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篇1
2. 學生學習情況 學生在初中力學部分已經學習過彈力,已經對彈力有了一定的了解,知道彈力產生的條件,以及生活中一些簡單的存在彈力現象的研究,還有一些基本的實驗器材的使用和實驗方法的應用都有了一定的基礎。但由于涉及內容深度、難度和準確度的限制,導致他們對彈力的認識和了解還很膚淺,對影響彈力大小的影響因素,以及對彈力的方向并不知道。需要在本節的學習中完成對彈力準確的、規范的、全面的認識。此處是一初高中物理教學銜接重要知識點。
3. 教學目標
3.1 知識目標。
(1)知道什么是彈力以及彈力產生的條件。
(2)知道壓力、支持力、繩的拉力都是彈力。
(3)能準確判斷各個彈力的方向,能在力的圖示中正確做圖。
(4)知道形變越大,彈力越大,知道彈簧的彈力跟彈簧的伸長(或縮短)的長度成正比。
3.2 能力目標。培養學生在實際問題中能夠確定彈力的方向。
3.3 德育目標。在實驗中培養其觀察能力,結合實際的求實精神。
4. 教學重點 彈力產生的條件、彈力的方向。
5. 教學難點 (1)在接觸的物體間彈力有無的判斷。
(2)彈力方向的確定。
6. 教學方法 實驗演示、討論答疑。
7. 教學用具 彈簧、鋼鋸條、橡皮泥等。
8. 教學步驟
8.1 新課導入。教師:前面我們學習的自然界的四種基本相互作用都是不需要直接接觸就能發生的作用力,而我們日常生活中常見的力多數是需直接接觸才能發生的力,即接觸力。下面我們來看這樣一張圖片。
圖片:撐桿跳運動。
教師:這是大家都很熟悉的一種運動。男子撐桿跳高紀錄是6.14米,是烏克蘭的布勃卡在1994年7月31日的賽斯特里爾創下的,而男子跳高的世界紀錄是2.45 米,為什么撐桿跳能跳的那么高呢?
預期學生回答:憑借了撐桿的彈力。
教師:撐桿為什么產生了彈力?
預期學生回答:是由于撐桿發生形變而產生了力。
教師:是不是物體只要有形變就能產生彈力?下面,請大家看這么一個實驗。
演示實驗:
(1) 讓鋼鋸條擠壓小車發生形變,放開后觀察小車,小車向前運動;
(2) 用彈簧擠壓推動小車,彈簧被壓縮,然后釋放彈簧,小車被彈出。
(3) 讓橡皮泥擠壓小車發生形變,放開后觀察小車,小車不動。
說明:利用實驗讓學生自己觀察發現形變形式不同,產生力的效果不同,進而引發學生思考彈力的產生條件。
8.2 新課教學。(1)形變及彈力概念。教師:剛才實驗結果顯示:鋼鋸條、彈簧和橡皮泥均發生了形變,而對小車的作用效果卻不相同呢?
學生:鋼鋸條和彈簧發生的是彈性形變,而橡皮泥發生的是非彈性形變。
教師:同學們閱讀課文了解說明什么叫形變、彈性形變、彈力和彈性限度。對比一下各概念與初中定義是否相同。
學生回答:
①形變:物體在力的作用下形狀或體積發生改變叫做形變。
②彈性形變:能夠恢復原狀的形變叫彈性形變。
③彈性限度:如果形變過大,超過一定的限度,撤去作用力后物體不能完全恢復原狀,這個限度叫做彈性限度。
④彈力:發生形變的物體,由于要恢復原狀,對與它接觸的物體會產生力的作用,這種力叫彈力。
教師:同學們通過前面實驗討論總結彈力產生條件。
預期學生回答:
彈力產生條件:一,物體間必須直接接觸;二,物體必須發生彈性形變。
教師:關于此問題在初中并沒有討論說明。
(2)利用實驗課件說明任何物體都會發生形變。
教師:像彈簧、鋼鋸條等物體因發生了形變而產生了彈力,那么桌面、玻璃瓶等物體是否會發生形變,是否能產生彈力呢?下面我們看教學課件了解微小形變的存在。
教師:打開教學課件,介紹微小形變演示儀。
教師:入射光的位置不變,將光線經M、N兩平面鏡兩次反射,射到一個刻度尺上,形成一光亮點。設問:若用力壓桌面,同學們將會看到什么現象呢?
學生:光點是不是在刻度尺上移動?
教師:為什么?
學生分析:桌面有了形變,使M、N平面鏡的位置發生了微小的變化,致使光點位置變化。
教師:操作演示課件,展示變化效果。下面大家再看一個演示實驗。
教師:說明另一演示實驗。扁平玻璃瓶中裝滿紅色的水,瓶口用中間插有細管的軟木塞塞上,用于觀察玻璃瓶的微小形變。
教師:用力擠壓玻璃瓶觀察實驗現象,能讓學生觀察到紅色液面的變化,感受微小形變的存在。
教師總結:我們通常能用眼睛看到一些物體的形變,但還有一些堅硬的物體用眼睛根本觀察不到它的形變,是因這些物體的形變極其微弱。所以,一切物體都在力的作用下發生形變。
(3)彈力的方向。一般情況下,凡是支持物對物體的支持力,都是支持物因發生形變而對物體產生彈力。所以,支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。
教師總結:壓力、支持力都是彈力。壓力的方向總是垂直垂直于支持面而指向被壓的物體,支持力的方向總是垂直于支持面而指向被支持的物體。
引導學生:分析物體靜止懸掛時,懸繩對重物的拉力及方向。
學生回答:懸掛物由于重力的作用而拉緊懸繩,使重物、懸繩同時發生微小的形變。重物由于發生微小形變,對懸繩產生豎直向下的彈力F1,這就是物對繩的拉力;懸繩由于發生微小形變,對物產生豎直向上的彈力F2,這就是繩對物體的拉力。
總結結論:拉力屬于彈力,方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向。
(4)胡克定律。教師:彈力與形變的定量關系,一般來講比較復雜,而彈簧的彈力和彈簧的伸長量(或壓縮量)之間的關系比較簡單,即:
彈簧彈力的大小F跟彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比,此規律叫做胡克定律。表達式為:F=kx ,式中k稱為彈簧的勁度系數,單位是牛頓每米,單位的符號N/m。有關此問題在初中只是定性說明,而在高中才給出定量關系。
篇2
環節1:當堂自學:預習課本并解決以下幾個問題:1。改變電路中電流的方法有哪些?2。什么是電阻?單位是什么?常用單位還有哪些?它們之間的換算關系怎樣?3。影響電阻大小的因素有哪些?用到什么研究方法?
過渡:舞臺燈光亮暗需要調節,收音機的音量需要調節,電扇的轉速也需要調節。它們都是如何實現的?——自學結果:改變電流。
問題:如何改變電流?——自學結果:改變電路兩端的電壓,改變接入電路中的導體。
環節2:活動14。1嘗試改變電路中電流的大小。
設計電路圖,并設計具體的實驗方案。
嘗試改變電壓及接入導體,觀察現象。……
環節3:電阻的定義及其單位(已自學,故簡單介紹)。
環節4:探究影響導體電阻大小的因素。
猜想:影響電阻大小的因素可能有哪些?(以觀察不同燈泡燈絲做為依據)
設計實驗:在幾個因素中,如何研究其中一個因素對電阻大小的影響?你需要哪些器材?如何操作?——自學結果:控制變量法。保持材料、橫截面積相同,改變長度……評價并實驗方案。
實驗并記錄數據,……
分析與歸納:電阻的大小與導體的長度、橫截面積和材料的種類有關,電阻是導體本身的一種性質。
演示導體電阻還與導體的溫度有關。
總結本堂課所學知識。
環節5:當堂歸納檢測教學效果。
2 課前自學的嘗試
案例2 電阻(部分)
環節1:課前自學任務:1。在家中收集不同材料制成的導線。2。家中調光燈是通過改變電路中的電流來實現的。思考:你有哪些方法改變電路中的電流?
