初中物理实验分类心得(精选7篇)
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内容摘要:从初中物理实验的分类去理解测量性实验和探究性实验的基本思想,并了解实验
中的目的和手段之间的关系,掌握物理实验中基本的研究方法,加强学生对初中物理实验能
力的培养。
关键词:测量性实验探究性实验手段目的表格物理规律
物理是一门自然学科,因而实验在物理教学中占着举足轻重的地位。随着社会的发展的需要
以及新课程标准的要求,实验教学在物理中显得越来越重要:物理研究方法要在实验中来体
现;物理规律要通过实验来总结;技能通过实验来训练;创新精神要通过实验来培养等等。
但由于物理包含的知识多而杂,表面上它们往往互不相干,致使相当多的教学人员在进行实
验教学时常常把这些物理实验孤立,不能给学生一定的体系,使学生难以通过实验教学达到
触类旁通、从而自己设计实验的能力。因而在学生刚接触物理的教学中,给学生具体的方法
指导是必要的。而其中物理实验的思想与方法是最重要的。
一、初中物理的思想
初中物理实验主要可以分为两类:一类为测量性实验;一类为探究性实验。能够区别这
两类实验、并且掌握住这两类实验的基本思想,对于学习物理来说是非常重要的。
1、测量性实验
测量性实验的目的是为了测量出一个物理量结果,如:物体的长度、物体的质量、物质的密度等等。根据实验的要求和现实测量器材的限制,又可以分为直接测量和间接测量两种。
(1)直接测量
直接测量一般比较简单,限于在生活中或是实验室中能够找到直接测量这个物理量的测
量工具。在初中物理中,能够直接测量的物理量有:长度的测量,测量工具为刻度尺;温度的测量,测量工具为温度计;质量的测量,测量工具为托盘天平;力的测量,测量工具为弹
簧测力计;电流的测量,测量工具为电流表;电压的测量,测量工具为电压表;等等。
对于这些能够直接测量的物理量而言,最重要的就是如何使用这些测量工具,在测量时
如何去减小实验的误差。因而,直接测量的实验,最重要的就是测量工具的教学。
(2)间接测量
间接测量是因为在生活中和实验室中没有能够满足直接测量物理量的测量工具,转而采
用间接测量。如:密度的测量;速度的测量;机械效率的测量;电阻的测量;电功率的测量
等等。
在间接测量中,首先要做的就是测量在依据,即所用的物理公式是什么,而这个公式,也就是这个实验的原理。然后根据这个原理找出可以直接测量出来的量,确定测量工具。如
在测量密度的这个实验中,由于密度是不可以直接测量的,转而根据ρ=把密度的测量转为测量质量和体积,那么很快就能够确定下来测量工具分别是托盘天平和量
筒,学生就能够把以前的学过的测量方法结合起来应用从而测出密度。而公式ρ=也就是测量密度的原理。
另外,在实验中,数据处理也是很重要的。对于初中物理而言,一般在实验中都要求测
量出三组数据。在测量性实验中,测出多组数据的目的是为了通过多次测量求平均值这种最
简便可行的方法来达到减小误差的目的。但在实际的实验中,学生操作起来还是有一定的问
题:对于直接测量,如物体长度的测量,只要把测出的三个长度相加求平均即可;但在间接
测量中,往往学生不明白究竟哪些数据可以求平均,哪些数据不可以求平均。例如在运用
R=来测量电阻的实验中,究竟是先求出电压和电流的平均值,然后求出电阻,还是分别求出每一组数据的电阻,然后求电阻的平均值呢?很多教师会告诉学生应该取第二种方法,即先分别计算出每一组数据的电阻,然后求出电阻的平均值,但却说不出为什么。根据多次测量求平均值以减小误差这个方法的思想,只有对于一个因定量的才可以求平均值,如长度的测量,因为一个物体的长度是固定的,只是因为我们测量存在误差,才测出不同的结果,才需要求平均;而本来就不相同的量求平均是没有任何意义的。所以在测量电阻的实验中,正因为对于这段导体的电阻是固定的,所以可以求平均,而电压和电流是人为因素让它们不同,所以求电压和电阻的平均值是没有意义的。还有在测量小灯泡的电功率的实验中,学生也往往会把测出来的电功率求平均,事实上小灯泡在不同亮度时,它的功率是不同的,因此在这个实验中,求平均也是没有任何意义的。
二、探究性实验
探究性实验和测量性实验的本质不同是:探究性实验是为了通过实观察到的现象或测量出的数据,从而得到一个物理规律。相对于测量性实验来说,探究性实验对学生要求要高一些,不但要求学生能够设计实验,还需要学生有一定的观察总结能力,要求学生能够通过现象看本质,从而得到结论。
探究实验也可以分为两种:一种是观察现象型探究实验;一种是分析数据型探究实验。
(1)观察现象型探究实验
这类实验不需要学生记录数据,只要仔细观察实验中的现象,然后根据现象就能够总结出物理规律。例如真空铃实验,只要往外抽气,通过铃声越来越小,就可推导出真空不能传声,或者说声音的传播需要介质;还有光的直线传播,只要观察影子的形成即可得到结论。
(2)数据分析型探究实验
数据分析型实验由于有数据,往往让学生和测量性实验混淆,学生会不知所以的把测量性实验中的处理方法用到探究性实验当中去,比如求平均值等。但探究性实验中的数据了和测量性实验中的数据有本质的区别:探究性实验中的数据是为了得到物理规律,虽然在实验中也有多组数据,但那并不是为了求平均值,而是运用多组数据来反映出物理规律的普遍性,避免出现偶然现象。比如在探究杠杆平衡条件的实验中,如果在左边把三个钩码挂在4厘米处,而右边把4个钩码挂在3厘米处,仅分析此一组数据来得到结论的的话,很容易得到:动力+动力臂=阻力+阻力臂。而这个结论就是由于数据偏少而偶然得到的一个错误的结论。如果测三组数据或更多的数据,这种偶然性就不复存在了。
当然在探究型实验中,有很多的实验并不是分得那么清楚的,它会把观察现象和数据分析结合起来才能全面得出结论,比如:探究平面镜成像规律的实验中,既要观察像与物的位置及大小关系,还要测量出像与物到镜面的距离以判定像与物到镜面距离的规律。对于这一类的实验,要求学生更要具备实验的综合能力。
在物理实验中,学生能够理解了测量性实验与探究性实验的基本思想,就能够根据不同的实验应用不用的方法,从实验的准备到设计,以及步聚和最后的处理,就不会产生混淆。从而让学生在初学物理的时候,能够很快的掌握学习的方法。
三、物理实验的方法
1、实验设计与总结规律的方法
物理实验的方法很多,但概括起来,在实验中,让学生清楚手段和目的两点很重要的。往往在实验中,由于一些物理量无法直接判断,而要采取间接的方法。但在采用这些方法时,很容易让学生感觉到实验显得“乱”,无论是在实验过程中还是结论的总结上,作出错误的选择。比如在探究影响动能大小的因素这个实验中,当要探究动能与运动快慢的关系时,如何让小车到达水平面具有不同的速度呢?最好也最实用的办法就是将小车放在斜面上的不同高度处,这样不但能让小车到达水平面有不同的速度,而且很容易判断哪一辆小车到达水
平面运动更快一些。但在实际运作过程中,学生很容易说成:质量相同时,物体越高,动能越大。这就是因为在实验中,学生区别不清实验中手段和目的。在这个实验中,让小车到达水平面具有不同的速度是目的,而放在不同的高度处,只是为了达到这个目的所采取的一种实验手段而已。当然,在总结规律的时候,实验中的手段是不能出现在规律当中的。和这个实验类似的错误还会热学实验中体现,由于热量不能直接测量出来,所以常采用间接的方法。比如研究物质吸热和放热本领的时候,学生也会说:相同质量的水和沙子升高相同的温度,水加热的时间长。犯这样的错误,原因是相同的。
