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文檔簡介
《初中物理實驗與物理概念教學設(shè)計》
新課程標準的培養(yǎng)目標
保持對自然界的好奇,發(fā)展對科學探索的興趣,在了解和認識自然的過程中有滿足感及
興奮感;
學習一定的物理基礎(chǔ)知識,養(yǎng)成良好的思維習慣,在解決問題或作決定時能嘗試運用科
學原理和科學研究方法;經(jīng)歷基本的科學探究過程,具有初步的科學探究能力,樂于參與和
科學技術(shù)有關(guān)的社會活動,在實踐中有依靠自己的科學素養(yǎng)提高工作效率的意識;
具有創(chuàng)新意識,能獨立思考,勇于有根據(jù)地懷疑,養(yǎng)成尊重事實、大膽想象的科學態(tài)度
和科學精神;
關(guān)心科學發(fā)展的前沿,具有可持續(xù)發(fā)展的意識,樹立正確的科學觀,有振興中華、將科
學服務(wù)于人類的使命感與責任感。
新的初中物理課程標準理念是:
①重全體學生的發(fā)展,改變學科本位的觀念;
②生活走向物理,從物理走向社會;
③重科學探究,提倡學習方式多樣化;
④注意學科滲透,關(guān)心科技發(fā)展;
⑤建立新的評價體系。
教學設(shè)計是以獲得優(yōu)化的教學效果為目的,以學習理論、教學理論及傳播理論為理論基
礎(chǔ),運用系統(tǒng)方法分析教學問題,明確教學目標,建立解決教學問題的策略方案、試行解決
方案、評價試行結(jié)果和修改方案的過程。
教學設(shè)計基本原則
符合學生認知規(guī)律正常的思維活動是有序的。按照認識規(guī)律來設(shè)計教學,引導學生思維
的正確發(fā)展。問題是創(chuàng)造的起點,思維是從問題開始的。“帶著問題進行觀察、比較、分
析、綜合、判斷、推理等實踐與思維活動,就能使思維按層次展開。
一、激發(fā)學生學習興趣和求知欲
興趣是產(chǎn)生動機的重要條件。學生對物理學發(fā)生了興趣,就會積極主動地學習,教學就
能達到事半功倍的效果,這在初中物理教學中具有特殊的意義。學生學習興趣的培養(yǎng)應該貫
穿于各個教學階段,尤其是在學習物理的啟蒙階段培養(yǎng)起來的興趣,是學生整個學習過程中
強大的推動力。因此,在進行物理實驗教學設(shè)計時,應努力為學生展現(xiàn)出生動直觀的學習情
境,吸引學生注意,激發(fā)學生的興趣和求知欲。
第一節(jié)“緒言”課中,設(shè)計多個演示實驗,讓學生觀察一些力、熱、電、光的現(xiàn)象,
并動手操作簡單的儀器,在學主眼前揭開一個嶄新的世界。許多新奇的問題將激發(fā)他們強烈
的求知欲。因勢利導,使學生的好奇心逐漸轉(zhuǎn)化為探求科學知識的持久興趣和飽滿熱情,即
由直接興趣發(fā)展到間接興趣。
二、引導學生深入理解知識
新課程三維教學目標強調(diào)知識形成的i。過程與方法i士。物理實驗能夠創(chuàng)設(shè)真實的、排除
干擾因素的物理環(huán)境,使物理學家更好地發(fā)現(xiàn)和認識物理規(guī)律。物理實驗也同樣能創(chuàng)設(shè)適合
于教學活動的環(huán)境,為學生提供最有效的方式深入理解掌握前人己認識到的真理。學生在操
作、觀察、測量基礎(chǔ)上獲取感性認識,通過分析、歸納、推理、抽象等思維活動建立概念,
得出規(guī)律,并把理論知識運用于實踐。設(shè)計實驗教學要把發(fā)掘?qū)嶒灥奈锢碇R內(nèi)涵,體現(xiàn)
實驗中的物理規(guī)律作為核心,把引導學生深入理解和掌握物理知識作為出發(fā)點。
《大氣的壓強》的實驗教學設(shè)計:
1.教師請一個學生協(xié)助演示模擬“馬德堡半球”實驗(提出問題
2.每個學生配備一個皮碗,把皮碗用力壓在桌面上,皮碗很難與桌面分開。體驗大氣
壓的存在(實踐體驗)
3.把皮碗壓在課桌豎直的擋板上,然后在皮碗的蒂上掛重物,引導學生仔細分析其力
學道理(尋求解答)
4.利用彈簧測力計測定大氣壓強值(測定性實驗)
5.設(shè)計“玻璃移動器”(實際應用)
這些實驗教學情境的創(chuàng)設(shè),使學生深刻地理解并掌握了“大氣壓強'’的有關(guān)知識
三、發(fā)展學生創(chuàng)造性思維
實驗教學是手腦并用的實踐活動。學生通過理解實驗原理、操作實驗儀器、觀察實驗現(xiàn)
象和分析實驗結(jié)果等活動,使觀察能力、思維能力、操作能力都得到初步的鍛煉。在實驗過
程中,觀察、操作是在思維指導下進行的,而敏銳的觀察、熟練的操作又是創(chuàng)造性思維得以
產(chǎn)生的基礎(chǔ)。因此在實驗教學設(shè)計中,既要關(guān)注學生動手能力的訓練,但絕不能把實驗僅僅
看作是單純的技術(shù)訓練和操作練習。應從實踐與思維、動手與動腦的相互聯(lián)系來認識實驗對
培養(yǎng)技能和發(fā)展創(chuàng)造性思維的作用。
四、引導學生初步掌握科學方法
實驗是一種基本的科學方法。在實驗教學設(shè)計中,要有意識地教給學生打開知識寶庫的
鑰匙,啟發(fā)學生從接觸物理科學開始,就初步地理解和熟悉基本科學方法。實驗教學是在一
定程度上模仿科學研究過程的縮影。為此,我們必須研究教學實驗與科學實驗的共同點,以
便研究如何對學生系統(tǒng)地進行科學訓練。一般說來,實驗教學基本方法大致分為如下三類
實驗探究法:例如在歐姆定律的教學中,采用控制變量的方法,分別測出電流強度與
電壓的關(guān)系和電流強度與電阻的關(guān)系,歸納出歐姆定律的表達式。其特點是:實驗探究在前,
歸納結(jié)論在后。
實驗驗證法:這是一種推理,判斷在前,實驗驗證在后的研究方法是與想象,推理、
判斷等思維形式緊密結(jié)合起來的方法,是人們的認識能力充分發(fā)展的表現(xiàn).
理想實驗法:理想實驗是人們頭腦中想象的實驗,是一種思維活動,是在已有實踐的
基礎(chǔ)上,經(jīng)過推論、判斷得出理想條件下的物理規(guī)律的方法。例如,伽利略在研究物體慣
性時進行的無摩擦理想斜面實驗。
五.形成學生科學態(tài)度和科學精神
科學實驗要求具有實事求是的態(tài)度。在實驗教學設(shè)計中,要體現(xiàn)對學生“嚴謹治學,
尊重客觀事實,避免主觀臆斷;理論聯(lián)系實際;不怕困難和失敗,磨練堅忍不拔毅力”的
教育。要引導學生留心觀察目標之外的現(xiàn)象,樂于、敢于多問幾個“是什么”?"為什
么“?鼓勵學生在科學與安全的前提下,嘗試其他實驗方法。著名科學家錢三強說過:“科
學態(tài)度和科學作風是一個人優(yōu)良品德的重要組成部分?!瓕τ谝粋€人成就事業(yè)的重要
性,絲毫不亞于他們的知識和能力,甚至可以說更重要?!?/p>
《液體的壓強》的實驗教學設(shè)計
1.探究液體壓強與哪些因素有關(guān)。(常規(guī)實驗,得出規(guī)律)
2.教師引導:在甲乙兩只大燒杯中分別盛有純凈水和鹽水。鹽水的密度大于純凈水的
密度,設(shè)計實驗方案用壓強計將它們區(qū)別開。(運用規(guī)律,解決新問題)
3.教師鼓勵學生提出在實驗中遇到或想到的問題
(1)先把探頭放入液體中,再將橡膠管與玻璃管連接好。怎樣探究規(guī)律?(改變條
件,逆向思維)
(2)如果沒有控制探頭“深度相同”,能否區(qū)別純凈水和鹽水?
