金政權(quán)
摘 要:物理課程具有較強的實踐性,物理實驗是教學(xué)的重點與難點,要想讓學(xué)生對物理知識留下深刻的印象,系統(tǒng)學(xué)習(xí)物理知識,教師應(yīng)當(dāng)加強對物理實驗教學(xué)的重視,尤其是要利用好第一堂物理實驗課,為以后的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)。物理教學(xué)一定要注重實驗,著眼于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,而當(dāng)前受應(yīng)試教育的影響,很多教師在進行實驗教學(xué)時都采取了“講實驗”、“背實驗”、“看視頻”的方式進行,學(xué)生雖然能解決關(guān)于實驗的試題,但實際動手能力太弱,不利于學(xué)生的長遠發(fā)展。
關(guān)鍵詞:物理;實驗;自主;習(xí)慣
引言:良好的開端是成功的一半,物理實驗的教學(xué)應(yīng)該是貫穿整個物理學(xué)習(xí)過程,從觀察能力的培養(yǎng)、動手能力的培養(yǎng)、實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)都有其重要性。著名教育學(xué)家陶行知先生對現(xiàn)代教育的目標(biāo)作出了明確強調(diào):千教萬教教人求真,千學(xué)萬學(xué)學(xué)做真人。對于物理教學(xué)活動來說,以理論灌輸為主導(dǎo)的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足當(dāng)前的物理課堂,更無法適應(yīng)實驗教學(xué)活動中的有關(guān)要求,強調(diào)物理實驗知識在教學(xué)環(huán)節(jié)的主動表達,發(fā)現(xiàn)知識的形成過程,在實際問題中抽象教學(xué)概念、物理知識,才能使學(xué)生獲得物理教學(xué)方法的熏陶。對于集理性思維與邏輯認知于一體的物理教學(xué)活動來說,從實驗中提出問題,從問題中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,將實驗教學(xué)轉(zhuǎn)化為激趣、啟智的過程,能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣,使其衍生出新的學(xué)習(xí)熱情。在物理實驗教學(xué)活動中,教師必須正視學(xué)生在學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣上所表現(xiàn)出來的差異性特點,不僅要保障學(xué)生順利接受教學(xué)知識,更要努力嘗試培養(yǎng)學(xué)生解決問題、分析問題的能力,將物理概念轉(zhuǎn)化為內(nèi)在的學(xué)習(xí)動力,培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)熱情,促使其不斷提高自身的物理學(xué)習(xí)能力,使學(xué)生在觀察物理實驗的過程中完成實驗流程歸納、實驗要素管理等任務(wù),培養(yǎng)學(xué)生的實驗熱情。
一、做好實驗引導(dǎo)工作,調(diào)動學(xué)生參與
(一)教師對物理實驗要求、實驗?zāi)康倪M行講解,確保教學(xué)活動的專業(yè)性。
物理課程強調(diào)學(xué)生與客觀知識之間的互動關(guān)系,與實驗之間的聯(lián)系極為密切,教師應(yīng)幫助學(xué)生擺脫“實驗不重要”的錯誤思想,借助理論授課、趣味小實驗激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
