开展家庭物理实验研究论文

2022-04-26

摘要:新课程提倡开发和利用丰富的物理实验资源,本文在分析物理实验资源开发现状的基础上,结合教学实践,提出了开发与利用物理实验资源的十条途径,并构建了共享物理实验资源的网络平台。关键词:物理实验;课程资源;新课程;开发和利用新课程倡导学生“自主、合作、探究”的学习方式,这对物理实验资源的开发和利用提出了新的要求。今天小编给大家找来了《开展家庭物理实验研究论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

开展家庭物理实验研究论文 篇1:

利用导学案开展初中物理家庭小实验的研究

摘要:在课堂教学中,运用高质量导学案,能够充分发挥学生的主体地位和教师的主导作用,有效引导学生的自学,有助于高效课堂的创设.利用导学案开展初中物理家庭小实验的研究,结合教学实践对初中物理导学案的设计和运用中应注意的问题进行阐述,以期对一线教师有所帮助.

关键词:初中物理;导学案;物理实验;教学改革

1前言

物理学是一门以实验作为基础的学科,探究学习是物理教学中的一种主要学习方式,物理新授课的教学大多数都要围绕实验展开,学校教育中良好教育效果的取得,离不开学生在家里延伸学习的配合,如果能布置既有趣味,又对学生学习大有帮助的家庭实验,应该会大大提高学生的学习物理的兴趣和学习积极性.

导学案是在充分尊重学生主体地位的前提下,教师根据教学内容,依据学生的认知规律,通过个人或集体研究设计,为促进学生自主、合作、探究性学习,帮助学生主动建构知识而编制的师生共用的教学合一的学习方案.其实质是教师用以帮助学生掌握教材内容,提高学生学习效率,沟通学与教的一种重要媒介.利用导学案开展初中物理家庭小实验,可以充分发挥学生在学习中的积极性、主动性和创造性.

2利用导学案开展家庭物理小实验的必要性和意义

目前初中生接触到的物理实验主要是课堂上的演示实验和实验室的学生实验,如果没有老师引导,较少的同学会开展家庭物理小实验,而在校内开展的物理实验,由于实验花费时间长、实验器材的局限性等原因,导致实验现象不一定明显,学生观察实验不透彻到位,有时还会出现实验失败的现象.很多都值得学生回家后寻找合适的器材一探究竟.

利用导学案引导学生开展家庭物理小实验,实际上就是将课堂教学延伸到了课外,好处应该很多.对学生理解物理知识,掌握物理知识大有益处,对激发学生学习兴趣,培养学生的实验观察能力和实际动手操作的能力也有好处.也便于让学生体验成功的喜悦,激发学生的学习热情,真正的让学生作学习的主人.既丰富了学生的课后学习生活,也对学生掌握物理知识有直接的作用.

3利用导学案开展初中生家庭物理小实验的研究

31利用导学案开展初中生家庭物理小实验的开展原则

初中生毕竟刚正式接触物理,没有较强的科学探究能力.开始尝试时可以帮助学生设计部分探究环节.在苏科版物理教材8年级上册的序言中,便指出物理科学探究的要素是:1、提出问题.2、作出猜想和假设.3、设计实验与制定计划.4、进行实验与收集证据.5、分析与论证.6、评估.7、交流与合作.在这一系列的科学探究环节中,老师可以有意识地明确提出探究问题,罗列出不止一种探究的假设,给出具体的制定计划和设计实验思路,然后布置学生,回家做家庭小实验的任务,回家开展之后,来校交流.也就是初期的时候可以引导学生体验家庭物理小实验,然后逐步放开手,等待学生熟悉了一定的科学探究实验之后,了解了科学探究过程,发现物理科学探究并没有那么遥远和陌生,完全可以自己体验和开展,并且其乐无穷.

这样一来,就将学生探究的重点放在了进行实验、收集证据、分析与论证和来到了学校之后的反馈交流环节上.这样做可以充分的让中学生体验到他们之前并不熟悉的物理科学探究过程,这在8年级上学期开展家庭物理小实验尤为合适.