環節2:活動14。1嘗試改變電路中的電流。
①影響電路中電流大小的因素?——自學后的猜想:電路兩端的電壓、接入電路中的導體。
②需要哪些器材?設計實驗電路圖?
交流評估所設計的電路。電路中接入小燈的目的:首先能通過小燈的亮暗來顯示電流的方法。其次能起到保護電路的作用。
步驟:將收集的某一根導線接入AB間,改變電池的節數,觀察電流表示數的變化;電路兩端的電壓不變,改變接入AB間的導線,觀察電流表示數的變化。
小結1:不同導體接在同一個電路中,電流大小是不同的,說明導體在導電的同時對電流有阻礙作用;同一電路中,電流越小,表明導體對電流的阻礙作用越大。
環節3:電阻的定義、單位及常用單位之間的換算。
過渡:活動14。1中的現象:電路兩端電壓相同,接入不同的導線,電流不同。表明所收集的導線電阻不同;觀察你所收集的導線,請你猜猜影響導體電阻大小的因素有哪些?
環節4:活動14。2探究影響電阻大小的因素。
猜想:與導體的長短、粗細(橫截面積)和材料有關。(以觀察事實為依據)
設計實驗:要探究一個物理量與多個因素之間的關系,怎樣研究?如何比較電阻的大小?——滲透控制變量及轉換的思想。電路圖為圖1。AB間接入導體如圖2。
實驗并記錄數據,……測得數據后,電流、電阻用大小表示。(電流大可推得電阻小)
分析與歸納:材料、橫截面積一定,導體長度越長,電阻越大。
材料、長度一定,導體橫截面積越小,電阻越大。
長度、橫截面積一定,銅絲電阻比不銹鋼絲小。
通過分析燈泡為什么開燈時容易燒斷燈絲,猜想,導體的電阻大小還與溫度有關。
演示:導體電阻與溫度的關系。
結論:大部分導體,溫度越高,電阻越大。
問題是否所有物體的電阻都滿足上述規律?
演示:絕緣體和導體的轉化。
用所學知識解釋為什么輸電線路中的導線是銅制的?——在長短、橫截面積相同時,銅的電阻小。
知識的遷移:我們希望輸電線路中的電阻越小越好。科學研究發現某些材料在超低溫的情況下電阻會變為零,這種性質稱為超導性,具有超導性的物體稱為超導體。
環節5:當堂歸納檢測教學效果。
3 課堂觀察對兩種“先學后教模式”的反饋
3。1 自學不等于預習
通過分析課堂教學的生成,發現若課堂上僅僅是在規定的時間內對知識結構進行簡單的建構即通過看書來預習,則學生在接下來的學習過程中就會部分失去探索的興趣,不利于培養學生的探究精神。而正確的做法可以是學生課前觀察相關的現象、收集相關的材料、或自制相關的學具等,這樣做的目的就是在學生已有知識或經驗與學生的最近發展區之間架設橋梁,從而降低學生達成學習目標的難度。
3。2 后教不等于重復
若自學是簡單的知識建構,那么教學中重復進行知識建構的過程就顯得非常多余,驗證性的實驗或過程使學生喪失了對于探究的體驗。
篇3
1.初中物理課堂教學設計原則
初中物理課堂教學設計是以物理教學的任務和物理學習目標為依據進行設計的,應遵守以下四條原則:
(1)以學生為中心的原則:教育核心的職能是要促進個體的人的發展,教育改革亦是以學生發展為宗旨,即“一切為了學生的終身發展”。而傳統的課堂教學,學生們主要是“聽中學”、“看中學”,即學生聽教師講解、看教師提供的教具、圖片或錄像,在聽或看的過程中思考、記憶。讓學生在活動中、在實驗操作中和深入實際的生活中去學習,這就是以“學生為中心”。
(2)建構教學情境,激發學習興趣:初中物理課堂教學中,良好的物理情境氛圍能夠激發學生的學習興趣。物理教學中情境可用語言情境和實物情境這兩種情境。其中實物情境可以通過播放各種視頻和各種小實驗等方式,調動學生的積極性,從而增強學生的學習興趣。例如:在進行講解壓力的作用效果以及其影響因素時,可以通過讓學生用手來壓住鉛筆首端和末端來舉例,逐漸調動學生的積極性,讓他們主動去思考壓力作用的影響因素,這樣就可以增強學生對于學習物理的強烈興趣。
(3)及時反饋補償的原則:在進行物理教學設計時,應充分考慮在教學的各個環節學生可能會產生的疑惑、會提到的問題,即課堂信息的反饋,并要做好補償措施,及時處理出現的問題,保證教學進程正常進行。例如,講過浮力后,教師說:“既然浸在液體中的物體都要受到浮力的作用,為什么有的物體漂浮在水面,有的物體卻沉到水底呢? ”很多同學都做出了正確解釋,個別學生轉不過彎來,我們可以通過對物體進行受力分析,根據力與運動的關系,得出物體能否運動、向什么方向運動,不是由一個力決定的,而是由它所受到的合力決定,即雖然物體受到浮力作用,同時也受到重力作用。同時也為學習浮沉條件做好準備。認知規律是客觀的,個性差異也是難免的,整體調查和個案處理在所難免,故教學設計中反饋補償是非常重要的。
2.初中物理課堂教學的策略
(1)激發興趣,調動熱情:興趣總是與人們對事物的情感態度緊密相聯,當人們接觸到事物,產生愉悅的情緒體驗時,就會對它產生向往的心理,進而對它發生興趣。沒有這種情感,就不可能形成興趣。
(2)重視實驗,培養創新:中學生正式處在一個好動的年齡段,所以在初中物理課堂上,實際的物理實驗操作會更受到學生們的歡迎。所以,初中物理課堂教學過程中應該加強物理實驗教學,讓學生多一些動手機會,從實際物理實驗操作中激發學習樂趣,進而增強學習物理的興趣。例如:在長度測量的物理教學中,可以讓四位學生用同一個米尺分別上臺來測量教師講桌長度,每個學生的測量結果先不公開,在四位同學全部測量后,讓四人同時在黑板上寫出各自的測量結果,四個人的結果肯定不會完全相同,學生會感到疑惑,從而去探索原因。
(3)強化訓練,增強能力:目前的初中物理教材中都采用了國際單位制,剛開始學習物理的學生對“帕斯卡”、“牛頓”等國際單位會感到陌生,學生習慣單一性的單位,開始學習浮力單位以及功率單位的時候,很難適應概念多因性。例如:學習“電功率”、“電功”、“光的折射定律”、“光的反射定律”,需要具有比較、歸納、分析、概括的能力,剛入門的初中學生可能會感覺比較困難。所以,初中物理教師在課堂教學的過程中需要設法讓學生思維跟上,同時側重差生基本功的強化訓練,減輕差生的學習困難。
(4)創設情景,發展思維:在初中物理教學過程中,要鼓勵學生聯想,發表自己的不同見解,物理教師也可以制造問題,誘導學生從不同角度來思考問題,進一步發揮學生的創造性。例如:學習串、并聯電路后,串聯電路之中如果有一處線路斷開,則整個電路就沒有電流,開關與電器之間一般只串聯,在這些知識點的基礎上,向學生提出問題:在一個電路中只有一個開關,一個電源,兩個燈泡,把兩個燈泡進行串聯,開關斷開,兩個燈泡均發光,開關閉合,一個燈泡不發光,另一個燈泡發光。這樣的情況可不可能存在,如果存在就畫出可能的電路圖,這樣就將學生置于問題中。學生只有沖出“開關只能與用電器串聯”的思維定勢,才能解決這個問題。采用這種方式,既加深學生理解知識的能力,又鍛煉學生思維的廣闊性以及深刻性。
3.小結
教學設計是教育理論中重要的一塊內容,本文針對初中物理教學,敘述了課堂教學設計的幾條原則:以學生為中心的原則,建構教學情境,激發學習興趣,及時反饋補償的原則,討論了初中物理課堂教學的幾點策略,對于有效提高初中物理的教學質量打下基礎。
參考文獻:
[1]皮連生,劉杰.現代教學設計.北京:首都師范大學出版社,2005.
