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【摘要】在物理教学中,创设必要的实验情景,重视学生的主体作用,让学生主动参与、自主体验、发现、创造、并享受成功的乐趣,使学生自身全面发展。
【关键词】物理实验 自主学习
【中图分类号】O4-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)02-0178-02
观察和实验是物理科学认识的第一步,人们通过实验反复感知才有可能从量的积累跃升为质的突变,使感性上升为理性。实验可以为物理科学的研究、测量数据提供第一手资料,同时又是一切物理理论形成、发展与检验的最基本的依据。物理理论是人类经验的结晶,学生要掌握它必须要有一定的直接经验和感性认识作为基础,而实验正是学生获得感性知识的基本途径。因此在物理教学中,要创设必要的物理实验环境,让学生通过观察、实验操作、分析,明白物理概念和规律的形成,做到真正的理解和掌握物理理论。
在过去的一段时间里,有不少学生并不喜欢物理实验,这是因为过去的物理实验,很多实验都是验证性,学生在实验操作前已经知道内容,教师直接讲授实验方法,学生按照书本的步骤一步一步地完成,较枯燥。而现在的学生不再满足于前人已经做过的,不在机械的模仿,他们希望通过自己的独立思考,努力开拓着未知的领域。所以根据学生的心理特点,目前较多的实验由验证性转化成探究性。这些探究性实验,由于学生没有学过知识,实验就蒙上神秘感,这样就可以让学生逐步形成喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向,激发探索和创新的积极欲望。在物理实验的教学活动中必須认识到充分重视学生的主体地位,使之成为教学活动的积极参与者,具有“不知而求知,不能而求能”的主动意识。如何通过实验来发挥学生的主动性、自觉性与创造性,我认为实验环境的设立对学生的自主学习表现为以下四点:
一、激发求知欲望,在学生自主性学习起到了引导性作用
大量事实表明:学生自主学习的愿望是强烈的,学生主动发展的潜能是巨大的,这是培养学生的自主学习能力的需要,也是人的全面发展的需要。物理教学要紧密联系学生的生活环境,从学生的经验和已有知识出发,创设有助于学生自主学习、合作交流的实验情景,使学生通过观察、操作、归纳、类比,猜测、交流、反思等活动,获得基本的物理知识和技能。实验情景具有强烈的吸引力,能激发学生对学习的需要,引发学生的创造性思维。
[案例1]:动能和重力势能的相互转化过程中,我选用了锥体上滚的实验。把锥体放在一头高一头低的斜面上(如图),学生由于思维的定势,会认为锥体朝下滚,但实验的结果令学生很惊奇,学生产生了急于探求知识的欲望,在心理上处于极度兴奋状态,若此时有教师提出锥体为什么会自己往上滚,学生就会自己有意识的观察和思考,试图找到这一结果的原因。可见,意料之外的物理现象,可以让学生产生强烈的新奇感和直接兴趣,使学生在学习中体验到愉快和兴奋,从而积极主动地从事学习活动。
二、促进积极思维,为学生自主性学习提供一定的理论基础
学生是学习过程中的主体,学生学习知识应发挥自己的主动性,要经过自觉地思考,主动的将所学知识转化为自己的智力和能力。
[案例2]在机械能守恒定律这堂课中,从生活中的实例,得出重力势能和动能之间可以相互转化,随后让学生猜想动能和重力势能转化过程中,每一时刻(或每一点上)机械能的数值会有什么关系?学生不加思索的回答相等。我就在这里安排了一个斜面实验,斜面上铺上毛毯,让一辆小车从斜面上滑下来,研究斜面上A、B两点(如图)的机械能的关系。从实验的数据中发现,A点的机械能比B点的机械能小得多,请学生找出原因。学生通过观察猜想,因为斜面上有摩擦。我再次做斜面实验,让小车毛毯的背面等高处下滑,测得A点的机械能。发现A点的机械能的数值较接近B点的机械能。我第三次做斜面实验,撤掉毛毯,直接让小车从斜面的轨道上下滑,发现A点的机械能的数值更接近B点的机械能。对三组数据进行比较,学生发现摩擦力越小,两点的机械能的值越接近,教师进一步引导,如果摩擦系数很小很小,接近于零,两点的机械能数值会如何?学生会根据伽利略的理想斜面实验,得出两点的机械能的数值相等。
