论文部分内容阅读
物理是一门以实验为基础的学科。初中物理是带有启蒙性质的学科,对学生的科学素养的培养、学习兴趣的激发、学习方法的形成、科学态度的养成具有重要的意义。在二期课改全面展开的今天,初中物理教学有了长足的进步,但是反思实验教学却沉痛地发现仍然存在许多“忘本”的行为,如“机械实验”、“讲实验”、“背实验”等等,实验教学中重知识目标、轻技能目标,或者把技能、方法目标转化成有关技能、方法的知识目标,影响了学生能力的发展,也影响了学生学习情感、态度及价值观的生成。在对中学物理课程标准的解读基础上,笔者想就初中物理实验教学谈几点自己的思考。
一、 分享实验中的物理思想,着力培养学生的思维能力
物理教学必须注重培养学生的思维能力,怎样让学生在整个实验过程中满怀激情地展开思维的翅膀呢?那就得让学生一边想,一边做。有经验的教师在进行新概念教学时,首先会与学生分享理解这个概念的物理意义,即让学生明确“为什么要学它”,然后再帮助学生建立概念的定义,形成公式,即让学生知道“它是什么”,最后通过一些典型例题让学生把握“怎样应用它解决实际问题”。如果教师也将物理思想融入实验教学中,让学生在实验过程中思考:为什么要做实验(明确实验目的和意义)?怎么做实验(选择器材,理解过程)?为什么这样做实验(需要克服什么困难,采取哪些实验技巧)?还可以怎么做(改进实验)?解决了以上问题,学生对实验的整个过程也就有了清晰把握。这样的教学能让学生知其然更知其所以然,使学生的思维发展处于有序状态。以《探究平面镜成像特点》教学为例,教师在讲台上放一面大镜子,问学生:“我们每天照镜子,镜子背后的像有什么特点?”学生凭经验会回答:“像和物体大小、形状相同,像和物体对称……”,教师再提出问题:“如何证明你的观点呢?”需要通过实验找出像的位置进行测量比较。通过提出问题引出为什么要做实验,接下来怎么实验,怎样找到平面镜所成的像,让学生思考、讨论,设计方案,使学生确立本实验的最大困难在于确定像的位置,从而真正理解平面镜成像实验需要选择玻璃板替代平面镜和两只等大蜡烛的道理,实验过程操作也就顺理成章了。甚至在现有器材不足的情况下,学生可以自备简单器材进行实验。如某农村中学每个班级近70人,在进行平面镜成像实验时,学生自己准备了玻璃片、相同的笔帽、相同的棋子等器材,完成了一节生动有效的实验课。如果每个实验都能让学生边想边做,吃透其中的物理思想,而不是死记硬背实验的要点,必将有效提高学生的思维水平,让学生灵活应对实验题的变化和发展。
二、抓住典型的探究实验,培养学生良好的数据处理习惯
数据表格归纳题即把某一实验的数据记录在表格中,要求学生对表格中的数据进行分析和处理,归纳出实验结论,对学生的数据处理及归纳能力提出了较高的要求。综观现状,学生的数据处理能力和规律总结能力处于相对薄弱的水平。表格归纳题的出现与物理教学中出现的探究性实验有关,初中物理新教材在内容上做了重新编排,增加了科学探究实验的比例,采用“提出问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的教学模式,意在培养学生的实验能力,包括实验观察能力、实验操作能力、数据处理能力、规律总结能力等。笔者对初中物理四册学习活动卡中探究实验的数据处理情况统计如下表。
通过上表不难发现,在初中物理教学中,对学生物理实验数据处理能力的要求并不高,只限于简单列表、一般的代数运算和简单图象学习,教学中的数据处理能力训练明显低于中考水平测试中数据处理的要求。为了解决这一矛盾,就要把握好教材中几个典型的探究实验的教学,其中探究匀速直线运动中路程与时间的关系、探究物体重力与质量的关系、探究物质质量与体积的关系及探究导体中电流与电压的关系实验中应用了较丰富的数据处理方法,如列表、作图并发现物理量间的正比关系。教师在教学中要不惜课时帮助学生掌握正确的数据处理方法,指导学生设计合适的数据记录表格。