高教学质量.
一、教师演示实验
当前,基本上绝大多数学校都配备有教学仪器.因此,进行新的课程讲解时,教师需要携带相关仪器和设备在课堂上为学生演示物理现象,这样能够使得学生对物理知识加深印象,有助于提高学生的理解能力和对物理学科学习的积极性.教师的演示实验,有时候教师也会让个别学生参与实验,课堂上进行的教学实验,有助于刺激学生的兴趣,具有发人深省、引人入胜的感觉,通过这一系列直接或者间接的反映来达到教学的目的.另外教师在实验演示的过程中要进行规范的教学操作,如果教师操作不规范则有可能发生危险或者给学生对物理知识的运用造成误区,因此正确的实验步骤和操作方法在课堂操作上非常重要,课前,教师就应该提前准备好教学所需的实验器材和重点知识点的展现.这样在课程中才能够加深学生的印象.例如:物理课程中“大气压强”这一课时中,通过大气压强的拖杯实验引起学生的兴趣,教师可以选择简单的仪器来实验,玻璃杯、水,硬纸板等实验器材,首先应该将玻璃杯装满水,然后将硬纸板覆盖,将水杯倒置用手托住纸板,在这里,教师可以让学生自由猜测,如果仅仅是一张纸,悬浮空中尚有难度,又怎能拖住一杯水呢,这样通过激发学生心中的矛盾来提高学生对物理课程的求知欲.最后将托住硬纸板的手拿开,学生会惊奇得发现水并没有流出,而这一现象的出现证明了大气压的存在.教师在操作过程中要认真操作,为学生做好示范,适时给学生制造悬念,引起学生的注意力,增加实验操作的时效性.
二、学生自主实验
物理教学实验对于学生自主能力的培养是很有必要的,学生只看不操作也是不行的,课堂的参与者有老师也有学生,教师应该遵循将知识点理论和实验都演示给学生看,学生再将理论和知识实验还原到实践中来的过程.学生实验也是物理教学中很重要的一个步骤,它是教师讲解物理知识和演示实验之后指导学生进行自主实验求证的,当学生在课堂上基本了解和具体掌握了实验的操作过程时,教师就应该引导学生自己动手进行实验,只有学生自己动手实验,才能让学生和老师共同发现其中存在的问题,学生通过对自己产生的问题的再次研究,才能对知识点有更深刻的认识,才能巩固已经学习过的物理知识.因此,学生自己动手实验就是一个通过大脑与双手打开知识与实践的一个重要步骤.比如,“小灯泡功率”实验,学生应该对每一步都进行认真的分析和研究,首先应该做出用以记录数据的表格,检验检查实验器材是否准备到位(灯泡、电阻、开关、电流表、、电压表、电池、电线),然后按照自己实现设定的连接办法将电路图进行连接,之后检查自己所连接的电路是否正确,确认无误后将电阻滑向最大值,然后闭合开关,滑动电阻,记录电压和电流数据,实验完成之后断开开关,整理实验器材,对得到的实验数据进行分析和计算,这样一来,一个完整的实验过程就完成了.教师在学生进行实验的过程中要进行指导,诱导学生独立自主进行实验,使学生主动发现问题,解决问题,在课堂上将该实验所有可能出现的问题比如说:电池的安装、电流表电压表不同的安装方法、滑动变阻器安装的必要性等等,以及在实践中可能导致的严重后果等,让学生清楚知晓小实验中的大道理.另外教师在课堂上或者试验中都可以教导学生随时随地自己动手收集实验器材、开动脑筋用自己的智慧去验证物理原理.例如天平的试验,如果天平的砝码丢失,那么有心的学生会去找一些与砝码同等质量的道具去替代;电流功率测试实验中如果因为设施的原因滑动变阻器的滑片丢失,那么有些学生就会用电阻最小的铜丝或者锡纸去替代.这些道具都能保证实验的顺利进行,初中教学,应该大力倡导这种自力更生、艰苦奋斗的精神,一方面可以让学生随时随地进行物理实验,研究科学知识,另一方面也可以使学生了解生活的来之不易,养成珍惜资源的良好品德.
