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物理科學探究教學心得體會 物理科學探究要素篇一
菱角塘鎮(zhèn)學校 李玉玲 電話:*** 摘要:本文主要通過介紹本人對物理“新課程”中科學探究的理解以及開展“物理科學探究活動”的實踐經(jīng)驗與體會,論述開展“物理科學探究活動”的必要性與重要性。
關鍵詞:新課程 科學探究 科學探究活動
隨著新課程標準的實施,賦予了我們新的教學理念與新的要求。科學探究被引入到物理課堂教學中,教材中設置了不少的探究實驗。不僅是讓學生通過科學探究活動獲取知識,而且更重視讓學生經(jīng)歷探究過程;有的甚至只是要求學生經(jīng)歷探究過程?!墩n程標準》中明確指出“注重科學探究,提倡學習方式多樣化”、“改變過分強調知識的傳承的傾向,讓學生經(jīng)歷科學探究的過程,學習科學研究方法,培養(yǎng)學生探索精神、實踐能力以及創(chuàng)新意識”。由此可見,新課程標準十分強調科學探究在學習中的作用,使科學探究成為一個新的教學要求和新的學習方式。
在課堂教學中,由于受時間、器材、場地等條件的限制,科學探究活動受教師的主導作用影響較大,基本體現(xiàn)教師的教學計劃(教師需準時下課并完成既定的教學目標);學生雖然有參與,但自主式探究活動被削弱。為此,我們以小組合作學習的形式,開展了物理科學探究活動課(每周1節(jié))。內(nèi)容主要選取課本中相應的實驗或制作作為科學探究活動的內(nèi)容,學生以小組活動形式為主。
一、開展“物理科學探究活動”課的目的1、培養(yǎng)學生的學習興趣和探索興趣。學生都是好動的,好奇心強,他們正處于探究心理的發(fā)展期;活動課剛好能迎合學生的這個心理特點,容易激發(fā)學生的興趣和求知欲。
2、培養(yǎng)學生的科學探究能力,提高學生的科學素養(yǎng)和綜合素質。
3、使學生在課堂上學到的知識得到鞏固和運用。在科學探究活動中,可以讓學生應用課堂中學到的物理知識,鞏固知識。
二、對科學探究的理解
1、科學探究的意義:“學生在科學探究活動中,通過經(jīng)歷與科學工作者進行科學探究時的相似過程,學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣,學習學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想與精神?!保ㄕ涀浴墩n程標準》)
2、科學探究的要素:科學探究包括七個要素:提出問題→猜想與假設→制定計劃與設計實驗→進行實驗與收集證據(jù)→分析與論證→評估→合作與交流。這只是科學探究的七個要素,并不是科學探究活動中必須經(jīng)過的7個順序環(huán)節(jié)。所以我們在開展科學探究活動中,根據(jù)學生的探究水平,只注重對某幾個要素的過程經(jīng)歷與能力培養(yǎng),并不強求每個科學探究活動都必須經(jīng)過這七個環(huán)節(jié)。
3、科學探究的選題:“科學探究的問題可以是學生提出的,也可以是教師提出的,可以是《標準》所要求的科學內(nèi)容,也可以是與《標準》科學內(nèi)容有關的交叉學科的內(nèi)容??茖W探究的形式有課堂內(nèi)的探究性活動和課堂外的家庭實驗、社會調查及其他學習活動?!?/p>
三、開展“物理科學探究活動”的實際操作
我們老師都知道,開展活動課“花時費力”;但,最困難的還是兩個問題:開展什么活動?“怎樣開展活動?。我們主要有以下的一些操作體會:
1、打好課堂教學的主戰(zhàn)場。課堂教學畢竟是教學的主戰(zhàn)場,課外活動只是作為鞏固知識、培養(yǎng)能力、提高素質的有益補充。所以,在課堂中,我們注重物理基礎知識與能力的培養(yǎng),注重培養(yǎng)學生科學的思維程序和科學方法。如在科學探究活動中,常用的控制變量法、歸納法等。為學生參加“物理科學探究活動”課打下堅實的基礎。否則,學生在活動中也難有作為。