(3)還可以設(shè)計什么方案區(qū)別純凈水和鹽水?
制作簡易壓強計。
制作簡易密度計。
(學習浮力知識后)
六、強調(diào)學生實驗技能規(guī)范性
測量工具操作要求:會用刻度尺測量長度、用鐘表測量時間、調(diào)節(jié)托盤天平,使用游碼,
用托盤天平測質(zhì)量、用量筒測體積、用彈簧測力計測力、用液體溫度計測溫度、用電流表測
電流、用電壓表測電壓、讀電能表示數(shù)、讀電阻箱的示數(shù)
實驗設(shè)計要求:測定性實驗步驟及實驗數(shù)據(jù)記錄表的教學要求、探究物理規(guī)律的實驗步
驟及實驗數(shù)據(jù)記錄表的教學要求、用身邊的器材或給定的器材進行簡單的定性實驗探究的教
學要求、根據(jù)實驗數(shù)據(jù)歸納表達實驗結(jié)論。
1.對測量儀器進行調(diào)節(jié)。(如:調(diào)節(jié)天平的平衡,電表、彈簧測力計的調(diào)零等)
2.組裝:有電路圖或力學的器材裝置圖的,要寫明按圖連接實物。沒有的,要寫出
實驗裝置組裝的主要過程。(如:用細繩做兩個繩套,分別栓牢在杠桿的A點和B點處;
又如:用細線把石塊拴好,使其浸沒在天平左盤上的燒杯內(nèi)的水中。)
3.對實驗前器材的初始狀態(tài),實驗中應注意的地方要有交代。(如:調(diào)節(jié)杠桿使其
在水平位置平衡;斷開開關(guān);滑動變阻器的滑片位于阻值最大位置。)
4.要有“用什么儀器”,“測什么物理量”,“用什么物理量的符號表示“,
及記錄在數(shù)據(jù)表格中的敘述。
5.測量次數(shù)根據(jù)實驗目的確定,一般只需測量一次即可。
6.對于間接測量,要寫出利用直接測量數(shù)據(jù)求待測量的依據(jù)或公式。(如:天平量
筒測密度P,伏安法測電阻),但不用寫出計算過程及結(jié)果。(如燈泡的功率:P=UI=2.5V
x0.3A=0.75W。)
設(shè)計一個實驗,測量動滑輪的機械效率,
【實驗步驟】
(1)將彈簧測力計調(diào)零,然后用彈簧測力計測出鉤碼所受到的重力G,并記錄到實
驗數(shù)據(jù)記錄表中。(或用調(diào)好的彈簧測力計測出鉤碼所受到的重力G,并記錄在表格中。)
(2)按示意圖組裝實驗器材。
(3)用彈簧測力計豎直向上拉動繩子自由端,使彈
簧測力計從圖中的位置A,勻速豎直上升到位置B',鉤碼從位置Z勻速上升到位
置B。用彈簧測力計測出繩子自由端受到的拉力F,用刻度尺測出AB間的距離h,
A,B'間的距離s,將尸、s和〃的數(shù)值記錄到實驗數(shù)據(jù)記錄表中。
(4)根據(jù)和測量數(shù)據(jù),計算出動滑輪的機械效率,
并記錄到實驗數(shù)據(jù)記錄表中。
【實驗數(shù)據(jù)記錄表】
測量動滑輪的機械效率實驗數(shù)據(jù)記錄表
物理概念的定義
物理概念是一類物理現(xiàn)象的共同特征和本質(zhì)屬性在人腦中概括和抽象的反映
物理概念是在大量觀察、實驗的基礎(chǔ)上,運用邏輯思維的方法,把一些事物本質(zhì)的、共
同特征集中起來加以概括而形成的
物理概念是人們將物理發(fā)現(xiàn)和認識的成果加以總結(jié)、概括而來的
物理概念的特征
在生活中,可以見到這些現(xiàn)象,如天體在運行,鳥兒在飛翔,河流在流動,樹葉在擺動
等等。若從它們的共性去考慮,就會發(fā)現(xiàn)其共同的特征:物體位置發(fā)生了變化。通過分析、
抽象、概括以及數(shù)學推理等科學思維,建立物理概念“(機械)運動”??闪炕奈锢?/p>
概念即為物理量,可以用數(shù)學和測量聯(lián)系起來。是形成物理規(guī)律的“元素”。
密度、速度、溫度……,等物理概念都具有定量的表示,也有的物理概念看似是不定
量的。但它們也隱含著定量的含義。如“平衡狀態(tài)”的概念,其定量的含義是:物體平衡
條件為合力等于零
物理概念的分類
初中物理涉及的概念大致可以分為以下四類:
第一類是反映物質(zhì)屬性的。如:慣性、密度、比熱容、等。
第二類是反映物體性質(zhì)的。如:運動、速度、功率、電阻、質(zhì)量、能量、電、磁、等。
第三類是反映物質(zhì)間相互作用關(guān)系的。如:力、壓強、功、熱量。
第四類是一些描述物理現(xiàn)象的名稱。如:勻速直線運動、形變、熔解、反射、折射、電
磁感應、等。
通過學生的生活經(jīng)驗設(shè)計物理情景
學生在日常生活中積累了很多經(jīng)驗,有一定的觀察、體驗、實踐基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上尋找
歸納物理現(xiàn)象的共性,從而建立新概念,使學生感到很親切,覺得物理就在自己身邊。
善于恰當?shù)乩脤W生已有的生活經(jīng)驗,不僅可以創(chuàng)設(shè)良好的物理情境,還可以逐步培養(yǎng)
學生善于觀察、勤于思考、樂于分析的良好思維品質(zhì)和習慣。
教學設(shè)計關(guān)鍵詞:
生活經(jīng)驗
引導思考
抽象本質(zhì)
定義概念
2.運用實驗設(shè)計物理情景
用實驗方法描述概念的特征,刺激學生的感知,喚起思維。其優(yōu)勢在于現(xiàn)象明顯、排除
干擾、可重復,通過對物理實驗現(xiàn)象的分析,歸納出共同本質(zhì)屬性,以此建立新的物理概念。
教學設(shè)計關(guān)鍵詞:
實驗現(xiàn)象
引發(fā)問題
歸納分析
定義概念
教師:在學校運動會上,咱們班獲得了團體金牌,這塊獎牌是不是用純金來制造的?如
果哪位同學能夠鑒別出來,這塊獎牌就由他來保管。
(學生提出比較顏色、軟硬、聲音等,但又覺得不能確定。)
教師:我們先來探究一下不同物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系。
(學生進行分組實驗,測量物塊的質(zhì)量與體積,記錄數(shù)據(jù)。)
教師:注意研究物體質(zhì)量與體積的比值有什么特點?
(學生通過計算、交流發(fā)現(xiàn)同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值是定值。)
教師:同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的比值是定值,說明什么?
(學生討論。)
教師:定義一個新的物理概念-密度。
3.利用已有知識設(shè)計物理情景
由學生頭腦中已有的知識體系和認知結(jié)構(gòu)出發(fā),聯(lián)系新的知識,使新的知識在原有的認
知結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上獲得深層意義,從而引出新概念,將其納入知識結(jié)構(gòu)中的適當部位,產(chǎn)生對
新概念的理解,這就是概念同化。
教學設(shè)計關(guān)鍵詞:
己有知識
提出問題
歸納推理
定義概念
教師:甲同學把重100N的A物體,勻速提到6m高的3樓用了
60s;而乙同學把重50N的B物體,勻速提到9m高的4樓用了
30s,甲、乙分別對物體做了多少功?
