如何在初中物理教学中实施探究性学习
什么是研究性学习?学生在教师的指导下,从社会科学和自然科学发现某个问题或专题,用科学研究的方式、方法去认识问题,获取知识,以达到问题的认识深化或者最终解决,这就是研究性学习。在研究性学习中,研究方案的确定,资源的开发利用,合作者的确定均由学生自主解决。
研究性学习能突出学生在教育中的主体地位,为学生提供自由活动的空间,优化学生的智能结构,在当前,它代表了教育改革的方向,那么,在初中物理教学中,如何开发和实施研究性的学习呢?爱因斯坦有句名言:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”在物理研究性学习中,首先要解决的便是研究课题的提出,下面,结合初中物理教学实践,我认为研究性学习应包括课题的提出,课题的选择,探索课题和教师原则指导四个环节。
一、课题的提出
由于研究性学习的开放性,我们往往是首先寻找课题,简单的说,就是提出问题。我认为,它大致来源于以下几个方面:、
1.物理教材内部
物理是一门以实验为主的基础性学科,在九年义务教育人教版初二物理教材中,物理的定义是:研究的是关于力的、声的、热的、光的、电的现象,找出它们发生的原因,并研究怎样利用它们来为人类服务。在课本上,很多实验或问题的探究本身就是一个研究性学习课题,下面我列举一些初二物理课本上出现的研究性课题:
类别
页面
课题
实验
11
如何利用刻度尺和三角板测出硬币的直径
小实验
13
用自制的卷尺测量身高,要求比较起床后和临睡前的身高有何不同。
习题
14
怎样用刻度尺测乒乓球的直径
小实验
27
测自己的步行速度
小实验
42
用烧瓶和铃铛做真空不能传声实验
小实验
60
纸锅烧水
小实验
78
制作针孔像机和潜望镜
习题
79
用手电筒和平面镜白纸做漫反射和镜面反射实验
小实验
97
自制平行光源和磨制冰透镜、研究物体的颜色
小实验
112
自制天平和量筒
小实验
129
橡皮筋测力计
小实验
142
筷子提米,巧找重心
小实验
158
个人对地面的压强是多大
小实验
173
观察大气压强随高度的变化
小实验
188
自制潜水艇模型和密度计
小实验
201
研究自行车的构造
小实验
218
比比谁的功率大
以上我列出了初二物理课本将近二十个实验,都是课本提出来供学生进行探究学习的。让学生进行探究性的学习,可以使学生在经过自己的一番努力之后,能够尝到成功的喜悦。
2.物理学与其它学科的交汇点
由于物理是自然科学的基础学科之一,它与其他学科的交汇点有许多可供研究的课题。这也与当前的跨学科综合不谋而合。例如,我们可以让初中学生适当的利用互联网资源优势,由老师布置题目,如:21世纪的交通、航天技术的发展、空间技术和我们的生活等为题。让他们自己去寻找资料,自己研究,从而写出这些方面的小论文和自己对未来的设想。
3.物理学科与新技术的交汇点
科技发展日新月异,但总离不开物理学的基本原理,在讲授第一章测量,讲到纳米这个单位,我们可以借机介绍一下纳米技术。并建议同学们努力学习本领,立志探究这一高科技领域。
4.物理学与社会生活的交汇点
学生学习了第3章噪声之后,知道了人类的四大公害:水污染、噪声、大气污染和固体废弃物污染,只有人人遵守社会公德,共同保护环境,我们的家园才会蓝天碧水。这时教师可以向学生布置课题:①研究我们家乡浏阳河的污染情况;②我们学校有哪些噪声;③我们平常有哪些对环境污染的不良习惯;④农村对垃圾的处理的方式科学吗?等。
5.物理学与生活的交汇点
物理是一门实践性很强的学科,研究性学习应成为联系物理学和日常生活的纽带。如吹肥皂泡,细心的人便会观察:肥皂为什么是球形的,吹出后为什么总是先升后降,为什么有时无色,其至是暗淡的?所以在学习了“光的反射与折射”后可让学生以肥皂泡为题,
初中物理教材经过这几年的修改,知识的难度和深度都有所减小。对于成绩优秀的学生,往往会有“吃不饱”的感觉。如何培养这些学生在全面发展的基础上学有特长,成为物理学习尖子;如何使学生得到更好的发展,为高中的学习打下坚实的基础。这是初中物理教师所面对的一个重要问题。在这几年的初中物理教学中,我在这方面做了一些实践和探索。下面我把自己的一些经验和感受作如下总结。
一、课内与课外相结合:
课堂教学是向学生传授知识的主要途径。只有在课堂教学中打好坚实的基础,才能进行更深层次的学习,才能在全面发展的基础上学有特长。所以我特别重视课内的教学,强调打好扎实基础的重要性,消除学生好高骛远的心理。在课内教学也不能照本宣科,简单的内容少讲、略讲,适当增加课本上没有而与课本内容联系紧密的相关内容。这些内容学生觉得有一定难度,而且是他们在自学过程中没看过的新鲜内容。每当讲到这些内容时,学生是最专心听、最努力学的。例如:在讲到电流表、电压表时,增加了电流表、电压表内部结构和内阻的内容,并在课外活动中进一步分析用电流表、电压表测电阻的内接法和外接法的区别和实验误差。通过学习这一“额外”的知识,使学生明白为什么电流表一定要串联在电路中、电压表一定要并联在电路中的道理,使学生“知其然,而又知其所以然”。
