初中物理课堂教学与仿真实验论文
初中物理课堂教学与仿真实验论文
初中物理实验教学综述论文
无论是在学校还是在社会中,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家收集的初中物理实验教学综述论文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
【摘要】 在初中物理的教学中,进行物理实验是一个重要的环节,通过实验,可以加深学生对物理知识的理解,提高其学习的积极性,在动手进行实验的过程中,学生的动手能力、思维能力和观察能力也能得到提高。本文从初中物理实验的意义和存在的问题入手,以苏科版为例,探究初中物理实验有效教学方法,以期达到更好的教学效果。
【关键词】 初中物理;实验探究;教学策略
初中物理是一门注重培养学生分析能力、逻辑思维能力和观察能力的学科,但是因为其内容具有一定的抽象性,难以被学生所理解,仅通过老师的讲解,学生并不能对物理知识了解透彻。通过进行物理实验,可以调动学生学习的积极性,在实验过程中,学生会动手进行操作,其观察分析能力和实践能力都能得到培养。在目前实际课堂教学中,物理实验的实施还存在一些问题,本文对初中物理实验教学存在的问题进行分析,探究物理实验教学新方法。
一、进行初中物理实验探究教学的意义
1.激发学生学习物理的兴趣:物理的学习有一定难度,所以很多学生会产生逃避的心理,不愿学习。通过物理实验探究教学,让学生参与到问题的提出-探索-解决的过程中,亲自去揭开问题的答案,能将学生的学习兴趣调动起来。实验的过程中提出的问题将由学生通过自主探索得到解决,在这个过程中学生主动学习的意识得到了培养,最后问题得到解决也能增强学生的自信心,从而激发他们学习和探索的兴趣。2.使学生对物理知识的理解加深。在物理实验探究过程中,要想问题得到解决,需要学生有一定的物理知识基础,通过对实验过程的观察、分析、操作,学生会自然而然的将所学知识和实验中所展现的物理规律进行对比、验证,最终得出结论,在这个过程中就加深了对物理知识的印象和理解。3.使学生综合能力得到提高。实验探究过程是一个培养学生综合能力的过程,在实验中就行探索,需要学生亲自去动手操作、观察分析,最后问题的解决方法也需要学生总结提出,在这个过程中,学生的动手能力、分析能力、总结能力都逐渐得到了提高。
二、物理实验探究教学中存在的问题
1.实验教学方式不合理。要想实验探究教学在实际运用中达到很好的教学效果,就需要教师根据教学内容,调整教学方式,保证其灵活性。然而很多老师在实际教学过程中,很难做到这点,在进行物理实验时,没有充分考虑到教学内容、进度以及学生的物理水平来,制定合理的实验内容。通常是仅根据课本上的介绍,组织学生进行实验。这其中存在的问题就是课本上有的实验内容过于简单,不能对课本知识进行深化,而有的实验操作过于复杂,学生不能独立完成,造成预期的实验效果难以达到。2.重理论、轻实验。实验探究教学在初中物理教学中被广泛使用,但在实际应用中仍存在一些局限性,教学运用不够灵活。很多老师难以摆脱传统的教学观念,在教学时仍然采取大量讲解理论知识的方式进行,实验过程少之又少。同时由于课时的限制,要做到一课理论一课实验也比较难,通常在进行大量理论知识的讲解后再进行实验,在这个过程中学生对于之前讲解的重难点知识的印象会逐渐模糊,在实验中会难以进行操作,久而久之会失去进行实验的兴趣,影响学习效果。
三、初中物理实验探究的有效教学策略
1.让实验贴近生活,激发学生兴趣。为了让实验能够激发起学生的学习兴趣,实验的设置需要贴近生活,具有代表性,当学生有了学习兴趣,才能积极的参与到实验探究中来,教学效果才能达到。以苏科版八年级上册“光现象”这一章节中“光的发射”实验为例,在进行理论知识的讲解,使学生明白光反射的原理后,教师可向学生提问他们在生活中见到的光反射现象,并通过实验展示一些常见的光反射。2.实验设计要有目的性。为了达到教学效果,实验的设计应该具有目的性,要有一个明确的目标,通过各个实验环节的衔接,达到实验的目的。以苏科版八年级下册中“力”的实验为例,首先要明确实验的目的,这个实验是为了证明“力与力的作用是相互的”,因此实验内容可以设计为将两个充满气的气球进行挤压,在这个过程中可以明显看到气球因为挤压而变形,以此达到证明力的作用是相互的目的。3.根据实验灵活调整教学策略。除了根据教学内容制定实验外,还可以根据实验的内容将教学策略进行灵活的调整,除了教师进行演示外,也可要求学生独立完成实验,或分组合作完成实验。例如在苏科版八年级下册进行关于“浮力”的实验时,目的是为了求证物体是否在水越深的地方受到的浮力越大,教师可以要求学生相互合作进行实验。让学生自行准备铁块、线、容器、水、弹簧测力计等实验器材,由一名学生对水中铁块进行控制,将铁块置于水中深浅不同的位置,另一名学生对处于水中不同位置时弹簧测力器显示的重力数进行记录,并对铁块在空中的重力进行测量。通过两个人的配合,得出物体在水越深的地方受到的浮力越大这一观点是错误的结论,加深学生对于“力”的认识。
综上所述,在初中物理实验探究教学中应该注重结合实际情况展开教学工作,除了贴近课本内容外,还要通过不同方式激发学生的学习兴趣,从而实现教学目标。除此之外,教师也要不断完善自身,提高实验操作技能和专业水平,以为学生传授更多的知识。
参考文献:
[1]卢观音.初中物理实验探究的教学策略分析[J].考试周刊,2016,(70):144-144.