为了进一步了解所研究的物理量之间的关系,还可以指导学生建立直角坐标系,根据实验数据描点作图,从图象上更直观地发现规律,最后准确归纳出结论。发现两个物理量成正比关系是初中阶段数据处理的较高要求,教学中要引导学生在理解两个量关系的基础上,在结论中正确表述它们的因果关系,另外还要强调通过数据的什么特点或通过图像的什么特点得出两个量的正比关系。而探究杠杆平衡条件的实验是对数据进行乘积运算的为数不多的实验,教学中要阐明为什么要这样处理数据。最后,探究实验的数据处理不仅仅是找出两个物理量之间的关系,通常还具有得出新概念的意义,例如同种物质质量与体积的比值是个定值而建立密度的概念,同一导体电压与电流的比值是个定值而建立电阻的概念。只有训练有素,才能运用自如,让学生逐步了解这些典型探究实验中数据处理特点,熟悉数据处理的过程和意义,必然使学生的探究能力得到发展和提高。
另外,实验中为了迎合规律而“凑数”,或者不管数据怎样随意下结论是不少学生存在的不良习惯。新课程标准提出物理课程要使学生具有科学精神,养成科学态度,在实验的数据处理和规律总结的过程中不仅要应用科学的方法,还要鼓励和要求学生养成实事求是的科学态度。这一思想在试题中应有渗透。
三、领悟实验中的科学方法,培养学生自主学习能力
物理教学不仅要向学生传授知识,而且还要教会学生科学的研究方法,培养自主学习和终身学习能力。恰当的方法是实验成功的一半,在实验教学过程中,应始终贯穿方法的指导,寓方法的训练于知识的传授之中。例如控制变量法是初中物理实验中最常见、最重要的一种方法,在初二物理内容的开篇《让我们起航》中通过了解伽利略摆的等时性研究过程,学生就学习到控制变量的科学方法,所以在以后的实验中需要应用控制变量法时教师可以引导学生自己思考应用什么方法,需要控制哪些物理量不变,改变哪一个物理量,在这一方法指导下的结论该如何正确表达,以不断强化学生对控制变量法的认识。在实验题中经常见到考查控制变量法的题目,即根据实验中提供的某些数据能否得出两个物理量间存在关系,如果该研究对象与多个因素有关,则首先判断提供的数据是否利用到了控制变量的方法。在研究同一直线上二力的合成和串、并联电路电阻特点的实验中应用到了等效替代的科学方法,教学中要让学生明白等效替代法往往应用在相同物理量之间的转换,为了使物理研究得到简化,在效果相等的条件下,用一个物理量去替代另外几个物理量,所以实验中能说明一个力是两个力的合力,是因为它们产生的效果相同,后续学习互成角度的两个力的合力同样是运用这一思想。串、并联电路中的几个电阻可以用一个什么样的电阻替代,就是要保证替代后的电阻对电路的作用是相同的,即在电压相同时电路中的电流相同。这些科学方法都是物理学家研究处理问题的思想方法和手段。知识是宝贵的,但得到知识的方法比知识本身更为重要。只有将方法掌握了,学生将来才可能利用这些方法进行自主学习,进行科学的创新。
四、重视实验教学中的技能目标,不断提高学生的动手能力
只有让学生在亲自“做”实验的过程中才能培养和发展学生的动手能力,才能积累正确的经验。实验考查中不乏这样的试题:小吴做“测定小灯泡电功率”的实验(小灯泡上标有2.5V字样)。 (1) 如图所示,小吴所连接的实验电路存在连接错误,但只需改动其中一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2) 电路连接正确后,闭合电键S,发现小灯泡不亮,但电表指针都向右偏转一个角度,接下来应该进行地操作是 ________。
A. 更换小灯泡。 B. 更换电源。
C. 检查电路是否断路。
D. 向左移动滑动变阻器滑片P,观察小灯泡是否发光。
没有实验操作经验的学生在第二问的解答中会轻易根据解题经验判断灯不亮是因为发生故障造成的,而错选C选项。其实这个现象在实验操作过程中是经常出现的,只要具备一定动手能力的学生就能形成正确的经验,当电源电压不足,或一开始将滑动变阻器阻值置于最大值处,就会出现灯泡不发光,但电表都有偏转的现象,从而轻松解决此类问题。