另外,还要让学生明白,在实验中的手段和目的这两个方面,目的不能变,但手段可以变,这样可以增强学生对实验手段与目的的理解。比如依然是探究动能与运动快慢的关系这个实验,在这个实验中,要保证质量相同而运动快慢不同,这两点是肯定不能变的,但在运动快慢这点上,是不是一定非要让小车从斜面上滑下呢?不一定,如果采用两根相同的弹簧,一个形变大一些,一根形变小一些,让两根弹簧从相同的地点弹射小车让其运动,这种方法也完全可以,只不过,没有斜面容易操作而已。区分了这些,学生在总结实验的时候,就不容易混淆了。
在实验中,还要让学生注意:在总结规律的时候,要注意回过头去看看,看看实验探究的时哪些物理量之间的关系,总结的规律与所要探究的是不是吻合。比如还是探究动能与运动快慢之间的关系,如果说成:质量相同时,物体越高,动能越大。那么这个结论很明显与研究的物理量有出入:结论中物体的运动快慢在哪儿呢?如果学生能从多个方面注意,那么这些错误就不会再犯的了。
在研究物理的方法中,有控制变量法、等效替代法、类比法等等,可以说,这些方法基本上都是一种实验手段。在热学实验中,我们用相同的加热器配以加热的时间来判定物体吸收热量的多少;在电学实验中,我们用水流和水压来理解电流和电压的特性等。所以,在物理实验的教学中,我们除了要注重实验步聚和结论的教学,也要注重让学生学会在实验中为达到目的而能选择手段的这种能力。
2、记录数据的方法
一般在记录物理实验数据的时候,都需要有记录数据的表格,所以在物理实验中,设计出一个合适的表格就显得越来越重要了。事实证明,如果学生能够准确无误的把表格设计出来,这个实验基本上也就了然于胸了。但究竟如何才能设计出一个合适的表格呢,对于数据量小的实验还不太难,但对于数据量大的实验,学生就无从下手了。
那么如何正确设计表格呢?首先,我们先要去研究表格,理解表格。一个完整的表格主要分为主体部分和辅助部分:
主体部分就是所需要记录的物理量,这里面又可分为记录数据和计算数据。而要想得到这些数据,又得从基本原理入手。比如在测量滑轮组的机械效率的实验中,首先我们要分析机械效率的计算公式η=×100%,而无论是W有用还是W总都无法直接测出,那么再转换一下:W有用=Gh,W总=FS。这样就把测量机械效率转化为测量物体的重力、物体被提升的高度、绳子自由端的拉力和绳子自由端通过的距离,这四个量属于记录数据,是在实验过程中可以直接通过测量工具测出来的数据;而W有用和W总以及η都是需要计算才能得到的,所以这三个量是计算数据,这些数据都要在表格当中体现出来的。辅助部分包括:实验次数、每个物理量的单位等。这些也是一个完整表格不可缺少的部分。
在设计表格的时候,我们可以先将主体部份依次排列好,然后再前面和各个物量的后面写上单位,最后再画上表格的线条。而在实际的设计中,许多的学生还没搞清楚需要记录些什么,上来就画线,那么这样造成的后果是画出来的表格不符合要求:不是少画了,就是多画了,这样费事不说,还弄得学生心烦意乱,本来可以轻松完成的工作结果浪费了很多时间,甚至设计不成功。
在物理的实验教学中,如果能够注重物理实验思想的教育,将物理各个版块用统一的思想串联起来,并教会学生一些基本的实验手段与技巧,定能使学生的实验水平、实验技能和创新能力得到更大的发展。当然,在初中物理实验教学中,还有很多的方法,只有将这些方
一、技能训练型实验
物理教学不仅要求学生掌握必要的物理知识, 同时也需掌握一定的实验技能和操作技巧, 技能训练型实验就是通过实验教学, 培养学生的实验操作技能, 让他们能娴熟地使用各种物理器材, 掌握一定的操作技巧, 养成科学的实验意识和必要的动手能力。初中阶段对学生实验技能培训是全面的。
二、条件推理型实验
初中阶段有些知识是在理想条件下得出的结论, 在实际生活中很难创造这样的条件, 推理型实验就是通过对生活中某个条件进行渐变, 找出这个条件变化时对结论的影响规律, 从而推理得出在理想条件下的物理规律。例如在学习声音传播时, 教师将一个正在发声的闹钟放入钟罩内, 用抽气机抽出钟罩内的气体, 随着气体的减少, 声音的响度越来越小, 说明声音的响度与钟罩内的空气多少有关, 因此教师引导学生进行猜想:如果钟罩内被抽成真空, 那么就应该听不到声音, 因此得出真空不能传声这个结论。在本实验中, 真空这个条件在普通实验室很难达到, 为达到这个条件, 只有将生活中空气量进行减少渐变, 根据响度也逐渐变小, 推理得出在真空这个理想条件下声音不能传播这个规律。
三、经验验证型实验
学生在学习物理前, 已经有了一定的生活积累, 对自然界中的许多现象形成了某些先入为主的概念, 他们对事物及物理现象产生非本质认识, 有些是客观真实的, 有些是肤浅错误的, 无论他们对事物的认识是否正确, 在脑海中已有定式思维, 这种定式思维有些成为学习的障碍, 妨碍物理概念的建立, 而对定式思维这个障碍的突破, 最好的方法就是通过实验演示, 将物理规律客观真实地展示在学生面前, 来修正学生头脑中存在的错误定式, 从而形成正确的认识, 建立正确的概念。
四、展示再现型实验
有些物理概念比较抽象, 学生难以理解;有些现象学生平时不能有意识地进行观察, 因此在建立物理概念时比较困难。为了帮助学生比较容易地建立起物理概念, 教师通过实验把比较抽象的物理知识展示在学生面前, 把学生平时忽视的现象有意识地再现, 让学生进行细致的观察, 这有助于学生物理概念的建立。
五、科学探究型实验
根据教育部2003年颁发的《全日制义务教育物理课程标准》, 苏教版的物理教材上有很多的知识要求学生通过科学探究得出规律, 通过科学探究型可以培养学生的缜密的逻辑思维能力和开放的创造性思维能力。探究性思维是初中学生掌握物理知识的必要思维形式, 对学生物理知识的学习起着至关重要的作用, 对学生创造性思维的培养有着积极的意义。科学探究型实验要求学生在教师的引导下, 对影响因素进行有效猜想, 运用控制变量法进行实验探究。
六、设计型实验
设计型实验是初中物理实验的一种重要类型, 它要求学生根据实验目的设计实验过程, 选定实验器材, 设计表格, 规范地记录数据, 得出结论, 这类实验对学生创造性思维和严谨的科学态度的培养有着积极的作用。例如在测量滑轮组机械效率时, 要求学生选定器材, 装配好装置, 设计好表格, 规范地记录数据, 科学地处理, 得出结论。通过这类实验的训练, 学生的创造性思维和严谨的科学态度有较大的提高。
实验是将物理现象有目的、有意识地展现在学生面前, 使学生加强对物理现象的认识;或者是将抽象的事物形象地呈现在学生面前, 让学生高效地掌握知识。物理实验是物理教学不可缺少的一种教学方式, 灵活地运用各种类型的实验, 将有效地提高课堂效率, 培养学生动手能力, 进一步激发学生学习兴趣, 为学生今后的发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.初中物理课程标准.4版.人民教育出版社, 2003.
