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【關鍵詞】自制鴛鴦鍋 改進實驗 同時對比觀察
新的課程觀認為,課程不是孤立于生活的抽象存在,而是生活的有機構成;課程不是把學生與其生活割裂開來的屏障,而是使學生與其生活有機融合起來的基本途徑。物理教學中要注意學生的自身感受,體現(xiàn)從生活走向物理,從物理走向社會的課改理念,強調培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力。而物理學又是一門與學生生活實際聯(lián)系非常緊密的實驗學科,我們可以利用身邊的器材模擬實驗,探究物質運動變化的規(guī)律;可以將熟悉的生活情景融入到教學實踐中去,使物理教學生活化。因此對教材中的一些方案進行適當?shù)母倪M,使之更貼近生活,更富有活力。讓學生感到親切、真實、可信,大大提高學生學習的興趣和原動力。為此,筆者試著用鴛鴦鍋對初中物理的兩個實驗進行了改進,以期拋磚引玉。
一、自制鴛鴦鍋探討“物質的熔化”實驗
(一)、教材中用水浴加熱的方法來研究固體熔化實驗的優(yōu)劣分析:如圖,將海波和松香分兩次分別放入試管中并固定在鐵架
臺上進行水浴加熱,再將溫度計插入試管中適當?shù)奈恢?,用酒精燈對燒杯進行水浴加熱,觀察海波和松香在加熱過程中它們的狀態(tài)是怎樣變化的,有什么特點,相應的溫度是怎樣變化的。每隔30秒鐘記錄一次溫度計的示數(shù),填入記錄表中,根據(jù)記錄表的數(shù)據(jù)在坐標系里畫出溫度隨時間變化的函數(shù)圖象,探究其形態(tài)變化與溫度變化的規(guī)律。
該實驗的優(yōu)點是:采用了石棉網(wǎng)和水浴加熱的方法可以使粉末狀的固體物均勻受熱;利用水的沸點在相同的條件下不變的特點,使兩次實驗的熱源相同;溫度計示數(shù)反映著形態(tài)變化的具體過程,便于觀察。
其不足之處為:燒杯中的水沸騰后水蒸氣遇到溫度較低的試管而液化成小水珠附著在試管的外壁,致使觀察海波和松香的形態(tài)變化以及溫度計示數(shù)變化時不夠清晰,而且要減小試管內外溫差需控制熱源的加熱力度的難度系數(shù)較大,不易掌控;該方案需單獨做兩次實驗再對比分析,顯得麻煩。
(二)、用鴛鴦鍋探討物質的熔化實驗的優(yōu)劣分析:
如圖,自制一個類似鴛鴦鍋的加熱容器,放在石棉網(wǎng)上用酒精燈加熱,鴛鴦鍋內裝有相同質量的粉狀海波和小顆粒的松香,將兩只相同的溫度計插入海波和松香中適當位置。海波和松香質量要比教材實驗方案中的要多一點,邊加熱邊攪拌,邊觀察邊記錄。
其優(yōu)點為:藥品的質量較大,溫度計的玻璃泡越容易被藥品包圍,能使之均勻受熱,邊加熱邊攪拌可以使其更加均勻受熱;兩種物質的實驗同時完成,對比性較強,觀察其形態(tài)變化更加清晰;兩種物質在同一熱源中加熱,控制了熱源相同。而且該實驗也充分利用了身邊的器材進行模擬實驗,是實驗器材的創(chuàng)新設計,激發(fā)了學生利用熟知的情景進行科學探究的欲望,從而大大提高了學生學習物理的興趣和原動力。
其不足之處為:鴛鴦鍋的口徑較大,不同種類的物質吸熱本領不一樣,散熱也不一樣,而且藥品的質量略多一點,實驗成本稍高一點。
二、自制鴛鴦鍋探討“比較不同物質的吸熱能力”實驗
(一)、教材中用兩個金屬盒(用易拉罐自制)和一塊鐵板探討不同物質的吸熱能力實驗的優(yōu)劣分析:
如圖,將質量相等的水和沙子分別放入兩個金屬盒中,同時放入用酒精燈加熱的鐵板上加熱,并用溫度計測出水和沙子的溫度,分析水和沙子的溫度隨時間的變化關系。從而比較水和沙子的吸熱能力有何不同,得出不同物質吸熱的本領不一樣的結論。
該實驗用易拉罐來做實驗比較貼近生活,且控制了熱源相同;同時放在鐵板上加熱,保證了受熱均勻,用水和沙子來比較其溫度變化比較明顯,有利于觀察比較。
