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新的中学物理课程标准提倡“以学生发展为本”、“强调科学探究过程”的课程理念,教学既要重视基本知识和基本技能,又要重视知识、技能的形成过程,发展学生的能力.科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,让学生亲历以探究为主的学习活动,是学生学习物理的主要途径.纵观现在的物理课教学,最大的转变就是学习由被动接受变为积极地自主探究.
科学探究活动在物理课教学中处于非常重要的地位,它包含提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素.它不仅可以使学生体验到探究的乐趣,还可以形成正确的思维方式,培养发现问题、分析问题和解决问题的能力,是培养学生科学素养的重要途径.教师应在现有条件下积极转变教学观念,以新课程的理念指导和改进教学,为学生创造良好的探究学习机会,使他们能够像科学家那样进行科学探究,真正体验到学习的乐趣,自主地获取科学知识,增长能力,形成正确的科学态度.物理是一门实验科学,所以有必要在实验中培养学生的能力.下面就如何培养学生物理实验探究能力,谈几点看法.
一、培养学生组织设计实验能力
对于很多物理现象,我们通过对现象分析后猜想它的规律或特点,这就需要对其进行实验验证.要培养学生的组织设计能力,教师要引导学生按照以下思路去做.
1.明确目的,弄清原理
对于组织设计实验,先要知道实验目的,然后根据目的组织设计.要求教师上课时首先就要把本节课实验目的告知学生.例如,探究在恒定拉力作用下物体运动速度与时间关系.针对这一目的,学生思考实验原理.即采用什么方法把速度和时间同时找到.原理找到了,设计方案就有了.就拿本实验来说,只要教师稍微给点暗示,学生立即就会想到用打点计时器打出纸带来分析速度与时间关系.
2.细化设计方案,选择合适器材
对于上面讲的实验,学生已想到用打点计时器打纸带分析,接着就是细化,即怎样用打点计时器打纸带.因为要有恒定拉力,学生很容易想到用固定重物代替拉力来拉物体.此时,教师一步步暗示,学生步步深入思考,实验方案很快就出来了.就是在一端带有定滑轮的木板的另一端固定打点计时器,用纸带穿过限位孔连在小车后面;前面用跨过定滑轮的细绳拴住,细绳另一端挂上钩码等.实验很快设计成功.
二、培养学生实际操作实验能力
有了实验原理、方案,学生就有了做实验的具体思路,下一步就是实际动手操作.此时教师要引导学生思考,培养下面几个能力.
1.器材取舍能力以及正确使用仪器的能力
在实际操作中,我们在方案中提到的某种器材不一定有或型号不同,亦或有比我们方案提到的更好的仪器等.这就需要分析、尝试,选择最合适的.即容易操作且误差小的就是我们要选择的.
2.具体操作能力培养
学生的方案和选择的仪器应该在教师分析指导后学生才能操作,因为有些实验操作不当可能有危险.例如,电学实验电压过大、短路等都是有危险的.这时只能在教师指导下操作,教师可以不告诉学生正确操作步骤,让学生自己讲出第一步、第二步、第三步等,然后指出某一步可能存在的问题,让学生思考怎样才能解决这个问题.待一切都考虑充分后,学生可具体进行:先装置组装,然后进行实验、记录数据,最后整理仪器.
3.分析处理数据能力
在实验室中得到的数据是要通过分析才能得到结论和探究结果.例如,在探究动能定理这个实验中,对于纸带得到的速度,怎样找出做功与动能之间关系呢?就需要对数字处理.教师可让学生先猜,然后暗示用列表和图象来处理.根据表中数据画出图象,通过图象可直观显示两个量之间的关系.若还不明显可把数据平方、开方等,然后再画图找出规律,这样就可找到结论.
三、培养学生误差计算与分析能力
实验结束后,不能让学生就完事,要和学生一起分析实验误差的原因,因为在我们组织设计实验中,肯定存在一些影响我们测量实验结果的因素.有的可能是仪器本身有缺陷,也有可能是本身的原理或方法就有一点点问题,或者是装置不完善,这些都是系统误差.另外,就是由于某种因素造成的,如突然有外人干扰、天气等,这些是偶然误差.不管是什么误差,我们首先要分析出来,然后针对某种原因造成的,我们再进一步改进,减少误差.我们要让学生多思考、多分析.完全有可能针对某实验创新设计出某种更好的仪器来减小误差.
