初中物理涉及到的實驗方法范文

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初中物理涉及到的實驗方法

篇1

關鍵詞:新課程標準;初中生物教學;探究性學習;實驗室建設

中圖分類號:G633.91 文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2015)04-0237-01

按照新課程標準編寫的初中生物教材,倡導探究性學習的重要理念,安排了一定量的探究實驗內容。這部分內容雖然在要求上是一種多側面活動,而且其方法也是靈活多樣的,但本文還是想就其中的實驗方法涉及到的實驗室建設談談想法。

1.目前實驗室建設與探究性實驗之間的矛盾

目前生物實驗室的建設始于舊教材的內容和方法體系,而且,在相當長的一個階段也主要是圍繞"學生實驗"而繼續建設的。所以,目前的學校生物實驗室已經不能很好的適應新課程標準下的生物教學了,特別是不能適應探究性實驗的展開,這主要表現在以下幾個方面:

1.1 實驗用品單一、固定。按照"學生實驗"配備的實驗用品就如同"照方抓藥"的程序,已經提前準備好了。但是遇到具體的探究性實驗,就一樣也用不上了。因為沒有為探究性實驗準備這樣的配置。

1.2 占用大量資金,特別是急用資金。每學期學校都有一定的資金用于實驗室建設,但購買和添置的項目、數量都是按照一定的標準限定的,這個標準如生物實驗設備與青海省教學儀器裝備對照表、配備要求中的基本選配數量等等。但是這些標準不是針對探究性實驗的標準,所以,探究性實驗所需用品并沒有被列入購買計劃中,而在需用時有沒有專項撥款購買。

1.3 閑置的實驗室用不上。雖說我校只有一個生物實驗室,但對于多數的探究性實驗卻無法真正被用得上。因為探究性實驗涉及的內容多,需用的物品也多,只一個實驗室根本不夠用,也無法準備齊全。可見,"閑置"并非是"過剩"。

2.探究性實驗與分組實驗的比較

2.1 "探究實驗"與"學生實驗"強調的內容側重點不同。例如,初一第二冊"肺與氣體交換"的內容涉及到許多不少物理、化學的知識點,為使學生參與和體驗科學探究的一般過程,加深對所學知識的理解,就需要在課堂教學過程中穿插一些探究實驗活動,如對大氣壓的認識、對氣體體積計算測肺活量等等。這些活動側重知識必要的補充和拓展。為達到這個目的就需要探究實驗這個平臺。但這部分內容卻沒有必要安排學生分組實驗。因為,畢竟不是專門的物理化學課,知識有所涉及即可。

所以,學生分組實驗的安排體現著教材的內容體系,例如,顯微鏡的使用,洋蔥表皮細胞臨時裝片的制作的學生分組實驗,是"生物和細胞"這一單元知識的基礎和鋪墊,很是必要。

2.2 "探究實驗"與"學生實驗"強調的能力側重點不同。例如"光對鼠婦生活的影響"的探究主要側重于學生探究能力的培養和訓練,"觀察人的口腔上皮細胞"的學生實驗主要還是側重于顯微鏡的使用、動物細胞的觀察的技能訓練培養。這兩種能力側重點的不同實際上反映出能力的差別要求不同。一般的說探究更強調的是實驗設計能力的培養,而學生分組實驗則更強調操作的規范和熟練程度的訓練。

3.探究性實驗室應該是怎樣的

通過以上分析,我以為探究性實驗室應該具備這樣一些特點:

3.1 是一般教室與實驗室的綜合體。考慮到探究性實驗一般貫穿于課堂教學中的特點,所以,提供給學生探究性實驗的這個場所應該同時具備教室和實驗室的特點,也就是它可以快速而有序地提供實驗條件但又不至于影響|實驗的學習時間。

3.2 是多學科綜合的裝備室。考慮到生物學科的探究性實驗更多的會涉及到諸如物理化學學科的知識和內容,這個實驗室應該打破以往學科的局限性,在物品和設施上按照"探究性實驗計劃"的大致范圍進行建設和裝備,以備所需。

3.3 是與現存實驗室的整合室。應該積極探索和挖掘現存實驗室在探究性實驗中的應用條件,在探究性實驗設計中盡量結合已有的學校的實驗條件做到物盡其用、用則用好。

3.4 是重點突出的示范室。在綜合分析和探討的前提下,確定對生物探究性實驗影響最大的一些因素,并且將之列為實驗室建設中的首選問題,以一點的突破帶動整個實驗室的建設使之既有整體的面對一般的探究性實驗的服務,又有個體的針對特殊性探究實驗的服務。同時,可以節省資金,避免盲目重復建設或避免"大量投資,短期使用"的浪費建設。

篇2

關鍵詞:物理教學;探究力

物理新課程標準的精神十分重視探究方法教育,重視科學探究的過程。讓學生在認知過程中體驗方法、學習方法,了解得出概念和規律的過程。初三物理中“比熱容”這一概念是個教學難點.難就難在它比較抽象,要真正理解它,涉及到的溫度、熱量等物理量,對初中學生來講考慮問題很難做到面面俱到.因而成為學生學習的難點.

一、生活中導入來激趣

由生活情景引入,蘇教版是從“在太陽光照射下,為什么海水和沙子的溫度不同”引入,猜想“沙子升溫比水快”,在實驗設計中“用酒精燈分別對沙子和水加熱相等的時間,比較它們溫度上升的快慢”,整個探究過程一直將學生的注意點引去研究溫度上升的快慢,偏離研究的主題,不能做到開宗明義.筆者認為在引入“在太陽光照射下,為什么海水和沙子的溫度不一樣”之后,教師可提問“海水和沙子的溫度為什么會上升”、“照射時間越長,為什么溫度會升得越高”“海水和沙子上升到相同的溫度,太陽光照射的時間哪個長”通過這些問題將研究的方向導向吸熱。