其不足之處為:沙子不容易均勻受熱,而且實驗中對溫度計的
具體使用沒有提出要求,觀察讀數(shù)的準確性不高;兩盒子都敞口,散熱也不一樣,實驗誤差較大。
(二)、用鴛鴦鍋探討“比較不同物質的吸熱能力”實驗的優(yōu)劣分析:
如圖,將相同質量的水和煤油倒入鴛鴦鍋中的兩個容器里,液體的體積約占2/3容器的體積。在鐵架臺上懸掛兩只相同的溫度計,并使溫度計的玻璃泡浸沒在液體中適當深度的地方,將鴛鴦鍋放在石棉網(wǎng)上用酒精燈加熱,邊加熱邊用玻棒攪拌。觀察水和煤油中溫度計的示數(shù),分析水和煤油的溫度隨時間的變化關系。從而比較水和煤油的吸熱能力有何不同,得出不同物質吸熱的本領不一樣的結論。
其優(yōu)點為:水和煤油吸熱的熱源相同,而且都是液體,容易受熱均勻,都不具有揮發(fā)性;兩只溫度計同時使用,觀察比較方便容易,對比性較強,而且加熱時用玻棒攪拌更容易充分吸熱。
關鍵詞:實驗;改進;創(chuàng)新;探究
初中物理實驗的改進與創(chuàng)新是現(xiàn)狀的要求,物理是一門實踐性很強的自然學科。我作為一名從教近20年的初中物理教師,自1998年登上三尺講臺以來,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的物理教學過程中過分強
調統(tǒng)一的模式、統(tǒng)一的教學目標,不能多元化地培養(yǎng)學生的能力。因此,為了改進這種不足,我不斷地將自己的教學與生活聯(lián)系起來,把教學與實驗的改進與創(chuàng)新結合起來,積極探索教學初中物理的方法,不斷地學習新課程的教學理念,力爭做到從生活走向物理,從物理走向社會的新課程教學理念。常言道:“學物理不如做物理。”通過自己的教學經(jīng)驗總結,通過問卷調查,將教學過程中的理論與學生學習物理的實踐相結合,我總結得出了物理實驗非常重要,因為物理教學中很多概念的得出,都是在實驗結論這一基礎上的高度概括。因此,多留出時間讓學生做實驗,能夠培養(yǎng)學生的動手操作能力。有時,物理教師根據(jù)教學任務的安排,有意地布置一些科技小制作,或者根據(jù)一些物理實驗提出自己的創(chuàng)新與改進方案,對每個實驗寫好實驗報告以及實驗反思,對學生動手動腦能力的提高是有非常大的幫助的。
物理對從初一剛升到初二的同學來說,是一門全新的課程,
因此,作為一名物理教師,該如何上好第一課?主要是通過一些自制的教具或物理小實驗,充分激發(fā)和調動學生對實驗的好奇心,然后自然過渡到我們的物理教學,進入要研究的內容中。初二物理的第一課,我一般是先用我們生活中的一些器具,如一次性杯子、漏斗、乒乓球、玻璃杯、硬紙片等做一些簡單的物理實驗,激發(fā)起學生對物理的興趣,然后讓學生自己積極動手探究,積極模仿教師的演示實驗,充分調動學生的動手操作能力。
開展一節(jié)成功的物理課,物理教師必須要巧妙地設計好課題引入,我認為在課前的5分鐘左右,教師就必須通過自己的物理小實驗緊緊抓住學生的心,讓學生對本節(jié)物理課有期待,要用一個個有趣的小實驗對即將要學習的物理知識造成懸念。2014年
6月份,全縣的物理優(yōu)質課就在我們學校舉行,通過層層選拔,當年我作為我們學校的物理教師參加了優(yōu)質課競賽。我現(xiàn)在都還清楚記得我那節(jié)課就是巧妙地設計了課題引入,那節(jié)課我講的是“流體壓強與流速的關系”。在那節(jié)課上,我就設計了兩個小實驗,第一個小實驗是讓學生自己推薦兩個肺活量大的同學上講臺用漏斗吹乒乓球跳高比賽;第二個小實驗就是將漏斗倒扣,用電吹風吹倒扣的漏斗里的乒乓球不會掉落。在這節(jié)課上這兩個實驗都做得非常成功,可以毫不夸張地說,實驗成功的瞬間學生那不由自主的掌聲就能說明一切。由于自己的努力與付出,那節(jié)優(yōu)質課上得很成功,當然也獲得了全縣物理優(yōu)質課一等獎。