[2]王郁知.演示实验与思维定式障碍.物理通报, 1999 (6) .
[3]张春翔.物理实验分类例析.天津:天津网-城市快报, 2009-04-15.
关键词:初中物理 分层教学 分类指导
分层教学、分类指导是一种特别适应个别差异显著的教学组织形式。分层教学、分类指导是一种在集体教学形式下的个别化教学策略。分层教学、分类指导是一种善待个体差异的教学模式。而相对于其它教学组织形式,分层教学、分类指导有它特有的内涵,其特点是充分承认学生发展的个性差异,在注重学生全面素质均衡发展的基础上,最大限度地发挥学生的特长,挖掘学生的潜能,使教学过程最优化,全面推进素质教育[1]。
1、分层教学、分类指导的可行性
1.1分层次教学符合学习过程的差异性
人与人的差异不仅表现在学生先天的遗传因素有区别,而且还表现在其身心成长与智能发展的后天条件有区别,因而使其逐渐形成的自我意识水平与兴趣爱好、个性特长也有区别,每个人的发展方向、发展速度乃至最终达到的发展水平都是不同的。我们不能忽视这一点,而应以积极的态度看待这些差异。学生之间存在着差异,并不等于一部分学生有发展潜能,另一部分学生没有发展潜能,这些差异只小过是使他们进一步发展处在了一个不同的起点上,以及发展的可能性具有了不同的特点。如果用分层次教学的手段提出与他们的起点相适应的教学要求,开展与他们的特点相适应的教学活动,教学就能成为有效的活动,学生就能在原有基础上获得较好的发展,并为进一步发展创造更好的条件 [2]。
1.2分层次教学能够推动教学过程的展开
按照前苏联教育家达尼洛夫关于教学过程的动力理论之说,只有学生学习的可能性与对他们的要求一致,才可能推动教学过程的展开,从而加快学习成绩的提高,而这两者的统一关系若被破坏,就会造成学业的不良后果。学生的学习可能是由他们生理和心理的一般发展水平与对某项学习的具体准备状态所决定的,学生学习可能性的构成因素中既有相对稳定的因素,又有易变的因素。相对稳定的因素,决定了学生在一段时间内可能达到的学习水平的范围,决定了学业不良学生要取得学业进步只能是一个渐进的过程;易变的因素,使学生能在一定的主客观条件下提高或降低自己的实际可能性水平,从而促进或阻碍学习可能性与教学要求之间矛盾的转化,加快学习成绩提高或降低的速度。由此可见,分层次教学是着眼于协调教学要求与学生学习可能性的关系的一种极好的手段,使它们之间能相适应,从而推动教学过程的展开。
2、分层教学、分类指导在初中物理教学中的实践
2.1学生分层
在确定进行班内分组分层教学、分类指导操作形式后,首先,应从整体上选择适合开展实验的班级,并准备与其他同行对子班作阶段性对比。班内分组分层教学、分类指导最适用于学生层次繁多、成绩和能力差异显著的班级。因为只有在这种班级里,才有可能把学生分成若干个层次,才有充分的必要进行分组教学。在差异过小的“同质班”(如经严格筛选后编排的“尖子班”或“慢班”)里,分的层次会不是很明确,教师其实只要通过改进教学方法就能实现提高教学效率、培养能力、兴趣等目标,而不必变换原教学组织形式。
其次,将学生分层,这其实是了解和研究学生结果的表现形式。了解和研究的角度不同,就会有不同的分组方法。不能以易于操作为由,简单化地进行一次性的“智商分层”或“学科成绩分层”。智商或成绩是学生已有知识和技能的数量和质量的一种外景物,在一定程度上体现着学生的学习潜能和现实水平,因而可以作为分组的重要依据之一。但是,如果仅凭此分组,就会面临这样一个事实:成绩在一些时候是“假的”。因为它可能只反映学生学习的努力程度,而不能揭示学生“学习的实际可能性”。另一方面,把学生简单分成成绩“高”层和成绩“低”层,对“低”层学生易产生不良的心理效应。
2.2教學目标分层
在义务教育物理课程标准研制过程中,专家们一致认为,基础教育的课程是为学生终身学习打基础的课程,是面向全体学生的课程,因此应当从义务教育的性质出发,切实落实课程的普及性、基础性和发展性。主要体现于三个方面:①强调从生活走进物理,从物理走向社会,注重保护探索兴趣;②强调知识的构建过程,注重培养物理实验、科学探究能力;③强调基础知识的学习,注重物理学核心概念的建立。
基于此,本人根据物理基础教育课程标准的要求及各层次学生的实际学习可能性,制定了自认为科学、合理、与其相适应的具体课堂教学目标。目标分层在教学活动中对各层次学生的学习起到定位、导向和激励作用,并为学生的逐层递进设立了台阶。
2.3评价分层
分层评价是分层教学、分类指导的重要环节,具有总结、反馈、矫正、提高的功能,最终实现物理新课程宗旨,即提高每个学生的科学素养。抓好这个环节,更能体现分层教学、分类指导的特点并增强效果。因此,评价要着眼于过程、着眼于鼓励、更要着眼于发展,让学生在发展中感受成功的乐趣。分层评价的基本要求是要有差异性、及时性、鼓励性和可行性,在教学过程中随时进行。在本次实验研究过程中,我们变过去偏重于学业评价为全面评价;在学业评价中,又变单一分数评价为包含认知、情感、兴趣爱好、能力在内的学业综合性评价。
分层评价重在评价内容的全面化,评价方法的多样化和评价时机的全程化。我们通常把它分成两部分:一是平时评价。教师根据学生课堂回答问题、学习态度、作业和练习完成情况、团队意识等,及时对学生进行综合评价。二是通过检测评价。这是阶段评价各层学生认知结果,检验学习水平的主要方式。通过分层试卷让学生有多次成功的机会,对能在分层测试中上一个台阶的学生,都应给予调动积极性的祝贺,使他们感受成功的喜悦,激发学习信心。
3、结论
总之,“教学有法,贵在得法”,我相信,只要我们教育工作者转变教育观念,不断提升自我素质,勇于探索,我们的教学模式必将更加完美,我们的教育终将真正成为适合每一位学生全面发展的教育。
参考文献:
[1]母秉盅.分层教学的实践与探索[J].教育实践与研究,2001.6
培训超常实验班初中物理竞赛的心得
天津市耀华中学 赵津
