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在新一轮初中物理课程改革中,强调了探究性实验教学的重要地位,强调以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学探究方法,培养学生的科学探究精神、实践能力和创新意识.把科学探究引进教学的目的就是让学生通过经历与科学工作者进行科学探究的相似过程学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学探究的方法,领悟科学的思想和精神,使学生从被动接受知识,向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的精神.
探究性实验教学,突出“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,合作与交流”的理念.教师对知识不是直接给出结论,而是通过创设情景启发、引导学生思考提出问题,再让学生利用已有的知识和生活经验,大胆地进行猜想,自主地进行物理实验探究,通过小组合作讨论研究,最终得出结论,获取知识,教者应根据学生实际,在课堂教学中有效地开展物理探究性实验教学活动.
1 创设情景,引入新课
在新课程实施的课堂中,物理探究性实验的第一个环节是“提出问题”,利用情景引入,让学生在趣味的,未知原因的情景中积极思考,主动发现并提出问题,激发学生的求知欲望,提高学习的兴趣.
1.1 用相关的视频情景引入
例:在《液体的压强》一节教学中,利用中央电视台新闻联播中关于我国“蛟龙号”潜水器五次潜入深海的视频报道,是我国深海探索研究领域的一项重大突破,潜水器下潜入水中最大的深度不断增加,让学生发现问题,潜水器为什么不能无限制地下潜?引入新课.
1.2 用相关的实验创设情景引入
例:在《摩擦力》一节的引入中,教者请一位男生和一位女生进行“拔河”比赛,教者拿出课前准备好的一根粗细均匀的木棒(一端涂上油,另一端不涂油),让男生握住涂油的一端,开始比赛前,让学生猜想谁会获胜,结果比赛后,女生获胜,当想象与实际形成巨大的反差时,最容易使学生产生求知的欲望,从而引入摩擦力的课题.
1.3 用相关的故事情景引入
例:在《浮力》一节的引入中,用《灌水取球》的儿童故事引入,学生在故事情景中,经过思考能发现问题,“为什么向树洞中灌水,球就从洞底浮了上来?”引入浮力.
2 启发引导,让学生进行科学的猜想与假设
物理探究性实验的一个重要的环节是“猜想与假设”,限于初中学生现有的认知水平,生活经验和学习习惯,如果没有教者的适度启发引导,往往会出现两种情况,一是提不出任何猜想,二是胡乱猜想,使课堂教学陷入僵局,这时有些教者代替学生猜想,失去了探究的意义,仍回到灌输式教学的老路上去,这一环节的成败在很大程度上决定了课堂的效果,因此,教者要在积极引导启发学生思考的基础上,让学生大胆猜想、科学猜想,并对学生的猜想及时评析、归纳与总结.
2.1 用相关的信息启发学生进行猜想
例如在猜想影响导体电阻大小的因素时,在屏幕上投影一些用电器电阻值,如下表:
电阻电阻值/Ω“220 V 40 W”白炽灯(冷态)约100正常工作时“220 V 40 W”白炽灯(热态)约1200 让学生观察表格,相同规格的白炽灯,在冷态与热态时的电阻值不同引导学生发现问题,提出猜想:“导体的电阻可能跟导体的温度有关”.
2.2 设计相关的实验启发学生进行猜想
例如在《液体的压强》一节教学中,自制如图所示的教具.
为了探究液体内部的压强,将该装置浸入盛有水的储液筒中,使装置内的空气通过乳胶管与外界的大气相通.让学生观察橡皮膜向内凹,说明液体内部有压强,改变橡皮膜的朝向,观察橡皮膜都向内凹,说明液体内部向各个方向都有压强,改变该装置在液体中的深度,观察橡皮膜的凹陷程度,启发学生思考并得出猜想,液体内部的压强可能与深度有关,可能与方向有关,再根据液体内部的压强是由液体的重力和液体是有流动性而产生的,启发学生思考得出猜想,液体的压强可能与容器中液体重力大小、液体的体积、液体的密度、容器的形状等因素有关,教者在学生提出的猜想中,将液体的重力、液体的体积、液体的密度这三个因素中,进行归纳,得出猜想,影响液体内部压强大小的因素有:①深度;②方向;③液体的重力;④液体的密度;⑤容器的形状.
3 适度开放,师生共同参与设计实验方案
基于初中学生的认知水平和思维能力,设计实验方案是物理探究性实验教学中难度较大的一个环节,实验方案的设计不能由教者全盘决定,也不能放任自流,而应该在适度开放中,让学生完成实验方案的设计,包括器材的选择,实验步骤的确定,记录表格的设置等.
案例 探究声音是怎样产生的.
师:演示:用鼓槌敲鼓,问同学们听到了什么?
生:听到了鼓声.
师:根据敲鼓时能听到鼓声这个现象,你能提出一个什么问题?
生:鼓为什么能发出声音……
师:很好,也就是说声音是怎样产生的,请同学们一起做一做:用手紧靠你的喉咙,(声带),比较一下讲话时和不讲话时有什么区别?
生:讲话时感到声带在振动,不讲时声带不振动.
师:你对声音是怎样产生的能提出一个什么猜想?