二、以科學的實驗研究為基礎

下面談談對實驗思路的建議,影響物體吸收熱量的因素有:物質的種類、物體的質量、吸收的熱量等。蘇教版的實驗為“探究不同物質吸熱升溫的現象”。實驗思路是加熱相等的時間,比較升高的溫度,邏輯關系不清。比熱容概念的核心是吸收的熱量。實驗的邏輯應為:改變物體的質量、升高的溫度和物質的種類等因素,比較吸收的熱量.此外蘇教版實驗設計環節,控制質量相同,只探究了吸收的熱量與物質種類的關系,并沒有研究吸收的熱量與物質質量的關系。探究環節不完整,實驗缺乏嚴謹性。筆者認為物理教學的核心是教會學生研究物理問題的方法,在初中物理啟蒙階段更要注重研究方法的科學性,因此必需增加研究吸收的熱量與物質質量的關系這一實驗環節。

在教學實踐中,筆者發現學生很容易混淆熱量和溫度兩個物理量。其原因是溫度是學生可以直接觀察到的物理量,而熱量是物體內能的轉移量,學生不易體會、也不可能直接觀察到熱量,其外在體現是溫度的升降,所以學生難以區分。那么在實驗中如何引導學生認識和度量熱量呢?筆者認為可以從兩個角度分析:一、因果關系,物體與熱源接觸,溫度升高;離開熱源,物體的溫度不下降,吸放熱量是溫度變化的根本原因;二、傳熱的角度,傳熱是一個過程,同一熱源,傳熱的多少與傳熱時間有關。

對實驗物質種類的選擇。由于熱傳導的速度與物體間的溫度差和導熱系數兩個因素有關,所以實驗中應盡可能使兩個因素近似相同,吸收的熱量才與加熱時間基本成正比。經過反復分析比較筆者發現水和甘油是比較理想的兩種物質,首先兩種物質的導熱系數比較接近:水在200C的水導熱系數為0.6w/(m. 0C), 40%的甘油在200C的水導熱系數為0.45w/(m. 0C),其次甘油的沸點為2900C,比熱容為2.4×103J/(kg?0C)與水相差較大。實驗中使物質升高相同的溫度,那么熱源與兩種物質間的溫度差基本相同,物質吸收的熱量與加熱時間基本成正比。在實際教學中,教師可采用實驗小組的方法將探究任務進行分配,小組間數據共享。

三、合理處理數據,提升物理學習的質量

初中屬于物理學習的起始階段,一般是將數據記錄到表格中,再從表格中歸納總結出結論。這種數據處理方法的缺陷是物理量多、數據多且不直觀,初中階段的學生其實難以從大量的數據中總結出規律,所以建議使用另一種方法―― 圖像處理法。這種方法更加直觀了然,而這種方法的困難之處在于比熱容的概念涉及到三個物理量,而坐標系是二維的。那么怎樣用二維坐標系反映三個物理量之間的關系呢?筆者認為可以先控制一個物理量,研究另外兩個變量間的關系。可先畫出質量一定時,加熱時間與升高溫度的關系圖,圖像為過原點的直線,即質量一定時,加熱時間與升高溫度成正比.質量一定時,升高相同的溫度, 不同的物質,吸收的熱量不同.

接著畫出升高溫度一定時,加熱時間與質量的關系圖,圖像也為過原點的直線,即升高溫度一定時,加熱時間與質量成正比.升高相同的溫度, 質量相同時,不同的物質,吸收的熱量不同.

最后畫出加熱時間――(質量×升高溫度)的關系圖,圖像也是過原點的直線,并且不同的物質圖像的傾斜程度不同,其含義為每kg的物體每升高10C所吸收的熱量。

四、從物理的角度分析生活現象,提高思維深度

篇3

關鍵詞:物理教學觀 探究教學 實驗

面對新課程、新"課標",作為新課程的具體實施者――教師,如何擺脫舊教育觀念的束縛,走出應試教育的陰影,搞好初中物理教學,達到物理教育的目的即培養全體學生具有一定的科學素養,這是我們每一位物理教師都將面臨的嚴峻挑戰。

一、正確認識傳統的物理教學觀。

物理學是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學,它由實驗和理論組成。舊教學大綱偏重于從物理學科本身出發,主張"選擇基礎的、學生能接受的物理知識"作為教學內容,重視的是知識的傳承。雖然有實驗方面的教學要求,但沒提及科學研究,也沒提及科學過程。同時,舊教學大綱的重點是對教學工作的規定,主要表現的是基本教學目標、教學內容、教學要求及若干教學建議,使教師在教學過程中關注的是物理學的學科體系和邏輯結構,關注的是學生學習的效果,難以顧及物理教育對促進學生科學素養的提高,學生全面發展的作用。

傳統的物理教學,只是教與學兩方面機械疊加,學生的好奇心、求知欲得不到很好的滿足,學習能力得不到很好的發展,教師費了勁,培養出的物理人才卻不能適應當前社會的需要,做了許多"無用功"。

二、搞好教學方式和學生學習方式的轉變。

新課程把教學過程看成是師生交往、積極互動、共同發展的過程。長期以來,物理課堂教學主要采用講授方式,學習內容常以定論的形式呈現給學生,許多實驗也僅僅作為驗證規律的手段,學生的學習成了模仿、訓練和背誦式的維持性學習。學生嚴重依賴教師,自主性、能動性、創造性往往得不到尊重和發展,甚至被銷蝕,探究性學習如觀察、實踐、調查等在教學中處于可有可無的地位。全日制義務教育階段《物理課程標準》指出"科學探究是物理課程的重要內容,它既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一"。

為了讓學生學習初步的物理知識與技能,經歷像科學家構建、描述科學原理那樣經歷探究過程,受到科學態度和科學精神的熏陶。做為物理教師,首先必須重視科學探究。要充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用。在教學中,教師要敢于"放",讓學生動腦、動手、動口,主動積極的學,不要因擔心學生做不好就越俎代庖,要充分相信學生的能力,但也要發揮好教師的指導作用。當學生在探究中遇到困難時,教師要耐心指導;當學生的探究方向偏離探究目標而又渾然不覺時教師要指出。教師要善于選擇指導的最佳時機和方法,要為學生提供必要的探究手段和信息資料;要適時地點撥學生思考問題;抓住時機提醒和引導學生順利完成探究步驟的轉換;鼓勵學生積極參與小組工作并運用多種形式讓學生參與對他人或自我的評價。科學探究形式有課內的也有課外的,如家庭實驗、社會調查及其他學習活動,教師都要適時指導。通過一定數量的探究實驗積累,就可增進學生對科學探究的理解,增強科學探究的能力,逐步為后面獨立完成涉及更多探究要素的實驗打下良好的基礎。