初中物理教材经过这几年的修改,知识的难度和深度都有所减小。对于成绩优秀且思维灵活的学生,往往会有“吃不饱”的感觉;但是新教材中的许多新内容却给了头脑灵活的学生以更多、更广的思考、动手和探索的空间。当然这些思维灵活的学生都非常有能力去参加物理知识竞赛,并且都能够取得优异的成绩。那么如何能够使得这些学生得到更好的发展、为高中的学习打下坚实的基础、不断增强学生自己学习物理的兴趣,并且能够培养这些学生在初中物理知识竞赛中取得优异的成绩,这是初中物理教师所面对的一个重要问题。我们的实验班学制短、学生年龄小、智力优异,因此超常实验班的物理教学不能因循守旧,必须根据超常实验班物理教学的目的和学生的心理特征制定相应的物理竞赛教学策略,只有这样才能获得优质高效的教学成果。通过这一年的摸索,我也有了一些心得,积累了少许经验,现在和大家共同探索一下。
一、提高学习水平需要浓厚的兴趣相支持
学习兴趣是学生力求认识世界、渴望获得文化科学知识和不断探索真理而带有情绪色彩的意向。对于刚刚从事教育工作不久的我来说,提高学生们的学习兴趣并不是一件容易的事情。经过这一年的工作我摸索出学生对某一学科的知识和对讲授这门知识的教师的喜爱程度的不同有两种:一是由于喜爱这门知识而喜欢这个教师;另一种是由于喜欢这个教师而喜爱这门学科的知识。但不管是那一类的学生都是由于有很高的学习兴趣才能有优秀的学习成绩。所以我就决定采取先让学生们喜欢我,然后使他们在和我的接触中逐渐体会到学习物理知识的乐趣,并且能够不断的提高自己学习物理的兴趣。在使得学生们有了浓厚的学习兴趣之后,再利用自己过硬的专业知识来培养学生们的能力。在教和学的活动中这两方面相互关联,相互促进。学生在观察和研究物理现象时考虑问题更全面,对物理概念、物理规律的理解更为透彻和准确。这无疑能使教学活动变得更加有效,也更加节省学生的宝贵的学习时间。
物理教学中,教师应运用物理本身的魅力激发学生求知的欲望和情感,同时,教师
※实验班教育教学成果※
本身以饱满的热情、强烈的求知欲、热爱物理学科的情趣,带领学生去探索物理世界的奥秘,就会对学生的学习兴趣产生巨大影响。在教学过程中,教师要从教学效果出发,通过精心设计,将最新的教学理念融入到每节课的教学过程中,注意广泛收集物理学科最新成果,结合教学内容,巧妙地包装,隆重地介绍,激发学生的求知欲和兴趣;在教学过程中,教师要根据学科教学的特点,引导学生注意物理学科知识与经济建设的关系,激发他们的学习兴趣;在教学过程中,教师还可以指导学生运用实验法、谈话法、调查法、文献法等学习方法,使学生从被动的学习方式中解脱出来,进行自主式、研究性学习,对物理学习产生浓厚的兴趣;随着科学技术的不断进步,各种先进的教学媒体,走进了课堂。在教学过程中,教师可以借助投影仪、计算机等先进手段,激发学生的学习兴趣,实现教学效果的优化。例如:在竞赛培训中,学习“变阻器”之前,教师问学生为什么调节电视机上的某个旋钮时,荧光屏的画面会变明变暗、喇叭的声音会变大变小?又如:学习惯性概念后,教师做了这样一个实验,拿一只笔套竖立在讲台边缘的纸条上,然后问:谁能拿出笔套下面的纸条又不接触或碰到笔套?以及拿出两个鸡蛋让学生们思考办法来分辨哪一个鸡蛋是生的,哪一个是熟的?这些具有引导性的实验和问题提出以后,大大激发了学生们思考和探索问题的兴趣。并且在大家的争论中巧妙的方法有出现了很多,大大地拓展了所有同学的眼界和思维方法;而且还引申出了很多与此相关的问题,大大开拓了学生们的知识面。
俗话说:“兴趣是最好的老师”。作为教师,只要在教学过程的各个环节,有计划、有目的地对学生实施兴趣的培养和激发,并激发起学生强烈的求知欲,就能获得令人满意的教学效果。
二、把课外知识融入课内知识当中
课堂教学是向学生传授知识的主要途径。只有在课堂教学中打好坚实的基础,才能进行更深层次的学习,才能在全面发展的基础上学有特长。所以我特别重视课内的教学,强调打好扎实基础的重要性。但是在课内教学也不能照本宣科,有些内容要少讲、略讲,适当增加课本上没有而与课本内容联系紧密的相关内容,而且要适当增加一些初高中相
※实验班教育教学成果※
衔接的知识,这些内容学生觉得有一定难度,而且是他们在平时自己学习的过程中没看过的新鲜内容。每当讲到这些内容时,学生是最专心听、最努力学的。而且讨论也是最激烈的。例如:竞赛培训中,讲到了光学的相应知识:实像与虚像的区别以及照相机的成像特点。然后提问大家:实像是由实际光线会聚而成的像,它当然能够用照相机照下来,那么对于虚像照相机可以拍得到吗?问题提出以后大家反映强烈,有的说不能,有的又说能。在大家争论后引导大家再深层次的了解照相机的结构,只要有实际光线照射到底片上,底片就能感光就能成像,不然我们怎么能够拍摄到镜子当中的虚像。又如:在讲到“伏安法”测电阻时,引导大家了解了电流表、电压表内部结构和内阻的内容,并且结合课内讲到的串并联电路的特征及电路的一些定律引导学生们一起分析“伏安法”测电阻的内接法和外接法的区别和产生实验误差的具体原因,而且思维活跃的同学能够很快的得出两种方法所得到的测量结果各自会产生什么样子的误差;并且我组织了学生讨论分析到底什么时候应该选择什么样子的电路。通过学习这一“额外”的知识,使学生明白为什么电流表一定要串联在电路中、电压表一定要并联在电路中的道理,使学生“知其然,而又知其所以然”。这样不仅增加了初中学生的课外知识的积累量,增强了他们学习物理的兴趣,而且还为接下来的高中学习减少了一定的难度,节约了一定的时间。
课内与课外的结合,提高了课堂教学的效果,提高学生掌握知识的深度和广度,为学生更深入的学习提供了广阔的空间和时间。而且还很大程度上的增强的初中学生对知识的应用能力,有例于学生们在初中应用物理知识竞赛中取得更好的成绩。
三、强调理论联系实际
从哲学的角度说,一切自然科学都来自实践,都是在对自然现象观察的基础上从科学实验和生产实践中总结发展起来的,物理学的发展也是如此,所以我在培训实验班竞赛的过程中,特别注意理论与实际的结合。例如:我在讲到给家里的鱼缸换水的时候,为什么用一根塑料管放到鱼缸中,只要吸一口,鱼缸中的水就会不断的流出来,从实际问题的分析中上升到理论的层次,提问同学,然后大家讨论归纳出“虹吸现象”产生的