2、科學探究活動的基本模式為:以物理實驗(制作)為載體,形成探究的情景,發(fā)現(xiàn)并提出問題,探究問題。在活動中,我們緊貼課本,選取課本中的一些實驗或小制作作為載體,精心設計和詳盡準備;活動中,教師適當引導,讓學生從中發(fā)現(xiàn)問題,并開展科學探究活動。
案例一:“空氣溫度計”(圖1)的制作與科學探究活動。
這是一個比較簡單的制作(在制作時,截取打點滴用較長的塑料管代替玻璃管,用木版固定,效果較好)。學生制作“空氣溫度計”后,自然會提出幾個問題:“沒刻度怎樣用,怎樣為它畫刻度?它是怎樣反映溫度的變化的(原理是什么)?”在和學生探討它的工作原理后,我就讓學生自己通過討論,探究怎樣為“空氣溫度計”定刻度:原理是什么?步驟怎么樣?(類比液體溫度計的刻度確定)然后再去做。做好之后,大家都把作品都放在教室,在以后的幾天里,與寒暑表對照,讓他們看看誰的“空氣溫度計”準確些。當然,空氣溫度計的液柱高低不但與氣溫的高低有關還與空氣的濕度等有關;在觀察中同學們都發(fā)現(xiàn)了其中的問題,我又引導他們分析,查找有關資料,指出“空氣溫度計”的優(yōu)點和缺點,以及其他的用途(如用“空氣溫度計”測量了教學樓的高度)。和“空氣溫度計”一樣,其實很多的物理小制作都蘊涵著不少的知識,只要我們跨出第一步,前面就有極為廣闊的空間。
案例二: “鹽水電池”實驗與科學探究活動。
“鹽水電池”是第六章第一節(jié)《電壓》練習中的一個實驗,看起來平淡無奇。但是,實踐起來內(nèi)涵非常豐富。我們準備了實驗器材①三塊金屬片(5cm×20cm):銅片、鋁片、鋅片(鍍鋅鐵片);②電壓表1個;③導線2根;④燒杯、水、食鹽等。讓學生進行探究實驗。實驗不久,就有一位“好勝”學生有叫嚷:“老師你好‘偏心’!怎么他的(實驗)電壓是0.7v,而我的只有0.5v?都怪你給我的器材不好。怎樣才能使電壓升高?。课乙人模▽嶒炿妷海└?。”──探究的問題自然就出來了。于是我就順勢在黑板上寫出探究的問題:如何提高鹽水電池的電壓?鹽水電池的電壓與哪些因素有關?接著讓學生們進行猜想,設計實驗步驟和實驗表格,提醒注意控制變量法的應用,進行實驗與收集證據(jù),分析與論證、各組之間進行交流。并開展了比賽:看誰的鹽水電池電壓最高。有的同學也想出了“怪招”──將鹽水電池串聯(lián)起來。
這樣做又有一個新的問題:幾個鹽水電池串聯(lián)起來電壓達到了3v多;有個同學提議:接上一個小燈泡試試。結果燈泡并沒有發(fā)光,學生們又疑惑了。接著又研究討論一番。這樣,大大刺激了學生們的探索積極性和思維。
接著下來的幾周的活動課,我們繼續(xù)進行了各種水果電池、蔬菜電池的探究,由學生帶自己喜歡的材料進行實驗。以及用這個電池作為電子表、音樂賀卡等小功率用電器的電源的探究實驗,更加激發(fā)了同學們的興趣與成功感。
3、在選題方面,教師選題與學生選題相結合。在科學探究活動的選題范圍上,我們原則上是緊靠課本與學習進度,但有時也選擇學生提出的課題,這樣可以激發(fā)學生的積極參與。
案例三:學生的好奇心是很強的。
在學習電學時,不少的同學不顧教師的阻止、批評,硬是把干電池的“外衣”剝?nèi)?,看看里面的“真身”;甚至把“皮”也剝開,對“內(nèi)臟”也研究一番。不少的同學對電流表、電壓表的構造很好奇,提出問題和要求:“電流表、電壓表是怎樣測量電流、電壓的?能否拆開來看看!”好的電表拆了可惜;但是,學校里每年都有一些損壞的電表,積累下來數(shù)量也不少。雖然該課題有點超出學生現(xiàn)有的知識水平,但為了不破壞同學們的好奇心,我還是把這些廢表拿出來,讓他們探究“電流表、電壓表”的結構與工作原理。把電流表、電壓表拆開,指導他們觀察表的元件、結構與電路,分析、記錄表里的電路連接情況,比較兩者的異同。