能抓住时代特征的合理的初中物理实验教学,不但可以提高实验教学的质量,而且可以提高学生的思维能力,动手能力,培养学生尊重事实,坚持真理的科学态度。因此,初中物理教师应加强新课程理念的学习,及时更新观念,勤于思考,不断推进和优化物理实验教学。
一、 分享实验中的物理思想,着力培养学生的思维能力
物理教学必须注重培养学生的思维能力,怎样让学生在整个实验过程中满怀激情地展开思维的翅膀呢?那就得让学生一边想,一边做。有经验的教师在进行新概念教学时,首先会与学生分享理解这个概念的物理意义,即让学生明确“为什么要学它”,然后再帮助学生建立概念的定义,形成公式,即让学生知道“它是什么”,最后通过一些典型例题让学生把握“怎样应用它解决实际问题”。如果教师也将物理思想融入实验教学中,让学生在实验过程中思考:为什么要做实验(明确实验目的和意义)?怎么做实验(选择器材,理解过程)?为什么这样做实验(需要克服什么困难,采取哪些实验技巧)?还可以怎么做(改进实验)?解决了以上问题,学生对实验的整个过程也就有了清晰把握。这样的教学能让学生知其然更知其所以然,使学生的思维发展处于有序状态。以《探究平面镜成像特点》教学为例,教师在讲台上放一面大镜子,问学生:“我们每天照镜子,镜子背后的像有什么特点?”学生凭经验会回答:“像和物体大小、形状相同,像和物体对称……”,教师再提出问题:“如何证明你的观点呢?”需要通过实验找出像的位置进行测量比较。通过提出问题引出为什么要做实验,接下来怎么实验,怎样找到平面镜所成的像,让学生思考、讨论,设计方案,使学生确立本实验的最大困难在于确定像的位置,从而真正理解平面镜成像实验需要选择玻璃板替代平面镜和两只等大蜡烛的道理,实验过程操作也就顺理成章了。甚至在现有器材不足的情况下,学生可以自备简单器材进行实验。如某农村中学每个班级近70人,在进行平面镜成像实验时,学生自己准备了玻璃片、相同的笔帽、相同的棋子等器材,完成了一节生动有效的实验课。如果每个实验都能让学生边想边做,吃透其中的物理思想,而不是死记硬背实验的要点,必将有效提高学生的思维水平,让学生灵活应对实验题的变化和发展。
二、抓住典型的探究实验,培养学生良好的数据处理习惯
数据表格归纳题即把某一实验的数据记录在表格中,要求学生对表格中的数据进行分析和处理,归纳出实验结论,对学生的数据处理及归纳能力提出了较高的要求。综观现状,学生的数据处理能力和规律总结能力处于相对薄弱的水平。表格归纳题的出现与物理教学中出现的探究性实验有关,初中物理新教材在内容上做了重新编排,增加了科学探究实验的比例,采用“提出问题、猜想假设、实验探究、得出结论”的教学模式,意在培养学生的实验能力,包括实验观察能力、实验操作能力、数据处理能力、规律总结能力等。笔者对初中物理四册学习活动卡中探究实验的数据处理情况统计如下表。
通过上表不难发现,在初中物理教学中,对学生物理实验数据处理能力的要求并不高,只限于简单列表、一般的代数运算和简单图象学习,教学中的数据处理能力训练明显低于中考水平测试中数据处理的要求。为了解决这一矛盾,就要把握好教材中几个典型的探究实验的教学,其中探究匀速直线运动中路程与时间的关系、探究物体重力与质量的关系、探究物质质量与体积的关系及探究导体中电流与电压的关系实验中应用了较丰富的数据处理方法,如列表、作图并发现物理量间的正比关系。教师在教学中要不惜课时帮助学生掌握正确的数据处理方法,指导学生设计合适的数据记录表格。为了进一步了解所研究的物理量之间的关系,还可以指导学生建立直角坐标系,根据实验数据描点作图,从图象上更直观地发现规律,最后准确归纳出结论。发现两个物理量成正比关系是初中阶段数据处理的较高要求,教学中要引导学生在理解两个量关系的基础上,在结论中正确表述它们的因果关系,另外还要强调通过数据的什么特点或通过图像的什么特点得出两个量的正比关系。而探究杠杆平衡条件的实验是对数据进行乘积运算的为数不多的实验,教学中要阐明为什么要这样处理数据。最后,探究实验的数据处理不仅仅是找出两个物理量之间的关系,通常还具有得出新概念的意义,例如同种物质质量与体积的比值是个定值而建立密度的概念,同一导体电压与电流的比值是个定值而建立电阻的概念。只有训练有素,才能运用自如,让学生逐步了解这些典型探究实验中数据处理特点,熟悉数据处理的过程和意义,必然使学生的探究能力得到发展和提高。
