运用实验验证法进行初中物理习题讲评的实践点滴

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  习题讲评是初中物理教学中不可或缺的重要一环,它可以充分帮助学生深化对于物理知识的理解,从而对于学生的物理学习起到矫正、巩固、补充以及发展的积极作用.然而如果在习题讲评中仅仅停留在“就题讲题”和“照本宣科”上,教师滔滔不绝、学生静坐倾听,则习题讲评课的效率必然低下,认知上的偏差和错误难以得到根本上的纠正,不利于学生物理学习水平的切实发展.在讲评过程中采用实验验证法,在讲评后适时适当地驻足停留,引导学生以实验的方法对物理问题的答案进行检验,将原本单一的校对过程转变为一个创造和拓展的过程,能够最大限度地提高讲评课堂效率,提升了学生参与讲评的兴趣和热情,培养了学生实事求是的物理学习态度以及自我反思的物理学习方法.本文谨以笔者在运用实验验证法进行初中物理习题讲评方面的一些尝试与思考,将点滴体会赘述如下.
  1学会归因——在实验中自纠
  学生在进行物理习题解答的过程中,难免发生这样或者那样的错误.对于这些错误,要引导学生找到错误发生的根源,从而在根本上纠正错误,避免类似错误的重复发生.在这一方面,组织学生进行实验验证,通过实验进行自查自纠,可以发挥较为理想的习题讲评效果.在实验操作的直观映照下,学生不会找各种客观理由来搪塞,更有效地克服了归因不准确、归因不合理的缺陷;引导学生结合实验现实共同分析研究,配以教师的点拨、指引和补充,从而及时进行针对性的强化练习,提升习题讲评实效.
  案例1如图1所示,当圆筒A中的水在一个标准大气压下沸腾一段时间后,圆筒B中水的温度如何?继续加热,B中的水会沸腾吗?为什么?
  本题综合了传导、汽化、沸点等知识,具有一定的难度.学生在解答时,由于想当然的缘故,会认为当A中的水沸腾时,温度将保持在100 ℃;B中的水与A中的水温度同为100 ℃,达到热平衡时.这样B内、外的水会停止热传递,尽管B中的水达到沸点,但不能继续吸热,因此不会沸腾.教师组织学生根据题意进行实验验证,发现A中的水沸腾了很长时间,但B中的水温总是低于A中的水温,并不是大家认为的都会达到100 ℃,当然B中的水就不会沸腾了.通过实验对比进行归因,学生对于结论的理解就更加透彻了,也能正确地运用热学知识解释这一现象,避免了后继练习中“想当然”错误的反复发生,培养了学生实事求是的科学态度.
  2学会厘清——在实验中解惑
  通过物理实验澄清学生解答习题中的困惑,帮助学生厘清一些容易混淆的物理问题,是实验验证法在习题讲评中不可替代的重要作用之一.由于生活经验和物理知识之间的认知冲突,学生往往容易形成似是而非的模糊印记,往往在习题演练中体现出来,这样就会产生种种“未必如此”的疑问和困惑.让学生以实验来进行验证,用实验现实来帮助学生确认“真相”,比教师单纯地机械讲解和反复强调,更容易促进学生明晰认知印象,发挥厘清偏差的理想功效.
  案例2在分析汽车受力情况时,学生往往对牵引力的施力物体回答不清,他们会固执地认为:“汽车前进的动力是发动机.”“所以没有发动机,汽车不能前进.”
  学生出现这一问题的根源在于受到物理知识与生活常识之间的互相干扰,使他们形成思维定势,即“摩擦力就是阻力 ”. 针对这种思维定势, 教师设计了如下实
  能力,中学物理、化学等自然学科对学生的培养很重要.学生动手能力的培养与锻炼,可以协调学生各个方面的均衡发展,激发学生学习的兴趣,实验是培养学生动手能力的好方法之一.实验不但可以促成学生大脑的思维,还能使学生在做事学习过程中养成严谨的习惯,使学生考虑问题更加全面具体、思维更加活跃,可以激发学生探究思维的能力,促进探究思维的发展.
  通过实验的教学与实践,学生各个方面能力得到了发展,学生敢于动手,敢于发表自己的见解,敢于提出问题,敢于对学习过程中遇到的问题、现象提出自己的质疑,敢于与教师、同学产生思维的碰撞,开放了学生的思维与意识,学生对学习知识更加感兴趣,让学生真正成为学习的主人.
