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给物理探究式学习插上“体验”的翅膀

日期:2012-02-08 13:55 点击数:8659 

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摘要:初中物理新课程标准指出开展“探究式学习”,注重学习知识的过程和方法,让学生进入积极地、深层次的体验性学习。本文将从组织探究式教学的三大方面入手,透过真实教学实践中的“八个案例”来初探如何进行物理体验性教学,从而提升教学效果。

关键词:   探究式     情景     体验    案例

物理课程是一门基础科学,与人们生活、社会生产、科学研究的联系都十分紧密。目前,初中物理新课程指出要开展“探究式学习”,注重学生学习知识的过程与方法,强调直接经验的价值,努力让学生进入积极的、深层次的体验性学习,从而提升物理学习的能力。

   然而要使物理知识的教学过程真正成为一种让学生体验的过程,在一定程度上,还是存在一定的难度。那么我们可以从哪些方面着手,来实现让学生在体验中走进新课程背景下的物理课堂呢?根据我自己浅薄的教学经验,我觉得可以从以下几个方面进行落实:

一、教学引入——从生活走进物理,创设物理情景体验

1.创设教育背景,提供丰富的情景体验

教师在课前,应深入地研究教材,根据教学内容,创造各种不同的教育情景。让学生获得真实,丰富的情景体验,勾起学生学习的原始兴趣。其次换位思考,针对所教学生的智能水平、心理特点,分析学生可能会提出的问题,出现的问题,为学生创设体验的条件。

案例1: 光的折射

【教师引导】:这是一根普通的尺子,我现在轻轻将它放入水中,观察发生了什么现象?

【学生观察】:次子弯曲了。

【教师引导】:尺子是向上弯折还是向下弯折呢?

【学生总结】:向上弯折。

【教师引导】:为什么次子放入水中会弯折呢,它是真的折断了吗?我们拿出来看看。

【学生总结】:没有真弯,是假弯的,是幻觉,就是生活常识……

【教师导入】:哦,原来是幻觉。 为什么我们的眼睛要欺骗我们,产生这样弯曲的幻觉呢?让我们一起在今天的《光的折射》中寻求答案吧。

2.认真准备课前实验,勾起学生学习兴趣

丁肇中曾说:“自然科学理论不能离开实验的基础,特别是物理学,它是在实验中产生的。”一个好的物理演示实验能激发学生强烈的求知欲,引起学生的浓厚的兴趣,可使学生终身不忘。物理实验生动、直观,以其丰富的内涵,有着其它任何教学手段都替代不了的地位和独特功能,

案例2: 平面镜成像 

【教师引导】:上课前,老师先给大家表演个魔术,大家欢迎不欢迎呀?这是施加了魔法的魔盒,请仔细看,里面什么都没有,但待会儿它就向大家展示它的魔力。有哪位同学可以赞助我一件小物品?

【学生参与】:呵呵,我赞助1块钱

【教师引导】:好的,1块钱可以。 好的,注意我的操作,现在我将钱从盒子的顶部慢慢放进去,见证奇迹的时刻到了,盒子依然还是空的,钱消失了!

【学生活动】:为什么不见了呢?好神奇,不对,钱肯定还在盒子里面,肯定有暗格。

【教师引导】:想把钱找回来吗?想不想打开盒子看看呢?

(学生开箱后) 展示一下箱子的结构。原来里面是一面斜着放置的平面镜,照出箱底方格子的样子,使我们产生错觉,误以为是空箱子。

为什么平面镜能产生这样的幻觉,带着魔盒的秘密,一起进入今天的内容《平面镜成像》。

二、教学探究——发挥学生主观能动性,师生互动共同体验

   在新课程中增加了一些探究性实验,教师似乎也比较注重探究性实验,然而往往有不少实验的探究只停留在了表面上,要学生真正体验科学上的探究,还存在不少的困难。例如在课堂探究实验中,教师给定的预设条件太具体化了:实验器材,操作的步骤,具体要观察的现象,甚至记录的表格都有了,实验其实就没有了探究的味道。