探究式教學雖然能促使學生主體意識、能動性、獨立性和創造性全面提升,但不意味著所有的學習內容都需要探究式學習方式來進行。新的課程理念提倡使用包括接受式、探究式在內的多種學習方式,如討論、調查、資料分析、實驗操作等。教師在教學中可根據學習內容靈活應用,引導學生學習方式的轉變。

三、重視物理實驗,激發學生學物理的興趣。

物理是以實驗為基礎的學科,物理實驗是初中物理重要組成部分,它不僅能驗證原理、讓學生理解和掌握書本知識,更重要的是培養學生的科學素質,激發學生愛科學、學科學的興趣,培養學生的創新意識和實踐能力。新的物理課程改革強調學生自己動手、動腦,通過自主探究活動來學習物理。所以,教師必須重視新教材中的"實驗探究"涉及到的實驗和"家庭實驗室"等涉及到的實驗,指導學生做好每個探究實驗,激發學生學習物理的興趣。

篇4

本研究在方法上先采用系統的量化分析,依據編定的類目對教科書中的科學史進行歸納、統計和分析;而后采用質化的分析,針對初中理科教科書中的科學史內容輔以質性分析。研究對象是2001年以后出版的全日制義務教育7-9年級課程標準實驗教科書化學(人教版)、物理(上教版)、生物(人教版),共八冊。

本研究將教科書中引入的科學史內容大致歸為5類:科學方法的介紹;科學家的生平簡介與逸聞趣事;古代、近代和現代的科學技術成就及其發展;重大發明與發現、重要實驗、理論、定理和概念的演變過程;一些學派間的爭論與假說。在統計中將涉及以上科學史內容的地方作為一個分析單位,計為一“處”。

二、 結果與分析

本研究參考Laurinda Leite的分析量表[1],并結合我國理科教科書的具體狀況,設計了五個分析類目,統計結果如下。

1.科學史圖片個數百分比

本研究將涉及到科學史相關內容的圖片記為一處,統計情況如下:化學教科書中涉及科學史的圖片為34個(12.2%),物理教科書涉及科學史的圖片為44個(6.3%),生物教科書涉及的科學史圖片為72個(12%)。可以看出,化學教科書中科學史圖片占全書總圖片個數百分比最大,而物理教科書所占比例最小。

2.科學史的呈現位置

科學史在教科書中的呈現位置分為:正文部分和非正文部分。只要是在資料以及習題部分呈現的內容均列為非正文部分,統計情況如下:化學教科書中科學史呈現在正文部分的為10處(52.6%),非正文部分為9處(47.4%);物理教科書中科學史呈現在正文部分的為12處(32.4%),非正文部分為25處(67.6%);生物教科書中科學史呈現在正文部分的為7處(14.0%),非正文部分為43處(86.0%)。

可以看出,除化學教科書中出現在正文部分的科學史內容略多于非正文部分外,科學史內容在物理和生物教科書中絕大部分都出現在非正文部分。

3.科學史素材涉及的地域分布及年代分布

我們將所歸納的科學史按地域劃分為國內和國外,按以下原則劃分:若文中的主要內容只涉及國內方面的理論、研究和人的觀點等,則把該篇科學史歸為“國內篇”;反之則歸為“國外篇”。具體統計如下:化學教科書中,國內篇為4處(31%),國外篇為9處(69%);物理教科書中,國內篇為8處(24.2%),國外篇為25處(75.8%);生物教科書中,國內篇為5處(15.1%),國外篇為28處(84.9%)。

我們把所統計的科學史素材按年代劃分為古代、近現代、當代。國外近現代史從西方第一次工業革命(17世紀40年代)到計算機的應用(20世紀40-50年代),這些年代以前為古代,這些年代以后為當代;國內的近現代史則從19世紀40年代-20世紀40-50年代,這些年代以前為古代,以后為當代。涉及國外科學發展史時則按國外古代、近現代史和當代的年代劃分統計,反之涉及國內科學發展史則按國內的年代劃分統計。具體統計如下:化學教科書中,古代為0處,近現代為7處(87.5%),當代為1處(12.5%);物理教科書中,古代為7處(28%),近現代為18處(72%),當代為0處;生物教科書中,古代為3處(9.4%),近現代為26處(81.3%),當代為3處(9.4%)。

4.科學史素材的類型

本研究中將科學史素材的類型分為兩方面,即:科學家和科學發展的過程。對科學家的分析內容包括:傳記資料(化學7處、物理17處、生物15處)、家庭背景(化學0處、物理2處、生物4處)、個性特征(都未涉及)、工作態度和動機(化學2處、物理5處、生物10處)、插曲/軼事(生物5處、化學和物理未涉及)、教育程度(化學1處、物理0處、生物3處)。對科學發展的過程的分析內容包括:提及一個科學發現(一次發現或歷史上的概念被提及)(化學4處、物理10處、生物6處)、描述一個科學發現(指描述與某個發現相關的事件)(化學4處、物理3處、生物9處)、描述的是線形的平坦的發展過程(化學0處、物理2處、生物4處)、描述科學發展的真實過程(因不同意見產生的前進和后退) (都未涉及)。

5.科學史中體現的科學方法

本研究根據初中理科教科書的具體情況,列出了以下科學方法:實驗、觀察、假說、模型、科學抽象。具體統計如下:化學教科書中,科學史中體現的科學方法,實驗法5處、觀察法4處、假說法1處、科學抽象1處;物理教科書中,科學史中體現的科學方法,實驗法8處、觀察法4處、假說法1處、模型1處、科學抽象2處;生物教科書中,科學史中體現的科學方法,實驗法15處、觀察法11處。

由統計結果可以看出,“實驗”是初中理科教科書科學史中最常被提到的一種科學方法。雖然教科書中也提到了觀察、假說以及模型等科學方法,但與實驗方法相比都是比較弱化的。

三、 建議

1.注重各科學學科內容間的聯系

在科學發展的歷史長河中,各領域知識之間都是相互聯系,相互促進的。每一次科學上劃時代的發展,都是各領域科學家共同努力的結果。因此,理科教科書不能只片面地呈現某個科學學科的科學史,而應該注重各科學學科內容間的聯系。比如,可以按照大的主題性知識來組織學科內容,以基本的科學概念或定律為基點,由此作縱向延伸和橫向聯系,學科內容少而精,突出科學的整體性,形成各門學科有緊密互動關系。