物理實驗的創(chuàng)新與改進,應該作為一個長期的課題去研究,要通過更多的教育同行去研究總結規(guī)律,更好地為我們今后的物理教學工作服務。通過對物理實驗的改進與創(chuàng)新研究,提升我們教師自身的教學素養(yǎng),同時也培養(yǎng)學生的動手操作能力。作為一名物理教師,尤其是我們一線的教育工作者,為了讓自己能與時俱進,我認為應該樹立起長期自學不斷提升自己業(yè)務能力與水平的思想。因為物理這門學科是一門涉及面廣、實踐性很強的自然學科,要能勝任這門課程的教學,教師就應該充分利用好自己的休閑時間,涉獵各類書籍,不斷地拓寬自己的知識面,不斷地提高自己的教學能力與教學水平。
我們作為物理教師,在物理課上做演示實驗時,常常是做完演示實驗后才覺得這節(jié)課的演示實驗存在問題。比如,在演示“磁生電”的實驗中,由于靈敏電流計較小,或者蹄形磁體以及導線等實驗條件的限制,我就充分利用多媒體展示。一是利用實物投影儀直接投影在屏幕上。二是利用多媒體,就是先在電腦里下載安裝個虛擬視頻,然后用USB接口通過攝像頭直接錄入,這樣就可以直接把實驗的全過程投影在很大的熒幕上,這樣學生就會看得清清楚楚。
總之,物理實驗的改進與創(chuàng)新,是學生學習物理課程的必然過程。因此,教師⒎⒁導學生做好物理實驗的改進以及創(chuàng)新,這本身就是在踐行由應試教育向素質教育的轉變。這項課題研究做好了,本身就是物理教學探究的一項宏偉工程,值得我們一線物理教師深入思考。
參考文獻:
1.對實驗進行改進, 有利于提高安全可靠性
在演示“壓縮體積使氣體液化”的實驗 (編者出于安全考慮已經(jīng)刪掉,但學生在學習中理解比較困難) 中。教師們通常是采用注射器和乙醚來完成,這樣難免會造成部分有毒乙醚泄漏,從而導致乙醚蒸氣污染空氣。改進的方法是:用彈性較強的透明塑料瓶,洗凈晾干,盛入1~2ml乙醚,用橡皮塞塞緊瓶口,稍過片刻,瓶內乙醚全部汽化,看不見了。用力捏扁塑料瓶,瓶內壁則會出現(xiàn)露水般的液態(tài)乙醚,一松手液態(tài)乙醚則又消失了。
改進后的實驗不僅避免乙醚的泄漏,而且操作方便,實驗現(xiàn)象明顯,因此得到了較理想的教學效果。
2.對實驗進行改進,使實驗器材更簡單,操作更方便,有利于增加穩(wěn)定性
在演示“帶電體能吸引輕小物體”實驗中。為了說明帶電體有吸引輕小物體的性質,教材中是讓帶電的物體去靠近一堆紙屑,很多紙屑飛向帶電體,又飛散開來,紙屑的飛散吸引了學生過多的注意力,對初次接觸電學的學生,很難得出“帶電體吸引輕小物體的性質”的結論。改進的方法是:取一面積為1cm2紙屑,在其中穿一孔并用細線懸掛在鐵架臺上,當帶電體靠近紙屑時,可以看到細線彎曲,紙屑向帶電體靠攏。這樣既增強了演示效果,又使學生很容易得出結論。
3.對實驗進行改進,有利于提高可見度
例如:在講授液體蒸發(fā)要吸熱這一內容時,拿兩支溫度計,將其中一支的玻璃泡纏一點棉花,拴在用細鐵絲做成的支架上,演示時將其放在投影上,在屏幕上能清楚的看到兩支溫度計的示數(shù)相同,然后給有棉花的溫度計的棉花上浸一點酒精,一會這支溫度計的示數(shù)有明顯的下降。
又如、奧斯特實驗小磁針受電流所產生的磁場偏轉很小,即使前排學生都不易觀察到根本達不到實驗的效果,這時如果在視屏展示臺上演示學生可以清晰的看到實驗現(xiàn)象,對于學生得出實驗結論有很大幫助。
可見用多媒體手段,在視屏展示臺上演示實驗,通過數(shù)碼投影儀,將實驗的全過程投射到大屏幕上,進行放大或局部觀察,它不受物體是否透明,體積大小等限制,使任何方位的學生都能清楚地看到實驗的全過程,使實驗的可見度大大提高。