在这里安排斜面实验有三个目的:
第一:使学生认识到实验是验证猜想的一种重要方法;培养实事求是的科学态度和科学精神。
第二:对第一组实验数据,揭示实验结果与猜想矛盾差异的原因。分析处理数据时,如果结果验证了提出的猜想,使学生获取了新的物理知识,构建了新的物理认知结构;如果处理结果否定了原有的猜想,则揭示了学生原有认知的局限性,消除了原有认知结构中一些错误、片面的认识。
第三:能运用比较、假设、推理方法处理实验数据。对于某些探索性实验,实验中给出了一系列实验数据,在处理实验数据时,可先对某些特殊数据进行分析,提出猜测,然后在运用其它数据进行推理来验证已提出的猜测,从而揭示实验的原因或发现规律。
三、培养实践能力,树立信心,是学生自主性学习的重要环节
物理知识本身就是来源于实践活动,要培养学生自觉地把物理知识应用于实际的意识和态度,才能使物理真正成为学生手中有用的工具。这就要求在教学时,适时安排一些实验,让学生参与实践的机会,从而培养学生的实践能力。
[案例3]在《有固定转动轴物体的平衡》这一节课时,初中物理对杠杆平衡条件有一定的了解,因此新高一学生对这一知识点有一定的基础。根据这一特点,我在课堂上安排了一个设计实验,请同学们用一把直尺和一个砝码,试求出直尺的质量。
这个实验的目的性是为了让学生能学以致用,一部分学生看到直尺都会想到杠杆,回想初中杠杆的平衡条件,在借助天平模型,就可以设计出这个实验。
学生轻松自在地在实验环境中参与学习过程,并通过亲自的参与,体会到成功的喜悦,找到了成就感,树立学习的信心。只要有了信心,越发激活学生共同参与的学习心态,为他们继续努力学习后面的课程提供了动力。
四、增强创新意识,为学生潜能的发挥和以后的终生学习打下良好的基础
确立课题,创设一定实验环境,让学生充分发挥其主动性、创造性。学生在实验的设计、制作中,既动手又动脑,培养了自主探究、创新的意识,发展了学生创新的能力。
[案例4]实验内容:高空落蛋(课外实验)。材料为几十根饮料吸管(或几十根牙签),和一只鸡蛋。要求用这些吸管组成一个装置,把鸡蛋放入这个装置中,从高处下落,哪一组装置落到地面上,装置中鸡蛋不碎,该组获胜。
安排这个实验的目的:能把所学的知识用到实际生活中去,但这个实验和前一个实验有明显的区别,前一个实验的设计,学生有一些参照,如:实物天平、相应的习题,学生可以直接把所学的知识运用到实验中去。但是高空落蛋,学生虽然知道要组成一个缓冲装置,但这个装置的结构是怎样的,没有实物可以参照,这就要求发挥学生的主观能动性。
学生要完成这个实验,就要查阅书本、收集信息,设计实验装置。这个过程既巩固和深化了课内的知识点,又培养了学生自学的能力和习惯,为教育终身性学习奠定一定的基础。
学生要完成这个实验,必须动手制作缓冲装置。我们知道要养学生的创新精神和创新能力,关键是要让学生自己动手。创新的过程是一个不断实践、不断探索的过程,而实践和探索往往不是教出来的,而是干出来的。不动手就不能把理论运用于实践,不动手就不能把知识变成技能。
学生要完成这个实验,学生可能经历失败,这是对学生的意志力的考验。学生要取得成功,不仅要有坚强的意志,而且对实验当中出现的问题,要积极的思考,培养学生踏踏实实,严肃认真的科学态度。
总之,物理实验在培养学生的素质方面具有全面的功能。物理实验环境的设立,为学生的自主发展开辟舞台,让学生能在这个舞台上,充分展现自己,作为物理教师,我们更应该积极探索,努力改进教学方式,以便更好地发挥实验的作用。
参考文献:
[1]黄国龙.新课程背景下中学物理探究教学模式构建和策略探讨[M].上海科技普及出版社,2005:51.