2.適當展現科學家的真實形象

有關科學家生活和形象內容的呈現是培養學生科學態度和科學精神的重要途徑。特別是在初中教學中一方面要注重對學生知識的傳授,另一方面更應注重對學生學習興趣的培養。

3.描述動態的科學發展過程

在初中理科課程標準中提出了“以培養學生的科學素養”為宗旨[2][3][4],從上面的分析來看,新的理科教科書與以往的教科書相比,增加了一些科學史的內容,如增加了一些科學史的圖片,但仍忽略了對科學史發展細節過程的適當描述。教科書對于絕大多數的知識,只是通過“邏輯的方法”將結論和盤托出。

4.重視對科學方法的介紹

從統計結果來看,初中理科教科書的科學史內容中出現最多的科學方法是實驗和觀察的方法,對許多重要方法如假說、模型、科學抽象等,都是一帶而過或者根本沒有提到。科學方法的介紹應自然地融入到教科書的內容中,做到深淺結合、詳略得當。

參考文獻

[1] Laurinda Leite, L. History of science in science education: development and validation of a checklist for analyzing the historical content of science textbooks. Science Education, 2002 (11): 333-359.

[2] 中華人民共和國教育部.全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)[S].北京:北京師范大學出版社,2001.

篇5

關鍵詞:物理;實驗;觀察

中圖分類號:G632 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)19-381-01

課外小實驗是教師根據教學實際要求,給學生布置的,讓學生單獨或幾個同學組成一組,找儀器材料,設計并獨立或合作完成的一些小實驗。物理課外小實驗,不僅具備普通實驗的綜合作用,而且還具備自身的特殊作用的功效;現實生活中的各種訓練課題和活動,以及課本中提供的“課外小實驗”等有價值的素材,對初中物理教學起到了有效的促進和深化作用.

一、可以激發學生學習物理的興趣

在課外實驗活動中,可充分利用學生剛接觸物理學科的新鮮感和好奇心,引導學生觀察日常生活中的各種現象。如用一個較大的凸透鏡對著太陽光,在透鏡后面的亮點處,放一片紙,紙可被燒焦。看到這個實驗結果,學生們很驚奇,對相關的知識就產生了強烈的興趣。又如,在學習了物態變化的知識后,做人工制霜小實驗,對霜的形成有了清楚的認識:霜不是天上下的,而是空氣中水蒸汽遇冷凝華而成的。這些有趣的實驗,把學生引入物理知識的海洋。“物理難學”這一畏難情緒便會明顯淡化。

二、給學生提供了豐富的感性材料

課外物理實驗可以有針對性地進行演示。例如把兩本書書頁交錯相互,插入,然后試圖把它們拉開,發現要分開它們還挺不容易。對摩擦力的認識變得非常形象直觀可以很輕松地理解這一概念。針對學生的疑難問題或某些思維障礙可以設計一些具有引導、啟發,再現作用的課外小實驗給學生提供感,性材料幫助學生解決物理問題。

三、培養學生觀察事物和分析問題的能力

觀察是人們對自然現象在自然發生條件下進行考察的一種方法。是學生認識世界,增長知識的重要途徑,也是培養學生創造能力、抽象思維能力的基礎如實驗在玻璃杯中注入多半杯水把生雞蛋放入水中可觀察到雞蛋沉入了水底。在玻璃杯中加入食鹽攪拌均勻發現雞蛋慢慢上浮最后浮到了水面上。又如,把一根不太硬的的薄木條置于桌上,讓它部分伸出桌面邊緣,在木條的桌面部分蓋上一張紙,然后用手猛擊木條伸出部分。這時可見木條被擊斷。

觀察到了現象學生會不由自主地進行分析思考現象后面的物理知識。這樣,通過課外觀察實驗,既理論聯系了實際,鞏固了課堂所學的物理知識,又提高了學生觀察問題和分析問題的能力。

四、培養了學生的動手能力和創造能力

培養學生的創新精神和實踐能力是素質教育的重點。課外實驗中,選擇實驗器材、設計實驗方案、進行實驗過程,對他們來說都是創新活動。課外實驗本身就要求學生不拘泥于書本,不迷信權威,不墨守陳規,充分發揮自己的主觀能動性,獨立思考,大膽探索,標新立異,積極提出自己的新觀點、新思路和新方法。課外實驗在培養學生的創新意識和創新能力,以及個性和特長的發展方面具有獨特的優勢和作用。

“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行”。親自動手,會遇到平時想象不到的操作問題,不斷嘗試練習,由不熟練、做不好到動作靈活、實驗效果良好,培養了學生的動手能力。例如,學生在學習《彈簧秤》這一內容后,學生利用橡皮筋制作一個測量儀器,加深了學生對彈簧秤工作原理的理解;在學習《杠桿》知識后,學生在制作“戥子”的過程中,對日常生活中經常用的桿秤的工作原理有了深刻的理解,學會如何揭穿不法商販在桿秤上作弊的奧秘.