篇4
初中物理實驗分為“演示實驗”、“學生實驗”和“小實驗”三種類型。每種類型都有其自己的特點和作用。其中“小實驗”指的是那些穿插在物理課文中或課后習題中的一些內容簡單、材料易得、操作容易的物理小實驗。新課標中的初中物理課本中增加了許多有趣的物理小實驗。以人教版教材課本為例課文中就出現了30多個物理小實驗;加上課后習題中的就更多。這些物理小實驗是初中物理課程教學中的一個重要組成部分。在教學中應當給予足夠的重視和安排。我國著名物理教育家朱正云教授在20世紀70年代就提出了“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗 ”的教育思想,想方設法的讓學生自己參與動手做實驗和體驗學習;新課標中的這些物理小實驗充分體現了這一思想,是非常好的教學資源。但有些老師卻忽略這些物理小實驗在教學中的地位和作用,使教材中精心安排和設計的豐富多彩的教學資源沒有發揮應有的作用。
一、初中物理小實驗的特點
初中物理課程中的小實驗都有著共同的特點。下面就對這些小實驗的特點進行歸納:
1、內容緊密配合教材,貼近學生生活
初中物理的小實驗都是伴隨著物理課程的教學過程在進行,穿插在物理課文中或課后習題中。其內容都緊密配合了新課標中每節課的教學內容,而且題材大都取自于日常生活。例如:九年級課本中流體壓強與流速關系一節中的硬幣“跳高”比賽實驗等。
2、實驗材料取自日常生活,容易實現
這些物理小實驗所需要的器材,大都是日常生活中常見的東西,非常容易得到。例如:硬幣、筷子、尺子、雞蛋、玻璃球、易拉罐和包裝盒等。這就保證了學生在課后或回家也有條件制作、設計和研究這些物理小實驗。
3、實驗形式靈活多樣,便于操作
初中教材中的物理小實驗主要有3種類型:制作型(如:制作針孔照相機、潛望鏡等)、研究測量型(如:測量自己的步行速度、探討真空不能傳聲等)、應用思考型(如:找重心、紙鍋燒水、筷子提米等)。這些都是很容易操作、設計和完成的小實驗內容。
二、課程設計中安排好初中物理小實驗的意義
1、有助于提高學生的學習興趣
小實驗大都是內容貼近生活的,用的材料都是學生生活中能見到的東西教學設計,操作起來又簡單,具有很強的趣味性論文范文。所以學生做起來會具有親切感。小實驗的效果也都是比較所以容易吸引學生的注意力,提高學生對物理學習的興趣。
2、有助于加深學生對所學知識的理解和鞏固
初中生心理發展正處于過渡階段,相對于抽象思維形象思維還比較占優勢。學習的內容要通過形象的實驗才能更好的理解。小實驗都是緊密聯系課程內容的,所謂“所聞不如所見”學生通過小實驗能形象生動的將教材內容展現出來,親自操作小實驗能夠更生動的理解所學的內容。另外通過親自動手操作能夠有更深刻的印象,有利于物理知識的鞏固。
3、有助于培養學生的創造性思維和動手能力
實驗課本來就是培養學生動手能力的良好途徑。初中課本中的物理小實驗都是比較適合學生自己動手去操作的,這對調動學生的雙手,提高學生的動手能力有很大的幫助。另外,鼓勵學生多課本上給出的小實驗進行改進,在自己生活中發現替代物品或自己設計實驗,這正是培養學生創造性的好機會。
4、有助于養成學生留心生活善于思考的好習慣
小實驗的內容和所需要的器材都來源于生活。讓學生認識到生活中到處都充滿學問。在進行小實驗的教學時,鼓勵學生從自己身邊發現題材,尋找替代材料進行實驗,這使學生養成留心生活,善于思考的好習慣。這一習慣一旦養成,對于學生的物理學習是很有幫助的。
三、怎樣在課程教學中設計好初中物理小實驗
由于小實驗的數量很多,可能老師們沒有那么多時間帶領學生在課堂上進行。再者,小實驗的內容也比較簡單,所以用以課下學生自己練習比較合適。所以教師可以建議學生開展家庭小實驗,就是在家里利用日常生活用品自己操作這些小實驗。
1、為學生創造良好的條件
課程中的物理小實驗課堂上沒有足夠的時間進行,可以留給學生回家進行實驗。(1)教師可以鼓勵學生在家里找一個小角落作為一個自己的小實驗室,專門進行這些小實驗。教師也可以利用家長會或家訪的機會,說服家長為學生提供良好的實驗條件。(2)在學校每個班級可在教室的一個角落設置實驗角,用來展示同學們在家進行的小實驗的成果。可以利用課間,課外活動時間由作者向同學們解釋實驗步驟。物理課上大家也可以一起來討論這些小實驗。(3)有條件的學校可以考慮運用Moodle、Claroline等教學平臺進行教學。使用這樣的教學平臺教學設計,無論學生在不在學校都可以隨時進行師生或生生之間的交流,可以使學生的學習在空間上和時間上都得到拓展。
2、組織多彩的實驗作品展覽活動
學校可以定期組織學生小實驗作品展覽和評選活動。從學生作品中評選出優秀的作品進行獎勵,以此來鼓勵學生積極開展小實驗。學校的評選可以分為三個水平等級。能夠按照課本上的例子進行小實驗并能解釋實驗現象,說說心得體會的算作初級水平;能夠對課本上的實驗進行改進(包括對儀器結構或者使用替代材料等)效果良好的算作中級水平;可以運用所學的物理知識自己實際小實驗并展示給同學的算作高級水平。
3、對學生進行正確的方法指導
多數初中生雖然有對物理實驗很有興趣,但物理理論知識還不夠,實驗操作能力也不強,目的性也不強;所以要開展家庭小實驗,教師的輔導是很關鍵的。如果沒有教師的精心輔導,學生做實驗會僅是停留在表面現象,不能深入地從表面現象分析科學原理,也就不能從家庭小實驗中獲取知識;開展家庭小實驗也就失去了意義。因此,首先要求教師在布置家庭小實驗之前,最好對下列問題做出指導:①實驗目的;②實驗的原理;③實驗材料的選擇;④實驗操作中的要點;⑤安全注意事項;⑥觀察的重點;⑦實驗現象的記錄與實驗總結等。教師可以先給出一兩個家庭小實驗設計的例子,讓學生參考教師的例子去做;學生可以根據自己的水平選擇按照老師的例子去做、對老師的例子進行改進和自己設計實驗。這樣才能有效地開展家庭小實驗,學生才能真正的從家庭小實驗中獲取知識,家庭小實驗也才能真正發揮應有的功效。
四、初中物理小實驗教學設計案例
人教版初中物理,八年級上冊,光的傳播一課中有觀察小孔成像這一實驗。在一個空罐底部打一個小孔,再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐口上, 做成一個針孔照相機。對這個小實驗的教學,教師可以作如下的實驗設計:
1、對學生進行方法指導
(1)實驗目的:自制教具,觀察小孔成像現象,探究小孔成像規律。
(2)實驗原理:光在同一均勻介質中,不受引力作用干擾的情況下沿直線傳播。
(3)實驗器材的選擇:選擇生活中的常見的、容易加工的材料論文范文。因為課本例子中的鐵罐或鋁罐打孔比較困難,所以教師可以鼓勵學生尋找其他替代材料。
(4)實驗操作中的要點:小孔與屏之間的封閉性,不要有其他光干擾成像。小孔不要扎的過大。
(5)安全注意事項:注意不要被使用的尖銳、鋒利的工具傷到。
(6)觀察的重點:觀察像的方向、物距的大小對像的影響、孔的大小對像的影響。
(7)實驗現象的記錄與實驗總結:記錄所觀察到的現象,并總結小孔成像的規律。
2、布置作業教學設計,讓學生回家進行實驗
(1)利用家中現有的器具自制一個能觀察到小孔成像的針孔照相機。鼓勵學生對實驗進行改裝和重新設計。
(2)利用自己制作的針孔照相機觀察小孔成像現象。
(3)探究小孔成像的規律,①觀察所成的像是正立的還是倒立的。②觀察物體到小孔的距離與所成像的大小的關系。③觀察小孔的大小對所成的像的影響。記錄自己所觀察到的現象,并自己總結小孔成像的規律。
3、對學生作品進行評選
讓學生各自展示家庭實驗的作品,并組織對學生的實驗設計,實驗效果進行評選,選出最佳實驗作品獎,給予學生鼓勵。
4、給出教師作品示范并組織討論該實驗。
教師提供一兩個設計案例,并組織學生進行討論,討論一下每個實驗作品的優缺點,并進一步討論像是怎樣形成的,最后一起總結一下小孔成像的規律。
安排好物理小實驗的教學可以有效的輔助物理課程教學的進行。物理小實驗的進行即能提高學生的學習興趣,又能夠培養學生關注生活善于思考的好習慣,還能夠充分調動學生的學習主動性,使學習的效率大大提高。所以初中物理小實驗在教學中的地位和作用是不可忽視的。
參考文獻:
[1].杜艾琳,淺談初中物理小實驗.中國教育研究論叢,2006(0):第558-559頁.