课内教学因教学内容、教学时间和教学对象的限制,不可能长时间的对教学内容进行拔高、加深。对物理学习尖子的培养主要是利用课外的时间,课外活动是课堂教学的延续和扩展,课外活动在时间和教学内容以及教学对象上都能给予教师最大的自由度。例如:我在课内讲到电流表、电压表的内阻这个内容后,适时地在课外活动对这一内容加深和扩展。让学生根据电流表、电压表的内部结构特点,先从理论上分析扩大电流表、电压表的量程和把电流表改装成电压表的方法,然后通过实验来验证。
课外时间除了课外活动外还应该包括校外的活动,学生在校外的活动教师不易控制,但如果能明确活动的目的和方法,可以取得校内活动所没有的效果。例如:在讲到“内燃机”的内容时,让学生在自学“内能的利用和环境保护”的基础上,在家庭周围就汽车、火车等利用内燃机作为动力的交通工具对环境污染的问题做社会调查。这个社会调查活动为期一个月,自定题目作调查总结。从交上的调查总结可看出绝大部分的学生在这一个月里,用了大量的时间去查找资料学习废气、噪声对环境污染的知识,对家庭周围交通工具的种类和不同时间段的车流量以及居民对交通工具所造成污染的感受作了深入的调查,并在这个基础上提出了许多减小环境污染的措施和设想。在这样的课外活动里学生的收获远远比在课堂里听教师讲几节课要大的多。
课内与课外的结合,提高了课堂教学的效果,提高学生掌握知识的深度和广度,为学生更深入的学习提供了广阔的空间和时间,是培养初中物理学习尖子最根本的方法。
二,理论与实际相结合:
一切自然科学都来自实践,都是在对自然现象观察的基础上从科学实验和生产实践中总结发展起来的。物理学的发展也是如此。所以我在培养尖子的过程中,特别注意理论与实际的结合。讲解理论时,用实际事例来说明理论;讲解完理论后,用理论来解释实际问题。例如:讲厕所自动定时冲水装置时,在分析冲水的过程和间歇定时冲水条件的基础上,从实际问题的分析中上升到理论的层次,归纳“虹吸现象”产生的原因和条件。在讲完“杠杆的平衡条件”后,我就让学生分析杆秤的制作原理。学生利用刚学过二力作用在杠杆的平衡条件的知识,推广出三力及三力以上作用在杠杆时的平衡条件。利用这推广得到的知识分析杆秤的确定定盘星(零刻度)、确定刻度等制作原理,并解释市场的不法商人利用改变秤砣的重量缺斤少两的欺骗行为。
物理实验是人们运用科学仪器设备,人为控制或创造的自然过程,使之按预期的进程发展,在尽可能减少干扰的客观状态下,探究物理规律的科学活动。实际问题除了日常生活现象外还应包括实验。在辅导过程中我特别注意理论与实验的结合,安排了一定的时间,做验证性实验和设计性实验。在一年的竞赛辅导中,做了“用U形管测液体的密度”、“用大气压测液体的密度”、“用密度瓶测液体的密度”、“用阿基米德原理测密度”、“研究物体的漂浮条件”、“用杠杆测铁块的密度”、“研究斜面的机械效率与斜面倾角的关系”、“测定铁块的比热”、“测定冰的熔解热”、“共轭法测凸透镜的焦距”、“改装电流表、扩大电流表电压表量程”、“用比较法、代替法测定电阻值”等实验。
通过理论与实际的结合,提高了运用理论知识解决实际问题的能力,加深了对理论的认识,起到了事半功倍的效果。
三,知识辅导与方法教育相结合:
科学方法是解决科学问题的手段,方法是从知识学习到能力发展之间的中间环节,是沟通知识和能力的桥梁。物理学方法包括物理学研究方法、物理学理论体系的建立方法和物理学理论的学习和传播方法。在知识辅导过程中,主要是进行了物理学研究方法教育和物理学理论学习方法的教育。
物理学研究方法主要有观察方法、实验方法、理想方法、类比方法、假说方法和数学方法等六种。下面举两个例子来说明知识辅导与方法教育的结合。
通过对实验现象和日常生活现象的观察,逐步培养学生形成良好的观察习惯,学会正确的观察方法:(1)确定观察的目的;(2)制定观察的方案;(3)进行实际观察;(4)翔实的记录;(5)初步描述;(6)初步解释;(7)核实观察结果。
数学是物理学的语言和工具,概括物理现象、形成物理概念、整理实验数据、进行逻辑分析、建立物理定律、利用数学图象展示物理规律等等物理学的研究和学习过程都离不开数学,所以在辅导过程中特别重视对学生进行数学方法教育。例如,例题:(省略)
方法教育还包括物理理论学习的方法教育,在常规教学和竞赛辅导中,通过严格的要求、持之以恒的耐心对学生潜移默化的进行学习方法的教育。要求学生在做好“五连环”学习方法后,要多联系实际、多提出问题、重视自学和课外阅读、重视自我总结和自我调整。
掌握了科学的学习方法和初步的学科研究方法,将会使学生在学习这门学科时,取得事半功倍的效果,也为学生将来在该学科的发展打下坚实的基础。
四,提高水平与提高兴趣相结合:
学习兴趣是学生力求认识世界、渴望获得文化科学知识和不断探索真理而带有情绪色彩的意向。中学生学习物理的兴趣大致可分为下列四种发展水平:(1)直觉兴趣、(2)操作兴趣、(3)因果兴趣、(4)理论兴趣。从物理学习的认知过程看:直觉兴趣和操作兴趣基本处于外部感性兴趣的阶段,稳定性较差;随着学生知识的增长和年级的升高,形成因果兴趣的学生会逐步增加,这种兴趣比较稳定,但当学生在学习物理的过程中遇到困难,学习成绩不够理想,这种兴趣也会产生波动;理论兴趣是兴趣发展的最高水平,它是一种十分稳定的物理学习兴趣;因果兴趣和理论兴趣处于理性兴趣的阶段。