五、學生課堂所學知識在課外實驗的設置和開展中得以強化和鞏固

初中物理課堂教學的許多內容都涉及到課外小實驗,合理設置安排和開展課外小實驗有利于學生對課堂所學知識的理解和運用,學生在自己動手操作實踐的小實驗中發現和探索問題,最終達到處理和解決問題的目的,這樣一種獲取知識的方式能夠使學生所學知識難以遺忘,同時也鍛煉和提升了學生利用物理知識處理實際問題的能力.例如,在進行《摩擦力》教學中,抽象的摩擦力概念讓學生難以理解,老師可以介紹課外筷子提米的小實驗來說明啟示摩擦力的方向問題,學生在直觀的認識中加深了對摩擦力概念的理解和運用。

篇6

論文摘要: 初中物理課堂中運用探究式教學,能夠達到更佳的教學效果,進一步實現初中物理探究教學的目標,改變被動的教學方式,使初中物理課堂教學從培養學生的知識與技能出發,重視學生學習過程與方法的經歷,達到學生情感、態度、價值觀最終的培養。

物理課是八年級的一門新學科,這對剛接觸這門課的學生來說,往往有一種新鮮感。許多學生對此學科表現出極大的興趣,但這種興趣僅僅是停留在表而的一種新奇,“熱”的時間是短暫的,如不及時深化學生們的興趣將慢慢淡化。這就要求教師選擇有效的教學模式,不同的教學模式收到的效果也不相同。本文針對探究式教學模式進行了分析。

一、探究性學習的含義

探究性學習是由英文“inquiry learning”翻譯而來的,在教學過程中創設一種類似科學研究的情景和途徑,讓學生以類似或模擬科學研究的方式進行學習并通過主動的探索和體驗,學會對大量信息的收集、分析和判斷,從而增進思考力和創造力。“探究”可以看作教或學的過程。探究教學的本質特征是:不直接把構成教學目標的有關概念和認知策略直接告訴學生,取而代之,教師創造一種智力和社會交往環境,讓學生通過探索發現有利于開展這種探索的學科內容要素和認知策略。課堂探究式教學,就是指“教學過程是在教師的啟發誘導下,以學生獨立自主學習和合作談論為前提,以現行教材為基本探究內容,以學生周圍世界和生活實際為參照對象,為學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會,讓學生通過個人、小組、集體等多種解難釋疑嘗試活動,將自己所學知識應用于解決實際問題的一種教學形式。強調以教材中的問題為中心,以學生的經驗為基礎(包括直接經驗和間接經驗),以學生的自主探究為主要形式。

二、物理教學中的科學探究的要素

物理教學中的科學探究包括七個要素:提出問題、猜想與假設、制定探究計劃與設計實驗、進行實驗、收集數據、分析論證、交流與合作。某些探究過程可能只包括其中的幾個要素,而且也不一定按上面呈現的順序進行。科學探究的主要目標是使學生領悟科學探究的思想,培養學生進行科學探究所需要的能力,增進對科學探究方法與過程的理解。

三、物理教學中的探究技能的發展

施瓦布曾解釋說,通過探究教學涉及獲取知識的方法,它包括如下五方面探究技能的發展:確定和界定問題、建立假說、設計實驗、收集和分析數據、解釋數據并作出有意義的結論。需要遵循以下基本程序:(1)給學生呈現調查研究的領域和方法;(2)明確問題,確定研究中的困難,困難可能在于數據的收集和解釋、實驗的控制和推理等;(3)思考問題,提出假設;(4)思考解決困難的途徑、辦法或是重新設計實驗,或用不同方式組織數據;(5)導出結論。

作為探究的科學則涉及使人對科學的認識超越僅是事實的集合,從而把科學作為人類認識的一種手段來對待。作為探究的學強調科學也可能出錯,處在不斷地自我修正與完善過程中,而不是不可能出錯,永遠正確,封閉保守。也就是說,作為探究的科學是懷疑性的而非教條式的,是不斷變化而非僵化靜止,它不是關于世界的終極真理而是在特定時間里對世界的最充分的解釋。

四、物理教學中的科學探究的物理模式的建立

物理學是自然科學中一個已經實現高度量化、能把具體的物質同抽象的數學有機結合起來的分支,它在科學的認識論和方法論方面所具有的完備性是自然科學的其他的分支所沒有的,也是純數學所沒有的。物理也是一門實驗科學,在教學中,教師可啟發學生進行觀察、實驗,讓他們通過自主探究獲取信息,自主處理信息,從而得出物理規律。但是,我國現行初中物理教材絕大多數內容都是從城市學生的角度出發,涉及到與農村生活生產實際相結合的內容很少。從物理學的發展過程來看,許多經驗材料的積累和物理學發現都是來自大量的科學實驗,并且越來越依靠實驗方法。物理理論的重大突破,歸根結底都是來自物理實驗上的重大發現及新事物和舊理論不斷產生矛盾、不斷斗爭的結果,物理學主要是在理論和實驗事實的矛盾運動中向前發展的。人們在進行物理研究時,總要“建立和運用物理模型”。物理模型的運用和建立的過程是一個創造性過程。

五、物理課堂探究式教學應強調的幾個方面

物理課堂探究式教學中應強調:(1)情境性。教師充分利用直觀形象的具體材料,創設問題情境,激勵學生主動參與,達到使學生在知識與能力、情感、態度和價值觀方面的和諧發展,實現教學目的。(2)激發性。教師要通過各種方式,使教學內容與學生的知識結構及經驗聯系起來,努力調動學生學習物理的積極性,使學生能主動建構新的學習內容,面對新的問題能夠對自己認知結構進行改造和重組,建構起解決問題所需的知識結構。(3)交互性。鼓勵學生進行交流,通過學習者的相互交流,達到對新的學習內容更加豐富全面的理解。(4)民主性和協調性。某些情況下,如果幾個人對同一事物從不同側面進行研究,可能會形成不同的觀點,教師就應帶領學生在和諧、民主的氛圍中進行討論、探究。(5)統一性。在初中物理教學中應該重視引導學生對物理概念、物理規律形成統一的理解。

六、物理課堂探究教學的優缺點

一些學者對探究教學的優缺點開展調查研究。部分研究表明,這時的探究教學也存在著種種不足:教學進度緩慢、耗時、需要大量的教學材料和設備、課堂教學秩序混亂、倉促完成教學任務、探究本身具有模糊性難以實施、結果難以控制,再加上大多數測驗重視對事實的記憶,而忽視科學方法和技能以及調查研究策略的考核。

總之,運用探究式教學還培養了學生實驗設計的能力、問題解決的能力,增強了學生的實驗意識,提高了學生學習物理的興趣;為物理教學改革提供了心得和視野,加深了農村初中物理教師對當前物理課程改革和發展的理解。

參考文獻

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[3]張崇善.課堂探究教學改革之理想選擇[J].教育理論與實踐,2001.11

[4]李善彪.物理教學中認知建構模式的思考與探究[J].青海教育,2003

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物理學是一門以實驗為基礎的學科,在初中物理的學習中,密度的測量貫穿了整個力學的內容.測量的方法涉及到質量、浮力、壓強等知識,在課堂教學中只簡單的介紹了利用測量質量、體積從而計算密度的間接測量方法,那么怎么才能應用這種簡單的方法來解出密度這類題呢?通過下面這道實驗探究題進行歸納此類題的解決方法:

小明利用一個燒杯、天平、水測量出了一小塊不規則小石頭的密度,請將他的步驟補充完整.