[2].劉瑞琴,淺談開展物理家庭小實驗的做法和體會.中國現代教育裝備,2010(12):第104頁.
[3].左芳,淺談初中物理教學中“小實驗”的作用.呼倫貝爾學院學報,2003(2):第127-129頁.
篇5
一、親身實踐
首先,讓學生親自實踐,能讓學生加深對知識的理解。例如,在教學“昆蟲的生殖和發育過程”時,教師可以指導學生進行飼喂家蠶的實驗,要求學生認真觀察各個階段的特征,并記好觀察日記,課堂上可以用學生的蠶蛾觀察日記指導學生認識“蠶的一生”,進而歸納總結昆蟲的生殖、發育特點。同樣也可以指導學生飼養蝌蚪來認識蛙的生殖和發育特點。通過這些課外活動,讓學生親身參與,不僅增強了學習的趣味性,更讓學生加深了對知識的理解,提高了學生的觀察能力。其次,讓學生親自實踐,能讓學生從實踐中獲得成就感。又如,在進行“發酵技術”教學時,教師可先在課堂上提供方法指導,然后讓學生回家進行酒糧的制作,課堂上讓成功制做出酒糧的同學把酒糧帶來給同學們品嘗,并跟大家分享制作酒糧的成功經驗,教師及時點評并給予充分肯定,會讓學生感到參與課外活動是有價值的,能夠對課堂產生一定的影響,感到他們所做的努力是必要的、被欣賞的,使學生漸漸地形成一定的成就感。
二、探究實驗
生物學是一門以實驗為基礎的科學,指導學生進行探究實驗,不僅能促進學生對生物學重要概念的理解,還能提高學生的學習興趣,發展學生的思維能力。教材中很多問題要求學生通過實驗探究去解決,而探究實驗一般周期較長,不能在課堂上完成。因此,布置學生進行課外探究實驗是課外活動的重要形式之一。
引導學生通過實驗探究去發現科學事實、揭示科學規律的過程和方法,在科學教育中有重要的意義。例如,在進行“植物種子的萌發”教學時,教師可以在課前指導學生進行“探究種子萌發需要的外界條件”的實驗,引導學生思考以下問題:①實驗探究時需要哪些材料工具?②應當選擇什么種子?每組應當有多少粒?③是否需要設計對照實驗?對照組應當提供什么樣的條件?④每個實驗組除了所研究的條件外,其他環境條件是否應當與對照組相同?通過討論,最后得出探究實驗的兩個關鍵:一是科學探究要設計對照實驗,二是在對照實驗中只能有一個變量。根據這兩點讓學生自選其中一個變量設計對照實驗,單獨或兩人一小組進行實驗,每天觀察實驗現象,做好記錄并定期拍照,完成實驗報告,課堂上教師再請同學代表介紹實驗過程及得出的結論。從探究實驗的設計到觀察實驗現象,再到實驗結果分析,進而歸納出結論,再進行表達和交流,通過這樣的實驗探究的流程,讓每一個學生都能主動參與,不僅可以幫助學生加深對知識點的認識和理解,還有利于他們觀察實驗操作、科學思維、語言表達等方面能力的綜合提升,促進學生尊重事實、堅持真理的科學態度的培養。
三、制作模型
由于初中生物學中很多概念和生理過程比較抽象,如神經元的結構、腎單位的結構、吸氣和呼氣的過程、尿液形成的過程等等,對于初中學生來說學習起來比較困難,如果教師僅僅通過引導學生觀察圖片、視頻及文字資料等來理解,學生很難消化。因此,在教學過程中,教師可以指導學生自行制作一些模型,讓學生增強感性認識來降低學習的難度。如在講神經元結構時,教師可指導學生用彩泥捏出樹突、軸突、神經末梢等結構,然后在空白硬紙板中央拼出神經元的結構模型,并在旁邊標出各個結構的名稱,這樣既動手也動腦,學生就能牢記各部分結構的名稱。模型的制作可以給學生一個直觀的感性認識,加深對抽象概念和過程的認識和理解,降低了學習的難度,同時還可以發展學生的創新能力。
此外,通過手工制作模型還能滿足學生不同的興趣、愛好,發展學生的才能,使學生得到更多的學習和鍛煉的機會,如上述神經元模型除了可以用彩泥制作以外,還可以用植物種子等其他的材料來完成。在學習尿液形成過程時,學生之所以對這一過程很難理解,主要是因為對腎單位的結構很模糊,教師可以給學生提供一些制作材料,如紅色毛絨線、橡膠管、短頸漏斗等,讓學生發揮想象力,自己動手制作腎單位模型,還可以鼓勵學生去尋找各種不同的材料來制作,把自己制作好的模型帶到課堂上來展示給同學們看,制作過程中,可以獨立完成也可以2-4人合作完成,充分培養學生的自主、合作、探究精神。
四、活學活用
書本知識最終是為人們的實際生活服務的,教師應深刻認識到把所學知識密切應用到生活實際的重要性和必要性。初中生物學教材中有大量的知識都可用來解釋生活中常見的現象或解決很多常見的問題,教師應該引導學生將所學的理論知識與生活實際緊密聯系,以起到讓學生靈活運用知識,提高學生興趣和思維能力的效果。例如,在教學七年級“膳食指南”時,教師可讓學生課前記錄自己某一天的一日三餐所攝取的食物,經過課堂上教師的講解,學生掌握了一定的營養搭配知識之后,對照自己記錄的食譜,評價自己平時一日三餐的安排是否合理,在此基礎上讓學生重新設計一份合理的一日食譜,這一課外活動具有較強的自主性、靈活性和趣味性,讓學生將知識學以致用,解決實際問題,可加深對所學知識的理解,激發學生的學習熱情,培養學生主動參與的學習態度。
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一、探究要從實際出發
一切從實際出發,這是做好初中物理科學探究性教學的重要因素,在開展探究性教學時,老師應該注意,探究性教學不僅僅要符合初中物理教學內容,而且還要符合自身教學實際以及學生學習實際,符合學生的智力發展。由于學生的學習能力、探究能力都比較差,在開始的探究性教學過程中,老師可以采用模仿的形式,對學生進行模仿式探究性學習,可以根據一些具體的書面物理實驗,或者一些物理實驗視頻,讓學生根據實驗進行模仿式探究。另外,初中物理科學探究性教學還應該符合學生的經驗和智力,探究性教學要做到由簡單到復雜,不斷深入進行物理探究性組織教學。
二、做好探究性教學準備
探究性教學準備同樣也是初中物理科學探究性教學的關鍵性環節,對于進行的探究性教案,老師應該提醒學生做好準備,針對在探究性教案中出現的問題進行記錄,以便在接下來的試驗中找出答案。另外,老師還應該鼓勵學生深入研究探究性教案的注意事項,包括探究設計、探究目的、探究實驗、探究數據、探究猜想以及其他需要注意的表格儀器等。對于這些注意事項,除了要做好記錄和筆記之外,老師還應該鼓勵學生進行記憶以及預實驗,對于探究方案做到心中有數,進而保證探究性實驗的有效性以及科學性。
三、做好學生探究性指導
初中物理科學探究性教學過程中,老師還應該做好對于學生的探究性教學的指導。老師的探究性教學指導主要包括觀察、實驗、數據收集以及整理這四大環節。首先,探究性觀察。主要指的是通過學生眼耳鼻以及皮膚的感知,觀察實驗問題,舉例來講,用眼睛觀察測量工具的量程、最小刻度等,包括數據的讀取以及現象和問題的發現。接著,進行實驗。初中物理科學探究性教學的實驗過程,實際上就是學生的動手動腦過程。例如,對于天平的平衡性操作以及電表的調零等,都需要學生通過細心的觀察以及實驗,進行動手和動腦。在進行實驗時,老師應該注意安全,畢竟物理實驗也是存在安全問題的,尤其是那些危險性以及損壞性的實驗,老師應該做好檢查性工作,避免威脅學生安全。其次,搜集數據。初中物理科學探究性實驗教學中,數據是實驗的關鍵,在進行數據的讀取以及記錄時,老師應該對學生進行指正,包括數據讀取姿勢、數據讀取方法以及準確的記錄等。為了減少誤差,老師可以利用多媒體技術進行演示,加深學生對于數據讀取和記錄的印象,進而減少數據誤差。最后,整理。整理是初中物理科學探究性教學的結尾性環節,整理的內容包括數據是否準確、器材是否得當,探究實驗過程是否正確,記錄分析是否完善等等。整理作為掃尾性環節,也是初中物理科學探究性教學過程中不可忽視的重要環節。