※实验班教育教学成果※
原因和条件。在讲完“杠杆的平衡条件”后,让学生分析杆秤的制作原理。而且引导学生利用刚学过的二力作用在杠杆上的平衡条件的知识,推广出三力及三力以上作用在杠杆时的平衡条件。并且在此过程中有的同学提出了“顺时针转动效果”和“逆时针转动效果”两种说法,这样的效果是我之前预想不到的,这样的说法非常好,既使得学生能够初步的了解物体的转动平衡而且还不增加他们的学习难度。利用这个推广得到的知识引导大家分析杆秤的确定定盘星(零刻度)、确定刻度等制作原理,并让一些同学利用这些知识解释市场的不法商人利用改变秤砣的重量缺斤少两的欺骗行为。
物理是一门以实验为基础的科学。所以在指导学生实验时一般不应直接告诉学生做什么、怎么做,而是在多数情况下只告诉学生实验研究目的,至于实验原理的探究、过程的设计、器材的选择、结果的分析、减少误差的措施等都尽可能地让学生独立自主地去完成。
通过理论与实际的结合,提高了运用理论知识解决实际问题的能力,加深了对理论的认识,而且还增强了学生们的动手能力,起到了事半功倍的效果。
四、知识辅导需要多方法解题相辅助
科学方法是解决科学问题的手段,方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节,是沟通知识和能力的桥梁。所以对于同一个知识内容能够提出多种不同的解决方案是培养学生的学习兴趣和探究深层次知识特点的最有效的方法。例如:在讲解测量电阻的方法的时候就以提问的形式让大家提供各自的解决方案,效果不错。有些同学在提前自学以后提出了“伏安法测电阻”的方法,并且对其实验原理和实验误差进行的详细的叙述。还有部分同学学习了其它教学参考书上的相应知识,提出了“串联电路分压法”、“并联电路分流法”、“电路变换法”、“替代法”等方法,更有的知识广泛的同学提出了用“惠斯通电桥”来测电阻,取到了不可预料的效果。通过大家的踊跃发言和积极的讨论,不仅活跃了课堂的气氛,而且还使得所有的同学掌握了许多的方法去解决同一个问题,激励了大家去更加的开动脑筋思考问题,寻求更多的解决问题的方法。
掌握了科学的学习方法和具有的学习态度与兴趣,将会使学生在学习这门学科时,※实验班教育教学成果※
取得事半功倍的效果,也为学生将来在该学科的发展打下坚实的基础。
五、要树立必胜的信心
以上介绍的措施都是在平时的教学当中的,最后我认为在竞赛考试前还应该是所有的参赛同学都具有很强的必胜的信心。不管做什么事情,信心是最重要的,如果没有坚强的信心,什么事情都不能做到最好,考竞赛也是一样的道理。比如:我在平时和学生们的交流过程中就不断的提醒大家,“我们是最强的”。并且在考试的前一天送给每一位参赛同学一个“强”字,以提高大家应试的信心。在这次的全国第十三界初中应用物理知识竞赛中共11人参加决赛,最后一等奖3人;二等奖3人;三等奖4人。
总之,物理竞赛选手的培养是一个系统工程,需要教师群体的团结和长期的努力,需要各学科之间的配合,需要学生和教师的共同努力。对这些学生的培养不是拔苗助长,它是因材施教的一个方面。学习成绩优秀而又学有余力的学生,通过教师针对他们的特点有目的、有步骤的培养,使学生在学科知识、思维方式、学习方法、意志品质、学习习惯等方面得到提高和完善,为今后的学习和工作的发展奠定坚实的基础。
参考文献:
(1)《超常儿童的物理教学策略》 作者:赵大恒
魏俊奎
在过去的初中课堂教学中,传统教学观念一直在束缚着广大的中小学教师,教师无论从备课、授课还是批改作业、课外辅导、课堂考查和教学评价等方面,很少顾及学生的个性智能差异,致使教师总是在如何改进课堂教学方法上做文章,结果尖子生营养不良,学困生消化不良,中等生吸收不良。
一、分层教学的意义
随着我国新《义务教育法》的实施和“两会”的召开,可以说几乎所有的小学生都能进入初中学习,只是由于原来小学生的学习,无论从深度上还是从广度上来说,都还远远不够,所以学生的个性智能差异在小学阶段不是特别明显。然而到了初中之后,学习的课程明显增多,很多学生很难一下子适应这种变化,有些原来学习不错的同学,学习成绩有了很大的滑坡,究其原因,那就是学生的个性智能在学习任务加重的情况下,其差异明显地显现出来了。尤其是进入初三之后,两极分化现象更为突出,学生的学习兴趣很快就被这种繁重的学习任务给吞噬了,再加上初中毕业生升入高一级重点学校继续学习的比例不高,在这种形式下,教师要想很好地完成教学任务就有了很大的难度。为了更好的完成教学任务,让不同层次的学生学有所长,教师就要针对自己所教班级的具体情况,实施分层次教学,进行多元评价。
二、分层教学的理论依据
分层次教学符合人在发展过程中存在的个别差异。教育心理学认为,在人的发展过程中,由于受到遗传因素、家庭因素及社会环境的影响不同,个人的发展存在着不同的差异,心理学称之为“个别差异”。分层次教学就是针对学生在智力非智力因素发展中的个别差异,有的放矢,区别对待,从不同的学生的差异中寻求教学的最佳结合点,使全体学生都能得到主动、和谐的发展。
分层次教学符合因材施教的原则。我国古代大教育家孔子提出的因材施教,就是在共同的教育目标下,根据学生的个别差异特点,有的放矢,因势利导地采取不同的教育措施。分层次教学就是依据这一原则,要求教师从不同层次学生的实际出发,在处理好集体教学与个别教学、在面向多数前提下照顾少数,对学生的差异赋予不同的要求,使所有学生都能在原有的基础上得到发展与提高。这正是分层教学的目的所在。
分层教学符合目标教学理论。教育学家布鲁姆认为:只要为学生提供足够的学习时间与适当的学习帮助,95%以上的学生都能够达到确定的教学目标,获得优异的学习成绩。分层教学中教师的“教”就是要适应学生的“学”,这就要求教师在确定教学目标时,更加注重“导”的作用,充分调动学生的主体作用,使他们在目标导向主动学习,达到成功,得到激励。