(1)把托盤天平放在水平臺上,將標尺上的游碼移到______處,調節天平右端的平衡螺母,使天平平衡;

(2)用天平測量小石塊的質量,天平平衡時,右盤中的砝碼和標尺上的游碼如圖甲所示,則小石塊的質量為_______g;

(3)如圖乙所示,A.往燒杯中加入適量的水,把小石塊浸沒其中,在水面到達的位置做上標記;B.取出小石塊,測得燒杯和水的總質量為122g;C.往燒杯中加水,直到_________,再測出此時燒杯和水的總質量為142g;

(4)計算出小石塊的體積為____ cm3;

(5)用密度公式計算出小石塊的密度為_______kg/ m3.

密度知識的應用是本章的一個重點,也是本章的一個難點,而“關于密度的測量”是密度知識應用的一個重點內容.

托盤天平的使用方法

考查了托盤天平使用前的注意事項:根據天平的調節和使用方法,天平測量物體質量前要調節橫梁平衡,先將游碼移至零刻度線.

(左端)零刻度線

該問題重在考查學生的實驗操作能力.

(2):讀圖的能力

考查了被測物體的質量等于砝碼和游碼的質量之和.根據天平的讀數方法,如甲圖所示,游碼標尺的分度值是0.2g,則m石=游碼質量+游碼對應刻度值=50g+2g=52g.

該問題考查了學生應用天平讀數的能力,而要準確讀出游碼所對刻度,必須明確標尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準.

(3):測密度的實驗操作能力

利用太平和水測密度的方法,進一步使學生體會研究物理常用的方法即轉換法.根據乙圖所示,我們可以發現,石塊的體積就是要加入水的體積,也就是要使取出石塊燒杯中水的水面與石塊在燒杯中水的標記相平.

水面與標記相平(標記位置)

該問題難度較大,考查了學生的實驗方法、操作能力以及怎樣測出小石塊體積的方法.石塊的體積等于燒杯中加倒水入的體積.

(4):測密度的方法

分析:考查了學生的實驗操作能力,以及怎樣測出小石塊體積的方法.已知燒杯和水質量m1=122g,加入水與標記相平時,燒杯和水的質量m2=142g,

該問題考查了學生讀圖能力、分析能力.石塊的體積與倒入水的體積相同,我們可以根據燒杯中倒水前后的質量,以及密度公式,求出倒入水的體積.

(5):運用密度公式ρ=m/V解決問題及單位換算.

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1借助于“探究性”實驗,提高學生探究和求知欲 

“探究性”實驗主要是在老師的指導下,讓學生進行一定的嘗試和探究,從而發現實驗現象背后蘊含的物理知識和規律,在獲取物理知識的同時培養學生自主探究的能力.開展“探究性”實驗的基礎是教師首先要深入地了解“探究性”實驗中所蘊含的知識和物理規律,難點是如何將這些知識和物理規律充分地體現在探究性的學習過程中,并合理設計和組織知識的展現方式并引導學生去探究和發現.如果“探究性”實驗設計過程太過簡單或者直白,就會導致物理問題、物理假說以及最后得出物理定理的過程顯得形式化,從而無法完整地展現出物理知識和定理的構建過程.因此,初中物理教師在設計和組織“探究性”實驗的過程中,應通過創設物理問題的情景來提出學生在課堂上的具體任務和要求,布置合適的任務和作業,讓學生自己思考、探究、分析和發現,盡量減少直接和詳細的提示,讓學生主動發現問題.實踐證明,學生在主動發現、分析和解決問題的過程中,知識能夠更加深入地扎根到腦海中,并有利于借助以往的知識結構來構建新的知識,在實行的過程中,初中的物理課本以及課本中蘊含的實驗案例是非常好的教學案例和方法,但也并不是一成不變的,工作在一線的物理教師也可以結合平時的實驗設計來進行創新,并努力將教學實踐營造成一種具有探究性和創造性的活動,激發學生的求知欲和探究欲,從而激發學生自主思考的能力,實現新課標對初中物理的要求. 

例如,在教科版八年級上冊第四章第三節《科學探究:平面鏡成像》的教學中,可以大量放手讓學生自己探究得出平面鏡成像的規律,尤其是學生依據生活經驗容易錯誤地認為物體離平面鏡越近,在平面鏡中成的像就越大.教師可以先引導學生設計實驗,要控制哪些條件不變,要改變什么條件,觀察什么現象,測量哪些數據,最后通過實驗得出結論.首先,教師要引導學生為了比較像與物的大小關系,必須先要確定像的位置,啟發學生將平面鏡換成玻璃板,用兩只等大的蠟燭A和B,將A蠟燭點燃后放在玻璃板前面,將B蠟燭放在玻璃板后面來回移動位置直到與A蠟燭的像完全重合,在白紙上記錄下A、B蠟燭的位置.改變A蠟燭到玻璃板的距離,重復上述實驗過程,讓學生自己通過探究去尋找像與物大小與位置關系.在這個探究的過程中能培養學生設計實驗的能力,使學生在明確的探究目的指導下擬定實驗方案,避免學生盲目操作產生消極心理. 

2結合學生實際情況,提高學生興趣 

初中生開始接觸物理學科的時候,一方面會因為物理學科的實驗性非常感興趣,另一方面,接觸新的課程也會面臨新的困難.尤其是在新課改的背景下,實驗的探究性也遠超過驗證性,加之初中物理對學生掌握物理知識和物理定律的要求并沒有那么高,所以探究性實驗本身的“探究性”和難度也應該把握一定的“度”,因此在“探究性”實驗設計的過程中不僅僅要考慮到物理情景、物理問題和物理分析的教學性,同時也要充分考慮學生的知識結構和接受能力,注重實驗開放性的程度,并讓探究具有一定的彈性,一定要充分考慮學生的實際情況,不能讓按部就班以及教條主義束縛學生能力的培養. 