四、嚴格學生探究性考核
在進行初中物理科學探究性教學過程中,老師必須對學生進行不同形式的探究性考核,通過考核使得學生真正的對物理基本知識進行掌握和理解。首先,口試。主要考查學生對科學探究原理的理解、儀器的選擇及性能、科學探究中應注意的事項以及誤差產生的原因等,從口試中發現問題及時追問。從追問中既能發現學生的不足,又能及時糾正。其次,筆試。通過筆試考查學生對于物理知識、定律、原理以及公式的掌握程度。舉例來講,老師可以讓學生通過電學知識,自己設計測定導體電阻的方式與方法,同時畫出電路圖,這樣可以使得學生的探究能力得到最大限度的提升。最后,操作。操作考核主要是考核學生的動手以及思考反映能力,還是舉例來講,在科學探究操作中,我們把科學探究中所涉及的多種不同器材放在一起,讓學生挑選出合適的器材進行科學探究。
總結
綜上所述,在實際的初中物理教學過程中,老師應該將探究性教學以及學習貫穿到整個物理教學過程中,通過不斷對物理問題進行實驗性探究,才可以使得學生掌握探究性物理問題解決辦法,才可以讓學生在不斷的探究中掌握科學的物理學習思維方式,進而促進學生探究性物理學習能力的不斷提升。為此,作為物理老師,應該深入研究自身探究性物理教學中存在的問題,創新探究性物理教學策略,這是今后初中物理老師探究性物理教學研究的重要方向與課題。
【參考文獻】
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1、設計性實驗的程序
物理設計性實驗要求學生靈活、綜合地運用所學的物理以及相關學科的知識和技能,完成如下的程序。一是準備、設計階段:查閱資料,設計實驗方案,選配實驗儀器,擬定實驗步驟;二是實驗階段:正確調節和使用儀器,觀察現象,測量數據,思考和分析問題;三是小結階段:可以以課題論文形式提交實驗結果,也可以進行口頭形式的交流討論。
2、設計性實驗選題的原則
設計性實驗選題的原則,一般不要求突出實驗內容的復雜性,課題只給出實驗目的和要求,由學生根據目的要求去查閱資料,獨立制定實驗方案,提出分析、解決問題的設想,然后在教師的指導下獨立去解決,最后寫出實驗報告。
3、設計性實驗分類
從形式上可分為兩種類型:第一,給定某種儀器設備,要求完成某一物理量的測定或某一物理現象的觀察研究,如《平拋物體運動》中的“用尺測量玩具手槍子彈射出時的速度”。第二,只提測量要求,不限實驗方法和所用儀器,完成某一物理量的測量任務。
從內容上可以分為三種類型:第一,測量某一物理量的課題;第二,探討研究和應用的課題;第三,研究測量方法的課題,要求設計一種實用的方法。
二、教學案例
設計實驗課題:重力加速度的測定。
1、課題的提出
重力加速度是物理學中最重要的常數之一,它在高中的物理學習章節里大量頻繁出現,其數值的測定方法很多,有些方法在物理學發展史乃至在科學史上有重要的價值。請同學們根據所學知識以及了解的知識設計一種可行的實驗方案。
2、設計實驗的要求
(1)學生分為若干實驗小組,根據所學知識作為實驗原理,可以找到多種測量方法,但至少要選擇一種以上你認為切實可行的實驗,進行具體詳盡的方案設計,包含確定實驗原理、選配實驗器材、擬定實驗步驟、提示重要操作事項等。
(2)正確調節和使用儀器,觀察現象,測量數據,思考和分析問題。
(3)提交實驗結果,對所設計方案在實驗中出現偏差或誤差的原因進行分析,注意實驗的可行性和實驗價值的分析評估。
3、設計實驗的互動
(1)從方案設計到實驗過程到總結,學生以自主完成為主,疑惑較大時,師生間可以討論,教師可給予適當指導。
(2)開放實驗室,實驗室可以為學生提供較熟悉的一些儀器,如秒表、光電計時裝置、打點計時器、電火花計時器、單擺裝置等。
4、設計實驗的思考
(1)對各小組的設計方案及實驗結果進行對比分析,從實驗的新穎性、可行性、實用性、先進性以及設計方法的價值等方面作對比,相互間作出評價。
(2)查閱資料,了解一種比較精確的測定重力加速度的方法――凱特擺測量法,思考其設計思想在科學史上有何重要價值。
三、教學思考
1、本案例課題極富開放性和挑戰性
設計方案時,要求學生提出盡可能多的設想,再根據時間和條件,實踐一、二種方案,有的實驗無條件進行,也可以提出各種新的設想,這是創新思維訓練的有效模式。由于課題較熟悉,要設計一個方案并不難,難就難在設計一個好方案,好方案就好在測量方法新穎、準確可行上。
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建構主義特別強調新舊知識、經驗之間的對接、整合,實現有效的同化和有準備的順應,達到認知的進步與發展,因此,任課教師非常有必要在課前對學生關于新知識的適應情況作全面調研。在傳統教學中,這一點往往被忽視。那么,究竟作哪些調研呢?筆者認為,主要有兩方面:一是哪些新知識可以通過同化進行認知,要調研學生新舊知識間的差距或臺階,是否具有表象基礎、是否學過類似的方法,數學知識是否具備等方面。如由速度概念來建立對加速度的理解,前者表示位置變化的快慢,后者表示速度變化的快慢,這里方法相同,容易遷移,但后者物理意義更難以理解;磁場概念可以運用電場的表象同化來建立,但要注意它們有區別。二是哪些知識必須運用順應,這是我們常常所說的難點。一般地,新舊知識在方法、表述上相差太大的,或者本身無法被同化時,則要通過順應讓學生接受,如電磁感應現象,初中是閉合回路的一部分導體“切割磁感線”,高中描述為“穿過閉合回路的磁通量的變化”,這兩種表述差別較大,需要順應學習。除了新知識的認知調查外,問題解決方面的情況也應作好相應準備。
2 設計好教學環境及素材
教學環境設計包括內外環境設計,內環境是指學生積極的學習心態,外環境包括物理環境和人際環境。物理環境的設計已經又很多這方面的成果,這里不再多談。人際環境中要特別設計學生和學生合作、交流和討論活動,以及教師與學生之間創建民主氛圍的措施設計。比如一堂課中哪些環節設計為小組合作完成任務,哪些環節設計為集體討論或分組討論,是否設計交流探究成果的環節,等等。這些環節都是基于人際環境來開展的。對于民主氛圍設計的措施,可以從總體上安排,如教師控制提問幾個問題和多長時間,教師引導探究為多長時間,學生自主與合作探究多長時間,在課前都應做好設計,臨場可以有所調整,但不應超過上限時間。對于激發學生積極心態的設計,必須有具體的措施,如明確新知識的重要性及對于后續學習甚至個人理想實現的意義,可以介紹知識在生產生活中的應用、科學人文等,也通過插播課堂錄像片段或課件來實現。
3 設計好教學目標