在這個科學探究活動中也有一個很大的意外發(fā)現(xiàn)和收獲:原來這部分“廢表”中一部分的“表心”(靈敏電流計)還是好的。于是,我就組織學生把著部分電表多余的部分去掉,只留下“表心”和兩個接線柱,就改裝成“靈敏電流表”。一共改裝了二十多個,足夠用于“電磁感應現(xiàn)象”的探究實驗。有同學也提出,電壓表里面的電路是串聯(lián),將電壓表改裝為“靈敏電流表”也很簡單,在表里多接一根線出來就行了。不少同學用著自己動手制成的器材做實驗,感到很自豪與成功,十分投入,科學探究活動收到良好的效果。(部分學生的“好拆心”還是很強的,當學到“電能表”時又要求“拆開來看看”,我也滿足他們的要求了。)
4、在組織形式上課堂探究與課外探究相結合。為了使一部分的科學探究活動更具開放性,我們把一些科學探究活動安排課外,利用周日、節(jié)日進行。
案例四:探究“影響摩擦力大小的因素”時,進行課外開放型的探究,讓學生獨立或小組進行猜想、設計實驗、進行實驗與收集數(shù)據(jù)、證據(jù)、分析與論證,最后寫出探究實驗報告。其中不少同學設計的實驗不同于書本的內(nèi)容,有一部分參照課外書,也有一部分是他們的“原創(chuàng)作品”。
四、開展“物理科學探究活動”的成效
經(jīng)過幾年的實踐,較好地達到了預期的目的,取得良好的效果。
1、激發(fā)了學生的學習興趣。在科學探究活動中,以實驗(或制作)活動為主,適合中學生好動、好奇心重的心理特點,容易喚起學生學習物理的興趣和動機。同學們早已把物理實驗看作是“游戲”;而制作的作品,也是他們的心愛“玩具”。每次活動,基本都是延長時間的(科學探究活動課基本安排在最后一節(jié),不會影響其他課)。一些平時上課不專心的同學在科學探究活動中開始是覺得好玩,慢慢就有了興趣;在老師的鼓勵下,上課開始專心聽,做好筆記,學習成績不斷提高。潛而默化,互相促進,也增強了學生學習物理知識的興趣。(其實,老師在活動中也是感到其樂無窮的。)
2、促進課堂教學,加深對知識的理解。由于科學探究活動的課題緊靠課本與學習進度,所以大大促進課堂教學。
案例五:上面提到的探究“電磁感應”現(xiàn)象,由于“靈敏電流表”是學生們自己動手制作的,學生們都熟悉的使用,學習過程自然很順利。
案例六:探究“浮沉子”的浮沉。在學習浮力時,我們安排了制作“浮沉子”(圖2)。學生們拿著瓶子,用力一按,里面的小瓶就下沉了;一松手,小瓶子就上浮;用力恰當,小瓶子就懸浮;同學們都被它吸引住了。我就要求他們仔細觀察、思考,互相交流,找出“浮沉子”上浮、下沉的原理。當學生弄通這個問題后,自然就掌握了“物體的浮沉條件”,《浮力的應用》一節(jié)的學習就顯得輕松了。
案例七:近年來,考試中“用電能表測量電功率”的題目很常見(也很有實用價值)。我們過去也經(jīng)常進行相關的習題練習,但練來練去,效果就是不好。學生基本是靠死記解題步驟去解題的,題型一變就無從入手。究其原因,就是沒有理解好它的原理。適逢當時南區(qū)供電局在當?shù)馗鼡Q電能表,我們就發(fā)動學生把家里換下的電能表拿回學校,安裝實驗電路板(實驗電路見圖3)。安裝由學生在活動課上按照老師制定的電路圖進行安裝;安裝完畢,由老師檢查無錯誤(注意用電安全)后才給以通電實驗。讓學生設計實驗步驟,真實地進行“用電能表測量電功率”。使學生體會其中的真實情景,通過實踐活動,加深對公式p=w/t的理解。并通過比較兩種測量方法,掌握實驗技能和知識的實際應用,取得很好的教學效果。
由此可見,通過實驗或制作的科學探究活動促進了學生對物理現(xiàn)象、規(guī)律、原理與對應的實際事物聯(lián)系,加深對物理知識的理解,促進實驗技能、方法的掌握。
3、學生的科學探究能力、綜合能力和科學素養(yǎng)得到較大提高。在科學探究活動中體現(xiàn)了學生們較強的創(chuàng)新能力。
案例八:在制作“空氣溫度計”時,有的同學發(fā)現(xiàn)自己“空氣溫度計”“失靈”了:用手握住瓶子,液柱也不上升。后來分析、查找原因,大家估計是瓶子的密封不好,漏氣了;怎樣確定瓶子是否漏氣呢?大家都想辦法。后來一位同學提出一個很有創(chuàng)意的辦法,很好地解決了這個問題:她把瓶子倒過來放,把一根軟管彎向上(圖4)。如果瓶子是漏的,就不是漏氣,而是漏水出來(轉換法),就容易發(fā)現(xiàn)。體現(xiàn)該同學不迷信書本,大膽創(chuàng)新的精神。
