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1.1教學方法
教學方法決定了最終的教學質量,是影響初中教學水平的關鍵性因素.物理教學誤導性觀念中,重點提到了教學方法思想的滯后性,進而對初中課程教學效果產生了影響.傳統(tǒng)教學觀念認為,教師在文化課堂里占據主導作用,一切教學活動應聽從教師的授課安排,中學生只需“傾聽”教師授課內容,這類教學方法與物理教學新課標要求不一致,教師所用方法違背了學生主體的要求.
1.2教學改革
為了滿足不同時期的基礎教育發(fā)展需求,物理教學應當按照地方教學工作標準,科學地調整原有課程教學改革方案,從而實現(xiàn)了文化課程教學觀念的轉變.但是,許多初中學校習慣于“按部就班”,長期繼承傳統(tǒng)的課程教學方案,對現(xiàn)有教學模式缺乏足夠的改革力度.守舊思想不僅阻礙了學校物理學科教學質量的提升進程,對中學生思維能力培養(yǎng)也是一大缺陷,顯現(xiàn)了教改思想的落后性.
1.3教學考評
“考核”是對教師學科教學情況的綜合考察,初中物理學科經過月末、年終等考核結果,可以客觀地反映物理教師在某個階段的教學情況,更能準確地反映學生在特定階段的學習水平.為了加快課程教學進度,初中物理教師僅注重新授課教學,對舊知識教學狀況缺少足夠的考核力度,對教學考核工作不重視,直接誤導了初中物理教學管理機制的按期實施.
2基于“建構式生態(tài)課堂”的教師指導策略分析
近年來初中物理教學模式應用取得了優(yōu)異的發(fā)展成就,物理教師與學生的教學思想普遍提升,逐漸擺脫了傳統(tǒng)教學模式的種種約束.基于建立“建構式生態(tài)課堂”理念,初中物理教師需擬定一套完全適合中學物理學習與發(fā)展需要的教學方案,滿足社會發(fā)展的初中物理教學工作的新標準要求.
2.1深化初中物理教學改革,不斷進行教學理念的創(chuàng)新
“建構式生態(tài)課堂”提煉出初中物理教學思想的“精髓”,探索出一套適合當前中學生特點的教學方式,這也是創(chuàng)新教育的一種大膽嘗試,作為初中物理一線教師應該將各類教學思想融合于一體,讓物理課堂教學思想具有民族性、藝術性、科學性、時代性的新特征,“建構式生態(tài)課堂”要求初中物理教師在平時的教育教學中注重學習方法和學習意志品質的培養(yǎng),將個人思想、情感、意識、言語等許多要素有機地融于物理課堂教學之中,通過對專家的觀點和研究內容的分析與自身的實踐經驗相結合的方式,對初中物理課堂教學模式提出合理有效的改革措施.
2.2注重師生交流合作,優(yōu)化初中物理課堂教學
“建構式生態(tài)課堂”是以“生態(tài)”為起點,以“建構”為目標,以“學生為主體的個性發(fā)展”為根本任務,以“合作交流、自主構建”為重要實施方式的新型教學模式,為實現(xiàn)初中物理高效課堂提供了有力的保障.下面通過一則案例分析說明“構建式生態(tài)課堂”的設計思想.
(一)設計環(huán)節(jié)1:創(chuàng)設生活情境,引入課題
提出問題1:沙灘腳印形成的緣故?為何雪原中徒步者寸步難行而滑雪者健步如飛?躺在鋼釘上的人為何安然無恙?設計理念:以日常生活中的常見現(xiàn)象為載體,創(chuàng)設生態(tài)的情感情境與學習情境,激發(fā)學生的學習興趣和探究問題的好奇心,物理老師通過圖片的渲染情境,以問題的形式激發(fā)學生主動思考,引入課題.動態(tài)生成:生活中的物理現(xiàn)象展示,激發(fā)學生對物理奧秘的探究興趣,對于圖片中生活場景,同學們各抒己見,部分學生提出了合理的疑問,老師引導學生主動參與思考和發(fā)現(xiàn)其中蘊藏的物理規(guī)律.