例如,在初中物理教科版(八年級下)第十章《流體的力現象》第三節《科學探究:浮力的大小》的教學中,對實驗中涉及到的物理知識也要做到“適可而止”,為了探究浸在液體中的物體受到浮力的大小與哪些因素有關.筆者設計了如圖1所示的實驗讓學生自己探究,教師可以找一個大的礦泉水瓶來讓學生親身體驗實驗的過程,讓學生用手按住礦泉水瓶的一端豎直向下按壓,學生通過實驗可以感受到空瓶只要沒有完全浸沒在水中之前的時候,按壓的壓力是明顯感覺到隨著浸沒水中的深度增加而增加的,但是當空瓶完全浸沒到水中再繼續增加深度時手施加的壓力卻不再變化.這個過程中如何讓實驗現象和“物體排開液體體積”之間形成關聯是教學的目的,教師可以進行適當的引導降低實驗的難度.如教師可以提問“為什么之前有壓力變化,而后來完全浸沒到水中后則沒有變化呢?”,很顯然,學生一開始會將眼前的現象和瓶子浸在水中的深度聯系起來,但是當瓶子全部浸沒在水中后隨著深度的增加壓力卻不變,由此可見,不是深度影響浮力大小,從而啟發學生思考“物體排開水的體積”影響浮力大小,并最終得出結論.因此本次實驗要充分考慮學生本身的知識結果和思維特點,能夠靠著自己的能力發現知識,而不是被物理定律和知識造成一定的挫敗感,獲得探究知識的樂趣和滿足. 

3注重適時安排、循序漸進、一氣呵成 

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關鍵詞:探究方法 學生實驗 自主學習 合作探究

中圖分類號:G633 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(c)-0127-01

初中學生具有強烈的好奇心和求知欲,他們想象豐富,創造力強。而探究式實驗教學正是以直觀具體、生動有趣的特點激發著學生濃厚的學習興趣,同時培養了學生的觀察能力、動手能力、自主探究能力和合作參與意識。

1 探究性實驗教學的特點

1.1 轉變教師的主導地位,突出學生的主體作用

傳統實驗教學中,教師是實驗的主體,學生只是旁觀者、知識的單項接受者,學生無能力可言。探究實驗教學則是在足夠的時間和空間范圍內以學生為主體,讓學生對教師提出的問題進行猜想和假設,通過設計實驗與制定計劃――進行試驗與收集數據――分析與論證等幾個階段,幫助學生建立探究學習模式,培養學生學習興趣和探索精神。在這樣的學習氛圍中,學生就能真正感受到自己是學習的主人,是課堂教學活動的主體,由此激發其主動參與的熱情。

1.2 重視學生體驗,培養學生的綜合能力

體驗性是現代學習方式的突出特征,在實際的學習過程中它表現為:第一,強調身體性參與。即用自己的身體去親自經歷,用自己的心靈去親自感悟。強調“實踐”,強調“考察”,強調“探究”,強調“經歷”。第二,重視直接經驗。就是要鼓勵學生對教科書的自我解讀、自我理解,尊重學生的個人感受和獨特見解。而探究性實驗教學正是變被動為主動,充分培養學生的問題意識、觀察想象力、合作探究能力和創新精神。

2 探究性實驗教學的方法

2.1 由生活現象入手,巧設探究問題

俗話說“發現問題比解決問題更重要”。因此教師在課堂教學中,由生活現象入手,創設積極思維的問題情境,讓學生產生疑問和猜想,觸發學生思維的興奮點,引發他們探究實驗的欲望。例如:在《探究凸透鏡成像的規律》中,先準備生活中常見的幾件物品對比:(1)照相機照片、本人高度;(2)投影機、課本上的字、屏幕上的字;(3)放大鏡、頭發絲。針對對比實驗提出疑問,為什么差別這么大?原因何在?激發學生探究的興趣,提出疑問:通過凸透鏡看到的物體有的縮小、有的放大,有的正立、有的倒立,那么凸透鏡成像規律是什么呢?

帶著問題進入實驗課題,讓學生觀察到物距改變了,成像情況也隨著改變。這時可引導學生提出問題:像的大小、正倒跟物體的位置有什么關系呢?凸透鏡的成像情況會不會與物距和像距的大小有關呢?帶著提出的問題,讓學生自己動手實驗,觀察現象、記錄數據、分析問題、得出結論。這樣,通過引導學生提出問題,讓學生主動探究物理中的規律,有助于激發學生解決問題的動機,養成良好的探究素養。

2.2 鼓勵學生動手實驗,分析物理規律

現代教育重視學生創新能力的培養,強調發揮學生的主動性,對物理實驗教學而言,就是要使學生盡可能的多參與到動手實踐活動中來,在教師的引導下,大膽想象,積極思維,主動去了解、認識新奇未知的事物,探求不同事物的關系,分析內在的規律。

例如:在“探究并聯電路中電流的關系”時,先引導學生回憶串聯電路中電流的特點,提出問題:你對并聯電路中的電流關系有什么樣的設想?請提出你要研究的問題以及你對該問題預測的結果。學生有以下猜想:IA=IB=IC或 IC=IA+IB,猜想后引導學生實驗:

在并聯電路中先用2節干電池研究,得到結論。并多次測量,避免偶然性。接著3節干電池進行研究,看是否還有以上結果。學生經過實驗探究,得到一組數據如下:C點電流0.78A、1.6A。B點電流0.46A、1.2A。A點電流0.32A、0.42A。

當用2節電池的時候,得出結論:IC=IA+IB與先前假設一致,很多同學也是得到這一結果。但當用3節電池的時候,卻有:0.42A+1.2A=1.62A( IC=1.6A),到這里學生提出疑問:為什么干路電流與各燈泡的電流之和不相等?這時各小組成員圍繞這一問題積極討論,有的同學認為:式中測出I=1.6A,可能出現讀數錯誤;有的同學認為是不是一次測量結果不能代表正確的結論。學生實驗后教師小結:在數據分析中,多數學生是想直接得出IC=IA+IB的結論,而且說得也有道理。經過探究過程我們知道:學生確實有很多問題想去弄清楚它,教師關鍵要給學生充分的時間和條件讓他們驗證自己的猜想。大膽猜想、敢于疑問、親自動手解決問題是學習的最高境界。