設計教學目標要考慮來自兩個方面的要求,一是課題的內容具有的教育教學功能,二是學生在此學習階段的可接受性;前者反映了目標設計的內容要求,后者反映了目標設計的主體要求。就某一課題而言,這兩方面相互作用而可能達到的認知、技能與能力、態度等的最近發展水平都應該成為課題教學目標。為了讓學生有效地建構知識和發展能力,應該根據物理知識特點和學習條件,分辨出課題內容的主(要)目標和次(要)目標,主目標的實現是該課題教學的主要任務,次目標可以考慮在完成主目標的基礎上有意識地延展任務來完成。例如,在課題的探究教學中,要探究的知識的結論獲得和探究能力的發展這兩個目標一般都是主目標,而培養興趣等目標可以在引入課題和結果的運用等環節通過激發好奇心和動機來達成,通過發揮學生在探究過程中的首創精神來實現創新意識與創新能力目標等等。實際上,也有很多情況是完成主目標的同時也完成了次目標,例如科學態度的養成與發展。
4 設計好教學模塊、環節
一般地說,課堂教學過程是由主目標指導下的若干環節組成,這些環節具有特定活動和完成特定功能。為了完成特定功能,必須設計每一環節活動及其措施。有些環節是物理教學常用的,如實驗操作環節,它們一般使用的程序和方法變化不大,具有較穩定的結構,把這樣的環節稱為模塊較合適;還有些環節是根據需要課堂上教師臨時增加的,可以稱為臨時環節。因此,教學設計可以分為模塊設計和臨時環節設計。模塊設計主要考慮它的功能、程序、所用方法、可能的難點及措施等,臨時環節著重考慮其功能。物理教學中,模塊通常有課題引入、實驗設計、實驗操作、數據分析處理、結論應用等;臨時環節如知識鋪墊性環節。在某一堂課中,該組合哪些模塊和環節,各自占用時間多少要根據具體情況斷定。一般地,模塊可以主要在課前設計,臨時環節可根據需要臨時增加,次數不宜多,時間不宜長。如高中“電磁感應現象”的教學設計,“條形磁鐵插入閉合線圈實驗,及以通電螺線管代替條形磁鐵的實驗”可設計為模塊,教師上課時發現“初中的部分導體切割磁感線實驗”學生忘了,可以臨時復習這個實驗內容和結果,這就是臨時環節。
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“從生活走向物理,從物理走向社會”這是初中物理新課標的要求,根據課本內容所涉及的知識創設具體教學情境,就要從生活入手,從學生的實際和已有經驗出發,讓學生知道物理是有用的,從而激發學生學習物理的興趣,喚起學生的情感體驗,增強學生對所學知識的理解和掌握。
如在教學《浮力》時,就可以這樣引入。
[演示實驗]在裝水的玻璃水槽中放入塑料鴨子、乒乓球、木塊、鐵塊等,讓學生觀察。
師:同學們,在這次實驗中,哪些物體受到了浮力?
生:(由于塑料鴨子、乒乓球、木塊,即使壓入水中,最后也能浮在水面,所以可以認定它們受到了浮力)――板書課題。
師:(1)鐵塊在水中下沉,也受到浮力嗎?(讓學生討論鐵塊是否受到浮力,并提出判斷的方法及依據)
(2)用鋼鐵制造輪船,為什么能浮在水面呢?浮力的大小與哪些因素有關?
生:(猜想)可能與物體的材料、大小、排水的多少有關。
師:這節課就讓我們一起來探究浮力的大小可能與什么因素有關。(板書:探究浮力的大小與什么因素有關)
二、運用視頻畫面,再現物理情境
根據教學內容選取或自制視頻,把抽象的教學內容形象化、具體化,學生能從畫中情景,迅速感知和理解所學知識,收到“一圖勝千言的效果”。如在教學《電流和電路》時,為了讓學生更真切、直觀地理解和掌握電流,可制作電流在電路中流動的動畫視頻課件,上課時利用電子白板展示視頻,讓學生通過畫面理解電流,從感觀上了解電流的形成過程。
通過畫面,使學生對抽象的事物有了感觀認識,這樣學生能更深刻地理解概念、感悟概念。
三、借助物理學史資料,再現情境
物理是一門以實驗為基礎的科學。實驗是物理概念和理論建立的基礎,而且實驗有助于激發學生學習物理的積極性和創造性。如學習《歐姆定律》時,講述歐姆探究并總結出歐姆定律這一充滿艱辛和樂趣的科學探索過程。再如,學習焦耳定律后,播放一些介紹焦耳事跡的聲圖并茂的視頻,使學生知道今天課堂上輕而易舉獲取的結論,是前人花費近40年的時間做了400多次實驗才獲取的;讓學生知道任何一個科學規律的得來,都要付出艱辛的勞動。從而加深學生對物理規律的理解及培養學生不屈不撓、探求真理的精神和毅力。
四、扮演角色,體會情境
物理不是語文,但如果能在導入時給學生講一些有關物理的有趣的小故事,同時讓學生扮演故事中的人物,站在角色的立場上,分析思考問題,這樣可以拉近教學內容與學生的距離,這樣學生更加容易理解相關的知識。這種方法可通過角色朗讀、表演或實驗等方式進行。
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在初中物理教學中,探究性實驗教學,即教師沒有直接向學生揭示出結論或問題答案,而是利用情境創設,借助問題,來啟發學生思維,引導學生聯系生活經驗與原有知識展開自主實驗探究,通過小組合作交流而得到有關物理知識。在這一教學模式中,教師不只是教授知識,還需為學生提供更多的表達與討論的機會,為學生營造自主探究的學習氛圍,以培養學生主動分析、探究、解決問題的能力。
一、創設問題情景,誘導學生探究
對于初中生而言,其思維還處于發展階段,因而在分析、判斷事物時往往借助于經驗材料,不擅長由理論展開推導。因此,在教學過程中,教師應提供充足的感性材料,知識體驗等情景,以激發學生對物理的學習興趣。同時,在未知的、趣味性情景中,可以調動學生探知欲,引導學生猜想,自主探究。在創設問題情景時,教師需認真分析教學內容,分析學生認知結構、學習特點,并聯系生活實際,設計生活化的或與舊知密切相關的問題,這樣,才能更好地調動學生的課堂參與性,積極思考,大膽想象與猜想,主動學習知識。因此,在探究性實驗教學中,教師應把握問題情景的創設,誘導學生積極而主動地探究知識,提高能力。
二、猜想推測,設計實驗方案
在探究性實驗教學中,這一環節也是十分重要的。在實驗教學過程中,教師需要為學生提供一定的與之相關的資料或實驗條件。另外,在學生探究過程中,教師還需指導學生聯系原有知識,根據所收集的資料與信息,進行大膽想象,提出自己的猜想推測。然后,在此基礎上,教師還需引導學生設計合理的實驗方案,以培養學生獨立思考、主動探究的學習習慣。
例如:探究串、并聯電路中電流的規律時,教師可提出問題:請看黑板上展示的電路,聯系所學知識,可知這兩個燈泡構成的是串聯電路,那么在電路中每點之間的電流有何關系?然后教師讓學生猜想推測。于是學生各抒己見:①有學生認為電流是從大至小的,當電流經過每一個燈泡時,則耗掉一些電能,因此當電流回至負極時則變小了;②有學生則認為電流時小時大,如小燈泡較暗,所需電流則小,大燈泡亮些,那么所需電流則大些,這應該與用電器相關;③有學生講到由于燈泡的亮度一樣,那么電流中各點電流則一樣;④靠近電源正負極之處的電流應大些,這可能和電源位置有密切關系;⑤有些學生則認為導線細的地方,其電流應小些,導線粗的地方,其電流則大些。既然你們看法不同,那么是否可以設計實驗方案以驗證猜想。然后根據5種猜測將學生分為5組,設計探究串聯電路電流規律的實驗方案。經過討論后,學生設計出不同的實驗方案。
三、自主實驗,激活合作探究
當學生展開猜想推測后,則需要實驗來驗證其正確性。基于方案設計,學生可進行實驗探究,通過認真觀察物理實驗現象,然后及時改進與完善實驗計劃,經過現象分析等活動,從而初步認識物理概念與物理規律。在這一環節,其目的是培養學生觀察能力,增強學生實踐操作能力,培養學生合作精神。同時,教師在這一環節中主要是引導學生對實驗原理與實驗方法展現合作交流與分析討論,并啟發他們的實驗思路,引導學生改進實驗計劃,填寫物理實驗步驟。