(二)設計環(huán)節(jié)2:實驗探究,展示新知,合作交流
實驗器材:礦泉水瓶、氣球、沙子、海綿、小板凳等.實驗方案:全體學生分組,恰當選擇實驗器材,自行設計實驗探究壓力作用效果與受力面積的關系.設計理念:新課改下的三維立體目標中的“過程與方法”在本節(jié)教學的體現(xiàn):探究壓力的作用效果與哪些因素有關,合理選擇器材進行探究實驗,防止所有學生千遍一律的實驗設計,發(fā)掘學生內在的潛能,真正理解控制變量法在實驗教學中的合理運用,通過各個小組的匯報結果形成師生共享的探究成果,在合作交流中實現(xiàn)共同進步,全面提升課堂教學的效率和質量.動態(tài)生成:根據學生組實驗結果引導學生思考:在壓力與受力面積都不相同的情況下如何體現(xiàn)壓力的作用效果?學生根據速度的定義方法得出:單位面積上受到的壓力來進行比較,進而引入“壓強”的概念.
(三)設計環(huán)節(jié)3:理論推導與實際案例相結合分析影響壓
強大小的因素,進一步理解壓強概念活動項目:(1)觀看增大和減小壓強的表演視頻;(2)請學生列舉生活中利用壓強的實例.設計理念:利用數學工具進行推理加深對影響壓強大小因素的理解,通過理論推導與實際生產和生活中應用的有機結合,對于物理基礎較差學生而言,生活實例的正確列舉獲得老師和學生的肯定與贊揚,激發(fā)學習物理的興趣,享受物理學習取得成功的喜悅,進而提升學習效率.動態(tài)生成:學生感受到物理知識存在于我們身邊的日常生活之中,在平時的學習生活中逐漸形成多觀察、多思考的好習慣,激發(fā)學生關注物理、探索物理的好奇心,進而形成物理學習的強大動力.
(四)設計環(huán)節(jié)4:精講點撥,學以致用,分享收獲,提升能力
具體內容:多媒體幻燈片展示典型案例,布置學生分組討論交流,匯報成果,教師針對教學的重點和難點進行點撥與精講.設計理念:以典型案例為載體,展示交流自主合作學習的成果和效度,體現(xiàn)“先學后教,以學定教”,在精心創(chuàng)設的情境和題目中得到啟發(fā),讓學生在親身參與經歷中實現(xiàn)引申、遷移和拓展,形成觸類旁通、舉一反三.動態(tài)生成:學生在自主參與的小組合作交流中逐步形成科學的思維方式,進一步提升學生利用物理知識和物理規(guī)律處理實際問題的能力.
(五)設計環(huán)節(jié)5:歸納小結,及時鞏固訓練
具體細節(jié):讓每位同學進行歸納本節(jié)課所學的物理知識和處理問題中所采取的物理方法,以及還有什么困惑的地方?在物理老師的指導下進行的交流與討論,通過適量的試題進行訓練和鞏固.設計理念:學生在對所學物理知識、物理方法和情感體驗的歸納總結反思中實現(xiàn)自我完善的過程,針對性試題的訓練能夠有效檢測學習的效果,發(fā)現(xiàn)存在的問題,為下一步查漏補缺做好基礎準備工作.動態(tài)生成:在總結反思中,不同層次的學生處理問題的能力都得以提升,對于物理基礎較差的學生來說獲得了一次“補補丁”的良機,對于物理學習狀況較好的學生來說則是一次能力進一步提升和升華的體驗過程,實現(xiàn)了全體學生的共同發(fā)展和提升.