科學探究,作為一個新的教學要求與學習方式,還有待不斷地深入探索、研究。從初步的實踐與研究表明,重視科學探究的教學,積極開展科學探究活動,能夠培養(yǎng)學生主動參與,樂于探究,勤于動手的好習慣,促進學生的自主發(fā)展。能夠培養(yǎng)學生搜集信息和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析解決問題的能力以及交流與合作的能力;培養(yǎng)了學生實踐能力與創(chuàng)新精神;促進學生綜合素質的提高。
參考資料:
[1]《全日制義務教育物理課程標準》 中華人民共和國教育部北京大學出版社
[2]《物理課程標準(實驗稿)解讀》 教育部基礎教育司 物理課程標準研制組
[3]《游戲中的科學》北京出版社 主編 紀江紅
物理科學探究教學心得體會 物理科學探究要素篇二
初中物理科學探究教學的點滴體會
甘肅省武山縣楊河初級中學 薛亞平741307 [內(nèi)容摘要]初中物理課程在體現(xiàn)啟蒙性與基礎性的同時,還突出了對學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)。物理《課程標準》指出:“科學探究既是學生的學習目標,又是一種重要的教學方式?!睂⒖茖W探究列入《課程標準》的內(nèi)容之一,旨在將學生的學習重心從過分強調知識的傳承和積累向知識的探究過程轉化;從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。下面根據(jù)我對物理《課程標準》的淺顯理解和自己多年的教學實踐,從學生進行科學探究的動力、突破口、保障、關鍵和終極環(huán)節(jié)等方面談談我對科學探究教學的一點認識。
[關鍵詞]科學探究 興趣 觀察 技能 反思
一、興趣是學生進行科學探究的動力
心理學研究表明,興趣是一個人傾向于認識、研究并獲得某種知識的心理特征,是推動人們求知的一種內(nèi)在力量。興趣必然引起追求,追求會促使學生更深刻地認識和理解事物的內(nèi)在規(guī)律。初中物理教學的首要任務是激發(fā)學生的學習興趣。實踐表明,中小學生具有極強的好奇心,新奇的事物能夠吸引他們的注意力,并激發(fā)濃厚的探索興趣,喚醒學生的創(chuàng)造力。例如:我在《大氣壓強》這節(jié)課的教學中,給學生展示了“薄紙托水”的實驗。取一只玻璃杯,先在里面倒?jié)M水,然后在杯口上蓋一張薄紙。同時提問學生,如果“我”把杯子倒過來,也就是杯口朝下,這張薄紙會不會像瓶蓋一樣把水拖住呢?部分學生回答可以,部分學生說不會的,還有部分學生正在凝神思考。在這個學生急于知道“謎底”的時候,我不失時機地做了精彩的表演——把杯子隨同杯口上蓋的紙張一起倒立,然后迅速松開托紙的手,學生們驚訝的發(fā)現(xiàn),薄薄的一張紙竟然托住了整杯的水。再如,我在《流體壓強與流速的關系》的教學中,還做過這么一個有趣的實驗:讓學生撕一條大約3cm寬,25cm長的軟紙條,并把窄的一端按在下嘴唇邊。然后提問學生,如果在紙的上方輕輕吹氣,猜想紙條是垂下去還是飄起來。這個時候,很多學生已經(jīng)自己動手做了起來,意外的發(fā)現(xiàn)“為什么在紙條的上方吹氣,紙條沒有下垂反而飄了起來”。這就極大地調動了學生探究的積極性??鬃釉?jīng)提出:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者?!比鹗慨敶麅和睦韺W家皮亞杰強調:“所有智力方面的工作,都依賴于興趣?!碑攲W生對某種事物發(fā)生興趣時,他們就會主動地、積極地、執(zhí)著地去探究。所以,在探究性教學中,創(chuàng)設情境,激發(fā)學生興趣才能為學生進行科學探究提供源源不斷地動力。