[ 摘要 ]实验教学是初中物理教学的关键。优化实验教学,用灵活、个性化的方式开展物理教学,能更好地发挥教师和学生的潜力。基于整合理念,巧妙结合物理模型、信息技术、生活情境等手段优化物理实验教学,能让物理课堂充满生机和活力,更有利于学生物理学科核心素养的提升。
[ 关键词 ]初中物理;实验教学;有效策略
物理课程立足于帮助学生从物理学视角认识自然,理解自然,建构关于自然界的物理图景;引导学生经历科学探究过程,使用科学研究方法,养成科学思维习惯,增强创新意识和实践能力;引领学生认识科学的本质以及科学技术社会环境(STSE)的关系,形成科学态度、科学世界观和价值观,为做好有责任感的未来社会公民奠定基础。初中物理教学是学生物理知识体系构建的奠基阶段,对学生进入后续物理学习,培育核心素养,实现全面发展有着非常关键的作用。当前的初中物理教学还存在一些弊病,比如教学形式僵化、课堂气氛不够活跃、课堂思维含量不高、学习趣味性不浓等问题,影响了学生的学习效率和学习积极性。如何有效提高课堂教学效率?优化物理实验是关键,以实验教学为突破口,引领课堂教学的改革与创新,是提高初中物理教学质量的必由之路,这就迫切要求教师对物理实验教学进行创新。基于整合理念,落实以下策略,可以有效提升物理实验教学的质量。
一、结合信息技术开展实验教学,实现优势互补
兴趣永远是学生最好的老师。信息技术的迅猛发展给物理教学带来了更多的选择,教师完全可以将实验教学与多媒体技术相结合,使教学智慧化、数字化。从心理学的角度来说,多媒体多样的技术手段和生动的表现形式,非常适合初中生好动、注意力不集中和好奇心强的学习心理特性,对提高教学效率非常有帮助。如果只是单纯地照本宣科,对学生灌输长篇大论的理论知识,会令课堂变得枯燥无味。物理实验本来就具有新奇活泼的优势,在实验教学中运用信息技术增强表现力,能够更好地激发学生的探究兴趣。例如,在“凸透镜成像规律”的教学中,因为凸透镜成像的规律,对初中生来说,非常复杂,有点类似于数学中的分段函数,成像结果分为三种情况:有实像和虚像、放大和缩小、正立和倒立,还有物距和像距的动态变化规律、物距和像距的大小关系,更有一倍焦距和二倍焦距特殊点的成像性质,以及光路可逆知识点的融入。面对这样复杂的知识点,实验教学的重要性更是体现得淋漓尽致,优化凸透镜成像规律的实验探索是本课教学的关键。同时,针对这一教学难点,在实验得出成像规律后,或者是第二课时教学中,用凸透镜成像规律的Flash动画课件再一次演示凸透镜成像的几种情况,既可有效进行巩固复习,也更有利于将学生头脑中零碎的实验片段组合成整体,进而动态并整体地把握凸透镜成像的各种情况,实现真正意义上的深入理解。在突破这样的教学难点时,多媒体课件辅助实验教学,利用虚拟实验的高效、动态功能,实现传统实验与信息化手段的优势互补,是优化实验教学的一种有效手段。又如,学生首次接触“光的折射”的概念时,光靠课本上的简单内容和教师的简单演示并不足以让学生完全掌握各种物理现象的特点。教师可以在课前制作好教学PPT,并通过多媒体设备展现出来。如在“光的折射”教学中,可以顺势让学生联想站在岸上看水中物体的'情景,利用多媒体制作动画,展示光路的传播路径和成像,这样能够让学生对光的折射以及在生活中的应用有更深入的理解。多媒体技术支持下的虚拟实验,能够让实验教学变得更加有趣,也更高效。
二、配合物理模型开展实验教学,提升推理能力
教学的较高境界,不是让教师成为课堂的中心,而要把课堂的主动权交还给学生,充分发挥学生的主体作用。在物理实验教学过程中,教师要鼓励学生发挥想象力和联想能力。科学推理不是毫无根据的胡思乱想,但也不必太过拘泥于形式,只要是有道理的、比较符合情理的,即使猜测有些偏差,也应该给予充分的肯定。为了便于学生理解,还可以在需要时使用物理模型辅助实验教学。例如,水在固态、液态和气态三种形态上的变化是一个比较容易混淆的问题,但它又是一个必须掌握的重点知识。这种知识光靠一遍遍地重复强调是没有用的,只有学生自己理解了才能准确掌握。为了培养学生的推理能力,笔者在课前要求学生讲讲自己对“水是怎么凝结成冰”和“水是怎么变成水蒸气的”这两个问题的理解。有学生用热胀冷缩的生活经验来解释:冷的时候水分子缩成一团就变成了固态,受热膨胀散开后就成了气态。还有学生补充说:水分子之间应该有相互吸引力,冷的时候吸引力变强,热的时候吸引力变弱。这些推测虽然不完全正确,但是却比较合理,所以笔者首先肯定了它们合理的地方,然后抛出正确的思路让学生再去思考。在这个过程中,用了水分子的模型,模拟水的变化,每个水分子用一个小圆球来表示,水分子间的相互吸引力用一根小木棍来表示。在低温时表现为吸引力,所以水的形态是相对稳定的固态和液态,而随着温度升高,水分子获得了足够的内能后,分子间的力转化为斥力,分子间的距离增大就变成了气态。在这样的启发下,学生的探究积极性得到了极大的提高,都争先恐后地提出了自己的想法,这样的课堂思维活跃,教学效果很好。