3結語
雖然帶有一定的偶然性,但能考驗教師的素質和反應能力。拾遺錯誤資源的主要途徑是關注學生的表現(xiàn),方法是將學生的錯誤提取出來,與學生共同分析錯誤的成因,反思學生存在的問題。在課堂上教師要密切關注學生的動態(tài),隨時糾正學生的錯誤,但過于渲染錯誤表現(xiàn)會嚴重傷害學生的自尊。因此,教師可將反思培育成為一種“課堂文化”,巧拾遺、勤反思,培養(yǎng)學生謙虛謹慎的美德,提高學生的學習效率。
2.拾遺材料資源,簡化課堂實驗
實驗是物理課堂必不可少的一個環(huán)節(jié),很多物理知識只有通過實驗才能準確地表現(xiàn)出來,因此,利用實驗豐富課堂內容,有助于提高教學質量。然而,目前初中物理新課程標準中的很多實驗設計都費時費力,教師在貫徹落實新課標精神的同時要設計一些簡單實驗的試驗,就地取材、拾遺材料資源、簡化課堂實驗正好能滿足這一要求。如“光的直線傳播”一課,教師可利用學生手邊的一些材料進行實驗,讓學生發(fā)現(xiàn)光的神奇。實驗材料:厚紙片、圓珠筆芯;實驗過程:讓學生每人取一張厚紙片,用較細的圓珠筆芯在紙片上扎兩個小孔,孔間距離不超過3毫米,隨即將圓珠筆芯放在紙片背后約3毫米的地方,用一只眼睛透過紙片的雙孔觀察圓珠筆芯。這時會看到兩支圓珠筆芯,同時孔扎得越多,看到的圓珠筆芯就越多。這個實驗的原理是由于光的直線傳播,圓珠筆芯的光穿過不同的小孔時,在人的視網膜上形成了不同的物像,從而出現(xiàn)神奇的分身現(xiàn)象。如此,通過就地取材,采擷一些簡單的材料,有效展現(xiàn)了課題知識,不僅激發(fā)了學生的學習興趣,更讓學生發(fā)現(xiàn)了光的神奇,從而樂于探究物理奧秘。此外,教師還可拾遺教室的物理現(xiàn)象,如陽光的折射、空氣的流動、門的轉動和教室溫度等,利用這些自然現(xiàn)象或材料引導學生實驗,有效發(fā)散學生的思維,提高教學質量。
3.拾遺生活資源,鼓勵學有所用
“知識源于生活,也必將走向生活”,尤其是物理知識,許多定律都是將生活中的物理現(xiàn)象抽象成為課題,便于學生學習,把握知識的核心內涵。生活中有無限的教育元素,在課堂教學中,教師應善于拾遺生活資源,將這些已抽象成為課題的知識還原為生活實例,緊密聯(lián)系生活,增強學生對物理知識的客觀認識。如物理課堂上的一些實驗,教師可將其引申到生活中去,一次性塑料杯、小玻璃瓶、易拉罐、飲料吸管、膠帶、紙等,都是實驗的絕佳材料,且這些材料在生活中隨處可見,易于采集;而一些生活中的物理現(xiàn)象,如閃電、家用電器、水和生活用品等都可信手拈來,成為啟發(fā)學生物理思維的有效工具。尤其是一些物理故事,如阿基米德和羅馬戰(zhàn)爭、牛頓和蘋果、兩個鐵球同時落地等,既能夠活躍課堂氛圍,又能夠激發(fā)學生的學習興趣,更有助于構建高效課堂。在課堂上,教師要有意識地培養(yǎng)學生利用生活常識獨立解決問題的能力,對于一個課題,應采擷教育元素,整合教育資源,并利用這些資源不斷引導學生提出質疑并探尋解決方案,實現(xiàn)基礎知識學習與普適性能力培養(yǎng)的同步進行,從而不斷提高學生的綜合能力,促進學生全面發(fā)展。
4.結語
今年中考理綜試題總體來說注重了對學生觀察、判斷、分析、理解和綜合等各種能力的考查,重視了對知識的理解與消化,避免了死記硬背。試題體現(xiàn)了“穩(wěn)中求變,變中求新,新中求活,活而不怪”的原則,在注重考查學生初步的觀察、實驗能力,初步的分析、概括能力和應用物理知識解決簡單問題的能力的同時,注意考查了學生實事求是的科學態(tài)度、良好的學習習慣和創(chuàng)新精神。