[2]张璞杨.单光华.中学物理教学法修订版华东师范大学出版社,1998:22.
【关键词】物理实验 自主学习
【中图分类号】O4-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)02-0178-02
观察和实验是物理科学认识的第一步,人们通过实验反复感知才有可能从量的积累跃升为质的突变,使感性上升为理性。实验可以为物理科学的研究、测量数据提供第一手资料,同时又是一切物理理论形成、发展与检验的最基本的依据。物理理论是人类经验的结晶,学生要掌握它必须要有一定的直接经验和感性认识作为基础,而实验正是学生获得感性知识的基本途径。因此在物理教学中,要创设必要的物理实验环境,让学生通过观察、实验操作、分析,明白物理概念和规律的形成,做到真正的理解和掌握物理理论。
在过去的一段时间里,有不少学生并不喜欢物理实验,这是因为过去的物理实验,很多实验都是验证性,学生在实验操作前已经知道内容,教师直接讲授实验方法,学生按照书本的步骤一步一步地完成,较枯燥。而现在的学生不再满足于前人已经做过的,不在机械的模仿,他们希望通过自己的独立思考,努力开拓着未知的领域。所以根据学生的心理特点,目前较多的实验由验证性转化成探究性。这些探究性实验,由于学生没有学过知识,实验就蒙上神秘感,这样就可以让学生逐步形成喜爱质疑、乐于探究、努力求知的心理倾向,激发探索和创新的积极欲望。在物理实验的教学活动中必須认识到充分重视学生的主体地位,使之成为教学活动的积极参与者,具有“不知而求知,不能而求能”的主动意识。如何通过实验来发挥学生的主动性、自觉性与创造性,我认为实验环境的设立对学生的自主学习表现为以下四点:
一、激发求知欲望,在学生自主性学习起到了引导性作用
大量事实表明:学生自主学习的愿望是强烈的,学生主动发展的潜能是巨大的,这是培养学生的自主学习能力的需要,也是人的全面发展的需要。物理教学要紧密联系学生的生活环境,从学生的经验和已有知识出发,创设有助于学生自主学习、合作交流的实验情景,使学生通过观察、操作、归纳、类比,猜测、交流、反思等活动,获得基本的物理知识和技能。实验情景具有强烈的吸引力,能激发学生对学习的需要,引发学生的创造性思维。
[案例1]:动能和重力势能的相互转化过程中,我选用了锥体上滚的实验。把锥体放在一头高一头低的斜面上(如图),学生由于思维的定势,会认为锥体朝下滚,但实验的结果令学生很惊奇,学生产生了急于探求知识的欲望,在心理上处于极度兴奋状态,若此时有教师提出锥体为什么会自己往上滚,学生就会自己有意识的观察和思考,试图找到这一结果的原因。可见,意料之外的物理现象,可以让学生产生强烈的新奇感和直接兴趣,使学生在学习中体验到愉快和兴奋,从而积极主动地从事学习活动。
二、促进积极思维,为学生自主性学习提供一定的理论基础
学生是学习过程中的主体,学生学习知识应发挥自己的主动性,要经过自觉地思考,主动的将所学知识转化为自己的智力和能力。
[案例2]在机械能守恒定律这堂课中,从生活中的实例,得出重力势能和动能之间可以相互转化,随后让学生猜想动能和重力势能转化过程中,每一时刻(或每一点上)机械能的数值会有什么关系?学生不加思索的回答相等。我就在这里安排了一个斜面实验,斜面上铺上毛毯,让一辆小车从斜面上滑下来,研究斜面上A、B两点(如图)的机械能的关系。从实验的数据中发现,A点的机械能比B点的机械能小得多,请学生找出原因。学生通过观察猜想,因为斜面上有摩擦。我再次做斜面实验,让小车毛毯的背面等高处下滑,测得A点的机械能。发现A点的机械能的数值较接近B点的机械能。我第三次做斜面实验,撤掉毛毯,直接让小车从斜面的轨道上下滑,发现A点的机械能的数值更接近B点的机械能。对三组数据进行比较,学生发现摩擦力越小,两点的机械能的值越接近,教师进一步引导,如果摩擦系数很小很小,接近于零,两点的机械能数值会如何?学生会根据伽利略的理想斜面实验,得出两点的机械能的数值相等。