學生:甲做功600J,乙做功450J。
教師:甲、乙在1s內(nèi)分別對物體做了多少功?
學生:甲在1s內(nèi)做功10J,乙在1s內(nèi)做功15J。
教師:甲一共做功600J,多于乙;但是,甲在1s內(nèi)做功10J,卻比乙少。這說明
了什么?
學生討論。
教師(啟發(fā)):“速度”概念是運動物體在1s內(nèi)(單位時間)通過的距離,“速
度”表示物體運動的快慢。
學生:物體在1s內(nèi)(單位時間)所做的功反映了物體做功的快慢。
教師:把單位時間內(nèi)完成的功叫做功率,功率是表示物體做功快慢的物理量。
4.重現(xiàn)物理學史設(shè)計物理情景
在新課程標準教科書中,多處涉及到物理學史也物理學史內(nèi)容也是中學物理的有機組成
部分。歷史上物理學家對某一物理現(xiàn)象、概念或規(guī)律的發(fā)現(xiàn),其思維過程與今天學生認識這
一問題的思路往往有類似之處,所以概念教學設(shè)計可借助于物理學史料來啟發(fā)學生思維。讓
學生了解物理學史實,激發(fā)學生的學習興趣,加深對物理概念的理解。
教學設(shè)計關(guān)鍵詞:
提出問題
回顧學史
重演實驗
定義概念
教師:介紹科拉頓實驗、法拉第實驗的簡單過程和安培日記.
提出問題:科拉頓、法拉第的研究和觀察方式有何不同?
法拉第電磁感應實驗為何能夠成功?
科拉頓、安培為何失去“良機”?
讓學生扮演不同科學家的角色,使物理課堂轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢韺W史發(fā)展的一個縮影,重演科學
家的研究過程和探究實驗,也是絕妙的設(shè)計
5.由高科技熱點話題設(shè)計物理情景
科學技術(shù)推動社會發(fā)展,物理知識引領(lǐng)時代前進.現(xiàn)代前沿的物理知識或熱點話題,
是最能觸動學生將“物理”與"社會”緊密相連的教學設(shè)計素材。由此引入新概念,學
生不僅記憶深刻、思維活躍,而且是體現(xiàn)新課程標準所倡導的“情感、態(tài)度和價值觀”教
育的好題材。
6.用小故事、小魔術(shù)、小幽默設(shè)計物理情景
學生喜聞樂見,注意力快速集中,大腦興奮程度高,課堂氣氛活躍。能夠培養(yǎng)學生多
種能力,提高素養(yǎng)。設(shè)計時選用的素材要緊扣物理概念,為概念教學所需,被概念教學所用。
放得開,收得住。
小故事:你是誰?
故事發(fā)生在天堂里。一場激烈的力學學術(shù)辯論會后,物理學家們玩起了“藏貓貓”的
游戲。愛因斯坦大聲數(shù)完“1、2……10”,取下蒙在眼前的黑布,他驚訝地發(fā)現(xiàn)牛頓就
站在面前?!拔亿A了。我抓住牛頓了!”愛因斯坦興奮地喊著。牛頓卻鎮(zhèn)靜地說:“你
錯了,我不是牛頓!”“老朋友,我是不會認錯你的?!皭垡蛩固瓜嘈抛约旱难劬?。牛頓
仍然不慌不忙:“你看我,一個牛頓,站在一平方米的面積上,所以我不是牛頓。“愛因
斯坦這才注意到地板上畫了個方框,牛頓就站在方框中間。愛因斯坦聳聳肩:“那你是誰
呀?”
故事的答案(帕斯卡)在復習時詢問學生。
教師接著講后半部分:
愛因斯坦恍然大悟:“可不是嗎,一牛頓的力作用在一平方米的面積上產(chǎn)生的壓強是
一個帕斯卡?!芭nD得意地笑了:“對啦,我是帕斯卡?!斑@時,躲藏在沙發(fā)背后的帕
斯卡再也忍不住了,他大喊道“牛頓,你不是帕斯卡!”大家都愣住了。
(提問學生:帕斯卡為什么說牛頓不是帕斯卡?)
“壓強是說明壓力作用效果的物理量。用壓力與受力面積的比值來表示?!迸了箍?/p>
重語氣說:“牛頓給地板的壓力遠不止一牛頓,受力面積也只是牛頓腳下那塊面積,這得
是多少個帕斯卡呀!多少個帕斯卡也是帕斯卡,我還是帕斯卡!”牛頓繼續(xù)開著玩笑。
i。我暈!讓我用狹義相對論來解釋解釋,這個、這個……我不玩了。”愛因斯坦無奈地
搖搖頭。
請你幫愛因斯坦算一算,牛頓到底對地板產(chǎn)生了多大的壓強?
假設(shè)牛頓的質(zhì)量為70kg,雙腳與地板接觸面積為350cm2。
(一算嚇一跳,P=2x104Pa不得了,有兩萬個帕斯卡?。?/p>
小魔術(shù);課前在礦泉水瓶側(cè)壁和瓶蓋上扎出小孔。表演時裝滿水,蓋好蓋子.教師用食
指超壓緊蓋上小孔,拿起水瓶,水不灑出。遞給學生,學生手握瓶側(cè),水即噴出。教師接過
水瓶,水又不噴灑了。
小幽默:花園里發(fā)生了一起重大交通事故。慢悠悠散步的烏龜先生竟然從蝸牛小姐的背
上輾了過去,現(xiàn)場慘不忍睹。面對交警的調(diào)查,驚魂未定的小蝸牛說:噢,警官先生,這一
切實在是發(fā)生的太快了!我真的什么也記不清啦。
教師引導:烏龜明明是“慢悠悠的散步“,小蝸牛為什么覺得“太快了”?