今年中考理綜試題對畢業(yè)生來講難度不大,可能這也是每個考生的感覺。特別是物理試題,沒有出現(xiàn)難題、偏題,與我們復習的思路基本一致。
二、試卷的結構及變化
試卷分選擇題和非選擇題兩部分;非選擇題分填空、簡答題;作圖、實驗題和計算題三部分。與前幾年比較變化較大的是取消了多選題,這樣做的目的是降低了試題的難度;還有幾處發(fā)生了變化,單選題中取消了化學題的每小題1分;填空、簡答題物理試題沒有嚴格采用每小題2分;作圖、實驗題增加了化學試題。
試題總分120分,其中物理61分;化學37分;綜合22分。
選擇題(46分)其中1—6化學12分;7—15綜合18分;16—23物理16分。
填空、簡答題:24—28物理15分;29綜合4分;30—31化學7分。
作圖、實驗題:32—35物理17分;36—38化學14分。
計算題:39化學4分;40—41物理13分。
三、試題的主要特點及體現(xiàn)的學科思想
命題突出學科知識與實際緊密聯(lián)系,題目大部分都有具體的實際背景,充分體現(xiàn)對學生素質的考查,命題充分體現(xiàn)中考服從于教學并服務于教學的指導思想,對今后的教學起到正確的導向作用。
根據這些試題分值變化,很明顯能看出今年的理綜試卷明顯增加了物理分值(2004年55分),降低了綜合題分值(2004年30分),這與2005年中考研討會上專家的估計是完全符合的。
今年大家感覺試題比較簡單的一個主要原因就是實驗題難度的降低。實驗題要求在熟悉課本實驗的原理、器材、方法的基礎上,突破框框、更新方法、更新器材,并能進行簡單的實驗設計。特別是根據實驗信息來進行試驗設計,試卷中基本沒有涉及,這大大降低了試驗的難度。
總之,整套試卷突出考查觀察和信息利用能力、思維能力、評估能力和解決問題的能力,更突出對學生學習過程的評價。這套試題注重理論聯(lián)系實際,關心科技發(fā)展,物理與生活密切聯(lián)系,小到日常生活、飲食起居,大到高科技的前沿知識。符合新課標要求的“從生活走向物理,從物理走向社會”,聯(lián)系生活實際、科技發(fā)展、社會熱點問題、相關學科,關注寬廣的人文背景。
聯(lián)系生活:如估算我們常見的家用電器(電視機、電冰箱、電飯鍋等)正常工作時的電流,需要同學了解家用電器的電功率的大致情況,再利用公式:P=UI進行判斷;
關注社會熱點問題:如磁懸浮列車(25題))、照相機原理(24題)、環(huán)境保護問題(8、29題)、科技技術造成負面效應等(8題)。
四、學生的學習策略
(一)緊扣課本,復習所有的知識
通過認真閱讀教材,把教材上的知識點系統(tǒng)進行歸類,切實弄懂每個知識點,懂的標準是每個概念和規(guī)律你能回答出它們“是什么”“怎么樣”“為什么”等問題;還要注意課本的內容涉及了哪些科學方法,這些科學方法是怎樣在習題中體現(xiàn)出來的,要特別注意發(fā)現(xiàn)自己尚不理解或理解不深的問題,對一些相近似易混淆的知識,要能說出它們的聯(lián)系和本質區(qū)別,以達到真正解決問題的目的。這樣既能掌握教材知識,又能達到“查漏補缺”的目的。
(二)通過一定量的練習,鍛煉思維,消化所學的知識
初中的物理規(guī)律并不多,但物理現(xiàn)象和過程卻千變萬化。只掌握了基本概念和規(guī)律是不夠的,還必須掌握科學的思維方式。如創(chuàng)設物理模型的方法(如:杠桿),控制變量法,等效替代法(如:等效電阻),比值法等等。因此在解一定量的習題的前提下,對相同類型的習題進行比較分析是非常有效的一種方法。