三、联系实际实验
实际生活中,物理现象可谓无处不在,仅仅课堂上的演示还远远不够,多数学生觉得课堂上学习的知识与现实生活比较遥远,很少能够发现生活中的物理常识,这就需要学生在课下联系生活实际进行自主实验和验证,提高学生的观察能力和动手能力,让学生在实际生活中去自主进行物理实验,不仅能够帮助学生更好地熟悉已经学习的知识,还能够提升学生自身的探究能力.比如“探究水缸外部出汗”“窗玻璃出汗与结冰”“鱼塘中鱼为什么沉不下去”等等问题,都可以让学生进行自主探究.物理作为一门以动手操作为主的学科,在教师教学的过程中不仅需要学生熟悉了解基本的理论知识,而且更重要的是让学生具备自己动手实验的能力.物理实验教学法能够帮助学生更好得学习和掌握物理知识,通过实验把物理现象直观的反映给学生,将物理的理论知识与实验实践结合在一起,帮助学生对知识进行融合,教师课堂上做好实验演示的同时,也应该注重让学生自主实验,获得学习体验,培养和提升学生的观察力,使学生学习能力获得提升.
实验教学是物理教学的一部分,实验可以激发学生学习的积极性,促进学生自主学习。根据教学研究,初中物理内容对学生来说,具有一定的难度,不少学生认为物理知识晦涩难懂,学习积极性较低。另外,有的教师不注重实验方法,实验教学呆板僵化,不能调动学生的积极性。因此在初中物理实验教学过程中,有必要创新实验教学,以便进一步激发学生学习物理的积极性,促进学生学习水平的提高。如何开展实验教学?笔者结合教学实践,从以下几方面进行分析探讨。
一、以生为本进行实验创新教学
初中生的各方面素质有待提升,所以不少教师在实际教学中,都不敢放手让学生自主实践,生怕不小心,损坏了实验器材,常用讲解法教给学生间接经验,或者在班上做演示实验,让学生观察实验过程。这就造成学生对物理现象的一知半解。初中物理具有一定的抽象性,初中生正处于抽象思维的发展阶段,抽象思维水平较低,难以体会其中的物理知识规律,更难以把握相关的思想方法。教学活动是围绕学生进行的。在物理中有大量的知识是通过实验探究得出的。学生刚接触物理的初中时期,通过参加物理实践可以培养学生的动手能力,加深学生对物理知识的理解,教师不能因为担心学生完成度不高,或是担心损坏实验器材就不让学生自我实践,忽视学生的主体地位。尊重学生主体就要转变教学模式,教师要从“主动教”转化为“启发和引导”学生学,让学生从“被动学”转化为“主动学”,激发学生的积极性,进而提高学生学习的有效性。
二、创新实验教学方式,提升教学实效
在物理实验教学过程中,教师不一定要使用教材上的实验器材或实验方式。可以根据实际情况,创新实验思路,完善实验过程。
1.启发式实验教学
启发式实验教学,要求给学生发展的空间,实际教学中,可通过教师的引导,激发学生的积极性。让学生在实验中理解物理原理。笔者在人教版初二物理第十章《浮力》教学中,进行了“探究浮力大小的因素”的实验。笔者让学生准备自己喜欢的容器,同时也为学生准备铝柱、铁柱、弹簧钩、盐、砝码等实验设备,并为同学们设计了这样几个探究问题。(1)浮力大小和物体的质量有关系吗?(2)实验中,选用不同的液体时,相同质量的铁块和铝块哪个受到的浮力大,你能解释原因吗?笔者让学生自备容器,使用烧杯向容器中注入相同体积的水进行实验。这样的目的是让学生积极参与实验,对实验产生期待感。同时通过问题引导,帮助学生理清实验的关键点,让学生发散思维,培养学生的实验意识。
2.创设适当情境,提升教学质量
