物理实验反思(共8篇)
首先,以大量的演示实验、实例说明物理的研究范围、研究物理的基本方法以及学习物理的方法。例如选择一些能够引起学生兴趣的实验:如:纸盒烧开水实验;静电感应现象;“流星雨”小实验;筷子提米实验;马德堡半球实验等等。让学生看到一些他们意想不到的现象。这些现象自己无法解释,教师又暂时不做解释,这就引起他们学习物理和兴趣。让学生从心理上开始接受物理,并初步体验学习物理的乐趣。
其次,复习小学所学的有关物理的知识,这些内容分散在小学自然常识等学科中,我把这些内容进行提取,并与物理思维方式和解题步骤进行对比学习,充分利用学生知识和技能的迁移,效果很好。例如小学四年级自然常识课上学习过热气球的知识,这个知识点可以和中学浮力知识结合起来,给学生一种温故而知新的感觉,并告诉学生现在学习的`知识对以后物理的学习也有非常的重要作用,并且打好了学习的基础,会对物理越来越感兴趣,即从心理上抓住学生。
一、高中物理新旧教材对比分析
(一) 共性分析
两类教材的内容几乎是一样的, 都是力、运动学、机械能等知识。无论是从高考还是个人的自身发展来说, 这些都是高中学生必须要掌握的知识。教材主要的目的都是一样的, 都是为了高中教学和高中升大学的选拔考试。
(二) 差异性分析
1、三维目标的差异。
旧版教材没有明确提出三维目标, 只是提出了观念、态度要改变, 提出了要联系社会经济问题, 这也就是新教材中STS (科学技术与社会) 的由来。
新版教材明确提出了三维目标。在知识和技能方面, 有对基本概念和规律设计的安排, 有对实验技能和实践活动的设计考虑, 让学生在学习物理时关注到物理学科和其它学科的联系以及物理学对经济、社会发展影响;在过程与方法方面, 强调以学生的生活经验为基础, 突出科学方法的教育, 注意物理科学探究的设计与安排, 通过参加科技实践活动尝试把物理知识运用到生活中, 特别培养学生质疑的能力;在情感、态度和价值观方面, 提倡科学精神, 培养团队精神和爱国情操, 关注科学、技术、社会相互联系, 强调科学与人文精神的有机结合。
2、教材编排结构的差异。
旧版教材共有两类, 分别用于理科生和文科生。共有三册, 分别用于高一、高二、高三年级。教材的最后是物理学生实验, 有单独的篇幅。只有必修教材, 没有选学的教材, 学生实验也全是必做的。
新版教材是模块化的, 强烈体现了选择性。共有14个模块, 其中2个是校本模块, 一个模块36个课时, 2个学分。必修够6个学分, 才能顺利毕业。物理教材分为必修1、必修2、选修1 (1-1、1-2) 、选修2 (2-1、2-2、2-3) 、选修3 (3-1、3-2、3-3、3-4、3-5) 。学生必须在完成了必修1和必修2之后, 再在选修3中选择4个作为必修。
这就与高中时期学生的心理特点吻合, 高中时期, 学生能力分化大, 兴趣差异大, 学习内容应因人而异, 强调关注学生的学习发展, 形成健全人格。另外, 2个校本模块是物理实验专题和物理专题研究, 由学校选择教材内容进行教学, 各个学校可以根据自己的实际情况来决定。这样更能适应高中教育的地方差异性, 给学校和教师更多的发挥空间, 可以根据实际情况以及地理差异对教学内容进行适当调整。
为什么同样是选修内容却要编成选修1、2、3呢?主要是三套教材编写的侧重点不同。选修1侧重物理学与社会的相互关联和作用, 突出物理学的人文特色, 注重物理学与日常生活, 社会科学以及人文学科的融合, 强调物理学对人类文明的影响。选修2侧重从技术应用的角度展示物理学, 强调物理学与技术的结合, 着重体现物理学的应用性、实践性。选修3侧重让学生较全面地学习物理学的基本内容, 进一步了解物理学的思想和方法, 较为深入地认识物理学在技术中的应用以及对经济, 社会的影响。
3、教材内容的差异。
这里主要分析旧人教版普通高级中学教科书 (必修) 第一册与新人教版普通高中课程标准实验教科书必修1、必修2。
通过比较, 我们可以发现最大区别是新教材将“力”放在第三章, 并且改名叫“相互作用”。新版教材首先学习运动学的知识。以前力学是学生进入高中学习的第一环节。在初中, 学生已与物理学有了初步的接触, 但还是停留在套公式解题阶段, 对知识并没有系统的完整的认识。学生刚升入高中, 科目种类突然增多, 难度明显增加, 每个学生都会有一段适应期, 这段时期学习能力不高。然而力学作为经典力学的主要内容也是高一物理的重要内容, 非常重要, 学习难度也很大。力学作为第一章的确不合适。人们常说“好的开始就成功了一半”, 物理学习也是如此。新教材第一章的大部分内容, 像“速度”、“时间”等在初中时就已经有了了解。这样, 帮助学生更好的适应高中学习。
通过一年的教学, 我们认为人教版必修模块 (1) 、 (2) 在一些章节的连续性上也有考虑不周的地方或者说值得商榷。
另外新教材从运动学开始, 并引入矢量的概念, 在矢量概念上花费了不少精力, 但实际效果并不好, 因为矢量与标量的区别不是多一个方向的问题, 最核心的问题应是运算法则不一样问题。因为还没有建立矢量的运算法则, 在处理匀减速运动时, 矢量的符号的含义说不清楚, 只好硬塞给学生。因此, 如果从运动学开始, 最好不涉及符号问题。矢量概念的学习水平最好仅放在了解水平。
对新增内容:把握教材意图, 改变教法, 体现价值一共有7节新增加的内容:伽利略对自由落体运动的研究、抛体运动的规律、向心加速度的运动学推理、经典力学的局限性、追寻守恒量、探究弹性势能的表达式、探究做功与物体速度变化的关系。编者的意图, 并不是增加高中学习内容, 主要是以内容学习为载体, 来体验过程, 领悟方法。上面内容可以分为两个方面:
(1) 教材意图:再现科学发展的历程, 领悟科学精神、科学方法、科学观念。
教学流程:课前问题导学——课堂讨论体验——老师点拨提高——强化研究方法。
这部分内容, 目的不是学习物理知识, 而是把物理学放在社会的大背景下来研究, 体验物理学的继承与发展, 体验物理学与社会的经济与文化的关系, 领悟前辈大师的科学精神、科学思想方法, 得其精髓, 古为今用。
如伽利略对自由落体运动的研究:
第一步, 课前问题导学。回答伽利略研究自由落体运动的过程?伽利略遇到的困难是什么?如何解决的?伽利略的研究方法的精髓是什么?伽利略的成功对我们的学习有什么启示?