(三)關注新課程改革
新課程改革突出考查觀察和信息利用能力、思維能力、評估能力和解決問題的能力,更突出對學生學習過程的評價,注重理論聯(lián)系實際,關心科技發(fā)展。因此在復習時對一些熱點問題應有所側重。
(四)加強實驗探究,突出實驗過程、方法和科學精神
給學生一些實驗數據,要求學生分析所給的數據得出結論,結論可能是學生初中物理中沒有學到的,對學生得表達能力要求較高。
(五)關注信息題和開放性試題
開放性試題體現(xiàn)在學生能從材料中展開思想、放開思想去發(fā)散、去發(fā)現(xiàn)、去創(chuàng)新,應用物理知識、技能分析和解決問題,對學生思維的靈活性和開放性有較高的要求。
五、試題對教學的啟示及今后復習的方向
通過對今年中考試題的仔細分析,從中獲益很多。更主要的是它為我們今后的備考指明了方向。
(一)正確理解復習的重要性
考前復習,一是鞏固所學的知識,二是彌補過去學習中的漏洞,三是提高綜合運用知識分析問題和解決問題的能力。試題中較易和中等題占80%,對教學大綱中要求的各個知識點做充分、細致的復習,會取得更大的收獲。部分學生通過考前復習,中考能夠達到一個質的飛躍。
(二)復習要分階段有序進行
1、要緊扣大綱、教材,抓好基礎知識
在復習時一定要明確大綱的范圍,并且在復習時要緊抓教材(近幾年中考試題中教材中的原題或在其基礎上加以改變的題型非常多)。抓基本,就是要看清教材內容,看清教材中的每個學生實驗,看清教材中的每個圖形、圖表。注意不可忽視教材中的非重點內容(現(xiàn)在的中考試題是題小、題多、題量覆蓋面廣),注意教材中的公式推導,注意教材中分析例題的方法和過程,注意教材中的“想想議議”,注意教材每章后面提出的“學到了什么”?;A知識的復習,要對已經學過的知識進行歸類,有系統(tǒng)、有重點的進行復習,以基礎知識訓練為主,對容易混淆和發(fā)生錯誤的問題以及知識的交叉點,要著重進行復習、講解和訓練;并應給學生一個知識結構,即知識的網絡。我們在學生復習過程中建立知識的相互聯(lián)系,而不能將知識割裂成為一堆毫不相干的零碎知識。學生要在中考取得優(yōu)異成績,基礎知識的復習效果起著決定性的作用。只有基礎知識復習好,才能提高學生分析能力、解題能力,所以基礎知識的復習一定要扎實。
2、相關知識點的綜合復習
以初中物理各知識點為載體,考查學生的分析、判斷、理解和綜合能力和應用物理知識解決實際問題的能力,是各省中考命題的重點,一般我省物理中考命題中這類命題約占總分的40%左右,并且中等難度以上的命題基本上全是這類習題。因此對于這類問題的復習應是我們指導學生復習的重點,也是中考復習的難點。對于這部分的復習我的體會主要是兩點:一是“準”;二是“精”。
“準”指的是物理學科內容易出現(xiàn)綜合部分的各個知識點把握的要準;中考命題中綜合部分命題的范圍及方向要把握的準?!熬敝傅氖窃凇皽省钡幕A上要精講精練,尤其是對于重點習題、難點習題、熱點習題、學生易混淆習題(如:慣性和力;平衡力和相互作用力),一定要有針對性精講精練,使學生能夠做到舉一反三。
3、專題復習
由于中考命題的題型是保持穩(wěn)定的,因此可以有針對性地進行部分專題復習。例如:作圖專題;實驗專題等。
實驗專題,要以教材中的演示實驗、學生實驗為主,在此基礎上加以適當的變化,形成不同形式的探究性實驗或開放性實驗。
論文關鍵詞:一道新穎務實的“家電”題
題目 微波爐是一種利用向食物發(fā)射微波,進而將以微波形式從在的電磁能轉換為內能來對食物加熱的廚具。因為微波可以深入食物表面內約5cm,因此與蒸烤類廚具比較,具有加熱更加迅速的特點。