生:声音可能是由物体的振动产生的.
师:刚才在敲鼓时鼓发出了声音,同学们有没有看到鼓面在振动?
生:没有.
师:你能想一个什么样的方法说明鼓面发声时在振动吗?
生:在鼓面上放些纸屑.
师:同学们设计的方案很好,现在就请同学们分组实验(略)
师:请小组同学向大家汇报一下刚才的实验.
生(略)
师小结:同学们用自己设计的方案探究得出一致的结论,声音是由物体的振动产生的,在实验中用纸屑的跳动说明了鼓面的振动,这种方法叫转换法.
4 合理指导,让学生自主进行实验探究
“分组实验”是物理探究性实验教学中的主要环节,是学生实际动手操作、参与实践的具体过程,是学生对仪器的使用、动手操作、观察现象、读读数、做记录等综合能力的运用,在这个过程中,教者应走到学生中去,适时指导,让学生在开放中自主探究,允许学生用不同的器材、不同的步骤进行实验,充分发挥学生学习的积极性、主动性,让学生通过实验活动获得对事物的感悟认识,然后去认识和理解物理概念和规律.
5 搭建平台,让学生在互动中展示交流
开放性与自主性是实现探究性实验教学目标所必需的,在课堂教学实施过程中,能力强的小组能根据书本上的提示,教者的引导进行探究,一般能力的小组只能探究其中的部分因素,不同小组获得的结论也因能力而异,实验结束后,让小组展示他们的实验过程,不仅为小组之间提供了相互交流学习的机会,也锻炼和培养了学生的语言表达能力,对信息的收集与处理的能力和协作精神,同时也让学生体验到成功的乐趣,教者在最后的评估与交流中引领、综合学生的意见得出系统结论.
6 及时抓住生成性问题,让思维碰撞产生的“火花”放光彩
课前教者的一切准备工作都是预设,而在实际教学过程中,往往会有预想不到的情况发生,学生在回答教者提问时,如果答对了,教者应给予恰当的鼓励,使学生更加有信心,更加有兴趣投入学习,如果答错了,教者不应当简单地批评,而要帮助学生分析错误的原因,这样不仅不会伤害学生的自尊心,还能让学生正确理解知识,对于一些“有意义”的错误,教者还要抓住这些生成性的问题,启发学生思考,使课堂教学引向深入,那样会收到预想不到的效果.
在初中物理探究性实验教学中,教者的主要作用是“导”,其实道理很简单,在幼儿刚学走路的时候,如果你总是抱着他替代他走,幼儿很难学会自己走路的,如果你“扶”着他走,或许他会跌倒,但跌倒后会爬起来,会变得坚强起来,很快就会学会自己走路,在教学上也一样,这种“导”的作用类同于“扶”的作用.
探究性实验教学,突出“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,合作与交流”的理念.教师对知识不是直接给出结论,而是通过创设情景启发、引导学生思考提出问题,再让学生利用已有的知识和生活经验,大胆地进行猜想,自主地进行物理实验探究,通过小组合作讨论研究,最终得出结论,获取知识,教者应根据学生实际,在课堂教学中有效地开展物理探究性实验教学活动.
1 创设情景,引入新课
在新课程实施的课堂中,物理探究性实验的第一个环节是“提出问题”,利用情景引入,让学生在趣味的,未知原因的情景中积极思考,主动发现并提出问题,激发学生的求知欲望,提高学习的兴趣.
1.1 用相关的视频情景引入
例:在《液体的压强》一节教学中,利用中央电视台新闻联播中关于我国“蛟龙号”潜水器五次潜入深海的视频报道,是我国深海探索研究领域的一项重大突破,潜水器下潜入水中最大的深度不断增加,让学生发现问题,潜水器为什么不能无限制地下潜?引入新课.
1.2 用相关的实验创设情景引入
例:在《摩擦力》一节的引入中,教者请一位男生和一位女生进行“拔河”比赛,教者拿出课前准备好的一根粗细均匀的木棒(一端涂上油,另一端不涂油),让男生握住涂油的一端,开始比赛前,让学生猜想谁会获胜,结果比赛后,女生获胜,当想象与实际形成巨大的反差时,最容易使学生产生求知的欲望,从而引入摩擦力的课题.
1.3 用相关的故事情景引入
例:在《浮力》一节的引入中,用《灌水取球》的儿童故事引入,学生在故事情景中,经过思考能发现问题,“为什么向树洞中灌水,球就从洞底浮了上来?”引入浮力.
2 启发引导,让学生进行科学的猜想与假设
物理探究性实验的一个重要的环节是“猜想与假设”,限于初中学生现有的认知水平,生活经验和学习习惯,如果没有教者的适度启发引导,往往会出现两种情况,一是提不出任何猜想,二是胡乱猜想,使课堂教学陷入僵局,这时有些教者代替学生猜想,失去了探究的意义,仍回到灌输式教学的老路上去,这一环节的成败在很大程度上决定了课堂的效果,因此,教者要在积极引导启发学生思考的基础上,让学生大胆猜想、科学猜想,并对学生的猜想及时评析、归纳与总结.