学生是自愿报名参加物理课外活动的,他们对学习物理有浓厚的兴趣,经过初二一年的学习物理,学生学习物理的兴趣水平处于由直觉兴趣发展到操作兴趣并正向因果兴趣发展的阶段。针对学生的实际情况,在辅导过程中,注意发展学生学习物理的兴趣。
1,通过各种方法巩固学生的直觉兴趣和操作兴趣。例如:通过改进实验教学把演示实验改为分组实验、把验证性实验改为探索性实验、鼓励学生做好课外小实验来激发兴趣。通过理论联系实际问题激发兴趣。通过优化课堂教学的形式变注入式为启发式或讨论式,充分体现学生是教学的主体,兴趣在主动的学习过程中形成和发展。
2,在提高知识水平过程中,提高兴趣上升到理性兴趣的阶段。不应使兴趣老是停留在感性兴趣的阶段,应尽快地上升到理性兴趣的阶段,这样才能适应内容不断加深的学习的需要,也能使学习兴趣不断趋于稳定。在辅导过程中,注意提出问题的深浅,引导学生开发“最近发展区”,使学生体验到思考的欢乐,运用成功激励来提高学生的兴趣水平。正如苏霍姆林斯基所说:“‘接近'与‘深挖'事物本质及其因果联系的实质这一对过程本身乃是兴趣的主要源泉”。
学习尖子的培养是一个系统工程,需要教师群体的团结和长期的努力,需要各学科之间的配合,需要学生和教师的共同努力。对尖子学生的培养不是拔苗助长,它是因材施教的一个方面。学习成绩优秀而又学有余力的学生,通过教师针对他们的特点有目的、有步骤的培养,使学生在学科知识、思维方式、学习方法、意志品质、学习习惯等方面得到提高和完善,为今后的学习和工作的发展奠定坚实的基础。
各个层次的学校规模都在扩大,大众化的科学教育,当然是利国利民的好事。培养优秀生、尖子生,不论从哪方面讲,不能不说是锦上添花。
一、一定要重视理论学习
我不知道对于从事教学研究以及撰写教学研究论文这件事,是否还有人质疑理论学习的必要性?如果你仍然质疑,那么请忽略我的本次演讲吧。不好意思,话说的有些重,但是的却是肺腑之言。
我们是学物理的,物理学有理论,并且有最精致、最体系化、最美的理论。我很难想象一个没有理论兴趣的物理老师有多高的格调与发展潜力。
二、一定要重视心理学理论的学习
首都师范大学老一辈物理教育学家乔际平先生较早意识到了物理教学心理研究的重要性。1987年,乔先生即指出:“对学生心理的研究如不取得一点突破的话,教学改革很难有一个本质上的进步,就容易搞成形式主义。”他个人终其一生都在为之奋斗。
我认为,我的导师邢红军教授为心理学的知识、方法进入物理教学研究做出了里程碑式的贡献。突出地表现为在物理教育心理学、原始物理问题的研究等方面。众所周知,邢老师在北师大林崇德先生那里获得了发展心理学的博士学位。
我们入读以来,得意跟随邢老师濡染了大量心理学的知识、观点、方法的训练,以及物理教育心理学的训练。之前并不特别觉得这很重要,然而直到最近我才发觉。
近期,我同其他学科、学校的学生以及一线老师交流,慢慢开始发现了这个问题。没有心理学的学习,对教学事件以及教学行为的理解都无法扎实起来。我了解到,首师大这边的一些一线教师培训中,老师们反映:最受用的还是心理学的学习。
为什么呢?因为教学这件事,是一个心理活动非常复杂的过程,因此需要我们运用足够细致的、有足够分辨率的理论工具加以理解和研究。
这方面,可以阅读基本的思维心理学的内容,以及邢老师即将在北大出版社出版的《物理教育心理学》、《物理学习心理学》两部著作。
三、一定要多读多看多买文献
这个话我也写过多次了。要建立自己的文献库、要有资料意识、积累意识。这里想格外强调的是要认真看、多看。
我指的不是那种“雨过地皮湿”的看,对好的文献,一定要是圈圈点点的、反复的、研究式的看。要真正看透、看懂。
这里我也不过多避讳,乔先生、林崇德先生以及邢老师的文献,只管认真看吧。
这一点是很重要的,一边看就可以学习人家的写法。并且这也是很基础的、不可替代的。说一千道一万,自己不阅读文献,不可能学会写论文。
而有些教师的物理课却似乎有一种魔力一般,总是让学生充满期待。课堂上充满着欢声笑语,学生学得非常投入,教师也教得非常起劲。学生积极踊跃地参加课堂活动,老师则时常妙语连珠引得满堂大笑。 毫无疑问,第一种课堂压抑、沉闷,第二种课堂轻松、活泼。无论是作为学生还是作为老师,都向往和追求第二种课堂气氛。所谓课堂气氛,是指课堂教学过程中所表现出来的公共情绪状态,它是课堂教学能否顺利进行的一个重要因素。在新课程背景下,探讨如何改善物理课的课堂气氛,对增强学生学习物理的积极性和提高物理课堂教学的有效性,都具有十分重大的意义。那么,在具体的教学实践中教师应该朝哪些方面努力,才能有效地改善物理课堂的气氛,使物理课堂生动起来呢? 一、尊重和热爱学生,打造充满关爱的物理课堂。 我认为这一点是最起码的,尊重和热爱学生应当是教师做好教学工作的出发点和前提。上海二期课改确立了"以学生的发展为本”、“以学生为主体"的新课程理念。