(二)教師精心準(zhǔn)備實驗器材和教學(xué)計劃等試驗引導(dǎo)材料,提高教學(xué)效率。
對于生活中可加以運用的試驗素材,應(yīng)考慮優(yōu)先將其帶入到物理實驗活動當(dāng)中。這樣的例子有好多,比如摩擦力這樣的較為抽象的知識,象學(xué)習(xí)摩擦力的方向時,我通過一個毛刷子,讓學(xué)生觀察認識到摩擦力的方向與物體的相對運動的方向相反,認識到靜止的物體也能受到摩擦力。若不能就地取材,就準(zhǔn)備好實驗室器材。
在開展實驗教學(xué)之前,教師應(yīng)前往實驗室進行演示練習(xí),了解實驗的基本步驟、實驗?zāi)康?,對學(xué)生的提問活動做好準(zhǔn)備,對于已經(jīng)出現(xiàn)故障問題的實驗器材,應(yīng)及時進行調(diào)整、更換,避免后期出現(xiàn)實驗中斷問題。
(三)學(xué)生完成預(yù)習(xí)任務(wù),了解實驗流程
實驗熱情不能成為教學(xué)的唯一因素,必須積極鍛煉學(xué)生的實驗技能。教師可針對實驗內(nèi)容提前布置試驗任務(wù),根據(jù)實驗管理方案幫助學(xué)生了解實驗原理、儀器功能,鼓勵學(xué)生提出問題,設(shè)計多元實驗方案。教師可借助課堂互動進行提問,也可利用預(yù)習(xí)計劃書管理學(xué)生,借由多元管理機制調(diào)查學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。積極預(yù)習(xí),主動反思,才能解決實驗矛盾。
(四)教師管理實驗,約束實驗流程
首先,實驗第一課要教會學(xué)生基本的實驗和觀察能力。再者,在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的課堂上進行科學(xué)探究并不意味著一切都放手讓學(xué)生自己解決。教師引導(dǎo),學(xué)生自主學(xué)習(xí),小組內(nèi)合作學(xué)習(xí),班級交流展示可以靈活運用。在實驗教學(xué)活動中,教師可僅扮演維持紀律、解答問題的角色,在完成實驗流程的講解任務(wù)之后,要求學(xué)生獨立開展實驗,對不正確的實驗行為、不標(biāo)準(zhǔn)的試驗方法進行修正,要求學(xué)生獨立操作,借由學(xué)生的獨立思考、表達、反思完成試驗任務(wù)。過度的干預(yù)只會增加學(xué)生的依賴性,適當(dāng)放手才能完成實驗指導(dǎo)。
(五)書寫實驗報告,反思實驗流程
在完成實驗任務(wù)之后可要求學(xué)生及時書寫實驗報告,對實驗現(xiàn)象、實驗流程、實驗?zāi)康呐c實驗結(jié)果進行整理,延長學(xué)生對于物理實驗的記憶。在實驗報告中,除必要的實驗流程記錄板塊之外,教師還應(yīng)嘗試要求學(xué)生對自身的實驗行為、實驗?zāi)芰M行評價,對設(shè)備操作能力、信息記錄能力、實驗互動能力進行著重測評,幫助學(xué)生更好地了解自身的物理素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)意識。
二、實驗經(jīng)驗總結(jié)
以《用刻度尺測長度》為例
(一)做好學(xué)生分組工作