分层次教学体现了新课程改革的理念。《基础教育课程改革纲要》中指出:“教学过程中,教师应尊重学生的人格,关注个体差异,满足不同学生的学习需要,创设能引导学生主动参与的教育环境,激发学生的学习积极性,培养学生掌握和运用知识的态度和能力,使每个学生都能得到充分的发展。”2006年颁布的《中华人民共合国义务教育法》第二十九条中规定:“教师在教育教学中应当平等对待学生,关注学生的个体差异,因材施教,促进学生的充分发展。”因此,实施分层次教学是课程改革发展的需要。
三、分层次教学的实施过程
由于我校的教学班级比较少,在课堂上实施分层教学就有一定的难度,所以我在初三物理教学中,对分层教学进行了新的尝试,那就是课堂教学仍然实行整体教学,但也注重个性差异,课后实施分层辅导,分层达标。现将具体做法说出来,与各位同行商榷,从而不断完善,让分层教学发挥更好的作用。我的具体做法是:
(一)了解差异,尊重个体 分类建组实验前,通过平时的课堂提问和单元测试的分析以及期中考试的信息反馈,对全班学生进行前期调查了解,内容包括学生的智能、技能、心理、在校表现、家庭环境等,并对所获得的数据资料进行综合分析,分类归档。在此基础上,将学生分成好中上、中下两个层次的学习小组,让师生知道每个学生在某一阶段所处的层次。在实施分层教学时尊重学生的人格,尊重学生的个别差异,不在班级上公布分层学生的名单,真正使学生在学校里处于主体地位,发挥其主动性和积极性。为此,强调在教学过程中尊重学生的需要、兴趣和能力,使每个学生在学习物理各项知识的同时,找到自己最喜爱的部分,并在这部分知识上可以超出课本的范围。同时师生要共同树立好对教学的乐观主义态度和信心,并使学生明确这种分组方式的意义。
(二)确定目标,精心策划
针对实际,分别要求从学生实际出发,以《物理课程标准》和《考试说明》为准绳,根据教材的知识结构和学生的认识能力,合理地确定各层次学生的教学目标。改变过去“一刀切”的做法,对中下采用低起点、密台阶、先慢后快、由浅入深、循序渐进的办法,把教材的训练目标分解成有梯度的连贯的几个分目标,允许他们根据自己的实际情况,一步或几步逐步达到考纲的要求;对好及中上学生则允许他们超考纲、超进度学习。拟订各层次教学要求既不能过高,增加教学难度,加重学生负担,使学生消化不良,丧失信心;也不能太低,降低考纲要求,过分放慢教学进度,完不成学习任务。力求准确地把握各类学生的认知“最近发展区域”,较好地解决优生“吃不饱”与学困生“吃不了”的矛盾。
(三)面向全体,因材施教
备课从教学要求、教学内容、教学时间、教学步骤、教学方法到实验准备课都坚持与各类学生的实际相适应。如针对学生接受能力不同,在课堂容量上有不同的要求;针对学生智能的差异,在课堂提问、例题讲解、巩固练习上有区别,所要求的思维程度不同,强调针对性,既保证“面向全体”,又兼顾不同层次的学生。
课堂教学中改变授课形式,保证在同一节课内既有面向全体的“整合”环节,又有兼顾优生、学困生的“分层”环节,做到“分层”而不散,“整合”而不死,既要自然地融进预习、新授、质疑、辅导、巩固、小结的正常教学程序,又要较好地解决各层次间的动静支配的矛盾。此外,我还从各类学生听课神情、解题准确率中搜集信息,及时调控教学节奏和教学进程,从而有效地提高了课堂45分钟的教学效果。
在课堂教学中,一方面强化目标意识,做到课前公布各层次的学习目标,课终检测是否达标。另一方面把握课堂提问的策略,让各类学生均有输出信息的机会。通常在讲授知识时提问中等生,利用他们在认识上的不完善,把问题展开,进行知识的研究;在突破重、难点或概括知识时,发挥优生的作用,启发全体学生深刻理解;在巩固练习时,检查学困生的理解程度,及时查漏补缺,帮助他们进一步理解知识。这样能够较好地解决教材的统一性和学生个性差异的矛盾,使各类学生各有所得。
(四)分层作业,满足所需
学生作业分课内、课外两类。课内作业全班统一标准,统一要求,并且在作业的批改上实行几种不同的尝试:一种是在自习课上面批或是课后找到学生面批,这样就使得每个学生得到直接的反馈,认识到自己在学习中存在的问题,及时改正;一种是让学生交换批阅,从别人的作业中发现问题,再联想到自己的作业中的问题,加深认识;第三就是通过讲解让学生自己批阅,提高自主意识。课外作业则分层设计。一是拔尖提高题,即是根据好中上学生的学习水平和教材内容设计的要求较高、难度较大的巩固练习题目;二是放缓坡度题,也就是根据中下生的学习水平和教材内容,将难度较大的课后习题分解成几个小题或给予具体提示。这样,既切实减轻了中下生过重的课业负担,又增强了他们求知的积极性。
(五)跟踪辅导,提高能力
课外辅导实行分类型、多形式的辅导。一方面侧重于完成现阶段学习任务,培养学生的自学能力。这类辅导一般不增加课时,不搞全班性补课,进行多形式、多层次的辅导。具体地说,对中下生采取个别辅导的方法,辅导内容从最低点开始,使学生在教师的指导下学会思考,完成学习任务,掌握学习方法,培养学生分析问题和解决问题的能力,逐步形成自学能力;对好中上学生实行分组讨论、教师提示的方法,除给予较多的独立思考和个别点拨外,主要通过成立物理兴趣小组来满足他们的求知欲。辅导内容主要是拓宽、加深,以可接受为原则,同时还鼓励学生动手制作物理小实验器材,培养他们瓶瓶罐罐做实验的技能。另一方面侧重于发展学生的个性,激发兴趣、爱好,培养其优良品德和创造才能,鼓励学生大胆的想象和科学幻想,让学生观看中央电视台的《奇思妙想》节目,从中受启发,让自己也插上奇思妙想的翅膀。对中下生主要让他们参加动眼、动口、动手操作物理实验,培养其观察、理解、表达、实验的能力;而好中上学生主要培养其思维、想象、创造的能力。
(六)过关检测,分层达标 过关检测是根据《物理课程标准》的要求和各层次学生的教学目标命题,实行分类检测。每份物理试卷都包括基本题、提高题和深化题三大类。基本题是面向全体学生设计的;提高题和深化题是供中下生选做,好中上学生必做的。分类考查后,根据物理考查的不同结果,采用不同的矫正措施。对没有过关的学生,再进行个别辅导,建立帮学小组等方法进行帮助,同时还组织平行检测,对在平行检测中达标的学生给予肯定、鼓励,确保各类学生都能达标,都能在各自的基础上有所收获和提高,从而帮助每一个学生树立信心,让学生体验学习成功的喜悦。