实验的主要目的是帮助学生学习相关的物理知识。让学生在情境中进行实验,开拓学生的视野,培养学生的思考能力。笔者在教学“声音传播”时,遇到了难题,学生没能理解掌握“回声”问题的计算方法。为此,笔者带领学生完成题目:一艘船的航行速度为8m/s,在行进路途中,轮船鸣笛,3s后有回音传来,求:这艘船距离障碍物多少米?学生在思考问题时只想到声音传播过去的时间,不理解声音传回来的时间。笔者让学生选择实验地点和实验器材,模拟船航行的情境。学生选取学校外侧的围墙为实验地点,准备测量仪器:米尺和秒表进行实验,并记录实验数据。让学生自主实验。通过测量,学生发现他们在距离围墙340m远的位置发出声音,需要近2s的时间,声音会回传到自己的耳朵。学生很快就明白了声音回传也需要时间,进而有效掌握回声问题的分析解答方法。
3.加强应用性实验教学
实验教学的根本目的是为了加深学生对知识的理解和运用。为此,在学生学习了课本知识后,我们可以组织学生参加兴趣活动社团,搞一些小发明创作竞赛,举办一些实用物理知识竞赛等,采用不同的方式,去鼓励学生想、做、思考,从而开发学生的思维。例如,学习了简单机械原理后,可以和学生一起拆装改装自行车;学习了用电常识后可以开放实验室,让学生自行设计特色的实验电路,还可以带领学生安装实际生活电路,等等。
参考文献:
[1]樊建安.初中物理课堂教学存在的问题及解决对策[J].新课程研究:基础教育,2010(1).
[2]刘海连.初中物理实验存在的问题及解决对策[J].中学教学参考:理科版,2009(2).
物理是一门以观察和实验为基础的自然科学,实验教学能为学生正确认识事物及各种规律提供事实依据,又能培养学生观察现象、分析问题、解决问题的能力。在偏远的农村中学,实验器材相对比较缺乏。虽然在“普实”期间也添补了一批实验器材,但有一部分并不实用,如:器材体积较小,不易观察;器材数量有限,不能分组实验;器材不贴近生活,难于理解等。为了上好物理实验课,使实验过程清楚、现象明显、数据准确、可见度高,笔者在多年的物理教学中,结合学生的认知心理,精心设计和制作了直观、形象的实验教具,对原有器材作了加工和改进,大大地提高了实验现象的可见度和实验的有效性。
一、制作物理教具,提高实验可见度
在初中物理教学中,电学知识所占的比例在40%左右。“电”虽然贴近生活,但比较抽象,难于理解,如果在教学中没有合适的教具,仅凭一支粉笔、一本课本是很难让学生学好电学知识内容的,更谈不上学以致用。例如在讲授“家庭电路的组成”这一内容时,教师一般会先问:家用电器是怎样接在电路中的呢?我们教室的电灯、开关、电风扇、插座等元件又是怎样连接组装起来的呢?虽然学生在日常生活中接触到与电有关的物品,但要想正确地回答这几个问题,却存在一定难度。不过,这也恰好激发了学生强烈的好奇心。实验室确实也有电灯、插座、开关等实物元件,但如何组装才能使这些元件正常工作,这对于接触电学知识不多的学生来说还是比较困难的。课本上虽然也有这样的组装电路图,但毕竟不是实物,学生仍处于似懂非懂的状态。笔者为了把实物组装效果展示在学生面前,买来了一大块木板(长1.2米,宽0.7米),把这些元件逐个安装上去(如图1),仪器装配和布局一目了然。这块电路板不仅很好地展现了家庭电路的组成,还会在讲解“家庭电路中电流过大的原因———电路发生短路、用电器总功率过大”时,再次体现它的使用价值。在演示“电路发生短路”实验时,直接将右端延伸的火线、零线相碰;在演示“用电器总功率过大”实验时就不断地将电器插入插座,逐渐增大总功率。