将这一理念落到实处,教师就必须尊重和热爱学生,积极创建民主、和谐的师生关系。 传统的教育以学科为主,学生被当作是“知识的容器”,是教师“传道、授业、解惑”的对象。教师往往凭借自己在专业知识方面懂得比学生多的优势而觉得自己高高在上,是课堂的权威和统治者,在课堂上发号施令,对学生进行“填鸭式”教学。学生因为大大小小频繁的考试的逼迫,往往只能被动地接受教师,接受知识,任教师“满堂灌”,其结果必然导致学生逐渐失去了学习物理的积极性和主动性,甚至对教师心生憎恨和厌恶。 而现代教育提倡“以学生为主体”,以学生终身的可持续发展为本,学生是课堂教学活动的主角,教师只是教学活动的引导者、组织者和示范者。在新的理念引导下,教师应该积极地尝试转变角色,放下权威,平等对待学生,相信和尊重学生。因为学生是具有生命的个体,他们有自我认知、思考和构建的能力,他们只有在获得关爱、获得尊重和理解的前提下,才能充分发挥他们的积极性和主动性,从而实现健康的、全面的、可持续的发展。 尊重和热爱学生,创建民主、平等、共同发展的新型师生关系,既是新课程实施的前提和条件,又是新课程改革的内容和任务。教师只有对学生付出真挚的爱、真正的尊重和真诚的关心,学生才能在学到物理知识的同时获得温润的情感力量,取得“润物细无声”的教学效果。同时,教师对学生的真情投入必定会得到学生的真情回报,他们会配合教师营造出一种和谐、真诚、温馨的教学氛围。 二、注重情景创设,打造充满吸引力的物理课堂。 物理课堂是学生学习物理的主要环境,这个环境是荒凉、贫瘠还是肥沃、富足,直接影响到学生物理学力的成长。如果教师在课堂引入和教学过程中能够进行适当的情景创设,那么学生就会在一个充满吸引力的课堂环境中去仔细观察物理现象,认真探索物理原理,科学地总结物理规律。 所谓“情景教学”,就是在教学过程中为了达到既定的教学目的,从教学需要出发,引入或创设与教学内容相适应的具体场景或氛围,引起学生的情感体验,帮助学生迅速而正确理解教学内容,促进学生的心理机能和谐发展,提高教学效率的一种教学手法。 正如诗歌讲究情景交融一样,物理课堂也要通过创设情景来引导学生由情入境,最后达到情理交融。初中物理中有很多知识对于初中学生的认知水平来说比较抽象,比如密度、功率、比热容等概念,光的折射、凸透镜成像的规律等,学生比较难以理解和掌握。教师应该尽量将这些抽象的物理概念、物理公式和物理规律借助一些比较具体、简单的物理模型或者可视性比较强的动画、图形来形象化。情景教学可以将物理课堂从“教师干巴巴地讲,学生干巴巴地听”的沉闷乏味气氛当中解放出来,起到“引人入胜”和“化繁为简”的神奇效果。比如在上“光的折射”一课时,先给学生看“海市蜃楼”的图片或视频。当学生看到海边虚无缥缈的高空之中居然出现了一栋高楼大厦时,一个个都瞪大了好奇的眼睛,觉得太神奇,太不可思议了。我告诉学生这是光在空气中的传播方向发生了改变(光发生了折射)造成的,这时,学生联想到“光在同种均匀介质中是沿直线传播的”,就会产生疑问,“光在空气(同种介质)中的传播方向怎么会发生改变呢?”。通过情景创设,学生很自然地就进入了新课“光的折射”的学习。 由此可见,当学生被引导到了一定的教学情境中后,学习的兴趣就会得到激发,探究的欲望就会得到激活,求知的大门就会被打开,物理知识就会比较容易内化为学生的学习体验和感悟,物理课就会充满吸引力,让学生享受到学习物理的乐趣。有吸引力的课堂学生才不会觉得枯燥乏味,课堂气氛才会好起来。 三、设计探究活动,打造充满活力的物理课堂。 以往学生的学习方式比较单一,主要甚至完全依赖接受性学习,学生很少甚至完全不去动手做,动脑想,动口讲,课堂是教师的“一言堂”。这样的物理课气氛是不活跃的,效率是不高的。《上海市中学物理物理课程标准》把实现学生学习方式的转变作为“二期课改”的重要目标之一,在初中物理教学中提倡“探究式学习”,以促进学生转变学习方式,教师改变教学模式。 所谓“探究式学习”就是以探究为主的教学,强调教学过程是在教师的启发诱导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,为学生提供充分自由表达、质疑、合作、探究、讨论问题的机会,让学生通过内心体验和主动参与去学习,让学生通过亲身实践,“体验”到知识使用的乐趣,自主建构自己的知识体系。学生可以通过科学探究,学会科学探究的方法,体验知识的形成过程,实现学习方式的转变。 比如在初中物理“凸透镜成像规律”一课的教学中,让甲学生分别透过空烧瓶和盛满水的烧瓶去观察乙同学的脸,通过观察甲学生发现透过装满水的球形烧瓶可以看到乙同学脸的倒立、缩小的像(特别是观察到乙同学的脸是倒立的让学生觉得很新奇),而透过空烧瓶则看不到这样的现象。此时教师引导学生思考:这是因为装满水的烧瓶相当于一个中间比边缘厚的透镜,即凸透镜,学生看到的其实是凸透镜成的像,这个像是倒立缩小的。如果让乙同学的脸跟烧瓶靠得更近还有可能观察到倒立、放大的像。接下来让学生用放大镜观察纸上的字,学生看到正立、放大的像。这时候可以趁机让学生猜测凸透镜成不同特征、不同性质的像可能跟什么有关。