第二步, 课堂讨论体验。在上述问题的指引下, 进行课堂讨论, 由于已经经过了预习, 讨论很成功, 我们看到了不同层次的学生, 对同一问题的答案层次完全不同, 有的肤浅、有的深刻, 同学们在相互讨论中, 共享学习的成果。在讨论伽利略当时定量研究自由落体运动的困难时, 让学生自己体验了不同质量的小球在同倾角的斜面运动情况, 并定量测量了时间与位移的关系。
第三步, 点拨提高, 强化研究方法。在师生的互动中, 总结出伽利略的研究方法, 把假设、实验、逻辑推理相结合, 并指出逻辑外推的推论同样要接受实验的检验。
过程不同, 结果也一定不同。经过这样的教学处理, 学生真正理解了一代大师的思维风范, 也给以后的学习工作埋下了创新的火种。
(2) 教材意图:体验探究的全过程, 加深对研究方法的理解, 拓展视野。
教学流程:
情景创设——提出问题类比联想——方法迁移
独立探究——体验方法互动交流——共享成果
精讲成型——注意个体差异性
这部分内容很明确的指向了某一具体的物理方法或观念:守恒的思想、微分与极限的思想、利用图象探索物理规律的方法、正交分解的方法、实验探究与理论探究的方法, 要通过学生的观察、思考、亲身的实验, 经历探究的过程, 强化对方法的理解, 享受探究的快乐。教师要创设类比的情景, 合理设计问题的台阶, 做学生学习的组织者、引导者与合作者, 而不是学习的包办代替者。
精讲成型:这一步是解决个体差异性的重要一步, 要让基础差的同学感觉他们的探究也有收获, 借助他们自己的探究、同学的交流、老师的点拨, 他们更容易理解概念、规律。
总的来说, 旧版教材的内容有以下特点:
(1) 重视基础性, 条理性。大部分内容都是基础内容, 难度不大, 教材讲解的很直接, 条理性很强。例如学习匀变速直线运动的规律, 旧版教材一开始就讲解速度、位移与时间的关系, 直接由加速度的公式推出了匀变速直线运动的速度公式。同学知道了公式是如何得到的, 但是为什么是这样, 物理意义是怎样可能就不太清楚。新版教材在讲解匀变速直线运动的规律之前, 先学习《实验:探究小车速度随时间变化的规律》一节, 在实验的基础上推出了一系列的公式。这就好比是把科学家研究问题的实验再现, 让学生经历了研究问题的过程。但是简单直接的讲解节省时间, 使学生直观的接受知识, 更适合高考。
(2) 学习知识的目标明确。旧版教材的编写思想, 选择的知识内容都是以高考为核心思想的。教材上的每一句话, 每一道题都是围绕高考, 没有一句多余的话。同学们学习知识时目标非常明确, 高考考哪些平时就学哪些, 不考的可以不用掌握, 把时间的价值发挥到最大。
新版教材内容可以概括为以下特点:
(1) 注意基础性, 兼顾差异性。大部分内容都是基础内容, 难度不大, 适合大多数人使用。特别栏目提供了选择。“说一说”、“做一做”、“科学漫步”、“STS”、“课外读物”、“推荐读物”、“推荐网站”、“课题研究”只是给学生提供选择, 具有一定差异性。
(2) 选材联系实际, 注重兴趣。注意学习概念、规律中所涉及的实例尽可能是学生常见的生活现象, 引导学生运用物理知识解决实际问题。学生如果有好奇心, 他们会试图用他们的知识了解新的思路或解决问题。在这样的情况下, 学生他们似乎已经知道使用思想自发地去理解和观察现象。
(3) 加强了人文内涵。专门设有“STS”栏目, 使学生了解物理学的发展与社会发展的关系, 了解科学的文化价值。教科书在编写中充分考虑了当代学生的的时代特点与发展需要, 以日常生活、环境与能源、民主决策等内容为“STS”教育的切入点, 题材丰富, 视角新颖, 为学生全面认识科学、了解社会起到了基础性作用。
(4) 有新意和时代气息。教材在概念和规律、过程和方法的学习与探究等方面的设计要合理、有趣、有新意, 使学生喜欢阅读, 愿意参加所设计的活动。在取材上要选择那些鲜活的能反映时代气息的内容, 如学生生活中常见的与物理有关的内容, 国内外科技新发展的情况。
4、学习方式的差异。
旧教材的学习方法比较单调。在应试教育的背景下, 主要是以教师讲授的学习方式为主, 学生通过上课听讲接受老师的思想, 很少自己动脑。教师面对一个班的学生讲课, 只能尽量满足大多数人的接受程度。对于物理实验也是按照实验教材上面的实验方法和步骤来做, 没有太多的创新性。
新教材在学习方式上勇于创新, 使学生成为学习的主体, 教师只是引导者、组织者, 帮助学生学习知识。与旧的学习方式最大的区别有两点:
(1) 鼓励学生进行探究活动。教材里并没有专门设有“探究”的专栏, 只在探究性强的实验的标题上标出了“探究”二字。这里说的“探究”意义是很广泛的, 形式是多样的, 可以是书本上的小实验, 也可以是一些理论知识。凡是对未知的事情经过摸索达到已知都可以叫做“探究”。“探究”只是一种对学习自主的积极地的态度。对于物理实验, 没有指定的教材, 更没有指定的方法。完全是在教师的指导下, 由学生独自或者小组以“探究”的形式来完成的。
(2) 加强教学的交互性。改变学生的学习方式是编写新教材的一大任务, 努力是学生从教育的“被动者”变成一个主动的“探索者”, 在学习过程中主动地动手、动脑, 发生疑问、进行思考、相互讨论。
二、实施新课程的教学实践
(一) 教学方式的选择
对于新课教学, 我们一般采用“探究讨论式”教学模式。每一堂新课的教学都安排“讨论与交流”环节, 对于重要概念的教学更是安排多个讨论的题目, 让学生去交流、去体验、去产生情感、去建构知识。
对于复习、习题课我们是让学生在课余自主完成一定习题的基础上进行讲授式教学, 这样可以增加教学容量、集中解决学生在应用知识时遇到的困难, 保证双基的落实。学校每周安排4个课时, 我们的教学进度不追求速度, 几乎是一节新课搭配一节习题课。
(二) 教学资源的筛选