最终让全班同学亲眼目睹保险丝熔断瞬间的耀眼火花,亲耳听到剧烈的爆炸声等实验现象。这也为教师解释后面的“雷电现象”作了很好的铺垫。又如,初中物理教材中“滑动变阻器”的结构、原理及其作用是学生必须掌握的。由于紧密排绕在陶瓷上的电阻丝非常小,而且电阻丝有一层绝缘漆,需要括掉电阻丝与滑片接触点的绝缘层。因此在讲解滑动变阻器的结构、原理、作用时,很难让学生看清和理解。为了让学生看清实验过程,深刻理解实验的原理,笔者利用比较粗的带绝缘皮的铝线模似滑动变阻器的结构,做成了一个更直观的实验教具(如图2)。这个直观的实验教具让每个学生一看就懂,留下了深刻的印象。
二、改进物理实验,提高实验可见度
在边远山区的农村学校,尽管也有上级部门配送的一些实验器材,但多数都是好看不好用,可见度低、可操作性不强的器材。因此,教师要对这些实验器材进行加工、改进或者替换。如探究“凸透镜成像的规律”的实验,实验室已具备了标准的光具座,一般情况下,在学生分组实验前,教师需先演示、提醒学生该注意的环节,实验结束后还得演示、总结规律。当我们在演示过程中不断移动蜡烛、光屏时,学生可以粗略地看到光屏上的像的大小变化,物距、像距的变化,但要让学生找出“像距、物距与焦距的关系,像的性质”等规律是不容易的,因为光具座上的标尺较小,后面的学生根本无法看清哪里是一倍焦距的点,哪里是二倍焦距的点。因此,笔者在教学这个内容时在光具座的标尺下方贴上一块长纸板,标注好焦点(F)、二倍焦距的点(2F),透镜的位置(O)(如图3所示)等。通过这样的改进,教学效果直观,明显能给学生留下深刻的印象,在短时间内就能找到,记住凸透镜成像的规律,达到事半功倍的教学效果。又如在研究“物体的动能大小与哪些因素有关”时,一般情况下,教学流程都是教师先演示,然后再让学生分组实验。教材是要求用钢球从斜槽上自由滚下,根据木块移动的距离来体现动能的大小。但是本校实验室没有斜槽,并且钢球体积较小,导致座位较远一些的学生根本无法观察到。因此,笔者在做这个实验时,就将小球换成小车,斜槽换成了斜面。在研究“动能大小与质量的关系”时,只需在小车上加上两个大钩码来改变质量,这样能使全班同学看得清楚,小车运行轨迹容易控制,效果明显。在学生进行分组实验时,笔者将从市场上买来了大线槽加工成斜面和平面,用体积相同的铝圆柱体和铜圆柱体代替小球从斜槽顶端自由滚下,研究“动能大小与质量的关系”;用同一个铝圆柱体从不同高度滚下来研究“动能与速度大小”的关系(如图4)。这样能缩短实验时间,减小其他因素对实验的影响。实验器材的.制作、选取及加工会直接影响我们的实验效果,关系到教学是否成功。为了做好实验,提高实验的可见度,需要教师深入挖掘生活资源,改进物理实验,制作加工出课堂教学真正需要的实验器材。此外,教师还应引导学生参与教具制作过程,培养学生的动手能力,让学生体验成功的喜悦,懂得珍惜劳动成果,增强学生的自信心和协作意识,进而激发了自主创新和勇于实践的潜能。
可以说生活中随处可见物理的影子。初中物理也与生活息息相关。素质教育的实施和新课程改革的推行更要求我们重视实验教学方式的运用,实验本身能训练我们细心观察、认真总结的能力,而正确得当的实验教学更能为初中物理的课堂教学锦上添花。那么,该如何完善我们的课堂实验教学呢?笔者认为,应全面分析它存在的问题,再一一对应着给出可行的策略。
一、当前初中物理实验教学中的问题