我的观点是,带领学生从生活问题出发,大胆的猜想,独立设计并完成实验,验证自己的猜想,得到实验规律。使学生真正的经历问题的提出,猜想,解决的过程,培养学生思维能力、动手能力,发挥学生主动能动性。  

1.从生活中来,体验物理概念的建立过程

   所有知识规律的发现来源于观察,观察多来源于生活。每个学生所看到的、观察到的不一定相同。只有让学生把看到的都说出来,找出这些现象的共同点,经过分析归纳,达到正确、一致的理解,建立起正确的物理概念。

案例3: 力

【学生体验】:将书从第一排传到最后一排,感受手臂的运动和肌肉的运动。

【教师引导】:人将书往前后传的时候手臂得拉伸和弯曲,肌肉要伸缩,这是人对力最早的认识,从肌肉的紧张感觉以及伸缩中得到的。身边有哪些关于力的例子呢?

【学生活动】: 推桌子,拉板凳,压马路,举哑铃,跑步……

【教师引导】:好的,生活中每时每刻都在用到力。我们一起来看看这四个典型例子,你能得到什么共同点吗?(展示四副图片,列出表格,总结规律)

力的定义:力是物体对物体的作用。


2. 开放课堂,引导大胆猜想;学生主导,自主设计实验

猜想与假设是科学探究的一个重要的环节,是学生根据已知事实材料和科学知识对问题做出的一种猜测。但然而由于学生知识积累、智力发展不足,猜想往往是没有明确方向,没有理论依据,甚至是错误的。有时教师还可能认为学生猜想得太乱,影响课堂进度,就取消了这一环节,采用直接讲授的方法,这很大程度上限制了学生的思维能力。

我的观点是:猜想不是胡猜乱想,不合理的猜想与假设对探究过程并没有意义。所以在鼓励学生大胆猜想的同时,应注意适时的引导,引导学生根据自己的生活经验,现象的总结,已有的物理理论,大胆也要合理的进行猜想。

  案例4: 浮力与什么因素有关 

【教师引导】:同学们,我们已经知道了浮力,那么浮力与什么因素有关呢?

 让学生根据日常积累的经验猜想,有的同学马上抢答:与质量有关。依据是大船的质量大,浮力肯定大;小船质量小,浮力肯定小。也有的同学抢答:与物体的密度有关,木头能浮起来,铁块浮不起来。对于学生的猜想我并没有一下子否定他的答案,而是表扬他善于观察。而后不动声色的做了一个实验。鸡蛋在水中会下沉,之后在水中加盐,看看出现什么现象(一边讲解一边演示,鸡蛋浮起来)。浮在水面上的矿泉水瓶,越是向下压,浸入水中的部分越多,所需要的力就越大。在我的引导下学生开始正确的猜想。

【学生猜想】:液体的密度,浸入液体的体积,深度……

【教师引导】:注意当一个物理量可能与几个因素有关时,采用控制变量法。你能用实验来验证你的猜想吗?

【学生自主设计实验】:(教师作为辅助,充分发挥学生的主观能动性)

3.师生合作,分析实验结论,归纳物理规律

物理规律最早都来源于生活,来源于无数次的实验总结。实验的完成,并不代表整个探究过程的结束。引导学生从多次实验结论中,归纳出物理规律,不仅是科学探究的一个重要环节,也是对物理实验的深层次的理解。

案例5:压强与流速的关系

【学生活动1】:纸条放在嘴边,用力从纸条上方吹气,这张纸将怎样运动呢?

【学生活动2】:用手提着两张纸,让这两张纸竖直地自由下垂,向两张纸之间吹一口气,这两张纸之间的距离将怎样变化呢?

【学生活动3】:将漏斗大口翻转朝下,同时用手指轻轻地将球托在漏斗内。用力向漏斗的小口端持续地吹气,吹气时将手指移开,乒乓球会怎样?