经过教师的有效引导,学生必然会想到是物距,像距还有焦距的变化使得凸透镜能够成不同特征的像。那么接下来就要通过实验去探究物距、像距以及焦距之间要满足何种关系时凸透镜才能成某种特定的像。这样一来,学生通过分组实验完成“探究凸透镜成像规律”的学习就是顺理成章的事情了。学生通过自己的亲身参与和内心体验,还有跟同学的交流与合作,形成了凸透镜成像规律的知识。通过探究过程由自己得出的结论让学生觉得很有成就感,不容易忘记。 探究活动的创设能够充分发挥学生的主观能动性,充分调动学生学习的积极性,能让学生动手(主动参与)、动脑(乐于探究)、动口(善于表达),学生的热情参与必定点燃课堂的气氛,让课堂充满着意想不到的活力。 四、巧妙运用幽默,打造充满情感的物理课堂。 每年的春节联欢晚会,观众最喜欢的节目是相声和小品,因为相声小品类的节目充满着机智的幽默,这些幽默能让观众在开怀大笑中明白了平时不容易让人弄懂的道理。同理,学生也大多比较喜欢幽默的教师,而对拘谨、严肃、死板的教师感到厌烦。可见如果教师能够在物理课堂中妥善运用幽默的力量,对改造学生的学习环境和学习效果将大有裨益。 曾经听到一个物理老师在教给学生“磁体周围的磁感线从磁体的N极出来,进入磁体的S极”这个知识点的时候,他很幽默地对学生说“磁感线就跟我们南汇的同学一样,也喜欢去逛大上海。你们看,他从南汇(Nanhui)来,去上海(Shanghai)了。”学生们都被逗乐了,不但记住了这个知识点,而且在后面的教学环节中听课也比之前更加认真了,因为教师的幽默让一部分开小差的学生注意力重新回到了课堂。 幽默是学生学习物理知识的调味品和润滑剂,能够使初中物理教学论文教课怎样改善课堂气氛
如何在初中物理教学中实施探究性学习
什么是研究性学习?学生在教师的指导下,从社会科学和自然科学发现某个问题或专题,用科学研究的方式、方法去认识问题,获取知识,以达到问题的认识深化或者最终解决,这就是研究性学习。在研究性学习中,研究方案的确定,资源的开发利用,合作者的确定均由学生自主解决。
研究性学习能突出学生在教育中的主体地位,为学生提供自由活动的空间,优化学生的智能结构,在当前,它代表了教育改革的方向,那么,在初中物理教学中,如何开发和实施研究性的学习呢?爱因斯坦有句名言:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”在物理研究性学习中,首先要解决的便是研究课题的提出,下面,结合初中物理教学实践,我认为研究性学习应包括课题的提出,课题的选择,探索课题和教师原则指导四个环节。
一、课题的提出
由于研究性学习的开放性,我们往往是首先寻找课题,简单的说,就是提出问题。我认为,它大致来源于以下几个方面:、
1.物理教材内部
物理是一门以实验为主的基础性学科,在九年义务教育人教版初二物理教材中,物理的定义是:研究的是关于力的、声的、热的、光的、电的现象,找出它们发生的原因,并研究怎样利用它们来为人类服务。在课本上,很多实验或问题的探究本身就是一个研究性学习课题,下面我列举一些初二物理课本上出现的研究性课题:
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课题
实验
11
如何利用刻度尺和三角板测出硬币的直径
小实验
13
用自制的卷尺测量身高,要求比较起床后和临睡前的身高有何不同。
习题
14
怎样用刻度尺测乒乓球的直径
小实验
27
测自己的步行速度
小实验
42
用烧瓶和铃铛做真空不能传声实验
小实验
60
纸锅烧水
小实验
78
制作针孔像机和潜望镜
习题
79
用手电筒和平面镜白纸做漫反射和镜面反射实验
小实验
97
自制平行光源和磨制冰透镜、研究物体的颜色
小实验
112
自制天平和量筒
小实验
129
橡皮筋测力计
小实验
142
筷子提米,巧找重心
小实验
158
个人对地面的压强是多大
小实验
173
观察大气压强随高度的变化
小实验
188
自制潜水艇模型和密度计
小实验
201
研究自行车的构造
小实验
218
比比谁的功率大
以上我列出了初二物理课本将近二十个实验,都是课本提出来供学生进行探究学习的。让学生进行探究性的学习,可以使学生在经过自己的一番努力之后,能够尝到成功的喜悦。
2.物理学与其它学科的交汇点
由于物理是自然科学的基础学科之一,它与其他学科的交汇点有许多可供研究的课题。这也与当前的跨学科综合不谋而合。例如,我们可以让初中学生适当的利用互联网资源优势,由老师布置题目,如:21世纪的交通、航天技术的发展、空间技术和我们的生活等为题。让他们自己去寻找资料,自己研究,从而写出这些方面的小论文和自己对未来的设想。
3.物理学科与新技术的交汇点
科技发展日新月异,但总离不开物理学的基本原理,在讲授第一章测量,讲到纳米这个单位,我们可以借机介绍一下纳米技术。并建议同学们努力学习本领,立志探究这一高科技领域。
4.物理学与社会生活的交汇点