1.教师“重理论,轻实验”,忽视实验教学。物理理论知识比较多,涉及的知识体系比较广。迫于教学任务,跟进教学进度,教师们在设计教案时,没有把课堂实验作为必要的教学环节。直接用单纯的讲解、全盘的知识灌输来代替,或者借用多媒体图片和视频展示匆匆带过,没有现场的实际操作。在传统的以分取人的应试教育理念影响下,不少教师还是把重心放在掌握概念和做题训练中去了,这也导致物理实验教学的不被重视。还有的教师因为自身疏于实验的训练,无法切实引导学生进行实验操作。
2.学生对物理实验教学的参与度不高。一方面,学校为了避免学生破坏仪器设备,出于对实验室的保护,不愿意提供机会给学生动手实验。这样导致教师一个人在实验,实验经过甚至包括现象原因的分析都由教师一手包办完成,这样学生容易产生依赖的心理,动手能力日渐退化。另一方面,因为物理的综合性比较强,部分学生对物理学习不感兴趣,也就缺乏科学质疑精神和研究态度。再加上物理实验分组合作的性质,虽然强调团队完成整个实验,但还是有不少学生因为理论知识掌握不牢固,不清楚实验的步骤和流程,害怕动手,这样实验由组长完成,其他人就失去了尝试的机会。
3.物理实验器材和场地配备不足。俗话说:“巧妇难为无米之炊。”没有充足的实验器材和实验室,不能保证每个学生及时实验,实验设想再好也无济于事。目前普遍的实验教学现状是将学生四五个人分成一组(农村或偏远乡镇情况可能比这个还严重),集中到一个实验室里进实验操作,没办法给每个学生一台仪器,还有的不能保证设备的更新,非常不利于实验教学。
二、初中物理实验教学问题的应对策略
1.提高教师的实验意识,加强实验教学。教师首先要有勤于动手的意识,很多时候教师没有进行实验教学,多数是因为对实验操作不熟练或不专业。因此要对初中物理教师加强物理实验培训,培养教师教会学生动手的能力,这样就能打破教师一味依赖教材的习惯。教师是课堂的引导者和组织者,在实验教学中要树立巧用素材,灵活施教的观念。如对于比较复杂困难甚至危险的实验,就不要让学生做。而对于能让学生自主探究的实验,则应大胆放手让学生自己去做。
2.引导学生进行实验操作,提高学生的实验参与度。实验既是检验知识的手段,也是激发灵感的过程。教师要善于挖掘那些新奇的、对生活有意义的物理知识和问题,引起学生学习的兴趣。教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件和特征等。例如,在教学《汽化与液化》这一章内容时,在实验前进行启发性提问:生活中晾衣服的时候,人们通常把衣服摊开晾在有阳光、通风的地方。这是为什么呢?衣服上的水在蒸发的时候又跟什么因素有关呢?这样,学生带着好奇心,通过猜想,用相同的两块玻璃片来对比和分析,就能顺利得出“液体蒸发快慢与液体温度的高低、表面积的大小、表面空气流动的快慢有关”的结论,很好地满足学生的求知欲。
3.完善实验设备,创造良好的实验教学条件。首先,学校应该加大对实验场地和器材的投入,尽可能地为学生完善实验平台。给教师教学提供便利。其次,教师要学会合理运用课堂的小器材,生动教学。如可以用尺子测量纸的厚度。再次,如果在室内现成的正式的仪器实在是缺乏的情况下,可以将演示实验改为学生自主实验,让学生自由去操作。如在学习量筒、弹簧秤、天平等知识后,可布置小实验:自制天平、量筒、橡皮筋测力计,还可以制作探究“水的沸腾”的仪器,自己制作简易杠杆等,培养学生的创新能力。综上可知,尽管目前的初中物理教学中仍存在着诸多问题,但我们要明确对它的改革不是一朝一夕能完成的事情,需要我们在实践中不断反思,结合学生情况,创新我们的教学理念。只有这样,才能真正让学生的动手能力慢慢得到提高,使初中实验教学质量得到不断改善。