我们手上只有人教版的教材及教师用书, 但是我们每个教师手上都有3到5种教辅资料, 这给我们的教学带来了极大的方便。使用多种教辅资料, 有利于把握好教学的重点, 有利于选取丰富的教学素材, 有利于理解新课标的要求。
比如, 在教学设计的时候应该分析各教辅资料, 筛选合适的教学素材。在进行“探究形变与弹力的关系”的设计时, 就用了上海版的讨论与交流的题目, 用了人教版配备的视频录像。我们坚持每周一次周测, 在进行测验时, 把几本教辅资料的练习题进行组合, 也就基本把握住了课标所要求的难度,
至于学生使用的学习资料, 我们选取了《学海导航》, 进行全批全改。这本资料有如下特点:对新课标的要求把握得准, 题量适中, 其中每节课的“提出问题”、“归纳总结”有利于学生的自主学习和创新能力的养成。特别是“提出问题”和“归纳总结”这两个栏目, 要求学生一定要完成, 我们对学生说:“提出问题和归纳。总结是发明创造的前提, 坚持每节课去提出问题、课后去归纳总结, 长此以往, 不知什么时候就会迸发出创造性的火花”。
(三) 教学评价的思考
对于课堂教学的评价, 我们通过自评、他评和互评, 通过研讨、对话和反思, 促进课堂教学的优化和自身教学素质的提高。我们高一物理组每个教师一学期至少要开一节研讨公开课, 研讨课要求有教学设计、课件和教学反思。本学期已经进行了“生活中的圆周运动”、“行星的运动”、“万有引力理论的成就”、“功”、“机械能守恒定律”等五节研讨课。通过多次的研讨和互相听课交流, 我们对新课标的理解加深了, 对教材的把握准确了, 课堂教学精彩了, 教学的效果提高了。特别是年轻教师几乎是有课必听, 教学水平提高非常快。我们还特别注重收集学生对我们老师教学的意见和建议。
三、教学实践后思考
(一) 避免僵化的、形式化的科学探究的教学流程, 把握课堂科学探究的内涵
1、中学课堂的探究性教学内涵理解为:
含有科学研究要素的教学。首先要区分课堂上的科学探究与科学研究的区别, 科学研究的过程要素包括:提出问题、猜想假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析论证、评估、交流与合作。可见科学研究有它的一套程序, 而且与实验密不可分, 因为在一个全新的领域, 即便是严格逻辑推理的结论也必须接受事实的检验, 这也是相对论起初不被人注意的原因。而课堂中的科学探究主要目的是了解科学探究的方法, 培养科学探究的精神, 所以在探究要素上可以包含科学研究的过程全部要素, 也可以只包含其中的一个或几个要素, 在利用已知规律做逻辑推演时, 由于并没有超出规律的适用范围, 所以有时也不用进行实验验证。所以, 中学课堂的探究性教学内涵理解为:含有科学研究过程要素的教学。不搞科学探究的八股文。
2、体现全部科学探究因素的学习过程与体现科学探究的部分要素的学习过程并重。
我们一方面对确实能体现全部科学探究因素的内容, 如探究小车速度随时间的变化规律、探究加速度与力、质量的关系等内容, 按照科学研究的程序展开, 让学生体验科学研究的全过程, 另一方面, 根据教学目标的需要, 对某些内容, 只体现科学探究的部分要素。如利用圆锥摆验证向心力的表达式, 我认为该实验的意义是, 让同学经过体验形成这样的意识, 在一个新的领域应用原有的规律得到的推论, 一定要接受实践的检验。因此我们只注重进行实验、收集证据、分析论证, 而不进行实验的设计、误差分析等;对斜抛运动的规律, 只接借助平抛运动的实验研究与理论分析的成果, 直接进行理论推证, 不再猜想, 也不再进行实验的验证。这也是提高课堂教学效率的需要。
(二) 科学方法的教育需要:实践、认识、再实践、再认识, 不断反复, 才能形成迁移能力
经过学习, 对于科学方法我们有这样的认识:科学方法的教育不能离开具体的内容, 离开了内容谈方法, 就变成了形而上学的东西。科学方法的教育的目的在于能在陌生的情景中找到合适的方法, 并自觉运用。科学方法的迁移需要学生积累感性认识, 不断反复, 才能完成。
经历某个情景, 感觉到矛盾存在, 借助自己和他人的努力解决了矛盾, 形成了初步感性认识, 再次经历某个新的情景、感觉到类似矛盾存在, 回忆经验, 解决了矛盾, 又一次的积累了感性认识, 然后还要经过多次的类似经历, 强化感性认识, 才能完成对一类问题解决方法的抽象概括, 从感性认识上升到理性认识。进而在新的情景中, 通过一次次成功的迁移, 理性认识才能得到巩固强化。这就是实践论与矛盾论的观点。对科学方法教育有一定的指导作用。
如极限的思想, 教材提供的内容有:瞬时速度、瞬时加速度、匀变速位移的求解、曲线运动瞬时速度的方向、变力的功。只要抓住一次一次的机会, 每一次都不急于求成, 让同学能感觉到矛盾存在, 老师要通过类比的方法, 加强前后知识的联系, 不断反复, 不断进行总结、抽象概括, 最终形成类似情景下的自觉迁移, 是完全可以做到的。
四、新课程实施中的有待解决的问题
(一) 课时严重不足, 教学进度、难度难以与高考节奏合拍
按照新课标标准课时, 必修 (1) 必修 (2) 只要72课时, 没有计算每章用于规律的应用、复习检测的时间, 我们实际用了大约80多个课时。新课程把时间花在了过程与方法的教学上, 留给解题操练的时间只能更少, 由于进度快, 反复少, 特别是规律应用的课时很少, 学生还是感到物理很难学, 极少数同学严重掉队, 甚至中途已经放弃物理学习。
同时高二内容比原先增加, 还有4个模块, 在高二阶段很难结束新课, 难以与高考时间节奏合拍。
1、新课程的目标很高, 而课时又太少, 很难放开手脚让学生去进行探究, 探究过程很难深入细致。
2、学生的讨论与交流很难控制, 不但要控制讨论题目的