總之,情景創(chuàng)設(shè)對概念教學設(shè)計提出了更高的要求。作為教學活動的組織者,教師對
物理概念教學內(nèi)容有多種理解,學生認知能力也有所不同,以情景創(chuàng)設(shè)的多樣性為學生建立
正確的物理概念和逐步優(yōu)化學習方式,以多樣的交互方式激活學生學習的主動性,提供給學
生多種學習起點和多條學習的路徑,才能滿足學生個別化學習與不同認知的需要。
1.更新理念--以新課程“三維目標”為指導
課程標準賦予了概念教學以更合理的目標和要求。在概念教學過程中,除了讓學生掌握
必要的知識和技能外,還要能充分利用學生的好奇心和創(chuàng)造性,使他們養(yǎng)成良好的思維習慣。
因為概念教學是認識客觀本質(zhì)的一種思維形式,它能幫助學生從感性認識上升到理性認識。
在概念教學設(shè)計中,教師不僅要關(guān)注學生對概念的認知程度,更要重視學生建立概念的
過程和方法。在學生學習概念的過程中,培養(yǎng)他們良好的情感態(tài)度和正確的價值觀,加強概
念知識與科學、技術(shù)、社會的聯(lián)系。根據(jù)課程標準的理念“從生活走向物理,從物理走向
社會”,凡是生活中常見的概念、與人類活動息息相關(guān)的概念、社會需要的概念都可以選
為教學內(nèi)容。
對“力”的概念對學生構(gòu)建整個力學體系具有十分重要的意義。此前,學生頭腦中已存
在“物質(zhì)”、"相互”、“作用”等概念,這是形成“力”的概念的前期意識。引入“力”的概念時,
先做“手推桌子''的體驗,這時的手、桌子將被“物質(zhì)”同化,“推”又能被"作用”同化。而手推
桌子,桌子又有一個力作用于手,這種相互的關(guān)系,要通過大量事實和實驗的支持轉(zhuǎn)化為對
“相互”的理解。如兩段彈簧相連接,自兩端拉伸或壓縮彈簧時,分別觀察兩彈簧的形變。
固定在小車上的磁鐵相互吸引或排斥時觀察小車的運動。學生進一步明確了沒有相互接觸的
物體間也存在相互作用,?!傲Α边@一物理概念的內(nèi)涵就豐富了,從而形成正確的“力”的概念0
2.以人為本-充分關(guān)注學生的主體認知
新課程倡導在教學中充分發(fā)揮學生的主體作用,讓學生積極參與教與學的整個活動,才
能培養(yǎng)出具備較好的創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力的學生。概念教學設(shè)計特別強調(diào)面對學生,關(guān)注學
生學習的自主性、社會性、情境性,考慮學生已有的知識和經(jīng)驗對學生學習新概念的作用與
影響。
對于已經(jīng)形成的錯誤概念要及時糾正。比如,學生在日常生活中觀察到鐵塊、石塊沉入
水中的現(xiàn)象,于是在頭腦中形成了鐵塊可以沉沒于任何液體中的認識。講授浮力概念和阿基
米德原理時,學生看到的鐵塊漂浮于水銀面上的現(xiàn)象,會認為不合常理。對物理概念教學產(chǎn)
生阻礙作用。
3.重視探究…學習方式的轉(zhuǎn)變
學習物理的探究過程更接近人類探索物理規(guī)律的過程。在此過程中,學生親自參與探究
并體驗物理學家們?nèi)绾瓮ㄟ^探究獲得物理概念和理論,經(jīng)過較長時間的訓練,學生必然會思
維活躍,主動發(fā)現(xiàn)問題,熟練地分析和解決問題,養(yǎng)成良好的思維習慣。探究是物理教學的
本質(zhì)特征之一,也是新課程物理教學的基本要求。
在設(shè)計“浮力”的教學中,可采用讓學生預習、提問、實驗驗證、討論分析的教學流
程.把學生提出的問題列舉到黑板上,從中選取部分有價值的問題解答。例如有的學生提
出:為什么石頭在水中會下沉,為什么乒乓球在水中會上浮,怎么證明下沉的物體也受到浮
力,等等。學生通過觀察浸沒在水中的乒乓球往上運動,感知浮力的概念(浮力的大小、方
向、施力物體);通過觀察彈簧測力計測的石頭在空氣和水中示數(shù)的變化,感知下沉的物體
也受到浮力。因此,在物理概念教學設(shè)計中,培養(yǎng)學生的探究能力是新課程物理教學的必由
之路。
4.授之以漁-一注重科學方法的培養(yǎng)
“授之以魚,不如授之以漁“。讓學生接受物理方法的教育,對學生形成正確的思維
方法和養(yǎng)成良好的思維習慣大有益處。物理學研究方法很多,中學物理經(jīng)常采用的有:觀察
和實驗法、歸納與演繹法、分析與綜合法、比較與分類法、抽象與理想化方法、數(shù)學法、等
效方法、類比方法、控制變量法、科學探究法等。這些研究方法與物理觀念教學有著密切的
關(guān)系。
例如:初中階段在講述“沸騰”這個概念時就采用了這種方法。讓學生從開始加熱一
直到水沸騰后5分鐘,觀察水沸騰前及沸騰后溫度的變化、氣泡的數(shù)量及大小變化、汽化
的劇烈程度等,從而得出“沸騰”這個概念。
科學探究原來指科學家由于研究臼然界并基于此研究獲得的證據(jù)而提出種種解釋的不
同途徑;當前,科學探究也指學生用以獲取知識,領(lǐng)悟科學家們研究自然界所用的方法而進
行的各種活動,如“比熱”、"沸騰”等概念的教學就是采用此方法。
5.聯(lián)系實際…用物理概念解釋生活現(xiàn)象
物理概念教學力求貼近學生生活“學以致用“,使學生體會到知識來源于實際,并了
解科學技術(shù)于社會的關(guān)系。這是概念教學中的一個基本要求。比如在學習了密度之后,教師
就可以向?qū)W生提問:一個玻璃杯從桌子上摔下了,玻璃杯碎了,那么,這些玻璃碎片的密度
是否發(fā)生變化呢?通過學生的分析,讓他們悟出密度沒有變化的道理,從而加深了對密度是
物質(zhì)的固有屬性的理解,也進行了分析方法的初步訓練。
課程標準增加了“了解電磁波的應用及其對人類生活和社會發(fā)展的影響”。它包含兩
個方面的含意:一是對電磁波提出了“知道”水平層次的要求,二是對情感態(tài)度價值觀方
面也提出了要求,要求學生關(guān)注電磁波的應用對人類生活與社會發(fā)展的影響。這充分體現(xiàn)了
注意學科滲透,關(guān)心科技發(fā)展的基本理念。同時課程標準列舉了有關(guān)電磁波應用的幾個示范,
如:了解微波爐的原理;了解移動通信中基地臺的作用;了解數(shù)字信號和模擬信號的基本區(qū)
別;簡單介紹光纜通信和衛(wèi)星通信等。在活動建議里要求調(diào)查電磁波在現(xiàn)代社會中的廣泛應
用。通過這些學習和了解,能使學生初步認識科技對現(xiàn)代生活的影響,了解科技為人類帶來
的便利,從而提高學生學科學的興趣。
6.循序漸進--不過分強調(diào)概念的嚴密性
在教學中對物理概念的本質(zhì)揭示得越深刻,就越能使學生牢固地掌握事物的本質(zhì),而不
至被非本質(zhì)的東西所迷惑。但是,決不能片面強調(diào)概念教學的嚴密性和科學性,而忽視了概
念教學的階段性。在中學物理教學中,一個完整的物理概念的形成,在許多情況下并不是一
次能學深、學透、學到位的,它有一個由淺入深、多次反復的發(fā)展過程。盡管有的概念通過
一個單元的學習就能獲得較為完整的知識,但大多數(shù)概念的掌握都要經(jīng)過幾個學習階段。
“電壓”的概念在第六章學習,但在第五章的“學習電源”里就涉及了這一名詞,
這是考慮到多數(shù)初中學生已經(jīng)或多或少聽到過電壓這個名詞,而對于學生,電源的使用并不
要求對電壓這個概念有較深理解,因而這個概念可以拿來就用。與此類似的還有“能量”
等概念。
對“溫度”這一重要物理概念的表述,教材中并沒有特別強調(diào)溫度的定義,而是列舉