总之,在新课标背景下学生实验能力培养需要通过多方面长期培养,从现在的每一个实验做起,需不断积累.实验教学是实施学生探究、创新的重要平台.
科学探究活动在物理课教学中处于非常重要的地位,它包含提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作等要素.它不仅可以使学生体验到探究的乐趣,还可以形成正确的思维方式,培养发现问题、分析问题和解决问题的能力,是培养学生科学素养的重要途径.教师应在现有条件下积极转变教学观念,以新课程的理念指导和改进教学,为学生创造良好的探究学习机会,使他们能够像科学家那样进行科学探究,真正体验到学习的乐趣,自主地获取科学知识,增长能力,形成正确的科学态度.物理是一门实验科学,所以有必要在实验中培养学生的能力.下面就如何培养学生物理实验探究能力,谈几点看法.
一、培养学生组织设计实验能力
对于很多物理现象,我们通过对现象分析后猜想它的规律或特点,这就需要对其进行实验验证.要培养学生的组织设计能力,教师要引导学生按照以下思路去做.
1.明确目的,弄清原理
对于组织设计实验,先要知道实验目的,然后根据目的组织设计.要求教师上课时首先就要把本节课实验目的告知学生.例如,探究在恒定拉力作用下物体运动速度与时间关系.针对这一目的,学生思考实验原理.即采用什么方法把速度和时间同时找到.原理找到了,设计方案就有了.就拿本实验来说,只要教师稍微给点暗示,学生立即就会想到用打点计时器打出纸带来分析速度与时间关系.
2.细化设计方案,选择合适器材
对于上面讲的实验,学生已想到用打点计时器打纸带分析,接着就是细化,即怎样用打点计时器打纸带.因为要有恒定拉力,学生很容易想到用固定重物代替拉力来拉物体.此时,教师一步步暗示,学生步步深入思考,实验方案很快就出来了.就是在一端带有定滑轮的木板的另一端固定打点计时器,用纸带穿过限位孔连在小车后面;前面用跨过定滑轮的细绳拴住,细绳另一端挂上钩码等.实验很快设计成功.
二、培养学生实际操作实验能力
有了实验原理、方案,学生就有了做实验的具体思路,下一步就是实际动手操作.此时教师要引导学生思考,培养下面几个能力.
1.器材取舍能力以及正确使用仪器的能力
在实际操作中,我们在方案中提到的某种器材不一定有或型号不同,亦或有比我们方案提到的更好的仪器等.这就需要分析、尝试,选择最合适的.即容易操作且误差小的就是我们要选择的.
2.具体操作能力培养
学生的方案和选择的仪器应该在教师分析指导后学生才能操作,因为有些实验操作不当可能有危险.例如,电学实验电压过大、短路等都是有危险的.这时只能在教师指导下操作,教师可以不告诉学生正确操作步骤,让学生自己讲出第一步、第二步、第三步等,然后指出某一步可能存在的问题,让学生思考怎样才能解决这个问题.待一切都考虑充分后,学生可具体进行:先装置组装,然后进行实验、记录数据,最后整理仪器.
3.分析处理数据能力
在实验室中得到的数据是要通过分析才能得到结论和探究结果.例如,在探究动能定理这个实验中,对于纸带得到的速度,怎样找出做功与动能之间关系呢?就需要对数字处理.教师可让学生先猜,然后暗示用列表和图象来处理.根据表中数据画出图象,通过图象可直观显示两个量之间的关系.若还不明显可把数据平方、开方等,然后再画图找出规律,这样就可找到结论.
三、培养学生误差计算与分析能力
实验结束后,不能让学生就完事,要和学生一起分析实验误差的原因,因为在我们组织设计实验中,肯定存在一些影响我们测量实验结果的因素.有的可能是仪器本身有缺陷,也有可能是本身的原理或方法就有一点点问题,或者是装置不完善,这些都是系统误差.另外,就是由于某种因素造成的,如突然有外人干扰、天气等,这些是偶然误差.不管是什么误差,我们首先要分析出来,然后针对某种原因造成的,我们再进一步改进,减少误差.我们要让学生多思考、多分析.完全有可能针对某实验创新设计出某种更好的仪器来减小误差.
总之,在新课标背景下学生实验能力培养需要通过多方面长期培养,从现在的每一个实验做起,需不断积累.实验教学是实施学生探究、创新的重要平台.