32利用導学案开展初中生家庭物理小实验的注意事项

321实验前的注意事项

物理教师在提出开展家庭物理小实验时可指出只要突出探究实验的重点环节即可,不一定每次对科学探究全部要素都面面俱到.在设计导学案的时候尽可能考虑到实验的特点和难点,在导学案中设有阶梯,有自由发挥的空间,不一定都有标准答案,关键学生要有收获.尽可能的使这个家庭物理小实验的探究过程更自然更流畅,尽可能的减少让学生觉得畏难的想法.

322操作上的注意事项

首先是对学生在开展所有家庭物理小实验的安全事项的强调.其次,实验的教育价值与仪器的复杂性成反比,学生自制的仪器,虽然经常出毛病,但它却会比用仔细调节好的仪器能学到更多的东西——麦克斯韦.可见实验结构能减则减,最好取材方便,制作简单.物理教师利用导学案引导学生进行家庭物理小实验,突出了学生学习的主体地位,也尊重了学生,相信了学生的学习能力.这样一来,教师成为学生学习的组织者和引领者,发挥学生的主观能动作用.家庭小实验进展的情况,得与失,也可以和学生一起分享交流.

323实验后来校交流的注意事项

学生利用导学案开展初中生家庭物理小实验后,物理教师应及时与学生交流,物理老师在校对于学生的学习贵在引导和启发,应该有意识地培养学生实验的探究意识,提高学生的实验探究能力和物理思维能力.初中生的探究活动不同于科学家的探究活动,提高学生的实验探究能力,老师需要合理地提出自己的建议,并且正确客观地评价学生的探究结果.特别是要根据每次的具体学习内容和不同学生的实际情况,对学生所进行物理实验的探究有所肯定.

4利用六字要诀三环节导学案开展初中生家庭物理小实验范例

41“六字要诀三环节”导学案

“六字要诀三环节”的导学案教学方式先学后教 是苏州临湖实验中学独创的教学模式,日益受到教育界的关注和认可,其优秀经验正在进行推广.具体说来就是利用导学案的良好设计帮助学生理解物理问题,了解实验中的物理学原理.每一份导学案中均有问、思、悟、探、看和练这六部分,并将这六部分中两两组合形成三个环节.比如问与探、看与思、悟与练.或者:看与问、探与悟、练与思……基于这个想法,我展开了开展初中物理家庭小实验的构想.

42实验举例

实验名称:重力的方向

实验时间:××年××月××日

【实验目标】

1.能想办法了解重力的方向;

2.会用适当的器材显示重力的方向;

3.知道在地球表面重力的准确方向;

【重点难点】

实验器材的合理使用与重力方向的总结表达

【实验过程】

一、问与探

问:

1.你能感受到重力的存在吗?

2.怎样证明在地球表面重力是存在的呢?

3.你觉得重力的方向是固定的吗?

4.你有自己的办法能显示出重力的方向是怎样的吗?

探:

探究实验:探究重力的方向是怎样的.

实验器材:硬纸板(例如蛋糕盒盖)、两根一次性筷子、棉线、橡皮泥(或面团)

实验方法:1.将两根一次性筷子的端点附近用棉线捆绑成直角,绑紧.

2.将硬纸板(例如蛋糕盒盖)钻一个小孔,恰好能插入一次性筷子.

3.在悬空的那根筷子的非捆绑一端系上一段长度合适的带橡皮泥(或面团)小球的棉线.如图1所示.长度以不触碰到硬纸板为宜.4.各部位固定完毕后将装置放在桌面上,观察小球.

5.如图缓慢抬起硬纸板的一端,待小球稳定时观察并与之前对比.

二、悟与思

悟:

1.是不是纸板、棉线、小球和一次性筷子都受重力作用呢?

2.整套装置中我们在研究谁的重力方向呢?

思:

1.橡皮泥(或面团)小球的重力方向如何?

2.怎样说明这一点?

三、看与练

看:

找来透明玻璃水杯,装入约半杯水.放在上图系小球的悬绳旁,待水面稳定时观察水面与悬绳的位置关系,可借助仪器验证你的想法.改变硬纸板一端离开桌面的倾角α,重复上述实验.