数量和难度, 还要实时控制讨论的深度和广度, 更要控制好讨论的时间。一但控制不到位或疏于控制, 教学内容将难以完成, 要在课后再花时间去补。由于把课堂的时间大部分给了学生, 教师如何利用好有限的时间就成为难题, 哪些话该说哪些不该说, 事前都必须想清楚, 有时可谓做到了惜字如金, 且语言的速度也要进行控制。
3、新课标对教师选取教学资源、处理教材提出了更高的要求。
4、为了达到课程目标, 每一章都安排了几个探究性实验, 这对学校的实验室也提出了很高的要求。
5、教学实施要符学生的认知水平, 在教学设计之前就应该去评估学生的现有认知水平。
但现在的学生获取知识的渠道众多, 现有的认知水平难以估计, 且认知水平差距较大。如在图象的教学中, 我们提问“在现实生活中, 你们看到了哪些图象?”学生回答了心电图、脑电图、股票图、资源分布图等等, 这就出乎了我们的预料。因此, 在关心本学科的新课标的同时还应该去关心其它学科的课程标准。
(二) 如何解决重过程教学与教学评价重知识应用的矛盾
一、客观原因
1、基础建设落后,教学仪器严重不足、实验设施极度缺乏。大部分学校的实验仪器还是几年前配发的,近几年来没有添置过一件教学仪器;现有的教学仪器陈旧,设备落后,仪器残缺不全;实验仪器和教材内容相比严重滞后,大部分学校不能完全按照教学大纲和教材内容的要求开齐开全学生的分组实验。虽然部分学校对物理仪器进行了配备,但易损易耗仪器得不到及时修理或补充,实验教学无法正常开展或很少开展。
2、实验教师师资力量薄弱,农村初中物理教师素质参差不齐,实验技巧和设计实验能力不够。物理专业毕业生不愿到农村中学任教,致使初中物理教师缺乏。为使课程的正常开展,只能以专业教师多代课,其它专业教师为补充的教师结构层次。在农村中学由于教师编制紧张,学校没有专职实验教师,大部分学校的实验室由本学科老师兼管,还有的学校的实验课老师仅仅是拿着钥匙的“实验仪器保管员”。
二、主观原因
1、受“应试教育”影响,重分数轻能力的现象普遍存在。虽然国家一度提倡素质教育,各省县积极推广新课程改革,然而考试及评价制度这根无形“指挥棒”却指引着教学内容与方式。无论是教师还是学生都认为做实验很费时间,影响教学进度,而考试时又不考实验操作,因而也逐渐形成了“做实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的思想,习惯于“老师嘴里讲实验、黑板上画实验”,“实验教学习题化”的模式。成绩的高低影响着教师考核和评优,形成了“一俊遮百丑”的歪曲认识。面对着一张试卷,不培养答题能力和应试技巧能行吗?
2、学生实验习惯差、实验技能弱。有些学生没有养成良好的实验习惯,在实验中不遵守规则,不按操作要求做实验,造成仪器损坏,从而影响实验正常开展。另有部分学生错误地认为“实验费时,考试不考动手操作”,没有必要花费这些时间,缺乏主观能动性;个别学生对实验存在畏惧心理,怕实验失败,操作时思想紧张;对一些难度较大的实验,学生不易做成功,不能获得成功的快感,慢慢就会对实验失去兴趣和信心。对探究验证实验的猜想总是离题太远,而过程的设计上又是缺乏科学性。
三、对新课程思想与教学内容的困惑
1、来自我们教师本身的困惑。新课程实施已几年了,我们感到仍不适应,受其传统教学观念的影响,几十年一贯制的以教师为中心的讲授式教学方式,现在突然改变了,又没有现成的、可借鉴的经验和方法,在教学中穿新鞋走老路的现象并不少见,甚至是新课程老教法,为了考试,只有回归各种教辅书之中,探究被大量的重复的练习所替代,学生活动被超时超量的课时和讲解所取代,使我们的教学感到很茫然和被动。
2、来自教材和课程的困惑。实施新课程后,最大的感受就是课时不够用,新教材将过去内容多、知识面宽的课程压缩,而课时又少,粗不得又细不得,而且有些知识又介绍得非常粗浅,内容面面俱到,而又面面浮浅,知识很难形成体系,当作科普知识了解还行,但作为一门学科知识,要对学生以后的学习和研究打下坚实的基础,更别说探究了。
3、来自教学方面的困惑。新教材中增加了很多实验,而且每节课都设置了活动探究和交流研讨,加大老师的备课和工作量不说,只是有限的课时里探究和教学任务无法兼顾,更令我们发愁的是,一个班五、六十个学生,探究活动要照顾各个层面上的同学,使每个学生都能参与并有所收获,即使老师倾其全部精力和心思,也很难达到探究的目的。
4、来自学生的困惑。新课程以学生活动为中心,以培养学生的探究精神和学习兴趣为目的,可现在学生的负担非但没有减下来,而且比以前更重了,现在有些新课程配套练习和教材内容相差甚远,为了考试只能是拓宽内容强化训练,学生仍埋头于练习题之中。一个学生学习十多门课程,除音、体、美以外,每门课均有大量练习,学生苦不堪言,没有时间没有精力去探究,去学自己感兴趣的东西。课堂上学生已习惯了被动接受知识,惰性较强,依赖性大,让他们探究的问题,要么不吭声、不动手,要么一时兴起,沉浸在孩童式的游戏中,心思不全放在探究知识的奥妙上,课堂“开放”了,学生“自主”了,时间过去了,效率下降了。
5、来自教学资源的困惑。学校的教学设备和条件明显跟不上课程改革的步伐,课程标准及教材上所强调的教学方式,对实验管理人员及老师的需求量较大,对实验设备需求大,可我们老师大部分超工作量、满负荷,每周疲于奔波作业批改,无暇顾及课堂设计等教学前的准备工作。演示实验被口头实验代替,记忆实验习题取代了学生实验。
四、初中物理实验教学对教师的要求
按新课程要求,物理教师的角色较过去应有转变,过去可以说是“授业者”,而现在应是“研究者、探索者、合作者、服务者”。特别是物理实验教学,应抛弃以往的“口头式”、“黑板式”实验教学,改变以往“教师教的枯燥、学生学的乏味”的现象,真正体现出学生成为学习的主人,正确引导学生能动手、思考,提出问题和质疑,并能解决问题,真正发挥物理实验教学的作用。