了大量的自然界的溫度。學生的日常生活中不涉及熱力學溫度,課程標準在此沒有再作特別
要求。教材將熱力學溫度的概念放到了“動手動腦學物理”的習題中,作為物理研究問題
的一種方法給予提示。學生只需理解關(guān)于溫度是表示物體的冷熱程度的物理量,將重點放在
了與生活實際的聯(lián)系上。
7.張顯個性--概念教學設(shè)計的多樣化
新課程提倡教學方式以弘揚人的主體性為宗旨,以促進人的發(fā)展為目的。進行概念教學
設(shè)計可作多種選擇:接受、探索、模仿、體驗、討論等,使教學途徑呈多樣化。課堂上如開
展閱讀、討論、講故事、競賽、游戲活動,課外聽科技講座,參加科技晚會、科技游藝會、
科技小創(chuàng)造,動用公共媒體、電視、報紙、科學期刊或因特網(wǎng)等,都能獲得或提高對物理概
念的認識。
如閱讀有關(guān)溫室效應的文章對加深“熱”的有關(guān)概念會大有好處。再如在“重力”
的教學中,組織學生查閱有關(guān)資料?,撰寫小論文,談自己對重力的認識,如有的學生談到大
氣、水與重力的關(guān)系,有的談到如果沒有重力,飛機不會失事,人們可以站著睡覺,可以舉
起很重的東西,地球上不需要起重機等??傊?,物理概念教學的設(shè)計要充分“備”學生,
給學生留有思考、實踐、發(fā)揮的空間。
《內(nèi)能》教學設(shè)計評析
本節(jié)課的內(nèi)容主要是建立內(nèi)能的概念;以及物體內(nèi)能的改變。充分利用上一節(jié)課分子熱
運動的知識來創(chuàng)設(shè)情景,這樣建立和理解新概念學生更加容易理解。
“內(nèi)能”概念比較抽象,學生們看不見也摸不著,所以要用大量的物理現(xiàn)象做鋪墊,并用
課件幫助學生深化理解。內(nèi)能的改變有大量的實驗去驗證,有很強的可觀性,也可以造成很
強的視覺沖擊力。本節(jié)課也是一節(jié)探究性很強的課,教師充分調(diào)動學生的學習積極性,在
教師引導的基礎(chǔ)上,運用“討論?實驗?探究?創(chuàng)造?反思”五位一體的教學模式,有利于培養(yǎng)學
生邏輯思維能力和歸納總結(jié)的能力。
本節(jié)課教學設(shè)計的特色和優(yōu)勢:
1.在這節(jié)課的引入部分,內(nèi)能的概念對學生來說是抽象的,很不容易理解和把握的,
所以,教師在作教學設(shè)計的時候,從學生比較熟悉的機械能分析起,用類比的方法引入內(nèi)能。
通過flash課件配合分析,動能一一分子動能,重力勢能、彈性勢能一一分子勢能,從而
引入內(nèi)能的概念。
2.由于這節(jié)課的內(nèi)容比較多,筆記內(nèi)容也很多,所以,教師設(shè)計了學案,將筆記以填
空題的形式給出,讓學生在課堂學習的過程中,將概念中的重點部分填入,課后復習時再總
結(jié)到筆記本,這樣可以節(jié)省課堂的時間同時也讓學生多次鞏固知識,在學案中還有課堂流
程的一些切入點,讓學生能夠知道在教學活動中自己該做些什么。
3.這節(jié)課中,教師選用大量的操作性實驗,而且讓學生參與其中,充分體現(xiàn)了新課程
探究的理念。例如:
A.在改變鐵絲內(nèi)能的實驗中,大部分同學都會用給出的用具,砂紙打磨鐵絲,用火
去燒鐵絲,但是很少同學會去彎折鐵絲,當發(fā)現(xiàn)有一個同學有這個嘗試時,教師抓住機會讓
學生介紹這種方法,尤其是這個同學平時學習積極比較差,教師抓住機會提高他的參與度和
自信心,然后,讓大家一起嘗試這種方法,得到了比較好的實驗效果。
B.在壓燃式點火的實驗中,為了提高實驗的成功率,教師請上來一平時實驗能力較
強的同學。但是,實驗的過程并不順利。在連續(xù)兩次都沒有成功的時候,教師仍然可以很冷
靜的分析問題所存在的原因,做到課堂上遇事不慌,保持鎮(zhèn)定的情緒面對學生,也不急于自
己完成實驗,而是請上另一個同學來嘗試,在學生完成實驗后,全體同學給予他掌聲鼓勵。
讓學生參與實驗,就要做好不成功的心理準備,同時也要充分的給學生完成實驗的機會,讓
學生體會到,必須要按照實驗的要求來做,并且逐步學會分析、查找實驗故障的原因。
c.在完成“空氣推動塞子”的實驗中,重復了三次,第一次,塞子的彈起很無力;第
二次,雖然塞子彈起很干脆,但是有同學提出質(zhì)疑,是管子把塞子拔出來了,所以在同學們
的注視下,又完成了第三次實驗;第三次,塞子高高的彈起,管子彎曲,沒有拽動塞子,學
生們承認了實驗的結(jié)果。教師的作法給學生以尊重實驗事實,努力得到最好的實驗效果的教
育。在這個實驗中,教師還要求學生認真觀察實驗的現(xiàn)象,由于實驗條件有限,使得“白氣”
并無法清晰的觀測到,對于解釋氣體對外做功,自身內(nèi)能減少存在困難。教師在實驗完成后,
播放實驗視頻,讓學生來更清楚的看到“白氣”的產(chǎn)生,從而分析氣體內(nèi)能的變化。
D.鋸木頭是體驗生活技能,可以充分的吸引學生的注意力,讓學生能夠?qū)ι钪械?/p>
物理現(xiàn)象更加的關(guān)注。從而充分體現(xiàn)從生活走向物理、從物理走社會的新課程理念。鉆木取
火實驗引入課堂,讓學生去體會和體驗鉆木取火的過程,去理解沒有火的年代,火種多么難
取得?;鸩袢紵龑嶒灒瑢嶒炐Ч容^好,很直觀。
大量的實驗使學生對內(nèi)能的概念及物體內(nèi)能的改變方式有了豐富的感性認識。
4.本節(jié)課運用大量的多媒體素材跟課堂實際相結(jié)合,多媒體輔助教學應用很多,大量
的圖片、flash動畫與視頻能夠?qū)⒏嗟默F(xiàn)象帶入課堂,把課堂中不宜完成的實驗內(nèi)容引入
課堂,節(jié)約課堂的時間,將抽象的內(nèi)容形象化,使得課堂變得豐富多彩,提高學生對物理的
學習興趣,隨時抓住學生的注意力。
淺談初中物理概念教學設(shè)計的策略
概念是反映客觀事物本質(zhì)的一種抽象。就某一物理概念而言,就是某一物理現(xiàn)象的本質(zhì)
在人的大腦中的反映,它是在大量觀察、實驗中獲得感知、形成觀念的基礎(chǔ)上,通過分析、
比較、綜合、歸納、想象等思維活動,區(qū)別出個別與一般、現(xiàn)象與本質(zhì),把一些物理現(xiàn)象的
本質(zhì)的、共同的特征集中起來加以概括而建立的。如果把物理定律比作構(gòu)成宏偉、壯麗的物
理學大廈的支柱,那么物理概念便是構(gòu)成物理學大廈的磚瓦基石。而長期的教學實踐又告訴
我們,物理概念是整個物理學的核心,它是學習物理學、理解物理公式含義、掌握其法則規(guī)
律等的基礎(chǔ),因此,概念教學在整個物理教學中是極為重要的。
一、初中物理概念的分類
初中物理概念大致可分為三大類:
第一類是反映物質(zhì)屬性的。如:慣性、質(zhì)量、沸點、電阻、能量等,這類概念的特點是:
其含義深刻,富有哲理性,很難從其表面定義上獲得深入理解。但可以從構(gòu)成概念的“字眼”
上推敲概念的深刻內(nèi)涵,從而更好地理解掌握概念。
第二類是反映物體間相互作用及其規(guī)律的概念的。如:速度、功率、機械能、電流、電
壓、壓強等。它們的共同特點是:用兩個或幾個物理量的乘積或比值來表示它們的定義。這
些概念可以通過比較不同實例中相關(guān)數(shù)據(jù)的大小來加深對概念的理解。
第三類是概念的名稱本身就是對物理現(xiàn)象的描述。如:勻速直線運動、圓周運動、形變、
熔解、反射、折射、靜電感應、電磁感應等。這類概念的特點是:對概念本身而言,并不難
理解,所以,教學的重點應放在如何理解這些物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因、條件、及規(guī)律。