二、善于觀察是科學探究的突破口
觀察是科學探究的一種基本方法,所有的科學探究都離不開有效地觀察,科學觀察不同于一般的觀察,不能走馬觀花,熟視無睹,要有明確的目的;觀察要全面、細致和實事求是,并及時把觀察到的現(xiàn)象做一記錄;對于需要較長時間的觀察,要有計劃,有耐心;觀察時要積極思考,多問幾個為什么。
在300多年前的一天,伽利略到比薩大教堂做禮拜。發(fā)現(xiàn)一盞懸掛在教堂半空的吊燈被門洞里刮來的風吹得來回擺動,這一不起眼的現(xiàn)象引起了他的注意,并發(fā)出疑問:“奇怪,怎么每次擺動的時間都相同呢?”接著他又想:“吊燈要是大小不一樣,擺的時間會有什么不同?掛吊燈的繩子要是長短不一樣又會怎樣呢?”最后他證實了“吊燈”每次擺動的時間與“吊燈”的大小及繩子的長短沒有關系。在這個重要結論的基礎上發(fā)明了時鐘。再如,奧斯特在1820年4月的一天晚上做講座時,演示了電流與磁的關系的實驗。當伽伐尼電池與鉑絲相連時,靠近鉑絲的小磁針輕微的擺動了一下。這一不顯眼的現(xiàn)象并沒有引起場下聽眾的注意,而奧斯特卻非常興奮。隨后,他對這一現(xiàn)象進行了三個月的深入研究,終于證實了電流的周圍存在磁場,在世界上第一個發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的聯(lián)系。因此,只要細心觀察才能對現(xiàn)象產(chǎn)生質疑,提出有價值的問題,為大膽猜想和進一步探究奠定基礎。所以,在科學探究的教學中,教師要引導學生學會觀察,善于觀察,把觀察作為科學探究教學的突破口。
三、設計合理的探究方案是科學探究的關鍵
初中物理課的科學探究屬于驗證模擬性探究,探究的一般過程是從發(fā)現(xiàn)問題;提出問題開始的。提出問題后可以根據(jù)自己已有的知識和生活經(jīng)驗嘗試著對某一問題的答案做出假設。然后設計探究方案,包括選擇材料、設計方法與步驟等。按照探究方案進行探究得出結果,再分析所得的結果與所做的假設是否相符,從而得出結論。所以探究的一般程序為:提出問題→做出假設→設計探究方案→實施方案→得出結論→反思、交流與評價。從科學探究的一般程序來看,設計探究方案是科學探究的關鍵。在設計探究方案時要緊緊圍繞提出的問題和假設來進行。例如:在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”時,教師設置情景,并與學生共同探討,提出可能影響滑動摩擦力大小的因素(接觸面的粗糙程度、壓力的大小、接觸面積的大小、物體的運動速度),讓學生在控制變量的條件下,設計探究方案。如果研究的是摩擦力的大小與物體所受壓力大小的關系時,這就需要在設計實驗時,控制接觸面積的大小、接觸面的粗糙程度、物體的運行速度這幾個變量不變,只改變壓力的大小。這樣就可設計出只有一種可變因素對研究對象影響的方案,再根據(jù)設計方案選取實驗材料,制定步驟,做好實驗數(shù)據(jù)的記錄準備,方可進行實驗??傊?,在設計探究方案時,要圍繞提出的問題,把影響因素分為變量與不變量,再根據(jù)設計的不變因素和可變因素選材,規(guī)劃操作步驟。否則,很難達到預期目的。因此,設計合理的探究方案是科學探究活動是否成功的關鍵。
四、學生的基礎知識和操作技能是科學探究成功的保障
學生基礎知識的獲得主要來源于課本知識和生活經(jīng)驗,而基礎知識是學生更進一步提高自身知識水平的前提,是學習其他知識的工具。俗話說“工欲善其事,必先利其器”,因此,沒有扎實的基礎知識,就無法進行科學探究。
操作技能是學生創(chuàng)新能力最直接的體現(xiàn),一個連基本操作都未掌握的學生,很難想象他有多強的創(chuàng)新能力。因此,在教學中只有加強學生對物理知識的感性認識,提高學生的實驗操作技能,才能進行科學探究活動。