物理教材明确将实验分为演示实验和学生实验,作为教师应该不要拘泥于教材的束缚。敢于创设条件(如让学生制作学具、教师制作教具等),将课堂的演示实验敢于搬到学生实验中来。使学生实验的开出率突破大纲的要求,达到100%以上,通过学生自身的体验和感悟,真正地达到对知识的理解。同时也锻炼学生的动手操作能力,及学生物理术语表达能力。新课程对教师提出了更高要求。
教师应具有科学的实验室管理知识。教师不光要会做实验,更重要的是还要会管理好實验室,这样才能为学生实验提供有力的保障。所以教师必须做到学生实验“五会”:会管理;会准备实验;会辅导实验;会维修、保养仪器设备;会自制教具。
物理实验室
李积福
随着国家教育改革的不断深入,新理念、新模式不断渗透到基础教育中来,作为一名高中物理教师,我觉得也应该对传统的物理教学模式和学生的学习方式进行一些改革创新。在过去的教学中,只是单纯的注重知识的传授而忽视对学生愿望和学习方式的培养。新课程改革的精神就是把教师和学生从繁重的教和学中解放出来,给以更大的个人发展空间。新课程改革要求教师能够结合本学科的特点,针对所教学生的实际情况,对教学的内容和形式进行调整和创新。
在以往的教学中,教师说得多,做得多;学生说得少,做得少。随着新课程改革的推进,我们时常会有“惊喜”的发现。过去上课老师讲,学生被动的听,效果不是很理想。在现在的教学中,教师试着尽可能组织学生运用团体合作、小组学习等形式进行实验,开展学习。让学生自由探索,设计实验,分析实验数据,总结规律。在这种氛围下,学生乐于探究,主动参与,勤于动手,也更容易发现学生的闪光点。新课程改革改变了教师一味传授的权威,拉近了师生之间的距离。老师鼓励的话多了,让学生觉得老师比以前和蔼可亲了。上课经常能够联系社会实际,从生活中来学习、思考,让学生对学习比以前更有兴趣,自主学习方面也更积极了。
按照新课标的要求,教学大大加强了探究式学习,极大的调动了学生学习的积极性,但从个人教学的实际情况来看,我感到实施起来还是有一定的困难和压力。这就好像老师们普遍说的,让一节课讲满四十五分钟,可能对我们来说问题不大,但如果每节课让老师们只讲十分钟,难度可能反而就大了。真实的情况确实是这样,如果真的每节课定死了只讲十分钟,那么对于这十分钟我们应该讲什么,应该怎么讲,那就是我们课前必须要反复研究、反复讨论的问题了。而且,在一开始试着实施这种教学方式的时候,很明显感到教学时间的紧张,很多预订的教学任务完成不了。每节课老师和同学一起讨论完一个问题,再一起解决、总结了之后,这节课大部分的时间也没有了。结果教学进度总是赶不上。为此,我不断的请教各位有经验的老师,积极进行探讨。现在,我慢慢的感觉到,其实,我们实施探究教学的根本目的是要让学生体验探究的过程,学会探究的学习方式,是要通过这种学习方式培养他们主动参与、乐于探究、勤于动手的习惯,唤回他们创造的激情、积极的态度以及活泼开朗的心情。所以,多占用一些时间也是值得的。但需要说明的是,实施探究教学不完全在课堂上完成,只要学生有探究的积极性,就完全可能在课外去做他们有兴趣做又能做的事。课上老师只让学生汇报探究方法与结果,可大大节省授课时间。只要老师在平时的备课中,能对 1 教材做到统揽全局、总体规划,不单节孤立被动的备课、授课还是能够解决时间紧的问题的。
在强调“创新、实践、探索”的课程主旋律下,师生应共同营造一种动态的、充满生机的课堂。一方面,按新课程的要求,在合适的时机、合适的阶段,必须开展非指导性教学,要“放”,但要善于从学生身心发展水平和实际学习的兴趣需要出发,让学生去主动探索,鼓励学生质疑、发表自己独特的想法,切忌将预设的教学目标、自己的经验、态度、价值观强加给学生,管得太死;另一方面要看到课堂教学的复杂性,需要老师将学生、教学内容、课堂等诸多因素有机整合到教学过程,进行课堂的适当调控,使课堂放而不乱,学习环境和谐。
除了以上两个方面,我认为还需要处理好学生自主学习与教师指导之间的关系。例如:在学生还不善于合作学习的情况下,教师应考虑合理分组,指导学生进行合理竞争与合作,协调班级成员之间的关系,同时使学生的学习方式从独立转向合作;随着课改的深入,可逐步培养起学生解决问题的途径、原则、方法、步骤,即可克服学生自主学习时的盲目尝试和无意义的猜测,提高课堂学习的高效性。
另外,过去基础教育课程标准是统一的,目标非常明显,我们以“超纲”、“不考”为理由,不允许不确定的知识点进入课堂。与此相反,新课程增加了教学中本来就有的那些不确定性。例如,教学目标、结果、对象、内容、方法、过程的不确定性使课堂教学中的不确定性情境大大增多。为此,在新课程背景下,要求教师是个研究者、决策者,对于课堂教学不确定的,可以成为创造性地使用活教材的组织者、参与者。因为新课程标准强调“过程与方法”的学习和课程在“情感、态度、价值观”方面的教育功能。将“过程与方法,情感、态度、价值观”等列入到与“知识与技能”同等重要的位置,纳入到了课程资源中。教材上出现的内容不一定都讲,对于不确定性情境产生的非常有价值的问题而无法一一答复时,可有效利用课程资源,发挥网络资源的优势,开展讨论、研究性学习,突破课堂教学的局限性。
优化高中物理课堂实验教学方式的实践与反思
物理学是一门实验科学。在物理学中,每个概念的建立,每个定律的发现,都有其坚实的实验基础。实验在物理学的发展中有着巨大的意义和推动作用,可以说,离开了物理实验,就没有物理学的发展。