二、初中物理概念教學的策略
(-)生動直觀,引入概念
概念引入是概念教學中的一個首要環(huán)節(jié)。引入做得好,就能激發(fā)學生學習概念的積極性,
點燃學生的思維火花,使他們的思路納入正軌,對正確理解和掌握概念的要領(lǐng)有著直接影響。
引入概念要注重生動直觀,盡量從學生熟悉并感興趣的事例中去獲取。如在講講摩擦起電時,
抓住學生的心理特征來引入概念。對于電的知識,學生都熟悉,但可能沒有一個學生對電有
過“體驗”,觸電的危險讓學生對電產(chǎn)生畏懼,所以,教師要利用好學生的心理特征,促使學
生產(chǎn)生主動學習的內(nèi)驅(qū)力,為了將來不怕電,并更好地用好電,就要了解電的產(chǎn)生。
(二)、創(chuàng)設(shè)情境,形成概念
在概念教學時,要創(chuàng)設(shè)好情境,讓學生體驗和感悟概念的基本內(nèi)涵,以便形成完整的概
念。例在講水能風能的概念時,用多媒體手段再現(xiàn)了一幅50年代橫沙島遭受臺風洪水襲擊
的畫面,洶涌的潮水將海堤的石塊沖掉,一頭大水牛被巨浪沖走了,蘆葦搭建的屋頂被颶風
刮到了半空??匆娺@樣的情境,同學們就會回憶起爺爺奶奶給他們講的故事,同時,體會著
海浪、大風所具有的能量,形成了水能、風能的基本概念。這種通過情境的創(chuàng)設(shè)實現(xiàn)對概念
的感悟,比教師的反復口述概念效果要好得多。總之,在概念教學中,情境創(chuàng)設(shè)要針對概念
的不同特點,要結(jié)合學生的生活及社會背景,多角度進行創(chuàng)設(shè),以便讓學生在對情境的感知
中形成概念。
(三)不斷“誘思”,理解概念
在概念教學中,常用的思維方法有比較、分析、綜合、抽象、概括、判斷、歸納等多種,
但由于課業(yè)負擔的偏重及多年來形成的不良學習習慣,學生主動學習的動機有所削弱,被動
地記憶概念已成為部分學生主要的學習方式。改變學生不會思考、不愿思考的現(xiàn)狀的關(guān)鍵是
教師的不斷“誘思”?!罢T思”就是教師創(chuàng)造條件、搭建平臺、營造氛圍、抓住關(guān)鍵,去誘發(fā)、
激活學生思維。例如:講授慣性概念時,首先,從外力停止作用后的標槍、自行車等物體仍
能沿原來的方向繼續(xù)運動這些事實出發(fā),引導學生思考并歸納出:運動著的物體若不受外力
作用,仍可能繼續(xù)運動。摒棄了“外力是使物體產(chǎn)生和維持運動的原因”的錯誤觀點。然后
演示小車沿斜面下滑的實驗:當小車從斜面上沖下來進入毛巾鋪著的水平面上時,小車通過
很短的距離就停下了;而在其它條件不變的情況下進入較光滑的水平面時,通過的距離就要
長的多。平面越光滑,小車運動的越遠。對這一事實教師及時啟發(fā)學生進行比較分析并得出:
小車在水平面上運動速度減小是由于接觸面對它的阻礙作用引起的。再在上述實驗的基礎(chǔ)
上,運用想象和推理的思維方法,鼓勵學生設(shè)計一個理想實驗:從斜面上沖下來的小車進入
一個絕對光滑的平面,由于不受任何阻礙和牽引作用,可以判斷小車將一直運動下去,既做
勻速直線運動。突出了“物體不受任何力作用將保持勻速直線運動”這一本質(zhì)的特征,而摒棄
了“物體要受恒力的作用才能保持勻速直線運動''的錯誤觀點。在層層遞進的思維活動中充分
理解了“慣性”概念??傊?,揭示概念的本質(zhì),不但要求學生能夠了解定義、熟記定義,更為
重要的是應讓學生以定義為基礎(chǔ)通過各種思維活動,全面的理解概念的內(nèi)涵和外延,并且認
清概念與其它知識之間的聯(lián)系。
(四)剖析異同,深化概念
為了使學生更深刻地理解概念的本質(zhì),必須明確概念中要領(lǐng)之間的區(qū)別和聯(lián)系,對一些
類似的概念進行同中求異,異中見同,不斷深化概念。例如:“壓力”和"壓強”是力學中的兩
個重要概念,要求學生必須有深入的理解,在教學中就要對兩個概念進行全面比較,找出區(qū)
別和聯(lián)系。通過實例讓學生知道,壓力和壓強既有區(qū)別又有聯(lián)系,壓力是反映垂直壓在物體
表面的力,用大小、方向、作用點來描述它,壓強是反映壓力作用效果的物理量,它是由壓
力的大小和受力面積決定的。它們的聯(lián)系是受力面積一定時,壓力越大,壓強越大。如果我
們能對不同概念異中求同找聯(lián)系,同中求異抓類比,這樣就能掌握概念之間的聯(lián)系和區(qū)別,
從而達到深化理解概念的目的。
(五)精練細評,鞏固概念
學生在形成概念的初期,對概念的掌握往往是不牢固、不完全、不深刻的,并且常和已
學過的舊概念發(fā)生混淆,這就需要在習題的訓練過程中,利用概念解決問題,來鞏固和加深
概念。在“減負增效”的今天,用“題海戰(zhàn)術(shù)”來牢固概念肯定行不通,練習要少而精,講評要
細而透,讓學生有觸類旁通之感。例如:學過壓強概念候,學生對壓強的定義式P=F/S容易
記住,而對壓強的真正物理意義、本質(zhì)特點,并不能很好掌握,教學中要求學生完成下列練
習:將質(zhì)量為2千克邊長為10厘米的正方體物體放在面積為1平方米的水平桌面的中央,
(1)求物體對桌面的壓強;(2)將大小為5牛的力豎直作用在物體中央,求物體對桌面的
壓強;(3)將物體底面積的1/4伸出桌面,求物體對桌面的壓強;(4)用大小為10牛的
力將物體緊壓在豎直墻面上,求墻面受到的壓強。通過對壓力和受力面積的詳細分析,從而
達到鞏固概念要領(lǐng)的目的。
談初中物理實驗教學
物理實驗是研究物理學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅可提高物理教學效果,
還可提高學生的實驗素質(zhì),有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性學習能力。下面就我長期在一線物理教
學工作中的經(jīng)驗談?wù)勓菔緦嶒灪蛯W生實驗及小實驗和小制作的一些想法。
一、在實驗前做好充分準備
教師將實驗教案從物理課時教案中分離出來,在實驗教案中,教師應該將學生在實驗過
程中出現(xiàn)的問題等備寫出來。教師還應該在實驗案中備寫出“實驗探究目的、實驗探究猜
想、實驗探究設(shè)計、實驗探究數(shù)據(jù)統(tǒng)計表設(shè)計、實驗論證、實驗結(jié)論等六大環(huán)節(jié)“。并且
要親自預做實驗,做到心中有數(shù),實現(xiàn)“探究”。
二、在演示實驗中要注意培養(yǎng)學生的實驗能力
在初中物理教學過程中,培養(yǎng)學生的實驗能力的內(nèi)容主要包含觀察能力、實驗操作能力
和養(yǎng)成良好的實驗習慣等三方面。演示實驗時要注意這幾點:
1.講演要有機結(jié)合。教師的任何演示都不是獨立的,而是一堂課有機的組成部分。教
師不能只顧操作,不顧說明。應該邊操作邊講解,邊講解邊操作,操作時教師以簡明邏輯的
語言指導學生觀察,引導學生思考,力求講和做真正融為一體,若講解缺少演示,很難把現(xiàn)
象說得真實、生動;如果演示缺少講解,則如魔術(shù),使學生興致了一番,然而收效甚少。
2.演示要抓好時機。簡言之,演示是由講解引出的。演示是為了學生科學思維提供依
據(jù)的,所以演示應在分析論證之前,又要在問題提出之后進行。這時學生對教師提出的問題,
利用舊知識苦思不得其解,求得新知識的欲望已在心中躍躍欲試,此時便是演示的最好時機。
3.演示要省時高效。學生對教師的演示是很感興趣的。教師要珍惜它,把握它。但中
