当前位置:首页>>教材培训>>学科培训>>高中物理>>课程教材研究>>课程研究

  摘要:物理是一门以实验为基础的学科,以形象来传播知识的.实验又是学习物理的重要方法.在新课程模式下强调以学生为本,要达到这个要求就更离不开实验的支持。《课标解读》指出基础物理教育的目的不仅仅是要求学生知道一些物理知识,会做一些物理实验,能解一些物理习题,……基础物理教育更应该关注学生学习能力的培养,科学态度、科学精神以及正确价值观的养成。这都提醒我们要在教学中注意培养学生的能力。实验,是实现这一目的的有效途径。而通过实验探索培养学生能力的途径,更是提升教学有效性的关键所在。

 

  关键词:问题情景  对比情景  反馈情景  培养能力;

 

  农村学校当前物理实验教学的异常现状:由于长期以来受应试教育的影响,部分教师评价方式单一,忽视学生的能力培养,制约学生的全面发展。在教学过程中,大搞题海战术,实施的是以教师为中心的满堂灌式教学,淡化大纲所要求的演示实验和学生实验,放弃了运用实验的直观教学方法,忽视学生能力的发展。目前相当数量的教师不做或少做实验,这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才。

 

  《课标解读》指出基础物理教育的目的不仅仅是要求学生知道一些物理知识,会做一些物理实验,……基础物理教育更应该关注学生学习能力的培养,科学态度、科学精神以及正确价值观的养成。这都提醒我们要在教学中注意培养学生的能力。分析近两年广州市物理中考试题:2009年、2010年中考试题中通过实验情景考查学生能力的题目分别占全卷的40%46%,实验题的设计体现了开放性、探究性。事实证明:只有经历过实验探究全过程的学生,才能更准确地答题。

 

  一、在实验中巧创设问题,培养学生因果推理能力

 

  教科书中已经为我们教师设计好了许多演示实验,很多教师往往都是这样照搬,或一带而过。在物理教学中,为了突出学生的主体地位,教师在实验过程的适当时机创设问题情景培养学生的因果推理能力,以实验为依托,拓宽其思路,挖掘其内涵,提高教学效果。

 

  案例1:教学中在“酒精蒸发实验教学,当我们按课本步骤演示实验后增设问题:保鲜袋为什么会涨起来呢?(可能是袋里的空气受热膨胀,可能袋里的酒精由液体变为气体,也可能上面两种情况都有可能)你用什么办法可以验证你的想法?(把空袋子挤瘪并扎紧袋口,并把袋子平摊在盆中,再用刚开的水往袋子浇,观察袋子的涨幅)

 

  案例2:又如在讲授升华这节课时,我们按课本的实验装置完成实验后,增设问题:刚才大家看见碘的蒸气是固态碘直接变成气态?还是固态的碘先变为液态然后再变为气态的呢?你判断的依据是什么?(因为碘的熔点是114℃,沸点是18435℃,若用酒精灯直接加热往往很容易超过碘的熔点、沸点。而水的沸点是100℃,因此碘在水中加热,碘的温度不会超过100℃,这就说明碘不会出现熔化、沸腾现象。试管中出现的碘蒸气是直接从固态碘而来的。)

 

  案例3:如演示课本实验“用手捏厚玻璃瓶,厚玻璃瓶是否会发生弹性形变”后,增设问题:玻璃细管中水柱升高的原因是什么?(可能是厚玻璃瓶发生形变,也可能是瓶内的水受热膨胀)通过什么实验可以证明你的想法?(瓶中水的温度应与手的温度一样或戴上隔热手套)

 

  新课程标准要求学生“能进行简单的因果推理”。上述三个案例中,教师在演示实验后,创设问题,培养学生因果推理能力。使演示实验从单一的观察现象模式,发展为融探索规律、启迪思维和能力培养为一体的多元型结构。

 

  二、运用对比实验,培养学生的分析论证能力

 

  物理规律的表现形式是多种多样的,而物理现象也是丰富多彩的,但教材为大家提供的实验方案却往往着眼于单层面的实验内容,有较大的局限性,为此,教师在实验教学中运用对比实验,让学生从多层面、全方位地认识物理规律,丰富他们的思维。

 

 