在这里安排斜面实验有三个目的:
第一:使学生认识到实验是验证猜想的一种重要方法;培养实事求是的科学态度和科学精神。
第二:对第一组实验数据,揭示实验结果与猜想矛盾差异的原因。分析处理数据时,如果结果验证了提出的猜想,使学生获取了新的物理知识,构建了新的物理认知结构;如果处理结果否定了原有的猜想,则揭示了学生原有认知的局限性,消除了原有认知结构中一些错误、片面的认识。
第三:能运用比较、假设、推理方法处理实验数据。对于某些探索性实验,实验中给出了一系列实验数据,在处理实验数据时,可先对某些特殊数据进行分析,提出猜测,然后在运用其它数据进行推理来验证已提出的猜测,从而揭示实验的原因或发现规律。
三、培养实践能力,树立信心,是学生自主性学习的重要环节
物理知识本身就是来源于实践活动,要培养学生自觉地把物理知识应用于实际的意识和态度,才能使物理真正成为学生手中有用的工具。这就要求在教学时,适时安排一些实验,让学生参与实践的机会,从而培养学生的实践能力。
[案例3]在《有固定转动轴物体的平衡》这一节课时,初中物理对杠杆平衡条件有一定的了解,因此新高一学生对这一知识点有一定的基础。根据这一特点,我在课堂上安排了一个设计实验,请同学们用一把直尺和一个砝码,试求出直尺的质量。
这个实验的目的性是为了让学生能学以致用,一部分学生看到直尺都会想到杠杆,回想初中杠杆的平衡条件,在借助天平模型,就可以设计出这个实验。
学生轻松自在地在实验环境中参与学习过程,并通过亲自的参与,体会到成功的喜悦,找到了成就感,树立学习的信心。只要有了信心,越发激活学生共同参与的学习心态,为他们继续努力学习后面的课程提供了动力。
四、增强创新意识,为学生潜能的发挥和以后的终生学习打下良好的基础
确立课题,创设一定实验环境,让学生充分发挥其主动性、创造性。学生在实验的设计、制作中,既动手又动脑,培养了自主探究、创新的意识,发展了学生创新的能力。
[案例4]实验内容:高空落蛋(课外实验)。材料为几十根饮料吸管(或几十根牙签),和一只鸡蛋。要求用这些吸管组成一个装置,把鸡蛋放入这个装置中,从高处下落,哪一组装置落到地面上,装置中鸡蛋不碎,该组获胜。
安排这个实验的目的:能把所学的知识用到实际生活中去,但这个实验和前一个实验有明显的区别,前一个实验的设计,学生有一些参照,如:实物天平、相应的习题,学生可以直接把所学的知识运用到实验中去。但是高空落蛋,学生虽然知道要组成一个缓冲装置,但这个装置的结构是怎样的,没有实物可以参照,这就要求发挥学生的主观能动性。
学生要完成这个实验,就要查阅书本、收集信息,设计实验装置。这个过程既巩固和深化了课内的知识点,又培养了学生自学的能力和习惯,为教育终身性学习奠定一定的基础。
学生要完成这个实验,必须动手制作缓冲装置。我们知道要养学生的创新精神和创新能力,关键是要让学生自己动手。创新的过程是一个不断实践、不断探索的过程,而实践和探索往往不是教出来的,而是干出来的。不动手就不能把理论运用于实践,不动手就不能把知识变成技能。
学生要完成这个实验,学生可能经历失败,这是对学生的意志力的考验。学生要取得成功,不仅要有坚强的意志,而且对实验当中出现的问题,要积极的思考,培养学生踏踏实实,严肃认真的科学态度。
总之,物理实验在培养学生的素质方面具有全面的功能。物理实验环境的设立,为学生的自主发展开辟舞台,让学生能在这个舞台上,充分展现自己,作为物理教师,我们更应该积极探索,努力改进教学方式,以便更好地发挥实验的作用。
参考文献:
[1]黄国龙.新课程背景下中学物理探究教学模式构建和策略探讨[M].上海科技普及出版社,2005:51.
[2]张璞杨.单光华.中学物理教学法修订版华东师范大学出版社,1998:22.