學生的這種興趣持續(xù)時間往往不長,所以教師應通過語言和動作的巧妙配合使演示緊湊地進
行,一定不要拖泥帶水,否則將耗時越多,效果越差。如果有的演示確實需要時間很長,那
就應當將整個演示肢解后分段進行,教師在各段間插以解釋和說明,按順序進行排演。
三、上好物理分組實驗課意義重大
在物理實驗中,學生分組實驗是最能鍛煉學生的動手動腦能力的,因此上好物理分組實
驗課意義重大。但是,目前在一部分教師中存在著這樣一種觀點一分組實驗不如演示
實驗,演示實驗不如口頭實驗“。之所以出現(xiàn)這種錯誤的觀點,筆者認為是沒有很好地引
導學生完成實驗,以至于最終學生從實驗中獲取的知識還不如教師在課堂上對實驗進行口頭
分析獲取的多。教師若因此而以講述或演示的方式取締分組實驗,從應試角度考慮,可能會
有一定的作用,但勢必要抹殺學生學習的主動性,抑制學生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新性思維,對
于培養(yǎng)高素質(zhì)的人才是極為不利的。物理分組實驗是學生通過親自動手,動作思維,對有關(guān)
物理概念、定律進行檢驗,從而進行理論思考的升華的動態(tài)過程。實驗時教師要善于引導,
讓學生積極動腦思維,大膽動手實踐。從而了解實驗原理,準備實驗器材,到進行實驗操作,
測出實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)果這一全過程都應充分體現(xiàn)學生在實踐中的主體作用。特別是學
生在實驗中碰到儀器裝配不上,數(shù)據(jù)測量不準,實驗出現(xiàn)故障等等問題時,教師切忌動手,
包辦處理一切。這種包辦代替表面上看起來似乎使問題很快得到了解決,但卻大大扼殺了學
生思維和探索的勇氣,很不利于提高學生處理實際問題的能力。正確的做法應該是引導學生
按照實驗的程序要求,認真分析故障出現(xiàn)的原因,提出解決問題辦法,由學生自己動手糾正。
我們對分組實驗的教學思路進行一些更新,有利于學生的思維發(fā)展。創(chuàng)新不是憑空的胡編亂
造,而是通過對客觀事物的觀察、分析、總結(jié),在客觀事實的基礎(chǔ)上來得到前人沒有得到的
結(jié)果、結(jié)論,或者是用前人的正確結(jié)論創(chuàng)建新的領(lǐng)域。物理離不開實驗,它的定義、定理、
規(guī)律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,那么我們所說的分組實驗不僅僅局限于現(xiàn)行
中學物理教科書中所安排的實驗,也可變演示實驗為分組實驗。我們的分組實驗可在課上,
也可在課下;可使用實驗室所配備的器材,也可自備自制教具,甚至可使用我們?nèi)粘I钪?/p>
的現(xiàn)有物品。經(jīng)常用學生身邊的物品做實驗,可激發(fā)學生的學習興趣,調(diào)動他們的積極性。
四、加強課外的小實驗和小制作的開展
初中物理可以說跟生活緊密聯(lián)系,那么加強物理與生活,社會和大自然的聯(lián)系是我們實
驗教學的目的。物理課外小實驗是學生在課外自己設(shè)計,自己尋找實驗用品,自己動手,自
己總結(jié)的簡單的實驗。小制作是完全通過自己設(shè)計,動手而成的能夠?qū)ι钣杏玫膶嶒灐K?/p>
們加深了物理知識與生產(chǎn)生活的聯(lián)系,為學生提供了大量動手的機會,彌補了課堂教學的不
足,激發(fā)了學生學習物理的興趣。加強物理教學與生活的聯(lián)系是我們實施素質(zhì)教育的要求和
重要途徑。小實驗、小制作的開展起到了聯(lián)系物理內(nèi)容與生產(chǎn)生活的作用。另外,課外的小
實驗和小制作還能克服某些演示實驗中能見度的不足之處,不失為輔助實驗教學的一個極好
的手段。物理小實驗,小制作的題材廣泛,材料非常豐富,是激發(fā)學生興趣發(fā)揮學生創(chuàng)造性
的有益活動。對每章或每節(jié)課后的小制作、小實驗,教師可適當給予指導,提出必要的建議。
使得學生能夠善于動腦動手,因陋就簡就地取材,把小實驗、小制作活動搞得豐富多彩,生
動活潑。雖然課外實驗活動在許多方面略顯粗糙或不規(guī)范,但學生的自主性、參與性高,尤
其在設(shè)計和準備過程中那種富有創(chuàng)造性的思維及操作過程,是在其他途徑中無法體會到的。
同時使學生感受到物理知識的應用無處不在,激發(fā)他們自覺應用物理知識解決問題的興趣。
總之,大量的事實表明,如果大力加強實驗教學,積極開展進行正確的指導,必然大大
地激發(fā)學生的學科情感,調(diào)節(jié)學生的觀察和思考能力、動手能力、創(chuàng)新能力都會起到事半功
倍的效果。
比較法在初中物理概念教學中的應用
物理學科與其它各門學科一樣,都有作為理論出發(fā)點的基本概念,和由推理形式導出的
定律理論。物理學在自己的發(fā)展過程中要求物理思維要有嚴密的邏輯性,要符合邏輯規(guī)律。
物理思維的方法很多,這里僅就其中最典型的比較法來結(jié)合物理概念中的教學來討論。
“比較”的方法,是物理學研究中一種常用的思維方法,也是我們經(jīng)常運用的一種最
基本的教學方法。這種方法的實質(zhì)就是辨析物理現(xiàn)象,概念,規(guī)律的同中之異,異中之同,
以把握其本質(zhì)屬性。正如黑格爾所指出的“假如一個人能看出顯而易見的差異,例如,能
區(qū)別1支筆與一個駱駝,則我們不會說這個人有什么了不起的聰明。同樣另一方面,一個人
能比較兩個近似的東西,如橡樹與槐樹,或寺院與教學,而知其相似,我們也不能說他有很
高的比較能力。我們所要求的是要看出異中之同或同中之異?!北容^法是根據(jù)一定的標準
對某類現(xiàn)象在不同情況的不同表現(xiàn)進行比較的一種研究方法。比較的過程是使人在思想上確
定事物(現(xiàn)象)之間異同關(guān)系的思維過程。凡是比較,都是在一定關(guān)系上根據(jù)一定的標準進
行的。由于比較法很適合于初中生學習物理知識,所以教材中很多概念,如速度、慣性、比
熱、密度、壓強、等等,都是用比較法引出的,這種方法的作用應引起各位同仁的足夠重視。
本文就比較法在初中物理概念教學中的突出作用,談一些粗淺的看法。
1、比較法為概念的引入提供了思維的支撐點初中物理概念的引入往往用實驗的方法,
然后對實驗的現(xiàn)象和結(jié)果加以比較進行的。比熱概念的引入就是一個典型的例子。教材為了
研究物體的吸熱多少跟物質(zhì)種類的關(guān)系,就將不同物質(zhì)水和煤油的吸熱現(xiàn)象進行比較;由于
比較必需在同一標準下才能進行,就對實驗的條件進行了控制,使水和煤油質(zhì)量相等,初溫
相同,吸收的熱量也相等,以實現(xiàn)“單因子”實驗;這樣,排除了質(zhì)量和溫度升高等方面
的干擾,突出了吸熱和物質(zhì)種類的關(guān)系,通過水和煤油在同等條件下吸熱情況的比較,為
“比熱”的引出提供了思維的支撐點。又如:在“電磁感應”概念的教學中,教師先點
明,在以下實驗中,使用的靈敏電流計、導線、開關(guān)、磁場及磁場中運動的導體都是完全1
樣的,現(xiàn)在,按下述步驟進行演示:
(1)電路閉和,當導體在磁場中不運動或平行于磁場線運動時,電流計指針不偏轉(zhuǎn),
表明導體中不產(chǎn)生電流。
(2)電路閉和,一部分導體在磁場中作切割磁場線運動,電流計指針偏轉(zhuǎn),表明導
體中產(chǎn)生了電流.