2.3 重視實驗方法,提高探究效率

(1)重視控制變量法的運用

控制變量法滲透于每個實驗,也是實驗考試重點。涉及到此法的物理實驗有很多,這一試驗方法注重培養學生形成一個主動、多元、動態的學習習慣,讓學生自己找到獲取知識的方式和渠道。

例如:在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗中,如果探究磁性強弱與電流的關系,那么就要控制保持線圈匝數不變,而要改變電流大小,觀察吸引鐵釘的數目,從而判定磁性強弱。在該實驗中,如何改變通過電磁鐵的電流呢?方法就是:調節滑動變阻器,改變電阻,從而改變電流。如果探究磁性強弱與匝數的關系時,那么就要控制保持電流不變,而要改變線圈匝數多少,觀察吸引鐵釘的數目,從而判定磁性強弱。

(2)重視類比法的運用

類比法是借助于一個比較熟悉的對象的某些特征,去理解和掌握另一個有相似性的對象的某些特征。但類比的兩個或兩類對象要有共有的相同或相似處。典型類比:借助于生活中比較熟悉的“水壓”來類比“電壓”,用水流形成來類比電流的形成。用一個電阻代替串聯或并聯的總電阻。以緊握的右拳頭類比為螺線管,四指為線圈并指向電流的方向,則大拇指所指的一端為北極。

(3)重視轉換法的運用

一些比較抽象的看不見、摸不著的物質的微觀現象,要研究它們的運動等規律,使之轉化為學生熟知的看得見、摸得著的宏觀現象來認識它們。這種方法在科學上叫做“轉換法”。

轉換法的例子:用被撞擊的木塊移動的距離轉換物體的動能的大小。用燒瓶中液體升高的溫度來轉換電阻絲放出的熱量多少。磁場看不見、摸不到,我們可以根據它產生的作用來認識它。比較勢能的大小時可以根據木樁被撞擊陷入沙中的深度來判斷。聲音產生的原因可以用小物體的振動來體現。無法直接測出大氣壓的值,轉換成求被大氣壓托起的水銀柱高度的壓強;燈泡的亮度反映電阻的大小;根據二力平衡,滑動摩擦力時轉換成測拉力的大小等。

3 結語

總之,探究實驗的目標是將學習的重心從過分強調知識的傳授和積累轉化為知識的探究過程,將學生被動接受知識轉化為主動獲取知識,從而培養學生的主動參與意識、細心觀察能力、動手能力以及科學實驗探究能力。

參考文獻

[1] 朱慕菊.走進新課程:與課程實施者對話[M].北京師范大學出版社,2008.

篇10

同學們,物理學知識就像她所要研究的宇宙世界一樣廣闊無限,學習物理只能是一個循序漸進的過程,在初中階段我們將會一起來研究在我們生活當中遇到的一些有趣的物理現象和物理過程。

例如:①為什么我們的書包背帶要那么寬?

②為什么保溫瓶蓋要用軟木塞?

③看一看你的周圍,為什么有的同學的眼鏡看起來是藍色的?

④為什么蜘蛛的腳上并沒有沾液卻能在天花板上爬行?

我們學習了物理學知識之后就可以回答上面的問題。比如,第①個問題是有關力學方面的,我們可以這樣來回答:通過增加書包背帶的寬度即是增大了背帶與肩的接觸面積從而減小了背帶對肩的壓力作用效果,這樣我們背著書包上學時肩膀才舒適。第②個問題是有關熱學方面的,我們可以這樣回答:因為軟木塞是熱的不良導體,用它作為瓶蓋可以阻礙瓶里的熱水與外界進行熱交換有利于保溫。第③個問題是光學方面的,可以這樣來解釋:為了增加光的透射程度有的同學的眼鏡鏡片加了增透膜,增透膜在自然光下看起來就是藍色的。第④個問題是有關原子物理方面的,科學家們通過對蜘蛛腳的觀察發現它腳下有很多毫毛,就是通過這些毫毛的分子和天花板的分子間的分子力讓蜘蛛能在天花板上爬行不至于掉下來,而且科學家們估計若它背上其自身重力170倍的東西也不會掉下來!

在物理學中除了研究上述幾個問題涉及到的力、熱、光、原子物理之外,我們還要重點學習電學。當然,電對于我們來說就太重要了,我們在學習、工作、衣食住行中都離不開電,電給我們的生活帶來了諸多的方便。那么,是什么讓人類社會進入電器時代的?可以毫不猶豫的說是物理學。可見,物理學知識不但可以解釋物理現象,還可以改變我們的生活,當然這也是學習物理知識的目的。比如蒸汽機的發明、電燈的發明、電話的發明到現在移動信息技術的推廣等等都與物理學的發展有關。

物理不僅有趣、多彩而且有用,學好了她同學們還可以搞些小發明、小制作,改造這個世界,使我們能更科學、更和諧地生活在這個世界上。那么,如何才能學好物理呢?要學好物理應注意以下幾點:

1 學好物理知識重在理解

物理知識是由物理概念和物理規律組成的。在學習時不能只死記硬背,關鍵是對這些概念和規律的理解。例如:某個概念或規律是對哪些物理現象的分析歸納總結出來的?它們有沒有適用條件和范圍?應用時要注意哪些問題?這些都是我們在學習時要注意理解和掌握的。

2 聯系生活、注重觀察、勤于思考

學習物理時我們要從生活實際出發走進物理。在前面我們講到了生活中充滿物理,幾乎所有的物理知識都來源于生活,就在我們的身邊。傳說偉大的物理學家牛頓就是通過觀察成熟的蘋果落地過程,再通過認真思考和研究發現了萬有引力定律。伽利略也是通過對教堂里油燈擺動過程,從而發現了其擺動的等時性,為擺鐘的發明奠定了基礎。可見,物理來源于生活,生活中到處可見物理。如果我們在日常生活中注重觀察、勤于思考,不但有助于我們學習理解知識;還可以發現問題,通過對這些問題的解決,我們的知識水平會進一步的提高,也讓物理與生活聯系得更加緊密。

3 重視物理實驗