三、联系生活情景开展实验教学,培养物理思维
思维能力是学生解决物理问题的关键。教学过程中培养学生的物理思维就显得非常重要了。初中物理课堂中培养物理思维,以下两个方面必不可少:直觉思维的培养和生活化的物理探究。例如,在“光的折射和反射”教学中,就可以渗透直觉思维的培养:关于光线在折射现象和反射现象中的夹角关系,不妨先由教师给学生做演示,通过直接观察做出猜测。大部分学生都会发现,反射现象中反射角和入射角的大小是一样的。而在折射现象中,有一些学生观察不太仔细,因此误以为折射角和入射角一样大或更小。随后经过实践证明,学生能够快速地纠正自己的错误,同时观察同类型的现象时也形成了更准确的直觉思维。对生活化的物理探究,以学生理解漫反射和镜面反射之间的区别为例,可以采取将实验教学与实际生活相联系的方式进行。比如老式的电影放映机,投影仪的光照射到幕布上,因为幕布的表面并不是光滑的,光线在粗糙的表面上发生了漫反射,所以坐在任何位置的人都能欣赏到电影。而如果取一面镜子,用激光笔把一束光打在镜面上,此时发生的却是镜面反射,所以只有站在特定方向上的人才能看到镜子上的光点。这样通过与实际生活相结合,就能够把实验教学融入真实的生活情境中,帮助学生探究实际生活中的物理现象。综上所述,教师在物理实验教学过程中要善于运用多媒体技术、构建物理模型、结合生活情境等,充分发挥学生的想象力,促使学生自主学习,培养学生的物理思维能力,在有限的课堂时间里,优质高效地完成教学目标,用智慧设计课堂,用兴趣引领学习,用灵性升华教学。优化物理实验教学,对提高教学效率、完成既定的教学目标和培养学生的科学素养,都有非常重要的作用。
[参考文献]
胡建乐.浅析教学实验在初中物理教学中的巧妙应用[J].中学物理,2016(4).
初中物理实验论文如何写
二、实践过程:
第一次实践:让学生在探究过程中有体验和认识
第二次实践:学生在探究过程中提高自主解决问题的能力
第三次实践:教师适时引导,学生探究意识增强
第一次实践:让学生在探究过程中有体验和认识
教学设想:
在平时教学中,测小灯泡功率的实验学生都做过,测出小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,根据电功率的数学关系式: ,就能得到小灯泡的功率。教学中教师提出三个探究问题。学生根据教师的提问,通过小组讨论,设计出测定小灯泡功率的实验方案是否可行,让学生在计算机仿真电学实验中进行连接。演示操作过程,特别是平时滑动变阻器的连接是学生的弱项,此时,在仿真电学实验中,可以很直观地解决连接以及动态变化情况。另外,对电流表和电压表的“+”、“-”接线柱的连接,量程的选择都可以有正确的操作过程。学生进行实验操作,采集有用数据,并通过计算,测出了小灯泡的功率。学生在实践过程中,实验操作得到了有效的训练,但在实际教学中也碰到许多问题。例如,学生如何进行数据处理,电功率与这些数据之间的联系是什么等等有待解决。
教学反思:
第一次实践后,教研组开展了教研活动,在区教研员指导下进行反思,认为三个问题同时进行设计、连接、采集数据、经过运算解决探究内容容量大,坡度不够,探究不深,学生的印象不深。另外,学生主动参与实验的操作时间不足,在实践操作中反映的问题无法得到有效的解决。
第二次实践:学生在探究活动过程中提高了自主解决问题的能力
教学设想:
对第一次实践课所反映出的问题,在实践反思的基础上,重新设计了新的教学方案,新方案针对学生实验的不足,调整了教学策略,增加了学生对实验探究的讨论,包括实验方案的设计、数据的采集、学生面对方案的可操作性的互助讨论和质疑,尤其是增加了知识的迁移内容,强调了各种设计方案中数学关系式的引入及处理,让学生通过深入讨论、评价,切实提高在探究过程中解决问题的能力。
提问一:某一小灯泡标有“ , ” 字样、电源电压为6V、电键、电流表、标有“50Ω,1.5A”字样的滑动变阻器,现一电压表15V一档被坏(0—3V一档可用),怎样用实验的方法来测定小灯泡功率。
〔教学片段1〕
师:在小灯泡额定电压为3.8伏中,电压表15伏一档被损坏,怎样测定小灯泡功率。
生:把电压表并联在滑动变阻器两端。
师:方法很好,一开始就把电压表并联在滑动变阻器两端点行吗?