你有什么想法吗?在这个实验中你都碰到了什么困难?

现在你觉得小球的重力方向是怎样的?怎样描述合适?这个结论有代表性吗?其他物体的重力方向是不是也这样呢?

练:

你能自制一个水平仪,用它检验桌面和窗台是否水平吗?(请简要写出所用器材,检验的方法及原理,可画图.)

5结論

学习物理知识应该有培养物理思维并服务于生活的意识,利用导学案开展中学生家庭物理小实验更是一种教与学的互动形式,也是物理有效教学的课后延伸.只有教师用心指导,加强实验前后的交流,关怀学生成长,开展初中生家庭物理小实验才能取得丰硕的成果.

参考文献:

[1]黄忠元导学案在初中物理教学中的应用[J].学子·教育新理念,2014,Vol 9:73.

[2]居树山浅谈初中物理导学案的设计与运用[J].文理导航,2011,Vol1:31.

[3]陈炜嵘.学案导学模式下初中物理实验教学初探[J] .湖南中学物理,2011,Vol7:52-54.

[4]郑金洲.案例教学指南[M].上海:华东师范大学出版社,2002.

作者:余婷婷

开展家庭物理实验研究论文 篇2:

新课程背景下高中物理实验资源的开发

摘要:新课程提倡开发和利用丰富的物理实验资源,本文在分析物理实验资源开发现状的基础上,结合教学实践,提出了开发与利用物理实验资源的十条途径,并构建了共享物理实验资源的网络平台。

关键词:物理实验;课程资源;新课程;开发和利用

新课程倡导学生“自主、合作、探究”的学习方式,这对物理实验资源的开发和利用提出了新的要求。下面结合笔者的实践,就物理实验资源的开发和利用作一粗浅的探讨,供同行参考。

1 物理实验资源的界定及分类

要开发和利用物理实验资源,就应明确物理实验资源的含义,建立物理实验资源的分析框架,以便对物理实验资源进行分类,规划开发和利用的渠道。

1.1 物理实验资源的界定

物理实验资源是指有利于实现物理教学目标,在实验教学设计、实施和评价过程中可利用的各种资源的总和。包括物质的,人力的;校内的,校外的;传统的教材、图书馆和现代信息网络等。

1.2 物理实验资源分类

按照不同的标准对物理实验资源可以进行不同的分类。如:按功能特点分,可分为素材性物理实验资源和条件性物理实验资源;按空间分布分,可分为校内物理实验资源和校外物理实验资源等;按呈现方式分类,可分为实物物理实验资源、文本物理实验资源、信息化物理实验资源等。应指出的是,不管按何种方式分,分类都是相对的,现实中的物理实验资源并无明显的界限,它们是互相交叉的。

2 物理实验资源开发与利用的现状

2.1 现有实验资源满足不了新课程需要

根据《普通高中物理课程标准》,物理新教材选编了大量的物理实验,它体现了物理是以实验为基础的特点,也突出了科学探究的物理新课程理念。但学校现有物理仪器是按照旧教材配备的,满足不了新课程背景下数量繁多、形式多变、探究性的物理实验教学的要求。

2.2 物理实验室资源使用效率不高

实验室的仪器、模型只用于教材上有限的演示实验和学生实验,使用率不高,学生在实验室内活动的时间少,探究学习机会更少。此外物理实验往往与生活脱节,可供学生参与的课外实验不多。

2.3 忽视课堂中动态生成的实验资源

课堂实验教学中,学生或教师的一个错误,不同意见的碰撞、突发性事件等,这很可能是一个不可多得的实验资源。但这常常会打破教学预设,有时可能会使教学计划无法及时完成,或让教师处于尴尬的境地。因此,很多老师常常忽视课堂中可动态生成实验资源的开发,而且当可动态生成的实验资源出现时,也尽量回避,这其实反映了教师的课堂观、学生观有待改进。