  改进物理实验教学是物理教学的需要,是现代教育的需要,是社会发展的需要,关键是培养人才的需要.随着中国军事、航天、空间等技术的迅猛发展,对人才的需求很大.让我们共同努力,共同探究,找到更多更好的能够服务于中学物理的教学方法,我们任重而道远.验,用线将一辆玩具汽车悬挂起来离开课桌桌面,给它上足发条,此时车轮转动但位置没有改变;再将汽车放在桌面上,发现汽车向前运动.教师指导学生根据实验现象展开分析,思考两个现象分别说明了什么?帮助学生在感性认识的基础上理解牵引力实质上就是主动轮所受到的向前的静摩擦力,理解施力物体其实是桌面.教师继而通过画出运动趋势图(如图2所示),使学生真正厘清牵引力、摩擦力两者之间的联系和区别,扭转“只要是摩擦力,就一定是阻力”这一认知上的痼疾.
  3学会缜密——在实验中检验
  在解答物理问题的过程中,学生容易满足于答案的获得,而忽视对于答案合理性的审视和检验.这种现象表面上是学生心理年龄的制约,实际上是学生物理学习中慎密科学态度的缺失.在习题讲评过程中,仅仅依靠教师的分析和纠正,是难以真正唤起学生物理思维的缜密性;通过实验验证,让物理习题中的一些细节在实验中凸显,经过教师指导让学生聚焦在这些细节上并由此展开思考和讨论,才能有效地培养学生谨慎的、全面的物理习题解答习惯,提升习题讲评中对于学生科学态度的促进作用.
  案例3如图3所示,一个弯曲的杠杆,O处用一根细线吊起,AO=BC,且AO⊥OB,OB⊥BC.在A处挂一重物G,若在B处施加一个最小的使杠杆平衡在原位置的力,则这个力应该是图中的
  A.F1B.F2C.F3D.无法确定
  在解答本题时,有很多学生都认为动力F必须作用在离支点最远处的C点,动力的方向垂直于OC的连线,因此答案为C.但是这些学生忽略了该题中多个约束条件,没有考虑到当沿着F3的方向施力,杠杆为随之向左移动,而不在原位置平衡了.但是本题中的诸多细节难以用言语一一表述出来,用实验验证法则既直观又明了.在实验中,当分别沿着F1、F3施力时,杠杆发生转动;经过反复调整比对,学生对于其中变化之间的相互影响自然明晰,答案也就呼之欲出了.   4学会反思——在实验中反刍
  案例4如图4所示,已知电路中电源电压为3 V,当闭合开关后,电流表的读数为0.10 A,电压表读数为2.0 V.求通过R2的电流为A,R2两端电压为V.
  此题解答起来较为简单,但是教师不能在讲评中由此一带而过,而是要通过实验验证法挖掘本题中蕴含的变化,引导学生在动手实践中进行多角度、多层次的分析和反思.在学生进行实验验证时,教师启发学生发散思考,鼓励他们用尽可能多的方法来设计实验方法.学生由实验中得出如下不同解答方法:(1)常规解法;(2)利用串联电路电阻规律求解;(3)利用串联电路中分压规律求解;(4)利用串联电路中电流处处相等求解.继而在解法多样化的基础上进行最优化的筛选和评比,使得讲评活动有效地促进学生物理思维灵活性和创新性的发展.
  5学会求索——在实验中拓展
  “物理教学中要注重从生活走向物理,从物理走向社会”,在进行习题讲评时,教师要注意引导学生的思维从书面的习题解答向着现实的社会生活延伸,拓展学生的物理学习视野,从而实现学生物理实践能力的升华.在这一过程中,教师在运用实验验证法时,要对习题进行再加工,使之更加贴合学生生活实际,在实验中指导学生将所学知识与社会问题结合起来,在拓展化求索中获得物理综合实践能力的发展.
  案例5如在讲评关于定值电阻类型的问题时,围绕如何测定阻值,教师组织学生进行实验验证探究,要求学生设计电路并通过实验器材连接,测出其相关电阻阻值.
  在大部分学生运用伏安法画出实验电路图的同时,教师进一步进行引导,组织学生进行实验验证,让学生利用阻值已知的定值电阻展开实验探究,进一步探索如何在一个只有电压表或电流表时如何解决测电阻的问题.教师围绕着生活实践中可能遇到的各种实际问题,如缺少电流表怎样测电流、缺少电压表怎样测得待测电阻电压等现实问题,启发学生利用串联电路电流相等的特点加以解决.通过实验操作,学生设计了图5所示的电路图,让学生明确测电压的方法以及串联电路电流相等的特点,培养了学生根据现实情况灵活运用物理知识解决物理问题的能力.
  通过实验验证法的实践,使得物理习题讲评课堂的效率得到充分的提升,让学生有效地参与到对于习题的思忖和反刍之中,更积极地推动学生巩固和深化物理习题的内涵底蕴,在有限的驻足和流连中,使得学生物理学习智慧得以最大化的诠释和绽放.
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