生:不行。
师:为什么?
生:电路连接正确后,闭合电键时,滑动变阻应放在最大,此时,滑动变阻器两端电压超过3V,不能直接并联在滑动变阻器两端。
师:怎么办?
(思考讨论后)
生:能否把电压表先接在小灯泡两端,调节滑动变阻器的滑片,使小灯泡两端电压为3V,滑动变阻器两端电压也为3V。这时,可以移动电压表,把电压表并联在滑动变阻器两端,调节滑片,使电压为2.2V时,小灯泡两端电压为3.8V,观察电流表的示数为0.3A,就能测定小灯泡的功率。
……
提问二:某一小灯泡的额定电压为 、电源电压为6V、电键、电压表、标有“50Ω,1.5A”字样的滑动变阻器、但手中没有电流表,怎样用实验的方法来测定小灯泡功率。
〔教学片断2〕
师:调节滑动变阻器滑片,使小灯泡两端电压为3.8伏,此时,滑动变阻器两端电压为2.2伏,怎样知道接有电路中电阻丝的电阻大小。
生:能否测出电阻丝的长度?
师:为什么要测出电阻丝长度,才能知道阻值大小? 共3页,当前第1页123 #p#
生:因为滑动变阻器电阻丝总电阻为50欧,总长度为定值,只要测出接入电路中电阻丝的长度,用比例的办法,就能得到接入电路中电阻丝的阻值。
师:你的理论依据是什么?
生:由电阻定律可知: 。在 (材料性质)、S(横截面积)一定时,R与L(长度)成正比。
师:能否写出关系式?
生:可以。
师:用什么工具进行测量?
生:(思考后)用刻度尺。
……
学生在不断探究思考后,想出了解决办法。通过解决测量接在电路中的电阻丝长度从而求出接在电路中的电阻。
提问三:某一小灯泡的额定电流为 ,电源电压为6V、标有“50Ω,1.5A”字样的滑动变阻器、二个电键、电流表、但手中没有电压表,怎样用实验的方法来测定小灯泡功率。
〔教学片断3〕
师:怎样用电流表测通过滑动变阻器的电流?
生:是否能让电路发生局部短路。
师:怎样发生局部短路?
生:把电键并联接在小灯泡两端,第一次让电流表示数到达小灯泡0.3A时,闭合并联的电键,使小灯泡发生短路,测出电路中的电流。
师:接下来怎么得到小灯泡两端的电压?
生:用电源电压除以电路局部短路时的电流,得到滑动变阻器接在电路中的电阻,乘以电流0.3A就是滑动变阻器两端的电压,电源电压减去滑动变阻器两端电压就是小灯泡两端电压。
师:还有其他方法得到滑动变阻器接在电路中的电阻?
生:能否还可以用刻度尺来测量?
师:可以,二种方法你们都可以试一试。
……
教学反思:
第二次实践,重点放在学生讨论和进一步提高综合解决问题的能力上,并在解决问题的方法上寻找理论依据,让学生懂得要解决问题必须有理论基础。可用最简单的工具(刻度尺)解决较难的电学问题。实际教学中发现学生会采集数据并能用数学表达式进行运算,但不会用表格的形式进行整理。表格是实验数据处理所常用的一种方法,教师的教学应该让学生学会这样一种科学的归纳方法。
第三次实践:教师适时引导,学生探究意识得到了增强
教学设想:
在前两次实践基础上,我和组内教师就第二次实践课中存在的不足,又展开了分析及反思。大家提出,是否能就上过的问题再设置一些问题,设置些学生认知上的障碍,扩大些积极思考的范围,是否让学生在不知道电源电压的情况下来设计实验的方案,解决实际问题,让学生在活动中不断增强探究意识,初步学会发现问题、提出问题,进而找到解决问题的方法。在此基础上增加了思考题:某同学手上有一小灯泡标有“0.3A”字样清晰可见,滑动变阻器上标有“50Ω、1.5A”,电压表一档 坏了,知道电源电压为6V左右,经思考后,想出一个方法测定小灯泡的功率。此题在实验操作时有许多探究的地方,可以让学生在课余时,先讨论,设计出方案再在课内大家交流,共同参与实验,解决问题。
学生经过讨论,最后得到一个较为理想的方案。把电压表接在小灯泡两端,闭合电键,滑动变阻器处在最大值,记录此时电压表和电流表的示数,把电流表的示数乘以滑动变阻器最大阻值,得到滑动变阻器两端电压,加上小灯泡两端的电压,就能知道电源电压的正确值,随后可以用解决问题(2)中的方法,也可以用解决问题(3)中的方法,测定出小灯泡的功率。在实际的教学实践中,学生通过教师给出的表格或问题设计表格,通过数据的记录、整理,学生能从表格中看出这些数据之间的关系,并能从表格中归纳出应有的结论,也学会了正确的语言表述。
三、总结反思:
第三次实践课是全区公开课。学生通过计算机仿真电学实验,进行分析讨论,观察现象,解决实验中存在的问题,思考实验方法中没有想到的问题,通过学生实际的操作及教师的演示,大大地激发学生的积极思维,并主动参与教学过程。听课的教师对这种边讨论边实验的教学方法,影响深刻,都认为值得借鉴。