一、中学物理实验的重要性(1)激发学生的学习兴趣课堂实验具有真实、形象、生动的特点,极易唤起学生的直觉兴趣。生动有趣的实验现象可以使他们的注意力高度集中;出乎意外的实验现象可以使他们疑惑和好奇;科学合理的解释可以满足他们的求知欲……另一方面,课堂实验虽然操作简单,但仍然是一种人为控制条件的有目的的操作行为,学生在观察的基础上,很自然地会产生自己试做甚至是自己设计实验的愿望,这必将使学生形成更为持久的学习物理的兴趣,并由此转化为热爱科学、勇于探索的意志品质。(2)完善学生的知识结构物理学是理论联系实际的科学,实验是物理学中重要的组成部分。物理课堂实验为学生学习物理提供了符合认识规律的环境,它能够丰富学生的感性认识。在物理课堂实验中,学生经常可以发现预料之外的现象。这些预料之外的现象都是有科学原因的,追索这些原因能学到许多书本上没有的知识,使学生对于物理知识的认识得到深化。更重要的还在于打破学生死记硬背的学习习惯,使学生体验到物理学研究中的多种方法,并培养他们的创造性思维。(3)培养学生的多种能力学生对于物理问题感觉到抽象难懂,其主要原因之一是在进行思维活动时,头脑中缺乏表象的支持。课堂实验往往是针对学习中的难点,精心设计,环环相扣,逐步突破。学生在参与课堂实验的同时,不仅可以调动各种感觉器官、神经系统和操作器官等接受信息、传输信息、控制动作,达到培养观察、操作等实验技能的目的,还可以将所接收的新信息与大脑中已有的信息相结合,进行更深入的信息加工,从而培养思维能力。另外,通过把思维的结果表达出来可以培养学生的表达能力,通过与其他同学配合实验可以培养学生的交流合作能力,等等。
2.要在授课教师带领下有秩序地进入实验室,对号入座,清点实验用品,发现有损坏或缺少的应在开始实验前提出更换和补充。
3.实验室内不准大声喧哗,不准随意走动,不准乱动陈列仪器。不得进入教师准备室。
4.要严格主要安全,特别是用电、用火安全,万一发生事故,应立即报告老师,如实说明情况,共同分析原因,以求妥善处理,从中吸取教训。
5.实验时要人人动手,严格、规范地按操作规程操作。要仔细观察实验现象并如实记录,决不可拼凑数据,弄虚作假,要认真填写实验报告。
6.爱护公共财物,不得在桌凳、墙壁及仪器、模型上涂写刻划,不了解仪器性能、用法之前,不要急于动手使用,更不准乱拆仪器。违章操作而损坏仪器设备的,应按赔偿制度赔偿。
7.实验完毕,各组要清理实验桌,整理器材和用品,并按原样放好,清除座位附近的赃物,做到桌面整洁、地面干净,得到教师准许方可离开实验室。每班每次应指派二人负责最后全面的检查及处理遗留问题。
关键词:初中物理实验操作技能,培养,反思及总结
实验是物理教学的重要手段, 是科学探究及学好物理学的根本方法之一, 是课堂教学的有机组成部分。其主要任务是使学生在获得生动的感性认识的基础上, 更好地理解和掌握物理概念和规律, 同时培养学生的观察能力、分析综合能力及逻辑思维能力。教师细致的演示实验教学, 为学生实验的正确操作起着示范的作用。在实际教学和实验中, 下面一些问题要引起我们的重视。
一、注重物理实验教学及教师演示实验
(一) 紧扣教学, 目的明确。
1. 明确实验课题及实验目的是教师备课的重要内容, 需要教师认真研究和准备。
2. 在课前反复操作, 直到熟练的地步, 对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除。
3. 掌握演示时间, 注意与教学进度紧密配合。
4. 教师要考虑除大纲和教材中规定的演示实验外, 还可以适当补充一些小实验, 或对现有的实验作必要的改进, 以提高教学效果。
5. 教师要考虑在演示过程中如何引导学生观察, 启发学生思维, 最大限度地发挥演示实验的作用。
(二) 实验过程中的正确规范。
操作规范是指教师在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、标准。例如在使用托盘天平时, 取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手;点燃酒精灯后火柴签不能随手扔在地上, 应放在专门的废物杯中;电路的连接应先接线路后接电源, 拆卸时先断电源, 后拆线路;导线两端接头不是钩、叉时要注意导线在接线柱上的绕向应同螺母旋紧的方向一致等。教师的一举一动都会给学生留下深刻的印象, 起到潜移默化的作用。教师的规范操作, 不仅是实验成功的前提, 而且会使学生养成严谨求实的良好实验习惯。
(三) 准确使用实验用语。
教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时, 语言必须准确不含糊。有的教师在进行演示实验时不注意语言的准确表达, 对学生正确认识仪器、形成概念、掌握定律就会产生不良的影响。例如在称呼仪器名称时就有三种错误现象:一是随意更改仪器名称, 如将滑动变阻器称为电阻器等;二是将类似的仪器混为一谈, 如将圆筒测力计、平板测力计称为弹簧秤;三是方言和普通话夹杂使用, 对仪器的读音不准。又如在叙述实验结论时将“同名磁极相互排斥”说成“互相推斥”;将阿基米德原理中的“重力”及“质量”说成“重量”, 等等。
(四) 加强师生互动及配合。
演示实验不能先由教师做给学生看, 再讲给学生听, 使演示与讲解脱节。这种作法忽视了学生学习的主动性, 把学生当作被动接收的“仓库”。教师要在演示的同时引导学生观察, 不断启发提问, 让学生分析、讨论, 充分调动学生学习的积极性, 使实验结论合情合理地被推导出来。还可以让学生参与做实验, 如让学生上前来读数或动一动手。例如在进行马德堡半球演示时, 我先让两个“大力士”上来拉, 不能将两个半球拉开。我打开活塞, 让空气进入半球中, 再让两个力气最小的学生来拉, 却很轻松地将两个半球分开了。两相对比, 说明大气压强不仅存在, 而且不小, 这使全体学生都留下了深刻的印象。
二、物理实验之后的反思和总结
教学比较注重的是实验前的准备和实验中的操作, 而忽视了实验后的反思和总结。教师引导学生进行反思, 对进一步理解实验、深化实验、完善实验起着重要的作用。教师通过反思可总结实验规律, 优化实验方案, 创新实验设计, 揭示实验本质, 增强实验效果。那么, 物理实验之后应反思些什么呢?