小明家最近買了一個微波爐,他聽人們講利用微波爐對食物加熱,不僅加熱時間短還具備加熱效率高的特點。為了驗證后一種說法,他決定借助電能表、手表、溫度計等器材實際測量一下微波爐在高擋燒水時的效率。
為此他查看了家中微波爐后面的銘牌,上面注明額定輸入功率為1200W,他又查看了他家的單向電子電能表,上面注明3200imp/kw﹒h(它表示每消耗電能1kw﹒h,該電能表上面的發(fā)光二極管閃爍3200次)。之后他關閉其他所有家用電器,將體積為1L、溫度為20℃的水放入微波爐并用高火開始加熱,同時用鐘表開始計時并記錄電能表面的發(fā)光二極管的閃爍次數,歷史4min,電能表面的發(fā)光二極管閃爍了256次,此時取出并測得水溫為72℃,請你幫小明計算微波爐燒水時的效率。
微波爐中發(fā)射微波的器件叫微波管,若某微波爐內的微波管只有一只,且該微波管只能在額定電壓下以額定功率工作初中物理論文,請回答這個微波爐是如何僅僅利用這只微波管實現(xiàn)在不同擋位工作的呢?
近年來無論是中考還是競賽考試,“家電”題都層出不窮,如電冰箱、洗衣機、電飯鍋等等,但一般題目都是有家電之名,而無家電之實,沒有什么新意,而本題卻獨辟蹊徑,讓人耳目一新。
一、試題注重考察基礎知識,知識點覆蓋面廣,體現(xiàn)了命題的公平、公正原則。
首先,該題的背景是家庭常用廚具微波爐、家庭用電能表、溫度計等一些常見的生活用品。這樣的情景在城市中絕大部分學生都見過,而且考生在閱讀題目之后不但了解了微波爐的工作原理而且會對所提的疑問產生好奇,所以肯定會積極的主動的去探究。
其次,該題不但考察了學生的閱讀理解能力而且考察的知識點比較多,主要包括:電磁波基本知識、用電器的額定功率和實際功率、家用電能表的一些功能、物理量單位的換算、質量的計算、溫度的測量、水吸收熱量的計算、電能的計算、用電器效率的計算等等。這些知識點都是初中物理教學中學生必須掌握的基本知識點,不偏不難,沒有脫離教學雙基的要求中國知網論文數據庫。
所以從以上兩點講,這道試題的命制是公平、公正的。
二、試題突出體現(xiàn)了探究物理問題的基本過程和方法。
小明對別人的說法并沒有盲目的信從而是提出了質疑,這說明小明具備一定的科學素養(yǎng)和辨別是非的能力,并且還能根據自己已經具備的物理知識制定出合理的科學的驗證方法:對效率高提出質疑——制定驗證計劃(查看微波爐和電能表的銘牌,準備溫度計、水等實驗器材,制定測定微波爐效率的試驗計劃)——進行試驗收集證據——分析實驗數據,計算并得出結論。驗證過程完整的體現(xiàn)出了科學探究的方法和過程。
三、試題充分體現(xiàn)了物理新課程基本理念:從生活走向物理,從物理走向社會。
該題從生活中使用比較廣泛的高科技廚具入手,用簡潔明了的語言描述了微波爐的基本工作原理,讓學生明白生活處處有物理,高科技產品并不神秘。在經過實驗探究之后,親自驗證了他人的說法是否正確,培養(yǎng)了學生嚴謹的科學態(tài)度,充分體現(xiàn)了從生活走向物理,從物理走向社會的新課程理念。
四、試題最后的問題打破了學生的定式思維,開拓了學生的視野。
題目最后的問題是所有家電題都會問到的一個常規(guī)問題,所以絕大部分學生都按照已往的定式思維在電路中串聯(lián)了一個電阻來實現(xiàn)微波爐高低擋位的工作,二殊不知串聯(lián)電阻后微波爐再不能在額定電壓下正常工作了初中物理論文,而題目里說的非常清楚要在額定功率下如何實現(xiàn)高低檔工作,所以需要學生打破常規(guī)的思維方式,換角度來解答問題,這也是本題的新穎之處。