例如:在上述教學案例中,學生設計出了多種實驗方案。第一組:由3個小燈泡、開關、導線、電源構成串聯電路。(如圖1所示)接著取出四點(A、B、C、D)各自串聯電流表,則可以獲得結論。
圖1
圖2
第二組:由2個小燈泡、開關、導線、電源構成串聯電路。(如圖2所示)接著于三點(A、B、C)分別串聯電流表。
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初中物理“阿基米德原理”一節是繼“浮力”一節內容后,學生對浮力問題的進一步認識,由對浮力產生的原因及影響浮力大小因素的感性認知轉向對浮力大小的數學原理的把握。因此,如何設計本節教學內容,才能更好地讓學生掌握浮力的運算及浮力與影響因素之間的數學關系,使學生形成清晰的知識網絡,這是值得我們深思的問題。
一、教材內容的分析
現行人教版教材“阿基米德原理”一節主要由兩部分組成:第一,阿基米德的靈感;第二,浮力的大小。第一部分從“阿基米德鑒定王冠”的故事出發,得出結論:物體排開液體的體積越大,液體的密度越大,它所受的浮力越大。然后通過一個實驗讓學生體驗這一結論。最后引導學生得出推想“浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關”。第二部分承接第一部分內容,通過實驗探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關系”,從而得出阿基米德原理F浮=G排。最后,以一道例題結束了本節課的教學內容。
可見,教材給出阿基米德原理的表達式后,未再進行更深層次的挖掘。公式F浮=G排可以進一步分解為F浮=G排=m液g=ρ液gV排,即F浮=ρ液gV排。學生在學完這一節內容后,也可以應用公式G排=m液g=ρ液gV排,再根據阿基米德原理F浮=G排求解浮力問題,最終熟練運用公式F浮=ρ液gV排來解答與浮力有關的計算題。但這只是停留在公式表面的應用上,卻不能深諳公式的物理意義。
針對以上教材中存在的問題,我對本節內容進行了全新的設計,揭示了“阿基米德原理”的本質及其表達的物理意義,并突出了與上一節“浮力”在研究意義上的整體性。
二、原理本質的教學設計
為了使 《浮力》一章的學習內容形成一個具有內在邏輯性的整體,能夠更好地揭示“阿基米德原理”的本質,我運用了“問題解決”的教學模式。事實上,問題解決是人類的一種基本學習活動,問題解決的過程是學生獲取知識的主要途徑,學生的學習也是一種學科問題解決的主要過程。從上一節“浮力”得出的“如果物體浸在液體中的體積越大,液體密度越大,那么浮力就越大”的結論出發,我將本節課的教學內容間的關系設計如圖1所示:
首先,由決定浮力大小的因素出發,提出問題:浮力與各影響因素之間的具體數學關系是什么?即F浮與ρ液、V浸之間的函數關系。然后,教師引導學生通過阿基米德的故事得出,使問題轉變為F浮與ρ液、V排之間的關系問題。所以,探究實驗中需要測量的物理量有F浮、V排,液體的密度可以查找密度表,通過實驗數據得出。
公式F浮=ρ液gV排回答了最初的問題,F浮與ρ液、V排之間是比例系數為g的正比例關系。公式F浮=ρ液gV排是浮力的決定式,直觀地描述了浮力與液體密度、排開液體體積之間的關系,而與物體自身的密度、體積以及重力沒有關系,同時闡明了公式自身的物理意義。
對公式F浮=ρ液gV排進行整理得出G排=m液g=
ρ液gV排,進而推導出阿基米德原理F浮=G排。阿基米德原理不僅提供了一種計算浮力的方法,還明確了浮力與各影響因素之間的關系。
“浮力與各影響因素之間的具體數學關系是什么?”這一問題的提出既承接了上一節課的內容,又開啟了本節課的內容,學生依據問題而展開思考和探究,對浮力的研究形成了一個體系。為了回答這一問題,探究實驗不再探究浮力與排開液體重力之間的關系,而轉變為探究浮力與液體密度及排開液體體積的關系,這樣浮力與各影響因素之間的函數關系就一目了然了。最后通過理論推理得出阿基米德原理。我認為,阿基米德原理揭示了浮力與各影響因素之間的關系,這也是阿基米德原理的本質內容。
三、教學設計的討論
“問題解決”的教學模式實現了對于阿基米德原理的教學設計,聯結了前面學過的決定浮力大小的因素,使《浮力》一章形成了一個完整體系,問題解決貫穿于整個章節,彰顯了教學設計的邏輯性。此外,教學設計通過對問題的回答,揭示了浮力與各影響因素之間的關系,挖掘了阿基米德原理的本質。
1.問題解決教學模式――突顯教學設計的邏輯
教學邏輯是學生構建清晰認知結構的關鍵,因此,必須捋清教學設計的邏輯關系。所謂教學邏輯就是教學過程中各要素所呈現的順序,其順序不是簡單的羅列,而是把各要素聯結起來的節點。如果找到了知識間的邏輯關系,學生會更容易地把握知識間的聯系,從而建立起整體性的知識網絡。本節的教學設計以問題為線索――教學邏輯的節點,通過對問題“浮力與各影響因素之間的具體數學關系是什么”的層層剖析,逐步深入本節課的教學內容。探究實驗是為了解決問題而做的,實驗結論揭示了問題的答案,阿基米德原理是對結論的總結與升華,整個教學邏輯清晰了然。
2.浮力與各因素間的關系――阿基米德原理的本質
在上一節“浮力”中已經介紹了浮力的兩種計算方法,通過彈簧測力計的示數變化求解浮力和根據浮力產生的原因計算浮力,而本節課“阿基米德原理”又提出了另一種計算浮力的方法。事實上,仔細研究兩節的內容會發現它們之間存在一定的內在聯系:“浮力”一節中給出了影響浮力大小的因素即物體浸在液體中的體積與液體密度,但沒有給出浮力與這兩個影響因素之間的具體關系;而“阿基米德原理”一節,恰好解決了上一節課未解決的問題,公式F浮=ρ液gV排不僅回答了浮力與各影響因素之間的關系,而且也體現了阿基米德原理F浮=G排的意義所在,揭示了阿基米德原理的本質。
參考文獻
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1.2 重視個人的發展。系統設計的教學能極大地影響個人的發展。教學設計要明確沒有一個人是“教育上的不利者”,要尊重學生的人格和尊嚴,要尊重學生的差異性、獨立性、自主性,關心學生個性的發展和完善,并確保所有學生都得到最充分地運用自己的潛能的平等機會。新課程側重于學生對獲取知識能力的培養,課堂教學設計必須在充分考慮學生學習條件的基礎上,不僅要讓學生知道所知道的東西,更要讓學生懂得如何去學習這些知識,重視學生能力的發展,并在此過程中提升學生的情感,引導其形成正確的世界觀與價值觀。
1.3 教學設計的階段性。教學設計的階段性指對知識的延續性、傳承性和系統性而言,也與學生的身心發展水平和身心狀態這一條件有關,分為即時的或長期的,長期的教學設計是指教師對于課程的一種整體設計,即時的教學設計即課堂教學設計要考慮到課程的整體設計和學生的現狀:學生現有的知識水平、學生的身心發展水平等。課堂教學設計要注意“一口吃不成胖子”,要遵循教育規律的漸進性。