教師與課代表共同對學(xué)生進行分組,以“一強一弱”為基本原則,確保學(xué)生能夠及時參與實驗活動。在采取小組合作教學(xué)之前,數(shù)學(xué)教師需要先對班上學(xué)生進行整體培訓(xùn),讓他們知道展示時,每一個成員要怎樣去做。由于合作期間學(xué)生都有各自的任務(wù),所以他們在討論時就會根據(jù)自己等一下匯報的任務(wù)有所側(cè)重地進行討論。物理教師在分組時應(yīng)全面掌握學(xué)生的興趣、愛好和物理水平,保證分組的均衡性,每個小組都要有動手能力強、表達能力強的學(xué)生,把開朗和內(nèi)向的學(xué)生劃分到一個組,總之需要讓小組成員發(fā)揮自身的優(yōu)勢影響其他的同學(xué),促進小組成員的共同成長。
(二)下發(fā)實驗任務(wù)
宣布實驗的目的、安排實驗時間與實驗地點,要求學(xué)生獨立準(zhǔn)備刻度尺、秒表、A4紙等實驗材料,完成實驗操作、實驗記錄等任務(wù)。《用刻度尺測量長度》這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生學(xué)會正確使用刻度尺測量物體的長度,同時在實驗環(huán)節(jié)中培養(yǎng)學(xué)生仔細觀察、認真思考、規(guī)范操作的良好習(xí)慣,本著實事求是的原則記錄實驗數(shù)據(jù),和小組成員一同交流與討論,總結(jié)實驗規(guī)律。讓學(xué)生提前準(zhǔn)備好刻度尺、教材、細銅絲、鉛筆和硬幣,將實驗所學(xué)的物品整理好,以免在實驗中遺漏工具,影響實驗教學(xué)的進度。
(三)維持實驗紀律
學(xué)生必須依照上課時間進入實驗室,按照預(yù)定的安排進入座位,保持實驗紀律,不交頭接耳。
在實驗的過程中形成“多看、多想、不動手”的好習(xí)慣,在教師宣布實驗開始之后才能進行實驗。
1.講解實驗流程
教師或課代表對實驗流程進行講解,但不進行實驗操作。
2.進行實驗活動
在教師宣布實驗開始之后進行實驗,應(yīng)盡量避免碰撞實驗儀器,實驗交流不應(yīng)影響其他小組,對于無特殊要求的實驗,應(yīng)一律以站立的方式開展,當(dāng)教師發(fā)出“實驗暫?!敝噶顣r,則應(yīng)立即停止實驗,做到“令行禁止”。嚴格按規(guī)程操作,儀器肯定不會損壞,若未按規(guī)程操作導(dǎo)致的儀器損壞應(yīng)照價賠償。
教師可以使用大屏幕為學(xué)生展示實驗的目的、器材以及實驗的步驟,引導(dǎo)學(xué)生做3個物理實驗:
物理實驗1:測量物理教材的長度。引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察刻度尺,了解刻度尺的最小刻度,找出零刻度線的位置,確定刻度尺的量程,然后分三次測量物理教材的長度,把每次測量的結(jié)果填入表格中,計算出三次計算的平均值。教師應(yīng)給予學(xué)生足夠的實驗操作期間,待各個小組全部結(jié)束后,教師可以在黑板上畫一張數(shù)據(jù)表,然后隨機挑選3個小組,讓他們把結(jié)果填入表中。在整個實驗過程中,教師應(yīng)在班級內(nèi)巡視,觀察小學(xué)生的操作是否符合規(guī)范,指導(dǎo)小學(xué)生展開物理實驗,調(diào)動他們的物理學(xué)習(xí)積極性。
物理實驗2:測量細銅絲的直徑。取一支圓鉛筆,將細銅絲緊緊繞在圓鉛筆上,纏繞若干圈,測量整個線圈的長度,計算細銅絲的直徑,詳細記錄線圈長度、線圈的權(quán)屬以及銅絲的直徑這些數(shù)據(jù),同樣在黑板上畫出記錄表。教師巡視學(xué)生的實驗操作,適時指導(dǎo)學(xué)生,糾正他們的不規(guī)范操作,同時糾正他們讀數(shù)錯誤以及測量不認真的習(xí)慣,讓學(xué)生從第一堂物理實驗課開始就養(yǎng)成嚴謹認真的態(tài)度。如果發(fā)現(xiàn)學(xué)生的測量誤差比較大,可以讓這個小組的同學(xué)說一說自己是怎么測量的,由其他小組的同學(xué)和教師一起幫助他們分析出錯的原因。之后,教師可以讓學(xué)生以小組為單位,思考并討論以下問題:(1)為什么不可以直接使用刻度尺測量細銅絲的直徑?(細銅絲非常細,它的直徑比刻度尺的分度值還要小,而且刻度尺的刻度線沒有辦法緊緊的貼近被測直徑,所以測量的誤差非常大。)(2)為什么使用教材中展示的方法能夠降準(zhǔn)地測量細銅絲的直徑?(3)測量細銅絲的直徑時,如果不緊密排繞會怎么樣?如何才可以緊密排繞?(如果不緊密排繞容易導(dǎo)致測量的結(jié)果偏大,所以計算得出的細銅絲的直徑也會略高,要想達到緊密排繞的效果,測量期間需要將細銅絲捋直。)