(一) 反思实验原理。
围绕实验原理进行反思, 可变通实验原理公式, 使实验方案更为简洁, 实验结果更为准确。例如, “测量滑轮组机械效率”实验原理公式是η=Gh/Fs, 需用弹簧测力计测出重物的重力G, 绳子自由端的拉力F, 用刻度尺测出重物提升的高度h, 绳子末端移动的距离s。若反思一下实验原理, 公式可变通为:η=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/n F, 此时可只需用弹簧测力计测出重物的重力G, 绳子自由端的拉力F, 观察承担物重的绳子的段数, 即可方便地测出滑轮组的机械效率。
(二) 反思实验方法。
教师应引导学生思维求异, 寻求多种实验方案, 然后对实验方法进行反思, 找出其特点和不足, 从而优化实验方案, 选取最佳策略。例如“测盐水密度”实验时, 学生可探求以下多种方法。方法一: (1) 用天平称出空烧杯的质量m1; (2) 烧杯内倒入盐水称出总质量m2; (3) 把烧杯内的盐水全部倒入量筒中, 读出盐水的体积v; (4) 计算:ρ= (m2-m1) /v。方法二: (1) 用天平测出烧杯和盐水的总质量m1; (2) 把烧杯内的水全部倒入量筒内读出盐水的体积v; (3) 用天平称出空烧杯的质量m2; (4) 计算:ρ= (m1-m2) /v。方法三: (1) 用天平称出空量筒的质量m1; (2) 量筒内倒入适量的盐水, 读出盐水的体积v; (3) 用天平称出量筒和盐水的总质量m2; (4) 计算:ρ= (m2-m1) /v。方法四: (1) 用天平测出烧杯和盐水的总质量m1; (2) 把烧杯内的盐水倒入量筒中一部分, 读出盐水的体积v; (3) 用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m2; (4) 计算:ρ= (m1-m2) /v。引导学生对以上四种方法进行反思:方法一中, 烧杯内盐水倒入量筒时, 烧杯壁上沾有盐水, 使测出的盐水的体积变小, 密度变大;方法二中, 烧杯内盐水倒入量筒后, 烧杯内壁沾有盐水, 用天平称得空烧杯的质量变大, 算出盐水的质量变小, 从而使所求盐水的密度变小;方法三中, 由于量筒高, 放在天平上称量易发生倾斜、歪倒, 容易损坏仪器, 不便于操作;方法四弃掉了以上三种方法弊端, 使测量简洁而又准确, 确为最佳策略。
(三) 反思实验现象。
针对学生实验过程中观察到的现象, 教师引导学生进行深入地反思, 可加深对物理规律的理解, 增强学生分析判断能力。例如“组成串、并联电路”实验中, 两灯泡串联时发现一只灯泡亮, 另一只灯泡暗, 学生提出疑问:“串联电路中各处的电流相等, 两灯泡会同样亮, 怎么会一只亮一只暗呢?”此时, 笔者引导学生进行反思, 决定灯泡亮暗的是灯泡的实际功率。根据P=I2R, 串联电路中电流相等, 功率的大小取决于灯泡电阻的大小。一亮一暗是因为两只灯泡的电阻不同, 亮的灯泡电阻大, 暗的灯泡电阻小。如果其中一个灯泡电阻很小, 实际功率很小, 达不到亮的程度, 则出现一亮一灭的现象。通过对上述现象的反思, 学生加深了对决定灯泡亮暗的是实际功率, 而不单是对电流或电阻大小的理解。
(四) 反思实验规律。
教师应让学生在实验操作的基础上, 观察实验现象, 分析产生实验现象的原因, 深入反思实验条件和实验现象的变化, 总结实验规律, 加深对知识的理解和应用。例如在研究“凸透镜成像”的实验中, 把蜡烛放在2倍焦距以外, 观察到“倒立缩小的实像”;把蜡烛放在1倍焦距和2倍焦距之间, 观察到“倒立放大的实像”;把蜡烛放在焦点以内, 观察到“正立放大的虚像”。根据上述实验现象引导学生反思, 可总结出以下规律: (1) 物体由2倍焦距向焦点移动过程中, 像逐渐变大。 (2) 物距小, 像距大, 像变大。反之亦成立。 (3) 2倍焦距是成放大与缩小像的转折点, 1倍焦距是成实像与虚像、正立与倒立的分界点。对以上规律化的知识, 学生印象深刻, 为知识的迁移和灵活运用打下了良好的基础。
【关键词】初中 物理实验教学 分组实验
物理学是一门以观察、实验为基础的学科,许多物理知识都是在不断观察和实验中,经过认真思索而总结出来的。在初中物理教材中,有课堂演示实验、学生分组实验等。分组实验是在教师指导下,由学生独立进行操作的实验,因其感受性强、实践性强、独立性强,是实验教学的核心部分,是培养学生实验能力的主要媒体,是培养学生科学思想和科学方法、提高学生科学素质的重要途径。
一、初中物理分组实验教学中存在的问题
1学生不预习
由于初中物理实验课堂教学时间短暂,所以要求学生要提前预习,了解实验器材、实验目的、实验原理等内容,这样学生在课堂上才能游刃有余地进行实验。但是由于大部分学生没有养成预习的好习惯,课堂上较为依赖教师,根本不进行课前预习,做实验时边看书边做,影响做实验的速度和效果。
2部分学生不喜欢做实验
中学生正处于叛逆时期,部分学生在实验课堂上不好好做实验,拿着实验仪器玩耍,最后拼凑实验数据,抄袭其他小组成员的实验结论。