另外,实验中为了迎合规律而“凑数”,或者不管数据怎样随意下结论是不少学生存在的不良习惯。新课程标准提出物理课程要使学生具有科学精神,养成科学态度,在实验的数据处理和规律总结的过程中不仅要应用科学的方法,还要鼓励和要求学生养成实事求是的科学态度。这一思想在试题中应有渗透。
三、领悟实验中的科学方法,培养学生自主学习能力
物理教学不仅要向学生传授知识,而且还要教会学生科学的研究方法,培养自主学习和终身学习能力。恰当的方法是实验成功的一半,在实验教学过程中,应始终贯穿方法的指导,寓方法的训练于知识的传授之中。例如控制变量法是初中物理实验中最常见、最重要的一种方法,在初二物理内容的开篇《让我们起航》中通过了解伽利略摆的等时性研究过程,学生就学习到控制变量的科学方法,所以在以后的实验中需要应用控制变量法时教师可以引导学生自己思考应用什么方法,需要控制哪些物理量不变,改变哪一个物理量,在这一方法指导下的结论该如何正确表达,以不断强化学生对控制变量法的认识。在实验题中经常见到考查控制变量法的题目,即根据实验中提供的某些数据能否得出两个物理量间存在关系,如果该研究对象与多个因素有关,则首先判断提供的数据是否利用到了控制变量的方法。在研究同一直线上二力的合成和串、并联电路电阻特点的实验中应用到了等效替代的科学方法,教学中要让学生明白等效替代法往往应用在相同物理量之间的转换,为了使物理研究得到简化,在效果相等的条件下,用一个物理量去替代另外几个物理量,所以实验中能说明一个力是两个力的合力,是因为它们产生的效果相同,后续学习互成角度的两个力的合力同样是运用这一思想。串、并联电路中的几个电阻可以用一个什么样的电阻替代,就是要保证替代后的电阻对电路的作用是相同的,即在电压相同时电路中的电流相同。这些科学方法都是物理学家研究处理问题的思想方法和手段。知识是宝贵的,但得到知识的方法比知识本身更为重要。只有将方法掌握了,学生将来才可能利用这些方法进行自主学习,进行科学的创新。
四、重视实验教学中的技能目标,不断提高学生的动手能力
只有让学生在亲自“做”实验的过程中才能培养和发展学生的动手能力,才能积累正确的经验。实验考查中不乏这样的试题:小吴做“测定小灯泡电功率”的实验(小灯泡上标有2.5V字样)。 (1) 如图所示,小吴所连接的实验电路存在连接错误,但只需改动其中一根导线,即可使电路连接正确。请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法。
(2) 电路连接正确后,闭合电键S,发现小灯泡不亮,但电表指针都向右偏转一个角度,接下来应该进行地操作是 ________。
A. 更换小灯泡。 B. 更换电源。
C. 检查电路是否断路。
D. 向左移动滑动变阻器滑片P,观察小灯泡是否发光。
没有实验操作经验的学生在第二问的解答中会轻易根据解题经验判断灯不亮是因为发生故障造成的,而错选C选项。其实这个现象在实验操作过程中是经常出现的,只要具备一定动手能力的学生就能形成正确的经验,当电源电压不足,或一开始将滑动变阻器阻值置于最大值处,就会出现灯泡不发光,但电表都有偏转的现象,从而轻松解决此类问题。
能抓住时代特征的合理的初中物理实验教学,不但可以提高实验教学的质量,而且可以提高学生的思维能力,动手能力,培养学生尊重事实,坚持真理的科学态度。因此,初中物理教师应加强新课程理念的学习,及时更新观念,勤于思考,不断推进和优化物理实验教学。