通过三次实践和二次反思,我认识到学生能否积极主动地参与课堂教学,设置的探究性问题(或称为问题情景)、探究活动能否积极有效展开,在教学过程中应注意下面这些要素:
1、选择探究内容,要切合学生的认知结构和能力基础。问题的提出要有思维的层次感及一定的认知坡度。
2、发挥现代信息技术和学科教学的整合,多渠道、多方位让学生进行探究,增强学生思维的深度。
3、教师在学生的探究活动中,要及时地解疑导拨,互动合作探究。
教师必须在这些方面下功夫,利用生活中的现象,激起学生主动探究的欲望,并不断地递进探究内容的层次,设置学生思维的坡度,通过质疑、讨论、交流等形式探寻解决问题的方法。
在此基础上,多给学生一定时间进行实践操作,学生在具体操作中,还会发现各种仪器本身所存在的局限性,并不断地反思,吸引学生主动参与到“探究、尝试、发现、创新”地过程中来。 共3页,当前第2页123 #p#
通过“三实践二反思”的教研活动,深深体会到专业研究人员引领所起的作用和教研组全体教师合作互助的教研活动的重要性,给我的教学带来新的理念、新的教学方法。课堂教学是教育教学改革的主阵地,在教学实践和反思中,只有不断地更新教师的教学理念,不断地反思自己的教学行为,改进我们的教学方法,完善我们的教学策略,才能切实有效地提高物理教学的质量,使学生“乐学、会学”,在不断地探究活动过程中,培养学生的科学素质。
初中科学实验教学论文
初中科学是一门以观察和实验为基础的小综合课程,随着新课程背景下对初中实验要求的提高,实验装备也本着理想性、先进性、整体性、实用性、探究性等特点进行了更新。下文是我为大家搜集整理的关于初中科学实验教学论文的内容,欢迎大家阅读参考!
初中科学实验教学论文篇1
浅谈初中科学实验教学方案
摘 要:在初中的整体教学体系中,科学实验是其中一个比较重要的教学内容和环节。为了能让初中科学实验在教学中发挥更好、更积极的作用,本文从初中科学实验的教学地位及重要性、初中科学实验教学的教学原则和初中科学实验高效教学的方法等几个方面入手,助推初中实验教学的成功有效,确保初中科学实验教学方案取得成功。
关键词:初中科学;实验教学;教学方案
一、初中科学实验的教学地位及重要性
初中科学实验的教学地位及重要性都是毋庸置疑的,下面笔者就这两个方面分别展开论述。
1.教学地位
科学实验在初中教学中有着不可忽视的地位,其对于一些重要性科目,诸如物理、化学甚至数学都有着重要的支撑作用,如果没有科学实验,这几门实验性教学的科目就无法进行。这充分显现了科学实验在初中教学中不能忽视、也不可忽视的教学地位。
2.重要性
初中科学实验的重要性是不言自明的。展开了说,科学实验的成功融入可以保证教学的生动性、实效性,可以成功提高几门实验性科目的学习成绩,保证学生对该学科的学习动力和学习兴趣。
二、初中科学实验教学的教学原则
要想抓好初中科学实验教学工作,就要遵循实验的规律,推动实验教学工作的质效,要坚持遵守“科学第一、学以致用、巩固教学、培养人才”等重要性原则。
1.科学第一的原则
坚持这一原则,就是要求所有的实验都从“科学”抓起,以“科学”为依据,所有的实验都不能脱离科学的轨道,不能违背科学的规律,而是尊重科学、推行科学,让“科学原则”引领初中科学实验。
2.学以致用的原则
就是要把所做的实验与相关的知识点紧密地连接在一起,不折不扣、不偏不离,最后达到知识高度吸收、实验高度成功的双重目的,让初中生通过学习实验,能够有效地应用到生活中。
3.巩固教学的原则
再推陈出新的教学手段,再花样翻新的教学实验,再生动有趣的亲历操作,也都是服务于教学的,也都是以教学为引领。操作实验教学课程也不例外,要在实验教学中把应该学习的知识巩固好、吸收好、学习好,并考出好成绩。
4.培养人才的原则
不能不承认,所有的科学家都是从小学、初中阶段对相关学习产生兴趣和学习热情,最后得以在大学时代“化茧成蝶”。所以,实施初中实验教学,也是国家培养科技科学人才、科教兴国的战略之一。
三、初中科学实验实现高效教学的方法
要想实现初中科学实验的高效教学,就必须推行相关的教学方法,笔者通过实践教学经验,总结出互动参与、启发操作、实验引领、小组科研和竞赛激发等五种方式。
1.互动参与
在初中实验教学进程中,一定要采取互动参与的教育教学方法。互动参与主要就是在实验教学中给学生创造更多实践或实验的机会,让学生能在实验中动手而且亲自操作,教师则在实验的进程中提出一些问题,与学生形成互动,从而取得应有的实验效果。