例如,在“測量鹽水密度”的實驗中,學生應具備的基礎知識首先是要知道什么是密度;其次,要知道運用間接實驗法測鹽水的密度時應測量哪些量;再次,還應知道密度的計算公式并能運算。在這一探究過程中,學生應具備的基本技能是:會熟練使用天平與量筒。托盤天平的使用分為稱量前、稱量和稱量后。稱量前應先估測待測物體的質量,選擇合適量程的天平,緊接著進行調平;稱量時應注意按照左物右碼放置砝碼與待測物體(左碼右物也可以進行測量,但不方便讀數(shù)),然后應注意砝碼由大到小的放置順序,并且砝碼應該用鑷子夾取。讀數(shù)時按照砝碼的總質量加游碼的讀數(shù)(左物右碼)等于待測物體的質量這一原理進行。稱量后記錄數(shù)據(jù),整理天平。用量筒測量鹽水的體積時,把鹽水在倒入量筒的這一環(huán)節(jié)中,為方便讀數(shù),盡量“倒”成整數(shù)。讀數(shù)時,視線一定要與凹液面處相平。因此,在科學探究的過程中,學生的基礎知識和基本操作技能是科學探究成功的保障。如果一個學生沒有基本的基礎知識與規(guī)范的實踐操作技能,科學探究也就無從談起。
五、反思、交流與評價是科學探究的終極環(huán)節(jié)
科學探究既是學習的方式,又是學習的內(nèi)容和目標,因學生的知識層次不同,思考問題的方式不同,他們對同一問題的認識角度與水平也存在差異。在探究教學中,教師要有目的的組織學生互相反思、交流與評價,這樣既有利于培養(yǎng)學生交流與合作的能力,也有利于發(fā)展學生相互評價的能力。通過反思、交流與評價,能使學生發(fā)現(xiàn)科學探究中存在的問題,學習他人的長處,改進自己的不足,獲得新的發(fā)現(xiàn),發(fā)展批判性思維,體驗科學探究的樂趣和學習成功的喜悅。因此,反思、交流與評價是科學探究不可缺少的終極環(huán)節(jié)。所以,教師在科學探究教學中,應該培養(yǎng)學生對探究結果進行評價和對探究過程進行反思交流的意識。
總之,在科學探究的教學過程中,教師要耐心的幫助和正確的引導并激發(fā)學生的探究興趣,培養(yǎng)學生的觀察能力,制定具有可操作性的探究方案,幫助學生掌握基礎知識、提高操作技能,養(yǎng)成反思、交流與評價的良好習慣。這樣學生的科學探究能力才能得到充分的發(fā)展,探究問題的思想火花才能得以迸發(fā),形成科學態(tài)度、情感與價值觀,提高學生的科學素養(yǎng)。
——初中物理教學心得
初中物理科學探究教學的點滴體會
武山縣楊河初級中學
薛亞平
2011.11.20
物理科學探究教學心得體會 物理科學探究要素篇三
初中物理科學探究教學初探
吳新榮
科學探究就是人們在研究各類科學特別是自然科學問題時所采取的方法,初中物理科學探究也如此,它是初中生對物理問題所進行的科學探究過程,此過程的過程一般有以下八個步驟: 1提出問題;2猜想與假設;3制定計劃與設計實驗;4進行實驗與收集證據(jù);5分析與論證;6評估;7交流與合作;
除了讓學生了解物理科學探究的過程后,還要讓他們知道物理科學探究方法,初中物理科學探究有以下幾種方法:
1、等效替代法:在物理實驗中有許多物理特征、過程和物理量要想直接觀察和測量很困難,這時往往把所需觀測的變量換成其它間接的可觀察和測量的變量進行研究,這種研究方法就是等效法。如:串并聯(lián)電路電阻。
2、轉換法:對于不易研究或不好直接研究的物理問題,而是通過研究其表現(xiàn)出來的現(xiàn)象、效應、作用效果間接研究問題的方法叫轉換法。初中物理在研究概念、規(guī)律和實驗中多處應用了這種方法。如:在驗證發(fā)聲體在振動時,在音叉旁邊懸掛乒乓球
3、類比法:類比法是指將兩個相似的事物做對比,從已知對象具有的某種性質推出未知對象具有相應性質的方法。類比法在物理中有廣泛的應用。所謂類比,實際上是一種從特殊到特殊或從一般到一般的推理。它是根據(jù)兩個(或兩類)對象之間在某些方面的相同或相似而推出它們在其他方面也可能相同或相似的一種邏輯思維。在物理教學中,類比方法可以幫助理解較復雜的實驗和較難的物理知識。比如利用水壓講解電壓;水流講解電流。