(3)在前步實驗的基礎(chǔ)上,分別取磁場線方向相同而改換導體運動方向,再取導體
運動方向相同而改換磁場線方向,觀察電流計指針偏轉(zhuǎn)方向有何不同。
(4)電路斷開,導體在磁場中作切割磁感線運動,觀察電流計指針是否偏轉(zhuǎn)。在實
驗過程中,引導學生比較(1)、(2)兩步的差同,就可以建立電磁感應這一現(xiàn)象的感性
認識,比較(2)、(4)兩步的差同,可以使這1感性認識深化,叩明確感應電流產(chǎn)生
的條件;比較(3)步實驗的不同條件,不同現(xiàn)象,就可以理解決定感應電流方向的兩個
因素。最后,教師指出聯(lián)系:左手定則。類似地,能否用什么方法來解決感應電流方向、磁
場線方向、導體運動方向這3者的關(guān)系呢?于是引出右手定則,并通過例題讓學生練習使
用這1定則。這堂課,學生較牢固地掌握了電磁感應這1重要物理現(xiàn)象,并能用定則分析具
體問題,更重要的是,他們又一次體會到比較法在物理概念中的重要作用。物理教材中有很
多重要的演示實驗和學生實驗都是按比較法來編寫的,如歐姆定律、電功、凸透鏡成像等等。
這既符合發(fā)現(xiàn)物理定律的規(guī)律,也符合人們認識事物的規(guī)律。我們在教學時,要有意識地傳
授這一思維方法,并提醒學生注意:有些現(xiàn)象中,條件的改變,只使這一現(xiàn)象發(fā)生量的變化,
如歐姆定律中,電壓、電阻的變化,只是使電流發(fā)生數(shù)值的變化;而有些現(xiàn)象因為一個條件
的改變,將發(fā)生質(zhì)的改變,如交、直流發(fā)電機模型,就因為銅環(huán)和半徑的差異,導致外電路
得到的電流在本質(zhì)上有很大的差異。
2、比較法可使學生對概念的理解和掌握更加深刻由于概念所反映的事物的本質(zhì)特征往
往隱蔽在非本質(zhì)特征之中,概念和概念之間的聯(lián)系和區(qū)別易使學生混淆,影響著學生對所學
概念深刻、準確地把握。突出比較法,可使學生抓住概念的本質(zhì)特征,對概念有更全面、更
深刻的理解和把握。例如,重力和壓力,是學生極易混淆的概念,一些學生常將壓力和重力
間的某些特殊情況下的關(guān)系1般化,往往認為“壓力的大小總等于重力的大小”甚至認為
“壓力就是重力”。為此,筆者在教學中,設(shè)置了能暴露和糾正學生這一錯誤的比較性例
題如下,通過做題,將壓力和重力進行比較,收到了明顯效果。例1:在下列各圖中,物體
A重15牛,力F=7牛,求物體對各接觸面的壓力各是多少?這樣,通過該題中對各種情
況下壓力的求解,能夠從定義、力的3要素角度對壓力和重力進行比較,使它們間的區(qū)別
和聯(lián)系有一更深刻的揭示??梢?,抓住概念的本質(zhì)特征進行比較是使學生理解和把握概念的
有效果方法。
3、比較法可使學生靈活運用概念,促使概念活化一個物理概念的表達式中,包含了定
義方式、物理意義、及單位等內(nèi)涵。將表達式間進行橫向比較,能促使學生記憶概念、活化
概念和深化概念。例如,速度概念的表達式V=S/t和功率的表達式P=W/t相比較,它們都
有反映了另1物理量變化快慢的共同特征;它們的單位都由另外兩個物理量的單位復合而
成。另外,象密度、電阻率、比熱等概念,從公式上都可看出,對同一物質(zhì)來說,它們的比
值都1個“常數(shù)”,反映著物質(zhì)本身的屬性。這可消除諸如“電壓為0時,導體的電阻
為0"、“一杯水比熱(密度)比半杯水的比熱(密度)大”等之類的錯誤。
4、通過比較促進知識的正遷移例如:把兩只標有220V、40W和220V、100W字
樣的白熾電燈分別進行并聯(lián)或串聯(lián)后,接入220V的電路中,判斷這兩種情況哪個燈泡較
亮?根據(jù)平時的經(jīng)驗都是100W的燈泡較亮一些,即使老師通過分析和討論得出串聯(lián)時
40W較亮,并聯(lián)時100W的較亮。但仍有一部分同學對分析感到不可靠,但如果我們通過
可控實驗來進行對比,學生就會信服了。
5、利用比較法可以防止知識的負遷移在應用概念解決問題時,對物理現(xiàn)象不同方面的
精細比較,為概念的正確應用提供了出發(fā)點,正確的概念應用建立在對不同物理現(xiàn)象比較的
基礎(chǔ)上。例如,用慣性概念解釋圖2所示,當突然拉動小車時,木塊向后倒的現(xiàn)象時,思
維的起點和關(guān)鍵,就是要通過比較拉動前后,小車狀態(tài)的不同之處,揭示小車拉動前后,木
塊上部和下部的相同點和相異點。學生在應用概念解決問題時,就在頭腦的記憶中搜尋以前
經(jīng)歷過的相類似問題,通過某些同方面的比較,擬定解題方案,這是學生在物理練習中思維
廣泛采用的一種比較方法。如果學生在應用概念解決問題時,對新舊問題不仔細地進行比較,
既看到它們間的相同,又看到它們間的相異點,采用“拿來主義”的態(tài)度,盲目代換,就
會出現(xiàn)概念僵化,形成知識的負遷移。如:許多學生在判斷圖3所示,當小車突然向前移
動時,瓶內(nèi)液體中的氣泡向什么方向移動的問題時,會照搬前面圖2中小車突然向前時,
木塊向后倒的結(jié)論,得出氣泡向后移動的錯誤結(jié)果??梢?,對概念的靈活應用離不開比較思
維。又如:在學習動滑輪之后,學生由于受“拉力是重物和動滑輪總重的1半”的影響,
他們認為:只要用一個動滑輪,拉力一定是重物和動滑輪總重的一半。為了解決這個問題,
可利用如圖的練習進行比較,使學生懂得了結(jié)論的適用條件,有效的防止了知識的負遷移。
6、將物理概念與生活相比較有些物理概念看似深奧難懂,若將其與一些生活常識相比
較,則能起到化難為易的較果。如:由于“電壓”和電場力做功的概念有關(guān),一般初中課
本中對電壓都沒有明確的定義,教材采用直接引入的方法,這對學生掌握這1概念是不利的,
有不少學生學了“電壓”這一課后,仍然模模糊糊,說不出它是什么,更不了解它的物理
意義。所以說電壓的概念,是初中學生感到最抽象、最難理解的概念,在初中階段還無法講
清,對初中學生來說,接受起來有1定難度。這樣,也會影響學生的學習興趣。因此,我就
采用這種方法。用多媒體展示水流的形成,讓學生觀察實驗,得出要使水能夠流動必須要有
水位差(水壓),然后再設(shè)問:要使容器中的水長久地流動而不是瞬間流動應采取什么方法
呢?這樣1設(shè)問,學生紛紛討論,氣氛很活躍。最后,教師總結(jié)產(chǎn)生水流的條件是有水壓,
提供水壓的裝置是抽水機。這樣,就為類比埋下了伏筆。(1)元件的類比:把電流形成中
的各個元件和水流形成的各個裝置相類比。小燈泡猶如小渦輪,開關(guān)猶如閥門,電路猶如水
路(2)形成過程的類比:從水流的形成過渡到電流的形成。(3)作用的類比:從水壓
的作用過渡到電壓的作用,從抽
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