例如:“对蜡烛及其燃烧的探究”的科学实验就是要通过实验让学生懂得如何简单地点燃一支蜡烛,实验内容看似是司空见惯的蜡烛燃烧,而教学的目的是从化学的视角观察蜡烛燃烧及其燃烧的变化,让学生亲自操作,然后参与观察并做出详细的记录,教师在实验进程中引导学生观察蜡烛的火焰和燃烧过程中石蜡的状态变化,因为实验材料的廉价性,可以让每3名或者5名学生一根蜡烛,在互动参与中完成科学实验,也是要通过互动来完成。
2.启发操作
在初中实验教学中,一定要采取教师启发学生操作的教育教学方法。也就是说,有时教师要不动手或者少动手,尽可能用语言引导学生,让他们在教师的带领、启发下完成整个实验操作。
例如:在进行“水的浮力”实验时,除了由教师准备弹簧测力器、铁块、细线、水桶、水等实验器材和实验场地以外,剩余的实验步骤需要通过启发的方式,让学生在教师的协助和启发下完成。如系铁块、“浸没”铁块、数据记录等实验动作,还有F浮等数据的推导和计算等,都要求学生在教师的启发下独立完成,最后推导出“水越深的地方,物体受到的浮力越大”的观点是错误的,才算成功地完成启发操作教学。
3.实验引领
在初中实验教学中,教师一定要采取实验引领教学的方法。归根结底,所有的实验都是服务于整体教学的,物理实验是服务于物理整体教学的,化学实验则是服务于整个化学教学的,这一点是毋庸置疑的,而且也是必须摆正的观点。
例如:在初中学习“大气压强”一课时,就可以通过实验引领的方式传授教学内容。教师可以通过一系列关于大气压强的趣味小实验,比如“自动喝水的杯子”“水在倒置烧杯里上升”“利用自行车气筒测量大气压强”“空气压扁罐头盒”“将吸管穿过马铃薯”“沉重的报纸”等实验,这些都是关于大气压强的实验,而一系列实验的推出,完全可以引领学生对这一章节知识的高效接受。
4.小组科研
在初中实验教学中,教师一定要采取小组科研、分组实验、教师总结的教学方式。小组科研、分组实验等实验学习方式,既锻炼了学生的独立性,又有效地提升了学生的学习效果,这是其他实验教学学习方法所不能比拟的。
例如:在学习“指南针为什么能指方向”这一课时,就可以组织学生分成学习小组,4~6人为宜,每一组带一枚指南针,然后按照教师留给的课题和学习任务展开,最后统一递交学习实验成果。
再如:在进行“寻找过氧化氢分解的催化剂”的实验中,也可以实施小组科学研究的模式。教师要组织若干个4人小组,用器皿或者玻璃容器盛装各种化学制剂。各种容器盛装相关的化学制剂完备后,这时可以布置相关实验作业,要求学生依据各类化学制剂的形态,一一分辨,看看均属于什么门类的化学制剂。每一个学习小组在完成了自己的初步辨认后,用纸签在容器上予以一一标识,教师会对每一个小组确定的结果进行评判,指导学生正确区分出氧化铜、三氧化二铁、二氧化锰、红砖粉末、水泥块等可以作为过氧化氢分解的催化剂,最后则是小组之间的交流谈论,并派代表谈感受。最后,每一个小组还要填写实验活动的探究报告,这就取得了小组调研的初步成果。
5.竞赛激发
在初中实验教学中,也可以采取竞赛激发兴趣的方式推进实验教学。竞赛是要有规则的,需要各班级、各小组选择出优秀的代表。之所以要这样,就是要让学感觉到选择出的优秀代表在某种程度上也代表着自己,从而更能激发出学生的学习热情和竞赛劲头。
例如:采取竞赛的方式实施“制取氧气”的实验,要为每一名参赛学生准备过氧化氢、二氧化锰、高锰酸钾等实验用化学用品,并检验操作过程,看每一名参加竞赛学生的操作水平,如是否检查装置的严密性,试管装入药品后是否塞紧试管,试管在铁台架上的固定程度,氧气收集完毕后是否及时将导管撤离水槽,并马上熄灭酒精灯等实验程序和环节。最后检验的是集气瓶内是否有氧气,集瓶内氧气的多少,如果是用排水法收集,当气泡从瓶口冒出时,说明瓶内氧气是满的。总之,就是要通过实验竞赛调动学生学习的积极性和对实验学习的。
四、总结
在初中实验教学的发展进程中,必然还存在着更多的探寻和探析之路,有更多的教学瓶颈和难题需要一一破解,而教育部门和广大教育工作者要在今后的教学实践中不断加大投入,不断总结,不断前进,全面提升实验教学的总体地位和教学效果,为国家培养更多的科技人才。
参考文献:
[1]邱生凡.初中科学实验探究教学实践的思考[J].科技信息,2011(10).
[2]钱俊.初中科学实验教学中探究性学习的案例研究[J].科教文汇(下旬刊),2012(5).
