新课程下物理探究实验教学

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  新课标指出,物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识。而探究式实验教学是重要的手段。下面结合自己的教学实践,谈谈对初中物理探究实验教学的一些体会。
  物理是一门以实验为基础的自然学科,通过学习物理学知识产生的基础与发展过程,我们会发现,实验是学习、探索、研究物理的基本手段与方法。在教学中,教师要改变传统的实验教学模式,让学生在科学探究的事件过程中培养自己的创新意识,开拓学生的思维。
  一、初中物理教学中验证性实验探究
  验证性实验是通过给定的实验题目、材料用具、方法步骤,学生按照步骤操作,验证教师讲解过的结论或概念。验证性实验是实验探究的基础,让学生先学会按照既定的操作模式进行探索,验证概念的正确与否,能够培养学生的实际操作能力,并且在实验过程中发散思维,寻找验证的多种方式。
  例如,在初中物理中非常重要的“杠杆”原理,在知道了“杠杆”的概念之后,我们可通过几个小实验来验证这一概念。1.同学们从小就会使用筷子,为什么筷子能把食物从碗中取出送入口中呢?请你仔细观察、分析筷子的使用,是否会发现在使用过程中筷子的两端总是以你的中指为轴在转,当你夹起食物时大拇指是否在向下用力?2.同学们利用自带的工具分别打开汽水瓶盖和罐头盖,请仔细观察这些工具是如何工作的。如要打开一瓶罐头,是不是要把螺丝刀靠在罐子的边缘作为支撑,并把螺丝刀的顶端戳进盖子的下端,然后在柄端施加一个向下的压力,这时螺丝刀的顶端在支点的支撑下往上翘起,盖子就被掀起。3.用羊角锤去拔木块上的钉子,仔细观察羊角锤是怎样拔出钉子的。并说明羊角锤在拔钉子的过程中是怎样运动的。这就是验证杠杆的基本条件,也就是概念成立的基本条件:①都受力的作用;②都是“硬棒”,不能用铁丝、绳子代替;③都有固定转动轴。在此基础上,认识杠杆的几个概念:支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂。教师通过设置这些实验,激发学生的思维,学生边实验边思考,使学生养成探究实验的良好习惯。
  二、初中物理教学中的指导性探究实验教学
  指导性的探究实验教学与验证性的实验教学有一定的区别,它是指在教学给定的实验课题后,让学生通过自己的思考与探索来进行实验的一种教学法,而教师在实验的过程中,给予学生必要的指导。
  例如,在讲“速度”时,给予的课题是:比较纸片下落的快慢,学生取出两张16开纸A和B,将A双折一次,将B对折两次,为了使纸片平稳下落,可将纸片的两端向上叠起一部分,让它们从同一高度释放。猜一猜:哪张纸片下落得较快?在这个实验中,学生可通过猜想来预测结果,然后让它们同时下落,分别记下它们下落的时间和高度,这样可以比较它们的快慢。准确地记录数据,分析结果,得出实验结论。在这个实验中,学生通过自己的大胆猜想,动手实践,得出实验结论,能够培养学生科学严谨的学习态度,使学生了解指导性研究实验的科学内涵。
  三、物理教学中的开放式探究实验教学
  开放式的实验探究,从课题的确定,到最后实验结论的得出,都由学生自己组织,学生需要学会在各种因素中进行取舍,以取得最好的实验效果。
  例如,在讲“测量导体的电阻”后,教师可以提出测量电阻的方法很多,要求学生自己去探索,或者小组探究。
  又如,测试“小灯泡的电阻”,首先让学生结合实验原理设计一个测小灯泡电阻的电路图,并分析自己所设计的电路图,提出实验所需要的器材,然后猜想实验结果,自己动手设计实验表格,根据实验表格学生动手实验,根据实验的进程,让学生在表格中记录得出的数据。通过开放式的探究实验,让学生了解测电阻的方法,培养学生对数据的分析能力。在这个过程中,所有的步骤都是由学生自主完成的,这样就能提高学生动脑、动手、动口的能力。
  开放性的探究实验,能够充分发挥学生的主体作用,有利于学生创造性思维的激发,调动了学生的个性、自主性和创造性,增强学生的主人翁精神,促使学生从被动接受知识到主动获取知识过程的转化。在开放性的实验教学中,教师并不是放手不管,学生遇到困难时,教师应第一时间给予指导解决。在分析数据时,鼓励学生大胆发表自己的建议。实验后,让学生自评和互评。
  总之,初中物理中实施探究性的实验教学,需要通过逐步的引导,让学生学会科学的实验方法,进而提高自主探索、创新的能力,这就好比本文中提到的三种探究性实验教学法,验证性的实验教学方法让学生了解基本的实验操作,并且在实验的过程中发散思维;指导性的探究实验教学法,让学生在半自主的情况下,学会思考,促使学生不断进步;开放式的探究性教学法,则是培养学生创新、探索能力最有效的教学方式。在教学中,教师要让学生体会到学习的主人翁地位,激发学生的学习兴趣。
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