試題缺憾 如今節(jié)能環(huán)保依然是我們國家十二五規(guī)劃及以后的一項長期而艱巨的工程,是一項造福子孫后代的工程,如果本題在設計時能從環(huán)保的角度適當的拓寬問題面,如微波爐在使用時會給我們帶來哪些危害,我們應該在制造和使用微波爐時注意哪些問題,這樣試卷的層次和區(qū)分度會更加明顯和完整,而且能讓學生知道科學技術是一把雙刃劍,只有合理的去使用它才能造福于我們人類。
題目解析
4分鐘微波爐消耗電能: E=×256=0.08kw·h=2.88×105J
(這一步還有些同學是這樣做的:W=P×t=1200×240=2.88×105J,雖然結果與上面是相同的,但做法是錯誤的,因為現(xiàn)在是測實際消耗的電能,還不知道微波爐的工作是否在額定電壓下工作)
水的質量:m=ρV=1.0×103×1×10-3Kg=1Kg
水吸收的熱量:Q=cm(t-t0)=4.2×103×1×(72-20)J=2.18×105J
微波爐的效率: η===75.8%
當然微波爐效率的計算還有其他方法,這里就不一一贅述了。
關鍵詞:物理實驗觀察能力物理理論
物理學是以實驗為基礎的科學,實驗始終是研究物理學的重要方法,因此在中學物理教學中實驗是重要的教學方法,通過演示和實驗不僅能提供學生對所研究的物理現(xiàn)象的感性材料,培養(yǎng)學生的觀察能力,而且還可以使學生獲得一定的實驗技能,培養(yǎng)學生的實驗能力。
物理實驗使指人們根據研究的目的,利用科學儀器設備人為的控制或模擬物理現(xiàn)象,排除干擾,突出主要因素,在最有利的條件下研究物理規(guī)律的一種活動。物理實驗可以簡化和純化研究過程;可以強化研究條件;可以加速或延緩物理過程;可以重復再現(xiàn)物理過程;可以對物理現(xiàn)象或過程進行定量研究。總而言之,物理實驗在物理教學中有十分重要的作用。下面從以下幾點加以說明:
一、物理實驗可以培養(yǎng)學生的觀察能力。
教師在演示實驗中,首先要讓學生明確實驗觀察的目的,其次要讓學生觀察實驗的裝置,認真觀察實驗儀器的初始狀態(tài),了解各部分儀器、儀表的作用與功能,使學生對觀察的目的,實驗的儀器裝置有一個整體認識。在做電學實驗時,要先讓學生看清電路。第三,要引導學生認真觀察實驗現(xiàn)象的發(fā)生和變化過程,演示實驗一般要重復做二至三次,以便于學生反復觀察,紀錄實驗現(xiàn)象、結論,教師還要帶領學生分析思考逐步形成理論。這樣,學生的觀察能力得到了培養(yǎng),對理論知識建立的過程有了較清楚的認識,使知識具體化,幫助學生理解較抽象的理論物理知識,能夠使其久久留與腦海之中,保持較長的記憶時間1。一般地,第一次演示時,讓學生集中觀察發(fā)生的現(xiàn)象,第二次要求學生觀察老師的操作,以便明確現(xiàn)象是怎樣發(fā)生的,第三次讓學生綜合觀察現(xiàn)象發(fā)生的過程及其結果如何。
為了增強演示實驗的效果,培養(yǎng)學生的觀察能力,教師可以在演示實驗前或演示實驗過程中,提出一些思考性的問題,以便引導學生觀察實驗中發(fā)生的現(xiàn)象及現(xiàn)象變化過程,把學生的無意注意轉化為有意注意,引導學生集中注意力觀察最需要觀察的事物,并在演示實驗過程中指導學生觀察方法,以及觀察中應注意的問題。