初中科学实验教学论文篇2
浅析初中科学实验模式
摘 要:初中科学是一门以实验为基础的综合学科。不仅具有一定的理论性,而且具有很强的实践性,因此初中科学教学必须重视实验教学,可以说实验教学是整个科学教学的核心,贯穿于整个科学教学过程中。《浙江省初中科学新课程标准》明确指出:“在科学课程中,学生将通过科学探究等方式理解科学知识,学习科学技能,体验科学过程与方法,初步理解科学本质,形成科学态度、情感与价值观,培养创新意识和实践能力。”而探究的其中一个重要手段就是实验。笔者试图以自己多年来在科学实验教学的一点浅见,抛砖引玉,与大家一起探讨初中科学实验的一些方法,以进一步提高学生的科学素养。
关键词:科学实验 变式教学 思维培养
科学是一门以实验为基础的学科。学习科学的过程,是从观察现象、进行实验出发,经过形象思维和抽象思维形成概念、规律,然后再回到实践中去进行检验和运用的过程,即“实践―― 认识―― 再实践――再认识”。伽利略曾经说过:“一切推理都必须从观察与实验得来。”所以实验在学习科学基础知识的过程中具有很重要的意义,学习科学必须重视实验。然而,就目前的教学现状看,普遍存在着学生动手能力差,缺乏创新能力的现象。学生做实验只是根据教材中已经设计好的实验目的、器材、方法,按照规定的步骤按部就班地去做。对老师演示的实验只注重最后的实验现象、结论或数据,对课外的小实验都视而不见,甚至为了应试而忽略实验,最终影响了学生能力的培养与提高。鉴于上述原因,笔者在科学教学中十分注重在实验中培养学生的创新能力,并作了一系列的有益探索。
1 借助实验中的趣味故事,唤起实验兴趣
好奇心是科学家的一种重要品格,不断强化好奇心,锲而不舍地追求,便可能独辟蹊径。中学生特别是初中生好奇心强、创造欲高。因此,只要引导有方,他们具有的潜在的创造发明思想和灵感就会被激发起来,而利用实验使教育,既可以激发学生的好奇心,又可以唤起学生的创新意识。例如,在研究浮力跟排开液体重力关系的实验前,先给学生讲述那个著名的“王冠之谜”故事。正是这个故事才诞生了一个著名的定律―― 阿基米德原理。然后再做此实验,学生兴趣浓厚,做这个实验的欲望也更强烈了。最后告诉学生科学家也是从日常生活中的一些现象中去发现,寻找新的东西。
2 利用实验中的变式教学,培养创新思维
创新思维是创造力的源泉,是智力开发的核心,而创新思维的培养离不开实验。问题是现在的实验教学完全是为了应试教育:实验课题已知,方案已知,几乎没有留给学生一些创造性思维的余地。这样实验教学常会导致学生实验设计能力减弱,遇到结果与理论不相符时,很少想到要再做一次实验,检查一下实验中存在的问题,常常是把理论数据或结果作为自己的实验结论。因此,在演示实验和学生实验中,我们可以将原先的实验方案略作一些改进,以培养学生的创造性思维。
2.1 更换实验器材,培养思维的多维性
依据知识的内在联系,不断更换实验器材,不依常规寻求尽可能多的实验方案,并且利用科学的特点,把知识运用灵活,从而培养学生思维的多向性。例如:测一金属块浸没在水中受到的浮力。要求学生从求浮力的几种方法:(1)弹簧秤前后两次读数之差求浮力;(2)阿基米德原理求浮力;(3)浮力产生的原因求浮力等。设计出不同的实验方案,用到不同实验器材。如:弹簧秤、大烧杯、溢水杯、细线、量筒、小桶等等。通过设计不同的实验方案,使用不同的实验器材,最终得到相同的结果,从而让学生明白:事物的正确答案不止一个。还有许多演示实验和分组实验都可以从不同角度、不同器材去研究同一实验,达到相同的实验目的。由此可见,更换不同的实验器材去探索同一实验问题,对激化、深化、活化科学知识,培养学生思维的多向性是富有有效性和启迪性的。
2.2 变换实验形式,培养思维的独创性
传统的演示实验都是按事先设计好的程式,即“启发+问答+操作”的单向教学信息传输通道,让学生按教师意图沿固定顺序、方向进行观察和思考。学生在教师“启发”的牵制下观察、思考,学生的思维被压缩在极其狭窄的单线性思维空间中,束缚了学生思维的自由度和想象力。造成思维的被动、狭窄及惰性;而变换实验的形式,则可以培养学生思维的独创性和主动性,让学生有更多的想象空间。因此,在实验教学中,教师应尽量地把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为边讲边实验,把习题中的叙述性实验改为操作性实验等。例如:鉴定一瓶无色溶液为硫酸,可以把它改成鉴定这一瓶无色溶液是什么?虽然难度增加了许多,但通过这个实验,学生巩固了酸、碱、盐的性质,又因为事先不知道实验现象,必须在实验中认真仔细观察和记录。实验得到什么结论又不知道,必须对实验的全部记录分析,最后得出结论。进过学生自己克服困难,百折不挠、开动脑筋而获得规律和知识,可以给学生无限的乐趣。
2.3 更改测量方法,培养思维的发散性
根据中学生的年龄特征,在学生比较透彻地理解教材的基础上,变换实验的测量方法,提出一些探索性的新问题,让学生思考解决,能有效地培养学生思维的发散性。例如,在初三复习电学内容是,在学生掌握了“伏安法”测电阻的原理后,让学生只用一只电表(电流表或电压表)一只定值电阻、一个电池组、导线、开关若干,来测定未知电阻Rx,启发学生从公式R=U/I来考虑,学生设计出很多的方案。并比较这些方案的优劣,并选取最佳实验方案。事实证明,通过不断更改实验测量方法,既能让学生从多个不同角度去思考问题,培养他们的发散性思维的能力,又能让学生懂得多中选优,择优选用的原则。
3 开展自主式的课外实验,培养实践能力
课外活动是课堂教学的延伸和补充,因此,通过课外活动的不同形式,把课堂教学和课外活动有机结合起来,培养学生观察和动手实践、分析和解决问题的能力,培养学生的创新能力和实践能力。
3.1 开展小制作、小发明活动
在活动中广泛应用所学的知识,有利于促进课堂教学;小制作、小发明活动可以培养学生的技能技巧,为学生参加经济建设和开展较复杂的科技活动打下基础。教师指导学生根据所学过的知识,利用周围常见的东西进行小制作、小发明活动。
3.2 组织实验竞赛
组织竞赛并非完全违背素质教育的规律,在很大程度上应该是一种促进作用。教师可在校内举办一些实验操作、自制仪器等竞赛。通过竞赛,同学之间竞争意识增强了,动手能力提高了,对科学的学习兴趣更加浓厚了,学习成绩也有相应的提高,同时也发现了一些动手能力较强的同学,并激发了他们强烈的创造欲望。另外,还可开展趣味实验、组织实地考察和参观、举办科普展览、讲座,开展社会调查,观看科技影片、实验录像,成立课外活动兴趣小组等。这一系列的活动,不仅扩大了学生的知识面,而且培养了他们既动脑又动手的综合实践能力,最终全面提高学生的科学素养。