2.4 忽视信息化物理实验资源的开发

物理实验资源不仅仅是仪器、设备等硬资源,还包括多媒体技术、计算机技术、网络信息技术等先进教学技术提供的软资源。

2.5 学生呼唤丰富的物理实验资源

我们对本校927名高一学生进行调查后发现,绝大多数学生对物理实验很感兴趣。88.7%的学生希望教师尽量多做演示实验,82.6%的学生喜欢探究性实验,79.5%的学生希望学校能进一步增加探究物理实验室的实验项目,延长探究物理实验室的开放时间。

3 物理实验资源开发与利用的途径

3.1 从生活用品和学习用品中开发物理实验资源

“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”是已故著名物理教育家朱正元教授的名言。利用学生身边的物品和器具做实验,不但具有简便、直观等优点,而且有利于学生动手,发展学生的实验技能,培养学生的创新意识。

案例:欹器

在《重力 基本相互作用》一节的教学中,教师可向学生介绍我国古居民在生产实践中创造的欹器。欹器的制作是利用了质量不均匀物体重心变化的原理。教师介绍完原理后可用PPT打出故宫博物院里陈设的1895年“光绪御制”铜质鎏金欹器照片,并向学生展示用一次性纸杯自制的欹器,学生想不到这么奇妙的欹器还能自制,兴趣一下子被激发起来了,这时教师顺势向学生介绍欹器的制作方法,让同学们课后去自制。

除了日常生活用品,学生身边的学习用品,如笔、尺、透明胶、橡皮等都可以作为实验资源。

3.2 利用玩具开发物理实验资源

许多玩具是利用物理原理制成的,具有“新”、“奇”、“美”、“疑”、“趣”的特点,恰当地把玩具运用于教学,可以提高学生学习的兴趣,有助于培养学生的观察、分析和创新能力。

案例:电离子魔幻球

现在有些礼品商店有一种电离子魔幻球,外观是高强度材料制作的玻璃球壳,玻璃球中央是一黑色球状电极。通电后,在电板上出现呈辐射状的辉光,绚丽多彩,光芒四射,当用手触摸球壳时能产生明亮的弧线,这些弧线扭向手指并跟随着手指移动起舞极富动感。在教学中可把电离子魔幻球作为教具在绪论课或电场新课中演示,可取得很好的效果。

3.3 从人体体验中开发物理实验资源

物理是一门实验学科,把人体尤其是自己作为实验资源,有利于让学生体验到实验探究的乐趣和学习成功的喜悦,并使学生热爱探究的情感得到培养。

案例:手是性能优异的传感器

我们的手其实是一个性能优异的传感器,在进行摩擦力的新课教学中,可以让学生把手放在桌上,手压桌面并拖动手,感受在手压桌面施力不同时摩擦力的大小和方向,从而体会摩擦力产生的条件。

另外,判断传送带上物体的静摩擦力的方向是教学中的一大难点,究其原因是多个方面的,但我认为学生缺少体验是一个重要的方面。对此,可让学生拿出自己最重的一本书(如:汉语大词典),体验当手平放并匀速、变速运动以及当手斜放并匀速、变速运动时,手和词典的相对运动趋势,可以轻松地判断出静摩擦力的方向。

3.4 从实验室器材中开发物理实验资源

物理实验室有丰富的实验器材,我们要最大限度地利用实验室现有的器材,改进实验或开发新的实验。开放实验室,有条件的话要建立探究物理实验室,鼓励学生主动做课外实验,培养学生的实践能力和创新精神。

案例:圆锥体“上”滚实验的改进

圆锥体“上”滚实验是一个非常好的实验,它既能引起学生对物理的极大兴趣,又能给学生留下悬念。但这一实验的器材是由厂家生产的,有的学生怀疑器材内有机关,尤其是那个圆锥体,学生会觉得是否是用什么特殊材料制成的?对此,我们可对这个实验进行改进,圆锥体用两个大号可乐瓶的前面部分对接组成,滚动的轨道可用普通铁棒架在几本书上做成。