(七)分层评价,体验成功
教学评价是教学过程的一个重要环节。评价不同层次学生的作业、考卷、回答问题,采用不同的评价方法。对学习有困难、自卑感强的学生,要多给予表扬评价,不要在课堂上对学生进行过多的批评。因为初三的学生都已经接近成人,他们的自尊心非常强,而且大多数学生都是独生子女,他们在家庭中有着不寻常的地位,给予批评的场合一定要适当,不然的话,会适得其反。所以我在课堂上对学生进行评价时,不论学生的回答情况有多么差,总是努力寻找其闪光点,及时肯定他们的点滴进步,使他们看到希望,逐渐消除自卑。对成绩中游的学生,则采用激励评价,既指出不足,又指明其努力的方向,促使他们不甘落后,力争上游。对成绩好和自信心强的学生,采用竞争评价,坚持高标准严要求,促使他们更加严谨、谦虚,更加努力拼搏,更上一层楼。在考查、评价的基础上,每月集中对每个学生进行综合分析,并进行必要的层次调整。对进步明显的学生提高要求,让他们树立更高的学习目标;对有退步的学生则提醒、鼓励、热情关心,帮助分析原因,树立信心。这样做有利于学生看到自身的进步和不足,保持积极进取的学习热情。
四、分层教学的注意事项
(一)创设问题情境性
所谓问题情境,是指学习的内容要求学生独立地探索和发现还不了解的规律、定理和方法,不是“填鸭式”地机械地从教师那里接受现成的知识。这些问题情境一定要能充分调动学生追求个人成功的强烈欲望,激发他们主动思维的兴趣。所以在教学中我主动为学生创设问题情境,比如,在讲第十一章《运动和力》中第一节《运动的描述》时,我调动学生的主动性,让他们寻找古诗词和古代文学中有关参照物的诗句和故事,让学生寻找有关平均速度的故事,结果学生的知识范围超乎我的想象,学生写出了大量的歌词、诗词和故事,比如“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”、“坐地日行八万里,巡天遥看一千河。”、“卧看满天云不动,不知云与我俱东。”《刻舟求剑》、《龟兔赛跑》等等。
(二)尊重学生的选择
在教师的指导下,教师还要充分尊重学生的意愿,让学生根据自己水平,选择与自己相适应的层次,保护差生的自尊心,避免优等生的自大心理。分层只是暂时,对进步明显的学生可鼓励其提高一个层次,对于后退的学生,先提醒鼓励,若跟不上则指导其降低一个层次。
(三)学生永远是教学的主体
学习的主体是学生,所以在分层教学和辅导中要从各类学生的实际出发,承认差异,尊重主体,保护学生的学习热情和自尊,发挥主体的能动性,培养学生的学习兴趣和愿望,引导他们发现问题、提出问题并解决问题,帮助他们树立学习的信心,增强内驱力。
(四)发挥教师的主导作用
我们两个班的学生不到八十个,属于小班制。这些学生的个性差异非常大,而且到了初三之后的差异程度更加明显,所以在分层教学和辅导中,教师要发挥主导作用,研究学生的心理特征,了解他们的知识、能力基础,从实际出发进行教学。教师还要根据学生反馈的信息,区别不同的对象,及时灵活地调控自己的教学安排,使各类学生得到的帮助,让他们在自己原有的基础上都有所发展。
(五)实施动态管理
通过一段时间的分层教学和辅导,学生的学习会发生一些变化。原来中下层次的学生通过努力可能发展为好中上层次;而中上层次的学生由于种种原因,也可能退为中下层次。教师要根据学生的学习是动态的、可变的实际出发,鼓励中下层次的学生向好中上层次发展,激励学生不断向上。同时要根据反馈检测情况,实施动态管理,及时调整层次及教学要求,加强个别辅导,促使每个学生都能在原有的基础上得到较大的提高。总之,实行分层教学和分类辅导,应该针对学生实际,挖掘学生智力和非智力因素,使全体学生都能主动、生动、健康地得到全面发展,从而优化教学过程,推进课程改革,全面提高学生素质,真正体现素质教育面向全体、全面发展的基本要求。
(作者单位:新林区第三中学)
计科2班 090601212 蔡冲凌
上了一学年的大学物理实验的课程,我学到了很多东西,不仅仅是那些物理实验原理,物理实验方法,更多的是那些生活的真理。这些都对我以后的学习和生活起着重大的影响。在教科书的绪论可以看到,大学物理实验能提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度,积极主动的探索精神,遵守纪律、团结协作、爱护公共财产的优良品德。我个人认为:首先,学习这门学科让我养成了良好的课前预习的习惯。每节课前要花两个小时来预习下一节课的实验,如此做,你对这个实验有了一个大概的了解,只有课前好好预习了,在课上你听老师讲课的时候,你才会有疑问,才会学得更多。并且在你预习的过程中,你也学会了如何去提炼一大段话中的精华,让你学会如何用自己的语言来描述一大段话。这些都会大大影响着我们以后在社会上的人际交往能力。另一方面,物理实验锻炼了我们的实践能力,让我们自己去解决问题,在做每个实验之前,我们都会去搞清楚这个实验怎么回事,改怎么做。这又在不知不觉中又让我们学会了独立思考。独立思考也是一个人在社会上生存所需的重要能力。另外还有,实验过程是为了验证前人的伟大成就,那是多么有意思的事啊!不要以为那些都是没有意义的事,知识是无止境的,我们要不断探索。换个角度思考,我们每个人都是科学家。最后每次实验后,必然有大量的数据等待我们去处理,那么我们该怎么去处理那些数据呢?于是我们务必要提高自己的综合处理问题的能力。这又是一个考验我们的时刻。说点轻松的,其实上大学物理实验课也是个放松的课程,好比在幼儿园的时候上玩具课一样。会给我们带来无限乐趣。以上是本人的一些想法。当然大学物理课程带给我们的远远不止这些。