【教师指导】:通过3个实验循序渐进的展示,引导学生进行现象分析,在师生的共同努力下归纳出压强与流速的关系。

4. 利用多媒体辅助教学,增强知识的体验性

在日常的实验教学中,总有些实验不易在教室中直接演示操作,有些实验即使可以演示操作,但可见度比较低,学生不易观察。例如:演示桌面微小形变,大气压托起多高的水柱等。这时,我们不妨通过丰富的网络资源下载一些演示实验,通过运行多媒体课件来观察实验现象和操作规范,同样也可以顺利的完成教学任务。

案例6:托里拆利实验 

由于托里拆利实验要求使用具有挥发性和毒性的水银进行实验,在人员密集的教室中进行实验,操作性不好,存在安全隐患。然而实验本身非常重要,不可或缺,故在网上下载的真实视频能很好的解决这个问题。

 5 .拓展物理学史,切身情感体验

物理发展史上的成就,往往都是科学家历经曲折的探索过程和刻苦钻研而得来的。在学习物理知识的同时,了解知识的发展史,学习科学家们的顽强的意志和惊人的推理能力,这种在思想上的触动远比知识的影响更深远,这是给学生另类的一种情感体验。

 三、课后自主体验——积极开展物理课外的第二课堂。

1.注重学生课外的探索发现,在生活中体验物理

学习物理绝不能脱离生活,物理知识和生活息息相关,学生很容易在日常生活中体验物理现象,感知物理情景,探究物理规律。只有注重学生课外的探索发现,在生活的点点滴滴中体验物理,才能真正体验到学习物理的趣味。

案例7:压强

在课堂中通过学习,知道了压力的作用效果与压力的大小和受力面积有关,由此引入了压强的概念。那么生活中有哪些地方时压强的应用呢?请学生回家后研究,以下的生活现象:书包带做得宽而不光滑,刀磨快了才好切东西;载重汽车的后轮变成四个,穿高跟鞋在沙地上行走脚印深等。

2.开发网络资源,拓宽获取知识的途径

现在网络技术日趋成熟,可以通过各种网络交流工具如E-mail、QQ、家校通等在师生之间、生生之间进行交流互助。课堂上给出一个问题,可以交由学生课后自行在网上进行了解,使学生能够学着结合已有的生活体验,网络找到的素材,学会获得自己对事物的认识。

案例8:连通器

课堂学习已经知道了连通器的原理。三峡大坝是长江上最大的拦河大坝,2009年整个三峡工程竣工后,水位提高到175米,那么大坝两端的船只是如何正常通航的呢?要求学生回家后通过网络,了解三峡大坝的通航情况,能利用连通器的原理设计船闸通航的大概的草图,解释船闸的工作原理。

3.开展科技小文章、科学小制作活动,提升学生学习物理的品味

一个伟大的发明家、工程师,都是从少年时代的各种小制作、小发明开始的。第一次笨拙的实验制作,第一次失败的创作,第一次创作的成功都能激发学生创作的灵感,碰撞出智慧的火花。科技小制作,科学小论文不仅加深了学生对知识的巩固和应用,更重要的是培养了学生的创新意识,提高了他们的动手操作能力,激发了学习物理的热情。

在教学过程中,可组织学生完成:不倒翁的制作,潜望镜,自动浇花器,喷雾器,万花筒,浮沉子,简易望远镜,喷泉等等……

通过以上这三大方面的落实和分析,能更好的顺应探究式教学的模式,顺应新时代初中物理教学的指导精神。学生不但是名学习者,更是一个探索者和发现者,让学生在体验中快乐的学习,更好的学习,提高学生的学习主动性和逻辑思维能力和动手能力。我相信:让探究性的物理学习插上体验的翅膀,能开展的更好,飞的更远。

以上是我对开展新课程教学中,提升教学质量,提高学生素质的思考。参加工作的时间尚浅,所提供的参考方法和教学案例,难免存在贻笑大方之处,恳请各位专家指正。


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