学生学习了第3章噪声之后,知道了人类的四大公害:水污染、噪声、大气污染和固体废弃物污染,只有人人遵守社会公德,共同保护环境,我们的家园才会蓝天碧水。这时教师可以向学生布置课题:①研究我们家乡浏阳河的污染情况;②我们学校有哪些噪声;③我们平常有哪些对环境污染的不良习惯;④农村对垃圾的处理的方式科学吗?等。
5.物理学与生活的交汇点
物理是一门实践性很强的学科,研究性学习应成为联系物理学和日常生活的纽带。如吹肥皂泡,细心的人便会观察:肥皂为什么是球形的,吹出后为什么总是先升后降,为什么有时无色,其至是暗淡的?所以在学习了“光的反射与折射”后可让学生以肥皂泡为题,让学生感到物理学与生活息息相关;又如,学习了物质间的三态变化后,学生就能解释露珠、霜、大雾、冬天人呼出的“白气”到底是不是水蒸气,等形成的原因。
二、课题的选择
我认为,初中学生选择研究性课题应遵守以下原则:
1.主体性原则
研究性学习区别于常规教学的一个很重要的特点,就是学生拥有自主选择课题,确定行动方案,自主动手操作,选择合作伙伴的权利,便于发挥学生的主体作用,因此,应允许对同一活动主题出现几个层次不同的课题,确定的研究课题应能照顾到不同学生的个别差异。
2.发展性原则
研究性学习的目的,就是要使学习者在掌握知识技能的基础上,智力因素与非智力因素得协调发展和共同提高,所以可采用多种研究形式使其了解科学方法,丰富情感体验,培养多种能力,因此确定的研究课题,应含更多的教育因素,能更好地使学生各方面全面发展。
3.实践性原则
研究性学习一般应能很好的体现物理与技术、社会关系、要引导学生接触社会、认识社会、关注社会问题,获得关于社会及科技进步的直接经验,使学生在动手、动脑,体验的同时真切的体会到物理知识对人类的作用,对社会进步的推动作用,真切地体会到知识的力量。
4.可行性原则
选择研究课题时,应充分考虑到每个学生原有的知识水平,兴趣特长,学校及社区现有的教学资源,教师及指导专家的指导水平,使研究性学习真正能落到实处。
三、探索课题
在确定课题后,学生应该进行解决问题的方案设计。首先,我们要求学生搜集与问题相关的资料,或通过设计实验来解决为什么,或由学校组织教师或专家学者来校进行讲座,或者通过互联网进行讨论,征集意见。提出方案后,还应送交物理教师进行相关的审核,以免提出违背科学规律的问题。
四、教师指导
在整个探究性的学习中,教师始终处于主导作用,当学生遇到与他们能力差距大的问题时,教师要及时提供指导。在探究性学习中,我们主张学生去探究那些稍微高于他们课堂知识的课题,这样,既发展了智力,又增长了能力。以此来让学生品尝成功的喜悦。
总之,在物理教学中实施探究性学习时,我们要充分发挥学生的主观能动性,让他们在探索中增长知识和技能,同时,教师也要加强指导,在一定的范围内让学生自主地学习。
论文摘要:在初中物理教学中,为了诱发学生的求知欲,调动中下生学习物理的积极性,作者认为在教学方式与手段上可以尝试以下措施:一、启发性课堂教学;二、培养学生的实践动手能力;三、培养学生信息获取的能力;四、良性竞争;五、心理激励。
在初中物理教学中,为了诱发学生的求知欲,调动中下生学习物理的积极性,我认为在教学方式与手段上可以尝试以下措施。
一、启发性课堂教学 (一)指导学生预习新课。预习是在课前,独立地阅读教材,自己去获取新知识的一个重要环节。课前预习未讲授的新课,首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍,通过阅读、分析、思考,了解教材的知识体系,对于物理概念和规律则要抓住其核心,以及与其它物理概念和规律的区别与联系,把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。如果忘了已学过的知识,课前预习时可及时补上。这样,上课时学生就不会感到困难重重了。然后再纵观新课的内容,找出各知识点间的联系,掌握知识的脉络,绘出知识结构简图。同时还要阅读有关典型的例题并尝试解答,把解答书后习题作为阅读效果的检查,并从中总结出解题的一般思路和步骤。有效的课前预习能够使“中下生”能弥补前面基础知识的不足,而且为学习新课奠定良好的基础。
(二)充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。授课过程以教师起主导作用、学生起主体作用为主线,以教与学为重点,贯穿整个课堂。让学生变被动接受和管理为主动参与,实行引导、指导、辅导,领着学生走向知识,而不是让知识走向学生。激发学生创造的潜能,而不是单纯品尝前人创造的成果。教学中教师首先注意引入方式,启发式、实物式、对比式,或是兼而有之。讲述中教师要善于从学生的角度出发,从学生的立场和角度考虑问题。如在讲“蒸发”时,我将一块湿布在黑板一侧抹一下,然后对学生们讲,一会儿会有什么现象发生?“干了!”学生们异口同声地说,继而引出蒸发。其次,注重和实际相结合。日常生活中的现象学生容易接受,也容易理解,关键是要分析清楚。在物理教学中,有很大部分的内容是演示实验。教师在做演示实验中可以多给予“中下生”上讲台协助实验的机会。比如在讲《大气压强》这一节内容时,让一个学习成绩较差的学生来做“瓶子吞鸡蛋”这个证明大气存在的实