  案例1:探究“用手捏厚玻璃瓶,厚玻璃瓶是否会发生弹性形变”时,可设计为如下两个实验分别进行演示:用手紧捏圆玻璃瓶(玻璃细管中的液面都会明显上升),用椭圆玻璃代替圆玻璃瓶瓶演示(手沿不同紧捏瓶时,却发现毛细管中的液面时升时降)两个条件及操作过程表面相同,但实质各异,而实验结果大相径庭的两个实验对比,会使粗心的学生置身于“云”里“雾”中,他们想跳出思维的迷惘,打破旧的思维模式,就得重新审视实验器材、实验条件、操作细节、进行分析。(无论怎样捏圆玻璃瓶,其体积均变小,但沿长轴与短轴捏椭圆玻璃瓶,其体积就会发生不同的变化了)这样一来,学生思维的细致性品质就会逐渐形成。由这个实验再引导学生反思初二“热胀冷缩实验”(用手将烧瓶握住,发现玻璃细管中的液面迅速升高),引导学生思考:应该如何改进实验操作上的细节才能使结果更具说服力。学生:不能用手握,排除烧瓶形变对实验结果的影响。通过引导学生由此及彼,达到升华与迁移的目的从而到达理解知识点的层次。

 

 

  案例2:讲升华这一节课时,可先演示新教材的实验,引导学生分析;再演示旧教材的实验,然后引导学生思考为了证明装在试管里的固态碘在受热时能直接变成气体而不必先变成液体再变成气体,应选哪一个实验方案更合理(碘的熔点是114℃,沸点是18435℃,水的沸点是100℃,酒精灯火焰温度约为400℃),并分析原因,得出新教材做这改动的原因。学生通过设计实验及根据上述材料做出合理的分析。学生不仅仅经过理解掌握了升华的概念,而且让学生学会如何设计实验解决自己心中的疑惑,更重要的通过这种充分展示构建物理概念的过程,培养了学生的物理思维能力,让学生学会批评性思考,而不是“人云我也云”。

 

  案例3:探究平面镜成像特点,在课本原有器材的基础上,多发一块平面镜给学生,让学生分别用玻璃板和平面镜进行对比实验,通过实验体会,再引导学生分析用玻璃板代替平面镜进行实验的原因。(因为玻璃板既能反射光线也能被光穿过,解决了确定像的位置和大小的问题)


 

  新课程标准提出“认识分析与论证在科学探究中是必不可少的”,上述三个案例教师通过教师演示或学生实验对比,在解释中使学生学会比较、应变与迁移,发展了学生思维的变通性,培养了学生分析论证的能力

 

  三、在实验评估环节,培养评估意识和改进探究方案的能力

 

  著名教育家布鲁姆说过,人们无法预料教学所产生的成果的全部范围。在实验课上,影响实验的因素是多方面的,常会出现“实验失败”或“异常现象”。如果把“失败实验”和实验的“异常现象”能当作一种教学资源因势利导,组织学生共同探究,将会收到意外的效果。通过在实验评估环节,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。

 

  如笔者在一次异地教学讲《汽化和液化》一节时做观察水的沸腾实验(八年级学生未有水的沸点与气压的关系的知识)。同学们测得的水的沸点大多数竟然都不同,有的等于100℃,有的高于100℃,也有低于100℃的。这到底是怎么回事?面对这个问题同学们各抒己见,可能是温度计的问题,可能是水的问题,可能是酒精灯的问题等等,如果要探究是否是温度计的问题,我们应该怎样做?学生:把不同的温度计正确放入同一杯沸水中,如果示数相同,则不是温度计的问题;如果示数不同,则应是温度计的问题。如果要探究是否是水的问题呢?……同学们再根据自己设计的方法用实验去验证。这一“异常现象”的出现,制造了认知冲突和失衡,给学生提供了机遇,进行评估,认识未知,使“异常”变为正常,是培养学生思维积极性,探索未知进而认识和发现真理的绝好教材。

 

  又如:按课本方法学生用弹簧测力计钩着吸盘挂钩向上拉,无法测量大气压数值,通过引导学生从弹簧测力计的量程、气密性等方面分析,寻找原因。(弹簧测力计量程太小?吸盘钩的面积太大?)如何改进?(用量程足够大弹簧测力计,用滑轮组、用杠杆、把挂钩倒挂在平台的底部……)通过分析“实验失败”的一系列的原因及这些异常现象,既复习了原来的知识,又让学生学会如何设计实验解决自己心中的疑惑,使学生的分析、解决问题的能力有了进一步的提高。

 

  新课程标准提出对学生的要求“有探究结果的意识……能注意探究活动中未解决的问题,发现新问题,尝试改进探究方案……”上述两个案例,通过“预设反馈情景,培养评估意识和改进探究方案的能力。

 

  教师通过研究教材中学生感到抽象、容易混淆、接受困难的知识点,结合教学实际,在实验中通过引导学生观察,思考、分析、评估,探索培养学生能力的有效途径。这对大面积提高教学质量、全面发展提高学生素质有着重要意义。

 

  参考文献:

 

  [1]《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》

 

  [2]《广州市2010年初中毕业生学业考试指导书物理》

 

  [3]朱青,浅谈初中物理演示小实验的教学[J].中学物理,20104).

 

  [4]丁冬泉,例谈对比性实验在发展学生思维品质中的作用[J].中学物理,20102).

    
【上一篇】
【下一篇】