3.5 从课外科技活动中开发物理实验资源

物理教学应当是开放的,培养学生的科学素养仅仅依靠课堂是不够的,应当向课外延伸。我校物理组开展“牛顿杯”科技活动已有十二年历史,在活动开展的过程中积累了不少经验,逐步形成了纸张搭桥系统、水火箭系列、鸡蛋系列、孔明灯系列、物理知识表演系列、创造发明系列等深受学生喜欢的系列课外科技活动。通过科技活动,学生开阔了视野,发挥了自己的特长,培养了创新的意识和实践能力。

案例:废纸桥模制作

报纸在我们的眼中是很“脆弱”的,事实一定如此吗?我们组织了废纸桥模制作比赛,要求学生用100张废旧报纸做一座桥模,比赛谁做的能承受更大的压力?结果一位同学做的桥模竟能承受一位女同学的体重。

3.6 从媒体中收集信息化物理实验资源

信息化物理实验资源是指师生在教学中可以利用的各种信息物理实验资料。这些资料主要来自图书报刊、音像资料、广播、电视和网络等。因此,学校图书馆要增加科普读物、专业书籍、报刊的种类和数量,扩大音像资料和计算机多媒体教学软件的收藏量。另外,电视也是一个重要的实验资源来源渠道,这需要我们做有心人,当有好的有关物理实验资料时,立即把资料录下来。

值得指出的是,随着网络的普及以及网络内容的日益丰富,网络已经成为信息化物理实验资源的重要来源。可以收集到的文本、录像、课件等多样化的信息化物理实验资源。

3.7 利用现代信息技术开发信息化物理实验资源

实物仪器的实验虽然能够满足教学的一定需求,但不能完全满足教学中实验的要求,如:教学中涉及到的实验种类繁多,并不是所有的学校都能够提供所有的实验所要求的条件。这时虚拟实验系统就能很好地解决这一问题。

虚拟实验系统是应用虚拟现实技术来仿真实际物理实验的计算机应用系统。虚拟实验系统的开发平台可分为通用开发平台和专用开发平台两种,通用开发平台常见的有authorware和flash,缺点是要做出高水平的虚拟实验系统需要开发者具有较高的编程水平,专用开发平台有金华科仿真物理实验室等,缺点是有些实验不能仿真。笔者曾用authorware和3dmax 开发成功一套高中物理学生实验系列网络课件,该课件获全国第三屇计算机多媒体与网络物理教学研究成果评比一等奖。

利用信息技术开发信息化物理实验资源还有一个重要的方面是数字信息系统实验室(DIS),在高中教学中引入DIS必将会对课堂教学带来深刻的变化,促进信息技术与物理学科教学的整合。

3.8 捕捉动态生成的物理实验资源

在课堂教学中,动态生成的实验资源,是十分宝贵的。教师要善于捕捉、放大教学过程中动态生成的瞬间,并有效地加以利用。

案例:谁先到达终点以下一道习题,学生错误率很高。实践表明,要提高答题正确率,除了教师要给学生讲清讲透外,把这一习题的情景用实验演示出来,学生答对率就大大提高了。

如图1,甲球以初速度v0沿光滑水平面运动,乙球以初速度v0开始沿光滑凹形曲面运动,凹形曲面的初、末端在同一水平面上,且凹形曲面与水平面的水平长度相等,则它们滑行的时间相比( )

A.甲较长 B.乙较长

C.相等 D.无法确定

3.9 开发校本课程充实物理实验资源

开发适合本地本校乃至每个学生需要的课程资源,是新课改对于学校和教师的必然要求。鉴于此,针对不同的学生,可根据学生的情况,开设不同类型的校本课程。对于喜欢动手的学生我校开设了“探究性物理实验”的校本课程。

我校的“探究性物理实验”校本课程,主要包括以下几个板块:

(1)测量类实验;

(2)探究类实验;

(3)设计制作类实验;

(4)社会实践与科技参观。

在校本课程的实施过程中,我们发现学生的智慧是无穷的,尤其在设计制作类实验的教学中更为突出。

3.10 利用社区、家庭资源开发物理实验资源

物理来源于生活,又应用于生活。社区、家庭中有大量的与物理教学相关的课程资源,如果我们能够合理利用,对激发学生的学习兴趣,拓展学生的知识面大有好处,甚至影响学生对高校专业的选择。