内容摘要:物理概念是物理知识体系的基本组成要素。建立理想模型能形象地描述物理现象,有利于建立并理解概念。注重创设情境,在体验中理解概念。字斟句酌,由表及里。运用对比,抓住关键。多做练习,借助事例,帮助理解。注意共性,触类旁通,注意归纳。
关键词:物理概念,建立理想模型,多做练习,注意共性
引言:物理概念是物理知识体系的基本组成要素。若要把物理知识的体系当成一个网络系统,一个物理概念就是网络中的一个结点,它的内涵是人对相关事物本质属性认识的高度概括。因为概念的产生是人类认识过程中由量的积累到质的突变,是人类思维能力发展水平的标志。所以,学习、理解概念的过程,就是应用科学思维的方法,开发思维潜能、发展思维能力的过程。判断理解和掌握物理概念最基本的标准是看其是否真正理解所学概念的内涵,了解它的外延。
物理概念大体分为两类,一类是物性概念,这是直接反应事物,物质特性的概念,如质点、绝缘体、电场等,对于它们,大凡是通过定性语言表述,阐述它是什么。另一类是理性概念,是用以反映事物(含过程、现象)原理和事物本质属性的概念,如力、能、电场强度、电容等。这中间有定性、定量两种。对于定性的,只需定性说明它是什么,如惯性、干涉等,对于定量的就既要说明它是什么,又要说明它等于什么,如功、电势等。
中学生常常觉得物理概念抽象、难学,这主要是对物理概念没有真正理解的缘故。因而在解决问题时对物理概念常常是死记硬背,出现张冠李戴的错误。针对上述问题,学生在理解物理概念时应在以下几点下工夫。
一、建立理想模型能形象地描述物理现象,有利于建立并理解概念
所谓“理想模型”,就是为了便于抓住事物本质,解决问题,而对事物取于干、去其蔓叶后建立的抽象模型。任何物理现象的过程大都是复杂的,要描述它们是比较困难的。但是在某种情况下,排除次要因素,抓住问题的主要方面,把具体的事物抽象化,用理想化的物理模型来代替实际研究对象,并简化有关的过程,以便从理论上去研究它,就能形象的描述物理现象,建立概念。例如:对于物体下落的运动,最初在人们头脑中只是一副零乱的画面:大雨倾盆、砂石飞落……再认真地观察有关的现象或作实验,头脑中的画面就更加简洁,雨滴、沙石都是一个式样地越来越快地垂直下落,他们都成了没有个性的“物体”,在此种情况下可把这些物体看作只有质量而无形状、大小的几何点。这种物体模型称为“质点”。进而,我们略去空气阻力对“物体”下落运动的阻碍作用,统一认定它们运动的初速度皆为零,这样头脑就建立了自由落体运动的物理模型。物理模型是在实验或观察事物的基础上建立的,它对物理事实是一种近似的然而又是突出本质的描写。这样,重视物理模型的建立和理解可为学生接受知识提供较好的手段和方法。
(一)、学习教学大纲深入钻研教材
大纲中明确指出:教学中要重视引导学生学习基本概念和基本规律的广泛应用。知识,是人类对客观事物的现象、事实及规律性的认识成果,是增进智慧和力量的源泉。基础知识则是构成各门学科的基本事实及其相应的基本概念、原理和公式。[1]对于物理概念,一般都应使学生理解它的含义,了解概念之间的区别和联系。物理基础知识教学必须分清主次,突出重点,抓住关键。大纲中这些关于物理概念的精辟论述,应作为搞好物理概念教学的指南。切实掌握“双基”,就是要特别重视对基础知识和基本技能准确理解的基础上而牢固地掌握。如果学习者对“双基”的理解是不确切的,那么在迁移的过程也会产生错误。如果学习者只是把“双基”死背下来,即使是背得烂熟,但并没有理解,那么对于产生正迁移来讲也不会有多大意义。切实掌握“双基”,还要特别重视对知识结构的掌握。所谓知识结构,是基本概念与概念、概念与原理、原理与原理之间形成的各种联系,它概括化的程度更高,比个别的、孤立存在的知识和技能更具有普遍意义,因而实现学习正迁移的可能性更大。[1]
根据大纲的要求,进行针对性分析教材中出现概念的目的性和科学性。必须明确:物理学中为什么要提出这一概念?概念是怎样被科学的表述出来的?它在物理学中的地位和作用如何?具体的说应认真钻研以下几个方面:第一,弄清与物理概念有关的物理事实(包括实验事实),即弄清物理概念的依据。第二,要明确这些物理事实提出了哪些问题需要进一步研究,即明确引入概念的必要性。第三,研究中采用什么手段和方法。第四,对概念的意义要逐字逐句的推敲,从而全面准确的弄清它的物理意义,特别要明确概念的适用条件。对其中物理量的定义式、单位等也要有所掌握。第五,弄清关系密切的概念之间的区别和联系,明确教材中的地位,它是否为重点、难点或关键。
通过钻研教材要明确某个物理概念在整个教材中的地位,做到主次分明、突出重点,抓住关键、处理好重点。这样,物理概念教学就有了坚实的基础。
(二)、生动直观地引入概念