4、控制變量法:,就是在研究和解決問題的過成中,對影響事物變化規(guī)律的因素和條件加以人為控制,只改變某個變量的大小,而保證其它的變量不變,最終解決所研究的問題。如:探究導體電阻與那些因素有
5、物理模型法:它是在實驗的基礎上對物理事實的一種近似形象的描述,物理模型的建立,往往會導致理論上的飛躍。如:根據(jù)實驗建立液體壓強公式p=ρg h時運用了“假想液柱”的模型;
6、科學推理法(理想實驗法):推理法是根據(jù)已知物理現(xiàn)象和規(guī)律,通過想象和推理對未知的現(xiàn)象做出科學的推理和預見。推理法是在觀察實驗的基礎上,忽略次要因素,進行合理的推理,得出結論,達到認識事物本質的目的。如:牛頓第一定律的得出。
7、觀察比較法(對比法)如:研究蒸發(fā)的快慢因素、研究蒸發(fā)與沸騰的異同?!容^法
8、歸納求同法如:在探究“杠杠的平衡條件”的實驗中,通過多次實驗得出了杠桿的平衡條件
9、比值定義法就是用兩個基本的物理量的“比”來定義一個新的物理量的方法。比如物質密度、速度、功率等。
10、逆向思維法:如:由電生磁想到磁生電。
新課程標準指出,中學物理課程應促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂于探究,勇于實驗、勤于思考,通過多樣化的教學方式,幫助學生學習物理知識與技能,培養(yǎng)其科學探究能力,使其逐步形成科學態(tài)度與科學精神。為了培養(yǎng)學生的科學探究能力,我在教學實踐過程中不斷學習,努力拓寬自己的知識面,注重資源的開發(fā)和利用,在物理教學過程中,通過創(chuàng)設情境,激發(fā)學生科學探究的興趣,培養(yǎng)學生的探究意識和發(fā)現(xiàn)問題的能力;利用物理探索題和物理學史,培養(yǎng)學生具備一定的科學素養(yǎng);在探究教學過程中滲透科學研究方法的培養(yǎng)。下面是我?guī)啄甑慕虒W實踐的一些心得。
一、在物理教學中培養(yǎng)學生探究的興趣
科技的發(fā)展給環(huán)境帶來了一定的負面影響,嚴重地困擾著人們的生活和健康。在學習水循環(huán)與水資源時,我讓學生先做了這樣一件事:調查自己居住區(qū)水污染現(xiàn)象的原因及提出解決辦法。讓學生從自己身邊熟悉的事入手,再擴展到更廣的范圍,結合閱讀教科書、上網(wǎng)搜索等手段,并把同學們交上來的材料分類和歸納,反饋給他們資源共享,使學生在體驗的基礎上清醒地認識到了我國水資源的緊缺,認識到了水資源的日益匱乏和不斷污染給人們生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的巨大影響,認識到了保護水資源的重要性和必要性,從我做起,節(jié)約用水。學生有了親身體驗,去走訪、調查就有了基礎,也很感興趣,很樂意參與科學探究活動。例如,利用周末的時間,我和班上的一些同學對大橫鎮(zhèn)膠合板廠的環(huán)境污染進行探究,或讓他們自己對身邊的水資源進行探究并提出整改方案。
二、在物理探究中領悟科學的探究方法
物理課程標準強調指出,科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一,要讓學生親身體驗,在科學探究活動中,經(jīng)歷與科學工作者進行科學探究時相似的過程……“科學是一種探究精神,而不是對知識本身的占有?!彪S著社會的發(fā)展和時代的進步,有的知識可能被修正甚至被淘汰,但是,伴隨著這種知識而產(chǎn)生的探究精神,卻可以讓學生受用終身,這就表現(xiàn)出了非常可貴的人文價值。所以,在物理科學探究中,應向學生提供充分的科學探究機會和時間,使他們能像科學家那樣在“真槍實彈”式的探究過程中經(jīng)歷、感悟,體驗到學習科學知識的樂趣,提高科學探究的能力,形成尊重事實、善于質疑的科學態(tài)度,從而逐步領悟科學的本質。