4 结束语

新课程为开发实验资源提供了一个富有弹性的平台和广阔的发展空间。从这里起飞,我们将在课程改革的这片蓝天上自由翱翔。

参考文献:

[1]张文军.高中课程资源开发和利用的实践智慧.高等教育出版社,2005年3月

[2]张大钧.教育心理学.人民教育出版社,2004年4月

[3]陶洪.物理实验论.广西教育出版社,1996年12月

[4]陈勇刚.在物理实验教学中培养创造性思维.物理教学,2002年3月

[5]王爱生等.挖掘生活资源改进物理实验和教具制作的研究.物理教师,2005年12月;

[6]玩具在中师物理实验中的教育功能.http://ygyz.net/wl/Article/ShowArticle.asp?ArticleID=133

(栏目编辑王柏庐)

作者:陈勇刚

开展家庭物理实验研究论文 篇3:

初中物理实验教学与学生创新能力的培养策略探究

摘 要:在初中物理实验教学过程中,教师要善于借助实验教学来培养、发展学生创新能力,这不仅是初中物理教学的基本目标所在,也是实验育人的重要体现。在具体实验教学中,教师要改进实验教学方式,促使学生在接受物理知识的同时还能有效地提升其创新创造能力,这也是广大初中物理教师深入思考的课题。文章主要从改演示实验为学生分组探究实验,改验证性实验为探索性实验,开展实验设计,以及增强实验改进四个方面论述初中物理实验教学与学生创新能力的培养路径。

关键词:初中物理;实验教学;创新能力;培养策略

一、 引言

物理学科本身就是一门以实验作为基础教学的综合性自然学科,通过物理实验教学,不仅有助于帮助学生获取更多物理知识,使其对物理规律、物理现象、物理概念等形成牢固印象,还能够促进学生自身创新创造能力的培养与锻炼。随着新课程标准不断深化,初中物理实验教学的要求也在不断提高,为了更好地通过物理实验教学培养学生的创新能力,教师要善于转表教学思路,尽可能多地为学生创造实验条件与实验机会,同时以实验设计、改进等问题作为教学线索,真正落实物理实验教学与学生创新能力培养之间的相互结合。

二、 改演示实验为探究实验

初中阶段的学生思维能力仍旧以直观、具体的形象思维为主,对直观、具体、形象的事物他们也更容易燃起兴趣,且更易于接受。结合这一认知特点,教师在开展实验教学时,可以选取实验现象明显且易于操作探究的实验组织学生进行分组合作探究,将传统实验教学中的演示实验转变为学生探究实验,促使学生能够在自主探究中达到不同层次的创新能力培养目标。从另一角度上说,教师在组织学生开展探究实验时,不应过多干涉学生在实验仪器选取、操作、实验现象观察,以及实验故障排除等一系列实验环节,不过为了更好指导其完成实验探索,可以基于教材知识为学生选取合适的、需要探索的问题作为实验内容,辅以具有针对性、启发性的问题串或问题链充分渗透创新能力培养。

以“组装电路”这一探究实验为例,教师在学生开始组装电路前,可以先提出这样一个问题:“如果在一个电路中要有两个小灯泡,并且两个小灯泡都能发光,组装什么样的电路能够实现这一要求?”在教师的问题提示下,学生则可以先自主绘制电路图,接着运用手边的实验器材进行电路组装。学生探究思考与组装电路过程当中,教师可以在课堂上走动巡视,观察学生的学习状态,及时了解学生的实验进度。当小灯泡真的在学生组装的电路中发光后,他们的探究积极性也会持续高涨。探究实验过后,教师可以鼓励不同小组的学生展示本组的电路图,为大家分享实验思路与实验成果。结合不同学生所组装的电路,教师可以引导学生思考,不同连接方式之间的区别是什么?何为串联电路?何为并联电路?哪几条线是并联电路的干路与支路?如果在原有的电路中在增加两个开关,能否保持原有电路连接方式不变?是否还能够探究串联、并联电路的不同之处?与传统的实验课堂教师演示实验相比,学生自主探究实验更有助于调动学生的探究学习积极性,大多数学生在实验中主动参与、自觉探究,能够使其在获取知识的同时促进自身创新意识与动手能力的提升。并且在教师设计的探究问题中,学生实验目的进一步明确,实验结束后,无论是实验的设计思想,还是通过探究实验所揭示的物理结论,学生都能过形成深刻的印象与认识。