物理實驗3:測量一枚一元硬幣的直徑。教師對學(xué)生說:前面我們已經(jīng)測量了物理教材的長度以及細銅絲的直徑,大家的表現(xiàn)非常好,每個同學(xué)都在認真地完成實驗,接下來你們可以試著使用三角尺與刻度尺測量一元硬幣的直徑,分享一下你們想到的測量辦法。之后讓各個小組分別派代表說一說本組想到的測量方法,由教師對各個小組的想法進行歸納,指出不正確的測量方法,并說明錯誤的原因,然后為學(xué)生講解一元硬幣的測量方法,讓學(xué)生記錄下實驗的數(shù)據(jù)。在實驗結(jié)束后,教師可以問學(xué)生如果想測量5分錢硬幣的直徑,我們可以采取哪些方法呢?讓學(xué)生以小組為單位進行討論和溝通,提出測量的辦法,將其作為課后作業(yè),幫助學(xué)生鞏固課堂所學(xué)。通過學(xué)生的討論,可以總結(jié)出硬幣直徑的測量方法有以下幾種:首先,可以先拿一張白紙,在白紙上畫一條細線,然后在硬幣的邊緣部位做一個記號,記清硬幣滾了多少圈,使用刻度尺測量硬幣滾的長度,然后應(yīng)用公式C=L/n以及C=πd等公式,求解硬幣的直徑。其次,可以使用細線纏繞硬幣,記住一共纏了多少圈,之后測量始端和末端間的距離,先求出硬幣的一圈長度,然后計算硬幣直徑。最后,還可以把硬幣放在紙上,貼著邊緣做一個記號,把紙裁下來對折,使用刻度尺讀數(shù)即可。
3.完成實驗
教師宣布實驗結(jié)束之后,所有學(xué)生應(yīng)立即停止實驗,將實驗器材放回原位,根據(jù)教師的要求上報實驗結(jié)果,與小組成員分析結(jié)論。實驗學(xué)生必須做好實驗室的衛(wèi)生工作,有序離開教室,整理實驗報告之后將其上交。
除了一些常規(guī)的測量方法以外,教師還可以為學(xué)生接受幾種特殊的測量方法:
(1)替代法:在測量曲線的長度時,可以使用彈性較小的棉線把被測物圍一圈,然后測量棉線的長度,用讀數(shù)代替被測物體的長度。(2)累計法:先測量出長度相等的同種物品的總長度,之后再測量單個物體的長度,這種方法適合用來測量紙張的厚度。(3)分解法:將被測物分成不同的幾份,保證不大于刻度尺的量程,分別測量長度,之后計算總長。(4)滾輪法:在測量比較長的曲線和直線時,可以采取已知周長的滾輪沿著軌跡進行滾動,之后使用滾輪的周長乘以滾輪的去拿書,計算出全部的行程長度,這種方法適用于汽車的行程表。(5)輔助法。使用輔助工具進行測量,和實驗3的方法差不多。
結(jié)束語
積極培養(yǎng)學(xué)生的實驗習(xí)慣,在實驗流程、實驗操作等角度給予學(xué)生支持,幫助其了解物理實驗的要點、目標(biāo),才能更好地落實實驗指導(dǎo)任務(wù)。教師必須對實驗活動、實驗要求投入足夠的重視,指導(dǎo)學(xué)生開展實驗,完成教學(xué),在實驗的過程中鍛煉學(xué)生的物理實驗技能,使其主動參與實驗教學(xué)活動。
參考文獻
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本文屬于湖南省教育規(guī)劃立項課題,課題名稱《基于科學(xué)思維培養(yǎng)的初中物理課堂教學(xué)優(yōu)化策略研究》課題編號:XJK18BJC044)