在演示實驗的觀察訓練中可以逐步減少教師的指導,從開始時實驗前做詳細的指導觀察逐步地變?yōu)橛兄攸c地指導觀察。在學生具備一定的觀察能力后,可運用“無聲演示”的方法,即教師在演示前和演示過程中都不講解指導,而只操作給學生觀察,演示結束后,讓學生把觀察到的現(xiàn)象和過程用科學語言正確描述出來,可以先提一名學生回答,然后請其他學生補充,直至達到要求為止。也可以讓每個學生看完教師的無聲演示后,寫下自己所觀察到的現(xiàn)象和過程,這也是考察學生觀察能力的有效方法之一。經過這樣反復多次的訓練,即可不斷提高學生的觀察能力。
二、通過物理實驗發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論。
在物理學中,物理規(guī)律一般都是通過實驗總結出來的。一些物理學家為了探索自然的規(guī)律,不惜從事十年數十年的艱苦實驗,有的還要冒著生命的危險來進行實驗研究。例如法拉第電磁感應定律是經過十年的實驗探索才發(fā)現(xiàn)的,在此之前1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應,這使善于思考的法拉第由此得到啟發(fā)并提出“磁轉化為電”的設想,1822年法拉第就開始了艱苦漫長的轉磁為電的研究,經過無數次的實驗,終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,接著又進行了一系列的實驗研究,最后成功的實現(xiàn)了磁轉化為電的設想,并經過進一步的實驗探索,總結出了法拉第電磁感應定律,開創(chuàng)了人類的電氣化時代。美國科學家富蘭克林是冒著生命危險進行“捕捉雷電”實驗的,并為電學的發(fā)展作出了貢獻。科學實驗也是發(fā)明家取得成功的必由之路。如美國發(fā)明大王愛迪生曾獲1093項發(fā)明專利,可以說,他的每一項發(fā)明都是通過實驗取得的。例如愛迪生發(fā)明白熾燈時為了尋找燈絲的合適材料,曾先后用1600多種礦物和金屬材料進行反復的實驗,歷時13個月,終于研制成功一只亮度達40燭光的炭化竹絲燈泡2??梢哉f科學實驗是人們認識自然,改造自然的重要途徑。因為人們只有通過變革自然界的活動才能獲得關于自然界的現(xiàn)象和本質的種種感性材料,并在概括大量感性材料的基礎上發(fā)現(xiàn)規(guī)律和建立理論。
三、通過物理實驗可以驗證物理假說,檢驗物理理論。
通過實驗不僅可以發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,建立物理理論,而且還能驗證物理假說,檢查物理理論的真?zhèn)巍R虼?,實驗既是建立理論的源泉,又是檢驗理論真理性的標準。例如1956年李政道、楊振寧提出的“弱作用下宇稱不守恒”的假說,在被吳健雄的鈷—60實驗驗證后,才被公認。法拉第由“電生磁”萌發(fā)的“磁生電”的假說,被實驗驗證后才變?yōu)槲锢硪?guī)律。另一方面一些物理理論被實驗檢驗后不得不拋棄,如亞里士多德的“落體觀念”在統(tǒng)治了物理學兩千多年后被伽利略的實驗證明是錯誤的而被人們拋棄。有如“以太”和“燃素”雖在物理學中存在多年,最終還是被實驗檢驗而宣告并不存在。
作為物理實驗,它之所以能夠充當驗證物理假說的依據,檢驗物理理論的標準,是由于物理實驗具備檢驗科學真理性的根本屬性。物理假說和理論是人們的思維對于自然界規(guī)律性的反映,那么作為檢驗這種反映正確與否的標準不能是理論本身,同時又不能是客觀對象本身,因為作為純粹的客觀對象并不能證明理論與對象是否符合一致;另一方面,作為標準又必須具有把人的思維同客觀世界聯(lián)系起來的特性。物理實驗恰恰具備以上作為檢驗標準的條件,所以物理實驗是驗證假說,檢驗理論的標準。
四、通過實驗完善理論體系,發(fā)展物理理論。