当然,上了这么久的物理实验课,我也发现了我的不足之处。有些时候遇到稍微复杂点的实验以及一些繁琐的实验数据时,就完成不了,需要同学的帮助才可以。这些都需要我去慢慢提高。记得有一次,好像是“牛顿环”这个实验吧。其实这个实验不难,最主要的是需要你的细心。一旦你分心了,你就可能数错环的个数,那么你的实验结果必然是错的。不然你就会读错,导致误差特别大,进而在一系列的运算放大发现最终的测试数据不准确。且误差很大。那次,我就是数据不准确,然后就只有重新做,当时我也只有重做。然后,由于时间的关系,周围的同学陆陆续续的走了,我还没做完,心里紧张。于是最后我抄了一个同学的数据,希望能含糊过关,最后我侥幸的过了。当然我知道,这是我的不对,后来回去我也自我反省了,我把那个实验都重新请教了好学生,终于被我搞懂了。如果上天在给我一次机会的话,我一定会好好珍惜这机会,好好做完牛顿环的实验。当然从那次实验后(也就那次实验)我再没有抄过作业。那件事后,我真的学到了很多,我不抄作业了,即使不懂,先空着,有空的时候问问别人。每个人都不会是完美的嘛!其实,我还发现我有好多其他不好的毛病,这里我也不多说,毕竟不是什么光荣的事。
在这里我还要感谢那么多的物理实验老师,感谢他们一直以来的帮助和教导,其实很多的时候,是她们帮住我完成一个个物理实验,是她们教会了我那么多的大道理,都是在无形中体现出来的。让每个学生都能体会的到。
为了贯彻基础教育改革, 教育部制定了《全日制义务教育物理课程标准 (实验稿) 》。从《全日制义务教育物理课程标准 (实验稿) 》的基本理念中可以看出, 注重全民素质的培养并且要求教学中有真实的情境, 有科学探究的环节, 有多种学习方式, 有评价反馈。这对于传统的教学资源来讲无疑是一个挑战, 而利用信息技术的虚拟实验资源, 构建新型的教学模式, 可以弥补常规教学的不足。
二初中物理实验教学的现状
物理学是一门实验科学, 物理实验不仅是物理学发展的基本动力, 还是物理教学的主要内容、方法和手段。物理实验的主要目的是给学生学习物理创造一个良好的学习环境, 使学生能主动地获取物理知识, 掌握学习的方法, 培养实验能力, 形成科学的品质。传统的物理教学以学生掌握和巩固知识为目的, 对实验在知识、能力、方法、情感态度与价值观等综合科学素质教育中的重要作用认识不足, 因此实验教学基本上以教师为中心。演示实验主要是教师做、学生看;分组实验则让学生按教师设计好的方案进行, 缺乏独立思考和创造性活动。而按照新的课程理念, 演示实验应该重视学生参与, 随堂实验、学生分组实验则要尽量采用探究式, 让学生真正进入科学研究的状态, 扮演研究者的角色。这就要求实验不能只限于教科书规定的有限几个, 而是要根据探究活动的需要, 让学生尽可能多地进行实验活动;学生可以尝试自己设计实验、选择仪器、收集数据、归纳并总结规律。但是在真正的物理实验教学中, 按照新课程理念开展实验却存在多方面的困难, 如实验设备资源紧缺, 实验室资源更新换代慢等现状, 很难满足新课标的要求。
信息技术与物理实验教学整合, 可利用视听资料、网络资源等加强实验教学与社会、生活、科学技术之间的联系, 信息技术的交互性和超文本链接优势, 又为“师生互动”提供了可靠的保证。在实验的不同环节, 信息技术都可发挥独特的作用:在观察环节大大扩展实验的可视性和可重复性, 在数据采集环节使物理量的测量不但简单方便, 而且精度高, 在数据分析环节则让学生从机械、繁琐的数据处理过程中解脱出来, 投入更有创造力的方面。因此, 借助信息技术的优势可以实现物理实验教学的新要求。
三虚拟实验简介
虚拟实验是以现代教育理论为指导, 以计算机仿真技术、多媒体技术和网络技术为依托, 而建立的一种新型实验教学系统。虚拟实验利用计算机技术来实现各种虚拟实验环境, 实验者以交互的方式进行实验操作, 可以像在真实的环境中一样完成各种预定的实验项目, 最大限度地模拟真实实验的场景, 并提供与实际实验的操作方法相类似的实践体验。作为传统实验教学的一种有效的补充, 虚拟实验教学已经成为加强实践教学, 提高教学质量的重要手段, 它不仅可以在一定程度上代替传统的实验教学, 而且可以克服传统实验的各种制约和弊端, 从而有效地解决目前实验教学中存在的诸多问题, 达到优化教育资源、提高教学质量的目的。
虚拟实验概念的提出至今仅十几年, 但因其诱人的应用前景, 各国均在大力开发, 已经取得了一些进展。目前国内外开发的虚拟实验平台主要有两种:一种是演示实验, 另一种是探究实验。演示实验主要是用来给学生演示一些实验现象, 一般不需要学生动手控制;而探究实验则要求学生进行多方面探究性学习, 一般都需要学生动手控制, 对于让学生经历科学探究过程, 学习科学研究方法, 培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识等方面有其独特的优势。
四结束语
目前, 初中物理虚拟实验平台已在全国部分中学开始使用, 笔者也深入了解了物理实验课堂调研物理虚拟实验平台的使用情况, 调研结果表明, 该实验平台的使用效果还不错, 基本实现了研发时的预期目标。当然在学生使用的过程中也发现一些问题, 我们和合作学校开展了长期合作, 会不断地完善虚拟实验平台的功能, 以期待最大限度地提高实验课的教学质量。
虚拟实验是对真实实验的模拟, 在很大程度上改善了真实实验设备硬件不足的现状。但是虚拟实验绝对不能完全取代真实实验, 因为学生在真实实验中可以锻炼自己的动手操作能力, 而这正是虚拟实验所没有的。因此, 在物理实验教学中, 虚拟实验应以真实实验为依托, 真实实验也应以虚拟实验为手段和辅佐, 做到虚中有实、实借助虚, 使虚拟实验与真实实验在实现物理实验教学目的方面相得益彰、优势互补。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部制定.全日制义务教育物理课程标准 (实验稿) [M].北京:北京师范大学出版社, 2001
[2]廖伯琴、张大昌.全日制义务教育物理课程标准 (实验稿) 解读[M].武汉:湖北教育出版社, 2002
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