例如,在“探究物體的浮沉條件”的實驗教學中,第一步,我提供給學生的器材,有小鐵片、小玻璃瓶、小木塊、水、燒杯、鹽、彈簧測力計、線;學生自帶塑料尺和橡皮。我先讓學生想辦法:怎樣讓這些物體浮在液面上?看誰的方法最多。
一時間,學生勁頭十足,實驗室成了“戰(zhàn)場”:討論、爭論、表演……學生心靈深處的欲望被激發(fā)出來了。最后,學生得到的方法五花八門,但絕大多數(shù)都有道理。第二步,我要求學生尋找物體浮沉的條件。這時學生的興趣更濃了……這樣,學生在自由的環(huán)境中進行科學探究,親身體驗,集思廣益,得到了許多方法,有些甚至是書本上沒有提到的,這是學生獲得的可貴的探究成果。
三、
在關愛中培養(yǎng)學習興趣物理知識來自生活、自然,其中有許多和動植物、人的生命現(xiàn)象相關的內(nèi)容。“生命是寶貴的”,但在物理教學中,“人文關懷”流失的現(xiàn)象卻依然存在。例如,在“物體的導熱性”實驗中,有許多教師常做這樣一個“生動”的實驗——煮小魚:把小魚放入裝有適量水的試管底部,小魚在游動,再用酒精燈加熱試管上部的水,過一段時間,上部的水已沸騰了,而下部的小魚還在游動,以此來說明水是熱的不良導體。實驗應該是“抓眼球”的,從物理學的角度看,能說明“水是熱的不良導體”,但從人文的層面看,從那些善良、可愛的孩子吃驚、迷惑的目光里,我們每一個物理教師真應該靜下心來認真反思一下,這樣的實驗會不會澆滅學生單純而天真的火花,從而開動腦筋,設計出既能呈現(xiàn)物體導熱性的科學事實又能體現(xiàn)人文關懷的趣味性實驗。
四、發(fā)掘對學生興趣的生活探究素材
在物理教科書中,每一章的開始,既有韻味十足的科學精華短語,又有詩情畫意的科學小詩;既有動漫式的插圖,又有經(jīng)典式的照片……在課堂教學中,我們既要充分利用好這些資源,更要激活學生內(nèi)心的“趣”,讓學生想學、樂學,變“要我學”為“我要學”。教師要采取各種靈活的方法,在趣味盎然的情境中對學生進行科學精神的滲透,讓每個參與教學活動的同學都能獲得求知的快樂感。例如,在“神奇的升力”教學時,我先讓學生折紙飛機,讓紙飛機飛起來,看誰的飛機飛得高、飛得遠;再讓相應的學生談談這樣做的原因等,引出升力概念;然后,組織學生實驗:“倔強的紙片”、“不聽話的乒乓球”、“做個簡易噴霧器”……在學生的實驗過程中,幾乎每個人都笑容滿面,動手興趣高漲。
五、科學評價促進探究教學
新課程標準強調評價在促進學生發(fā)展方面的作用,重視學生在活動、實驗、制作、討論等方面表現(xiàn)的評價,倡導客觀記錄學生成長過程中的具體事實,發(fā)現(xiàn)學生多方面的潛能,使每一個學生通過評價都能看到自己在發(fā)展中的長處。
在實驗教學中,有的學生為了應付檢查,實驗沒有認真觀察,沒有認真完成,就可能把其他同學的實驗成果“照搬”過來。這時,簡單的批評甚至訓斥,其結果是最最糟糕的。但如果從他做這件事的起因與他敞開心扉交流,指出其值得表揚之處(如不管怎樣,能“完成”實驗讓老師檢查,就表明你還是想學的),就會讓他從內(nèi)心感到慚愧,并有信心認真學習……教學藝術的本質不在于傳授的本領,而在于激勵、喚醒和獲得積極的體驗。所以,寬容學生,給他一個表白的機會,其實是給學生創(chuàng)設了一個糾錯的臺階。這樣,受挫折的學生可重拾可貴的信心,能夠在今后的學習及科學探究中正確面對挫折和失敗,以致受益終生。
六、課后布置一些小實驗
上完一節(jié)物理課后,我會根據(jù)上課所學的知識,布置學生力所能及的小探究實驗,讓他們利用身邊的材料,進行簡單的探究,讓他們學有所用。如上完“物體的沉浮”這節(jié)后,布置自制一個潛水艇等
七、進行適當?shù)谋荣?/p>
一個學年的學習以后,根據(jù)學生自己所學的物理知識,利用生活中隨處可得的材料,進行探究、設計,并,進行小制作。對學生的小制作進行評比,激發(fā)他們的探究熱情。
總之,農(nóng)村中學的條件差,只能利用生活的一些現(xiàn)行材料,和學生們共同探究生活中的物理,讓他們在探究中學物理,避免死記硬背。