3部分学生没有团队意识
由于学生性格不同,部分学生没有团队意识,做实验时必须自己做,不允许同组其他学生动手做实验,甚至有的学生故意放慢完成实验的进度,不给同组学生做实验的机会。
4教师实验模式单一
教师通常为了节省时间,实验仪器都已经准备好,实验报告已经由教师印制好,学生只要根据教师安排好的步骤做实验即可,这样的实验教学过程从一定程度上减少了学生自主发挥的空间,限制了学生的想象能力和创新能力,达不到理想的教学效果。
二、初中物理分组实验教学的意义、特点
物理分组实验教学引导学生通过物理实验认识物理现象,探究物理规律,获得物理知识,掌握科学方法,是培养学生科学精神,激发学生学习兴趣,提高学生综合能力、综合素质,增强教学效果的有效途径。做好物理分组实验,对于提高物理实验教学水平,意义重大。
1分组实验教学法更能调动学生的学习积极性
演示实验由老师做,学生看,往往不能调动起全体学生的积极性。这主要是:(1)由于条件的限制,学生(特别是坐在后面的学生)是很难看得清的。(2)即使看得到,演示结果每次都和书中的一样,看与不看都没关系。时间一长学生的“参与”愈来愈少,由“看实验”变为“听实验”再变为“背实验”,也就没有了学习兴趣。
结果往往是,演示实验做得再漂亮,效果也不理想。实验的乐趣其实就在于亲身的体验,不仅仅是视觉的体验、脑的体验,更重要的是手的体验,心灵的体验。分组后让学生自己实验:看得清,记得牢,更重要的是学得快乐。而分组实验教学法,能较好地克服演示实验不足,充分调动学生学习物理、参与实验、获得认知的积极性,有效提高学习效率。
2分组实验教学法更能激发学生的创新意识
苏霍姆林斯基说过,在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。探究和创新教育是物理教学的重要特征,是科学发展的动力,是技术革命的生命,人类社会的一切文明進步都离不开创新。学生虽不能像科学家、思想家那样去探究,去创新,但从小树立探究和创新意识尤为重要。初中物理课本中的实验虽多为验证实验,由老师来做,为什么做,做什么,怎么做,早已定好,根本就没有可以创新的余地,但分组实验为探究实验提供了基础,为培养创新意识提供了条件。学生在分组实验中参与其中,探究了实验现象,分析了实现原理,总结了实验结论,激发了创新意识。
(三)分组实验教学法有利于建立合作式学习环境
在分组实验中,学生自行设计实验,小组协作完成实验,合作探究发现问题,协同讨论解决问题,在协作中增长了学识,在实验中培养了感情,为学生日后更好发展打下了基础,提供了保障。
三、完善初中物理分组实验教学的有效策略
1实验课前首先对学生进行科学、合理的分组,明确任务及分工
根据学生在知识、情感、态度、能力等方面的不同层次以及男女进行搭配,分为2人一个操作组,4-6人为一个合作组(两个操作组组成),这样可以优势互补,有效地促进组内的合作。每次实验课,每一个小组都有明确的小组探究的物理任务;由小组长主持,小组内人人参与,每人都有自己的职责。小组内的成员做到既有分工、更有合作,特别是对于那些性格比较内向的、学习基础比较差的、语言表达能力比较弱的同学,更应该帮助他们克服障碍。为了使每个人都有锻炼的机会,小组内的分工应该轮流进行,而且各个组轮流的方式基本相同(即同一层次的同学同时担任同一角色:记录员、检查员、组织员、总结报告员等),这样有利于树立每位同学的信心。
2引导学生养成良好的实验思维习惯,促进探究意识的形成和创新能力的培养
通过提出问题、引导分析、设计实验、指导观察、收集数据、启发分析归纳、得出结论,使学生始终处于不断探索的情景中,这样既有效地培养学生的创新思维能力,同时又教给他们科学探究的一般方法:即发现问题、实验探索、收集数据、得出结论、实验检验、解决问题。通过这样的积极主动探究,重视了科学过程和方法训练,符合认知发展,有利于学生接受知识,提高实验探究能力。
3树立实事求是的科学态度,重视失败实验的分析总结
实事求是是观察的基础,又是观察的重要品质和方法,也是未来科学工作者的基本态度。在物理实验教学中,要求学生坚持实事求是的科学态度,毫不含糊地尊重客观事实,以客观事实为依据。如实地记录实验中观察到的各种现象,甚至一个数据、一个标点符号,做到严格地把实验事实和自己对事实的解释区别开来。坚持实事求是的科学态度,不仅是提高物理实验质量的要求,也是增强学生的科学素质,培养创造型人才的需要。
重视失败实验的分析总结,“失败是成功之母”,失败并不一定是件坏事,教师应引导学生分析失败的原因,帮助学生总结从失败走向成功的经验教训。从失败中再探究,帮助学生探究出实验成功的条件与原来的不足,这对学生思想方法的促进比起教师只做成功实验要大得多,教师从中培养了学生分析和处理问题的能力,培养了学生从失败中进一步探究的能力。
【参考文献】
[1]张洪亮.现代教育理论导读[M].北京中国石油大学出版社.
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