三、 改验证性实验为探索性实验

在探索性实验当中,学生可以运用自身所掌握的物理知识,在原有的实验基础之上发展其理性、批判性思维,通过科学的综合分析过程进一步获取物理知识,十分有益于学生创新能力的培养与发展。从这一角度上看,教师在初中物理实验教学工作中可以积极地将验证性实验改为探索性实验,以此促进学生创新能力的提升。探索性实验过程中,学生基本处于一种主动探索的学习状态,并且学生要通过主动性的思考与讨论来实现探索性实验目标。在实验内容的选择上,教师要注意以下两点:其一,探索性实验内容应当为初中物理课程中的核心知识所在,且经过实验教学可培养学生综合学科素质,有利于发展其学科思维;其二,实验难度不应过大,要符合初中学生的年龄特点与认知水平。

以“探究电流与电压电阻的关系”实验为例,实验开始之前,教师可以先启发学生猜想电流与电压、电阻之间是否存在相关关系?通过什么样的实验内容探索其中的关系呢?由于实验要探究电流与电压、电流与电阻之间的关系,但在同一电路中同时存在着电压与电阻两个变量,要研究其关系,实验过程就要控制变量,那么如何控制变量呢?在这一问题的指引下,学生开展探索“保持电阻一定,改变电压”以及“保持电压一定,改变电阻”这两个实验问题的解决方案。至此,探索性实验目的进一步清晰,学生则可以结合自身所掌握的物理理论知识设计实验方案。例如,改变电压可以通过电压可调试电源改变电压或者串联滑动电阻器实现;而改变电阻则可以通过串联电阻箱、串联小灯泡、串联定值电阻或更换定值电阻等。控制变量的探索性方案设定完成后,教师则可以鼓励学生绘制实验电路图,自主组装电路并统计分析实验数据的方式来综合探索探究电流与电压电阻之间的关系。实验过程中,学生也难免出现相应的失误或错误,如电流与电阻并不成反比、电流表没示数、换上一个大的定值电阻后,电压表示数不变……此时,教师也可以积极地利用好这类错误资源,鼓励学生进一步回顾整体的实验过程,使其思考实验设计是否合理、操作过程是否科学、数据是否可靠等,以此培养学生勇于发现错误与疏漏,尊重客观数据与物理规律的科学态度。借助探索性实验,学生能够在实验中大胆猜想、独立思考,并且通过实验来否定或者修正不完善的物理猜想,有助于增强学生解决物理问题的勇气与信心,培养其批判精神与创新创造能力,而当他们真正获得实验成功,探索出物理原理与物理规律后,学生也会被物理科学精神所折服,使其从心灵深處产生对科学工作者坚韧不拔、锲而不舍的顽强探索精神的敬佩,从而真正爱上物理。

四、 开展实验设计激发创新意识

当前初中物理教材中的实验大多属于测量、验证,以及训练类实验,更注重考察、训练学生对基本物理实验仪器设备的操作能力、掌握对具体物理量的测定方法,以及通过实验操作来巩固物理理论知识所学,在探索性、设计性实验上的涉及普遍较少。针对这一现状,教师则可以对教材中的学生实验加以改进,鼓励学生从依照教材做实验逐渐地过渡到能做部分实验设计,指导其自行选用实验仪器设备,并善于在各种实验素材中做出取舍,有效地发展学生物理分析、物理表达等综合学科素质。