概念引入是概念教学中的一个重要环节。引入工作做得好,一开始就能激发学生学习概念的积极性,使他们的思路纳入正轨,对正确理解和掌握要领有着直接影响。物理概念是物理现象的本质抽象,它是在感知大量材料的基础上,经过分析、综合、抽象、概括等思维活动中形成的。引入概念时也应依据这一特点从直观到抽象。例如:在讲述力的概念时,应首先举一些学生日常生活中熟悉的实例。如:①手提水桶;②马拉车;③脚踢足球;④磁铁吸引铁块等。然后对这些例子进行分析、比较、概括和总结,得出力的定义为“力是物体对物体的作用”。使学生明确:力是两个物体之间的相互作用。如手和水桶;马和车;脚和足球;磁铁和铁块。更应清楚两个孤立的物体之间并非一定有力存在,这两个物体之间必须发生相互作用。
二、注重创设情境,在体验中理解概念。
爱因斯坦说过,“兴趣是最好的老师”。教师应该在生活中做一个有心人,精心设计,让学生在生活中去体验物理,体验物理的乐趣。对于偏好独自学习、不善交际的学生,教师应鼓励其积极投入小组学习活动,多开展与他人的合作、交流及表达训练。[2]如果这样做到,学生对物理真正产生兴趣,他会自发的去学,去理解。例如:在帮助学生理解超重、失重,这两个概念时提前准备磅秤,在上课时首先提出:人站在磅秤上,在下蹲过程中,磅秤的示数是否有变化,如果变化结果如何?反之,结果又将如何?先让学生猜想,然后亲自去实践,从事实中得出超重和失重的概念。构成课程与教学的基本要素中,教师(或教师的活动)和学生(或学生的活动)是最基本和必不可少的。教学活动就是为学生组织的,没有学生,教学活动就没有存在的必要和可能;有了教师指导的教学活动才称得上真正意义上的“教学活动”,不然就只能算一种“自学”。在教学这一系统中,教师凭借环境提供的条件与资源,以教材为文化媒介,与学生进行着最广泛的社会性相互作用,促使学生健康成长,教师也实现了自身的发展。[3]所以教师在授课时应努力创设情景让学生主动地去探索、去体验,尽可能地通过自身的活动去汲取知识,理解概念。
(一)、揭示概念的本质理解概念
物理教学实践表明,学生只有理解了概念,才能牢固的掌握概念。而要使学生理解概念,就必须使学生掌握概念的本质。直观材料是形成概念的基础,但概念不能从直观材料中直接得出。必须通过学生的思维才能把感性认识升华到理性认识,这是认识的飞跃,是使学生形成概念的关键一步。为实现这一飞跃,就必须启动学生的思维。在概念教学中,常用的思维方法有比较、分析、综合、抽象、概括、判断、归纳等多种,只有引导学生的正确思维,才能揭示概念的本质,使学生全面的掌握概念。
(二)、抓区别找联系深化概念
为了使学生更深刻地理解概念的本质,必须注重要领之间的区别和联系。对一些类似的有关概念进行同中求异,异中见同,反复深化概念。
例如:“速度”和“加速度”是力学中的两个重要概念,要求学生必须有深刻的理解,在教学中就要对两个概念进行全面比较,找出区别和联系。使学生知道,速度是描述物体运动快慢的物理量,或者说是描述位置变化快慢的物理量,速度越大,表示物体运动的越快,或者说位置变化的越快。加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度越大,表示速度变化的越快。速度等于位移和时间的比值,而加速度等于速度的变化和时间的比值。速度的大小决定于位移和发生变化所用的时间,位移大速度不一定大。而加速度决定于速度的变化的大小和发生变化所用的时间,而不决定于速度的大小和速度变化的大小。速度和加速度都是矢量。在直线运动中,速度的方向就是位移的方向,而加速度的方向可能跟速度方向相同,也可能跟速度方向相反。速度增大时,加速度方向跟速度方向相同;速度减小时加速度方向跟速度方向相反。通过上述比较,就可以使学生对“速度”和“加速度”这两个概念有比较深刻理解。
三、字斟句酌,由表及里
在学习物理的过程中我们常常会发现许多物理概念的字面内容能显示出其基本的物理意义。例如:电磁振荡,电-电场,磁-磁场,振荡-振荡周期性的变化,串起来就是电场与磁场的反复交替变化,这就是电磁振荡的物理内涵。又如,电-电流,阻-阻碍,串起来就是对电流的阻碍。不过要提醒大家注意:有些概念是字同义不同。如上述两概念中“电”字的含义是不同的。在咬“文”的过程中,我们常常会被一些表象所迷惑,如“匀速圆周运动”,初学时许多学生看见前面“匀速”两字,就认为其速度是不变的,其实这里的“匀速”不是指速度不变,而是指速率不变,但其速度的方向是变化的,因而速度这个矢量也是变化的。因此,在学习此类概念时应整体认识概念,从
初中物理论文的摘要
论文摘要:浅谈物理新教材教学中探究式教学的探索与实践
论文关键词:物理新教材探究式教学探索实践
探究式课堂教学是以探究为基本特征的一种教学活动形式,符合教学改革的实际,能使班级教学焕发出生机勃勃的活力,能破除"自我中心",促使教师在探究中"自我发展"。爱因斯坦曾经说过:"结论几乎总是以完成的形式出现在读者的面前,读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也很难达到清楚地理解全部情况。"这段话深刻切中目前基础科学教育的要害,传统的传授式教学严重地影响了学生素质的全面发展。因此,在新教材教学中,我们要改变过分强调知识传授的倾向,注重科学探究精神,让学生经历科学探究过程,学习科学研究的方法,培养学生的探索精神,实践能力以及创新意识。