总之,让实验教学贯穿于整个初中科学教学的始终,让学生在实验的海洋里尽情地遨游,在实验的乐趣中培养兴趣,掌握知识,拓展思维,提高能力,是每个科学教师的教学职责。
参考文献
[1] 浙江省初中科学新课程标准[S].
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牛顿第一定律的教学研究,在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了.许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解,并且得到了满意的教学效果.
当我们在教学实践中运用这些教学策略时,我们发现,确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果.然而,当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时,令我们十分吃惊的是:学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差.这使得我们困惑不解.为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差?是教师教的原因,还是学生学的原因,抑或两者兼而有之.这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考,进一步,我们从学生的认知心理上,对这一规律的教学进行了深入的研究.
1 通常牛顿第一定律的教学,一般是按教材编排顺序,先进行演示实验引出课题,然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论,消除“力是维持物体运动原因”的错误观念,进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性,最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象,从而完成整个教学过程.
为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况,我们曾用这样一道题目来检测学生.题目如下.你坐在向前匀速直线运动的汽车里,将手中的钥匙竖直上抛,问当钥匙落下来时是落在手里,还是落在手后面.全班56名同学在试卷上皆答:落在手后面.问其原因,皆曰:汽车在走,而钥匙抛出后不再向前走了.
2 怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果,使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足.我们认为,囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒,而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源.
认知心理学的理论告诉我们,学生学习物理概念、规律时所形成的错误,常常是由于其头脑中的前科学概念的影响.
所谓前科学概念,是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中,对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念.比如牛顿第一定律就是如此.在物理教学中,那种认为只需要“正面”传授知识,学生就能接受,如果他们仍不理解,可以多讲几遍就能达到目的的想法,实践证明是过于天真了.因为在有些学生的经验中,早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念.这样,当他们学习了牛顿第一定律之后,就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中,牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词.让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时,他们也能解释得头头是道.但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时,他们却又运用亚里士多德的理论去解释,其错误观念暴露无遗.这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在.
3 研究和改进牛顿第一定律的教学,应当了解学生头脑中前科学概念的特点.
第一,学生头脑中的前科学概念是自发形成的.
过去,我们在教学中,常常误认为学生在学习物理之前其头脑如同一张“白纸”,教师可以在上面任意涂画,事实并非如此.学生在长期的生活实践当中,逐渐形成了自己对客观世界物质运动规律的看法.他们几乎每天都会看到物体在力的作用下运动,而在力停止作用时物体静止,于是主观地断言:有力,则物体运动;无力,则物体静止.这正是亚里士多德“力是维持物体运动原因”的理论.
第二,学生头脑中的前科学概念具有隐蔽性.
由于学生头脑中前科学概念都在潜移默化中形成的,所以它以潜在的形式存在.这包含两方面的意义.其一是学生自己并没有意识到它的存在,因为学生并没有有意识地思考并形成“力是维持物体运动原因”的概念.其二是前科学概念平时并不表现出来,但往往在学生运用物理概念解决问题时表现出来.比如前述测验表明,许多有10多年教龄的初中物理教师头脑中也存在着牛顿第一定律的前科学概念,然而他们自己却并不知道.
第三,学生头脑中的前科学概念具有顽固性.
由于前科学概念是儿童头脑中业已形成的概念,且长期的日常生活经验与观察又加强了这些概念.因此,学生头脑中的前科学慨念是非常顽固的.
国内外物理教育界近年来的一些研究表明:一旦学生对某些物理现象形成了前科学概念,要想加以转变是极其困难的.尤其那些在人类科学认识史上经历了曲折历程的前科学概念,更是如此.
按照皮亚杰的理论,学生认识什么和如何行动,主要决定于他们所具有的认知图式(思维模式),而不完全取决于教师所讲述的内容.他们按照自己已有的图式吸收和排斥信息.在有错误认识存在的情形下,就会在头脑中形成和正确信息极不相同的东西.
4 在上述研究的基础上,我们对牛顿第一定律的教学提出如下教学建议
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