1.4 教學設計的整體性。課堂教學是由教學目標、教學內容、教學手段、教學方法、教學組織形式、教師和學生等多種要素組成的復雜的系統。只有從整體的角度,深入分析課堂教學過程中的各要素及其關系,對教學過程進行設計,才能實現課堂教學的整體優化。
2 新課程教學設計的一般程序
2.1 學習任務分析。學習任務分析即學習需要分析,這是教學設計模式中首先要進行的內容,它是指學習者目前的學習狀態(教學問題的起始狀態)水平與期望達到的學習狀態(教學問題的終態)水平之間的差距分析。期望達到的學習狀態主要是由教學大綱和學習內容所決定的。教師通過從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面對教學大綱進行分析,以明確某一知識點的學習任務,即學生學什么。
2.2 教材內容分析。教材內容是教師完成教學任務、實現教學目標的主要載體,教材內容的分析是教學設計的基礎。對教材內容的分析,就是要明確教師教什么、所教內容在整個物理教學中的地位與作用、這部分知識發生、發展的過程、與其他知識之間的聯系、在社會生活、生產和科學技術中的應用、培養和提高學生的科學素養所具有的功能和價值、知識教學的深度、廣度、重點、難點以及可以利用的教學資源(如實驗條件、課件、習題)等進行分析。
2.3 學生特征分析。學生特征分析主要是指學生在學習物理新內容之前的生活經驗和經歷。這些經驗和經歷將影響學生的物理學習,甚至在學習過程中會出現一些學習遷移現象。學生特征分析包括:了解學生原有的知識基礎、現有的學習能力、學習態度等。在教學設計中要堅持以學生為學習的中心,滿足學生的學習要求,從自己所教學生的實際出發分析,不僅要了解學生具有哪些影響學生學習的一般因素,具有哪些學習新知識所需要的初始知識技能,而且還要分析學生用原有的認知結構將會怎樣地去認識新的知識和對新內容的情感態度,了解學生在學習過程中哪些學生能適應,哪些學生不能適應,學生“應該做什么”、“能夠做什么”和“怎樣做”等。
篇13
現代社會發展對教育的深刻影響,促進了新課程標準的形式,加劇了中學物理教學的改革和不斷發展,素質教育則賦予了中學物理教育現代化更為深刻的含義。物理教育現代化是對傳統的物理教育體系的全面改革,并對物理教學設計產生極為深刻的影響。新課程中的物理教學設計,應要偏重于面向全體教學主體;著眼于教學主體的發展;照顧到教學主體的差異;注重教學主體的社會生活閱歷;強調教學主體學習的過程化和人性化;強調評價的多樣化和動態化;強調教學手段的現代化。
新課程中物理教學設計要對傳統的教學設計(如備課等)進行揚棄。拋起僅以教師經驗為基礎的教學設計,突破傳統教學的三個“中心”。改變教學設計中的教師講授多、學生活動少的內容。新課程中物理教學設計方案,是筆者在認識到教學過程為眾多要素而構成的復雜過程基礎上,結合新課程標準內容,從教學主體的“學習目標”、“學習條件”和“學習活動”及“學習評價”四個方面出發,提出了新的設計內容和偏重點。
二、方案的概述
新課程中物理教學設計主要圍繞教學主體的“學習目標”、“學習條件”和“學習活動”及“學習評價”四個大的方面進行構建。
(一)學習目標
圍繞“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”三個方面。首先要分析物理課程標準的知識體系和教學任務,要突破現有教材;結合分析高中教學主體的心理和生理差異,分析所面對的教學主體社會特點、學段知識水平、技能方法。再確定好教學的起點。最后,再從所面對的教學主體差異情況和當地現實問題進行補充教材,并設計出教學的三維目標,要突破教學主體學習目標的一致性。
學習目標的設計要能表現出與課程標準和學生實際情況符合程度高,其次可操作性要強。
(二)學習條件
從教學主體發展資源的處理和教學主體學習環境的創設兩個方面出發,進行學習條件的設計。
教學主體發展資源的處理,要有選擇地對教材內容進行增減,適當添加現代物理知識和生活現象、經驗,特別是聯系當地突出的工農生產和生活中最有物理特點相關應用和問題。在此基礎上,要進行實驗實例定位,準備所設計活動中的材料或實驗器材、圖片,適當增設以現代教育手段進行演示或引入兄弟學校同科教育相應內容,來補充教學主體活動中的不足。同時,作為教育工作者,自身的“言談舉止”、“師德風范”、“操作技能”、“板書板畫”、“閱歷經驗”等,都可依據教材、教學主體活動的需要進行重點的加以設計,以達到“以師為范”的目的。
(三)學習活動
學習活動的設計,要從既體現出教師對教學主體學習活動指導的范圍和有效成程,又要體現出教學活動主體的學習參與態度、廣度、深度,還要對教學活動參與者氣氛調控進行的設計。
教師對教學主體活動的指導,要能促成教學主體平等參與。針對教學主體不同學習活動,要指導及時,針對性要強;要采取誘思導疑的方法,一切聯系教學主體的社會閱歷和生活經驗,多以實例或實驗來代替說教。逐步在教學主體學習中形成從“實驗實例猜想分析”――“發現規律”――“運用規律于實際”這樣的思路。由于教學主體發展資源處理上已突破了教材,所以教師言行的準確度要高,結論形式要多樣,時時要用激勵性言語進行鼓勵。同時,針對不同班級在同一學習活動中,應有不同偏重點的設計,教師要對教學主體在學習活動中的共性困難或不足有對策設計,并能依據教學主體學習活動反饋的信息,設計留有一定時間和空間,進行處理和彌補,并在思想和心理上設計處理臨時意外的準備,比如在完成要求較嚴密的實驗、較危險的實驗、與生活習慣有沖突的概念等設計上。
針對教學主體參與學習活動的態度、廣度、深度,在活動內容設計上,要深挖標準、各種教材及眾多教學主體生存的自然和人文環境,采用現代教學媒體,利用各種方式,精心設計實驗和實例及活動,增添趣味性,增強實驗精確性和直觀性,突出實例的生活性、普遍性。要能引起全體教學主體對學習活動關注,促使教學主體參與活動的概率提高,增強教學主體參與活動的方式多樣化。在時間設計上,要堅持教學主體能獨立完成的事,教師不參與任何指導,不浪費每一分鐘;保證教學主體能充分利用每次活動的時間;在技能形成設計上,要突出教學主體質疑、論疑、釋疑的能力形成設計,逐步改變學生的“死書中學死知識”的習慣,形成“設想質疑――設計論證――小結釋疑”的物理研學方略。同時,要設計出對學生科學精神方面的培養,借助物理學史和其他相關科目的應用,逐步使教學活動成為有人性的活動。
學習活動的設計是教師教學設計中的關鍵環節,要估計指揮的有效范圍和程度,更要注重每位參與者的認識態度,認識廣度及深度。
(四)學習評價
學習評價的設計,主要從教學活動的三維目標及標準出發,堅持發展性原則,突破過分注重書本知識內容和形式的單一。要注重不同教學主體在知識、能力兩方面上都有所提高,且有機會表現并能受到激勵,教師始終如一地要堅持評價的人性化,使學生在情感方面有所豐富,在人文精神方面有所收獲和表現。
新課程改革倡導“立足過程,促進發展”為價值取向的評價,應體現于學習評價的設計上,使評價主體互動化,評價內容多元化,評價過程動態化。作為物理科的評價,要體現出學科特點,多采用測驗法、檔案袋法、自我評價法、專題作業法、觀察實踐法等方法,從口試、操作、實踐、答辯、觀察、分析、歸納等諸方面進行顯示,使物理教學評價來源于生活實踐,又回歸于生活實踐,建立以促成教學主體人性發展的物理評價。