2.1 用相关的信息启发学生进行猜想
例如在猜想影响导体电阻大小的因素时,在屏幕上投影一些用电器电阻值,如下表:
电阻电阻值/Ω“220 V 40 W”白炽灯(冷态)约100正常工作时“220 V 40 W”白炽灯(热态)约1200 让学生观察表格,相同规格的白炽灯,在冷态与热态时的电阻值不同引导学生发现问题,提出猜想:“导体的电阻可能跟导体的温度有关”.
2.2 设计相关的实验启发学生进行猜想
例如在《液体的压强》一节教学中,自制如图所示的教具.
为了探究液体内部的压强,将该装置浸入盛有水的储液筒中,使装置内的空气通过乳胶管与外界的大气相通.让学生观察橡皮膜向内凹,说明液体内部有压强,改变橡皮膜的朝向,观察橡皮膜都向内凹,说明液体内部向各个方向都有压强,改变该装置在液体中的深度,观察橡皮膜的凹陷程度,启发学生思考并得出猜想,液体内部的压强可能与深度有关,可能与方向有关,再根据液体内部的压强是由液体的重力和液体是有流动性而产生的,启发学生思考得出猜想,液体的压强可能与容器中液体重力大小、液体的体积、液体的密度、容器的形状等因素有关,教者在学生提出的猜想中,将液体的重力、液体的体积、液体的密度这三个因素中,进行归纳,得出猜想,影响液体内部压强大小的因素有:①深度;②方向;③液体的重力;④液体的密度;⑤容器的形状.
3 适度开放,师生共同参与设计实验方案
基于初中学生的认知水平和思维能力,设计实验方案是物理探究性实验教学中难度较大的一个环节,实验方案的设计不能由教者全盘决定,也不能放任自流,而应该在适度开放中,让学生完成实验方案的设计,包括器材的选择,实验步骤的确定,记录表格的设置等.
案例 探究声音是怎样产生的.
师:演示:用鼓槌敲鼓,问同学们听到了什么?
生:听到了鼓声.
师:根据敲鼓时能听到鼓声这个现象,你能提出一个什么问题?
生:鼓为什么能发出声音……
师:很好,也就是说声音是怎样产生的,请同学们一起做一做:用手紧靠你的喉咙,(声带),比较一下讲话时和不讲话时有什么区别?
生:讲话时感到声带在振动,不讲时声带不振动.
师:你对声音是怎样产生的能提出一个什么猜想?
生:声音可能是由物体的振动产生的.
师:刚才在敲鼓时鼓发出了声音,同学们有没有看到鼓面在振动?
生:没有.
师:你能想一个什么样的方法说明鼓面发声时在振动吗?
生:在鼓面上放些纸屑.
师:同学们设计的方案很好,现在就请同学们分组实验(略)
师:请小组同学向大家汇报一下刚才的实验.
生(略)
师小结:同学们用自己设计的方案探究得出一致的结论,声音是由物体的振动产生的,在实验中用纸屑的跳动说明了鼓面的振动,这种方法叫转换法.
4 合理指导,让学生自主进行实验探究
“分组实验”是物理探究性实验教学中的主要环节,是学生实际动手操作、参与实践的具体过程,是学生对仪器的使用、动手操作、观察现象、读读数、做记录等综合能力的运用,在这个过程中,教者应走到学生中去,适时指导,让学生在开放中自主探究,允许学生用不同的器材、不同的步骤进行实验,充分发挥学生学习的积极性、主动性,让学生通过实验活动获得对事物的感悟认识,然后去认识和理解物理概念和规律.
5 搭建平台,让学生在互动中展示交流
开放性与自主性是实现探究性实验教学目标所必需的,在课堂教学实施过程中,能力强的小组能根据书本上的提示,教者的引导进行探究,一般能力的小组只能探究其中的部分因素,不同小组获得的结论也因能力而异,实验结束后,让小组展示他们的实验过程,不仅为小组之间提供了相互交流学习的机会,也锻炼和培养了学生的语言表达能力,对信息的收集与处理的能力和协作精神,同时也让学生体验到成功的乐趣,教者在最后的评估与交流中引领、综合学生的意见得出系统结论.
6 及时抓住生成性问题,让思维碰撞产生的“火花”放光彩
课前教者的一切准备工作都是预设,而在实际教学过程中,往往会有预想不到的情况发生,学生在回答教者提问时,如果答对了,教者应给予恰当的鼓励,使学生更加有信心,更加有兴趣投入学习,如果答错了,教者不应当简单地批评,而要帮助学生分析错误的原因,这样不仅不会伤害学生的自尊心,还能让学生正确理解知识,对于一些“有意义”的错误,教者还要抓住这些生成性的问题,启发学生思考,使课堂教学引向深入,那样会收到预想不到的效果.
在初中物理探究性实验教学中,教者的主要作用是“导”,其实道理很简单,在幼儿刚学走路的时候,如果你总是抱着他替代他走,幼儿很难学会自己走路的,如果你“扶”着他走,或许他会跌倒,但跌倒后会爬起来,会变得坚强起来,很快就会学会自己走路,在教学上也一样,这种“导”的作用类同于“扶”的作用.