以“影响浮力大小的因素”实验教学为例,教师可以将先引导学生猜测物体所受到的浮力有可能与哪些因素有关。在教师的问题指导下,有的学生表示,浮力大小可能与物体的密度有关,木块与石头之间的密度不同,所以木块能够漂浮于水面,但是石头却会沉入水底;有的学生则从大的铁船会浮在水面上,但是小的铁块却会沉到水底这一现象总结浮力大小可能与物体的体积有关;也有的学生表示,当液体的密度发生变化时也会影响浮力大小,比如人在水里会下沉,但在死海中会浮在海面上;还有的学生则通过教师的“塑料瓶浸入”演示实验获得猜想,浮力可能与物体浸入液体的深度有关,当塑料瓶浸入的深度越大时,所能够感受到的浮力也越大……在学生们所提出的猜想中,教师也可以鼓励学生选择自己所感兴趣的推测自主设计相应实验方案加以验证或反驳。例如,有的学生分别将铝块分别浸入液体的较浅处、较深处、完全浸没等位置,弹簧测力计的读数依次变化,所以得到结论,浮力与深度有关;但当这组学生提出了这一实验结论后,则有另外的学生反驳,并指出在这一实验设计中并没有控制好浸入体积的不变,所以实验结论是有问题的。而在改进实验中,将一块长方体木块分别以横放、竖放的方式,分别浸入水中二分之一以及完全浸入不同深度时,发现当控制物体浸入液体体积不变,只改变浸入深度时,所测得的浮力是相等的,由此可知浮力大小与深度无关……在整体的自主实验过程当中,教师将实验课堂完全交由学生,因势利导,对学生标新立异、独树一帜的看法表示肯定与支持,并且鼓励他们运用自身物理思维去思考、探索、验证、反驳。这种开放式的自主实验课堂自由度大、自主性强,不仅能够提升学生们的实验效果,自主实验以其富有趣味性、辩证性,以及探索性的教学氛围更能发挥出培养学生创新精神与创新能力的独特功能及作用。

五、 改进实验培养学生创新能力

在初中物理实验中,不乏实验现象不明显或者数据不易处理、操作相对复杂的实验。此时,教师则可以先引导学生对原有的实验内容进行分析,找出其不足之处,接着再鼓励其进行实验改进,以自身的物理创新能力设计更加科学合理的方案。此时,改进实验的物理教学模式也能够进一步激励学生创新。值得注意的是,在改进实验的过程当中学生的分析与设计不可能是尽善尽美的,故而在实验评价、学生评价等环节中,教师不可过多地关注实验结果。只要学生体现了不唯书本、不唯教材、勇于批判的创新精神,教师都应当给予及时的肯定与鼓励。

以“探究摩擦力的大小与什么有关”这一学生实验为例,试验中学生要完成如下几个任务:其一运用控制变量的方法完成实验探究;其二结合实验设计科学选择实验仪器并组装好实验的装置;其三明确摩擦力大小如何测;其四,设计收集数据表格。在具体的实验过程中,教师要指导学生分析实验步骤是否合理,实验过程中的相关注意事项等问题。结合学生都有可能出现的情况,教师则可以明确指出,并启发学生思考如何进行实验改进。如每次实验中所产生的误差都有可能影响最后的实验结论,那么在这一实验中要如何减小实验误差呢?基于教师提示,学生不禁思索产生误差的主要原因是什么?要怎么才能实现“匀速拉动小滑块”?是否可以对实验装置进行改良?经过充分的思考与讨论,有学生提出,可以将弹簧测力计固定于一侧,其水平拉力方向与实验所需要使用到的小滑块前进方向保持一致;于整体实验装置下方垫上木板、钢板等器具,那么实验过程中只需要缓慢、匀速移动下方的木板、钢板就能够将“匀速拉动小滑块”的实验问题转化为“匀速拉动木块”,并且与前者相比,后者更容易控制、实现。在实验方案的改进中,学生能够对问题进行思考、推测,再亲手实验、观察并思考,不仅有效地提升了他们的问题解决能力,在实验优化改进情境下,学生自身创新思维也得到良好启发,切实提升了他们的创新创造能力。

六、 结语

综上,初中物理实验教学中,教师要加强实验教学创新优化,注重学生创新能力的培养,并积极发扬创新创造精神,落实实验育人的功能与作用。

参考文献:

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作者简介:

李彩霞,甘肃省白银市,甘肃省白银市靖远县三滩中学。

作者:李彩霞

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