4.對實驗進行改進,有利于學生對知識的理解
例如:粗側大氣壓,將注射器活塞推得到頂端,密封注射器,然后在活塞下加重物,直到活塞開始下滑。由下式估測大氣壓強,p=活塞下重物的重力/活塞的面積。
5.對實驗進行改進,有利于突破教學難點
靜摩擦力方向的判斷是力學中的難點,因為在某些情況下,相對運動趨勢不明顯,學生難以想象??梢栽谥v臺面上放一張毛巾(以增大摩擦),再把一面有長毛的木板刷子放在毛巾上,長毛與毛巾接觸,用力沿水平方向拉木刷,看到木板刷的長毛發(fā)生變形,由變形的趨勢可以確定摩擦力的方向。這樣能從宏觀的角度出發(fā),學生能生動地看到接觸層的有關情況,問題就迎刃而解了。
再如浮力產生的原因也是教學中的一大難點。把一個可樂瓶從中間(高度)截成圓柱體和帶有圓臺體的兩部分,向圓柱體里滴入幾滴紅墨水后把帶有臺體部分小口朝下放進圓柱體里,再將乒乓球放入圓臺體里,向臺體里注入清水,直至裝滿,這時乒乓球沒有浮起來,引導學生觀察并討論為什么?由于乒乓球周圍的縫隙有小股水流入圓柱體而變成紅色,柱體內紅色的水不斷上升,當紅色水接觸乒乓球底的瞬間就會立即浮出水面,讓學生討論為什么?通過觀察到的現(xiàn)象進行討論、分析,使學生對浮力產生的原因有了深刻的理解。
關鍵詞:實驗教學;不足;改進;效果
物理學是以實驗為基礎的科學。物理實驗是進行物理知識教學的主要手段,是學生獲取知識與應用知識過程中的一個有機組成部分,對培養(yǎng)學生的觀察和實驗技能、培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度、引起學習興趣具有不可替代的重要作用。可以說,物理課堂教學的成敗,很大程度上取決于實驗的成敗。
各種類型的物理實驗,具體形象地展示了物理知識的形成和發(fā)展過程,為學生的學習提供了豐富的感性材料,強化了學生的感知并糾正了在感知中形成的錯覺,從而達到豐富感性材料的儲存及發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的目的。
任何事物都在發(fā)展,都需要不斷地完善,現(xiàn)行初中物理教材也是如此。本文從實際出發(fā),對現(xiàn)行初中物理教材部分實驗進行了改進,現(xiàn)列舉如下:
一、測量紙錐下落的速度實驗改進方案
1.實驗原型及不足之處
蘇科版課本第110頁活動5.5“測量紙錐下落的速度”實驗在正常情況下選的器材是刻度尺、秒表、紙錐,但是采用這些實驗器材總是發(fā)現(xiàn)紙錐在下落的過程中忽左忽右的飄,下落的路線不是直的,容易碰到課桌或其他物體而改變路線。
2.實驗創(chuàng)新或改進方法
方法1:取一根1.4米長、很細且光滑的鐵絲穿過紙錐,然后把鐵絲固定成直線,這樣一來紙錐的下落路徑就是直線,且時間也很好測量。方法2:取一根1.4米長并且內徑3厘米左右的直管和一個大小合適的鋼珠來完成這個實驗,實驗時讓直管傾斜到合適的角度,以控制小球的下落速度,保證測量時間準確。
3.實驗效果及說明
以上兩種方法各實驗器材制作方便、成本低廉、操作簡單,學生感興趣。在教學中得到了進一步的檢驗,各位同行一致反應較好,具有較大的推廣使用價值。
二、體驗大氣壓強的存在實驗改進方案
1.實驗原型及不足之處
蘇科版課本第85頁活動10.6“體驗大氣壓強的存在”實驗在操作過程中存在以下不足:(1)易拉罐加熱以后不便于拿取,燙手;(2)罐口密封時,操作不方便,不易把罐口完全密封,而且密封時易碰到罐體被燙傷,特別是學生親自動手時更具有危險性;(3)易拉罐放在鐵架臺上,在冷卻過程中,由于變形扭曲,易從鐵架臺上翻倒掉下,影響實驗的觀察,甚至會使水從罐中灑出影響實驗。
2.實驗創(chuàng)新或改進方法
取一個在生活中常用的、材質較薄的、盛礦泉水用的瓶子,然后向礦泉水瓶中注入少量的高溫熱水,擰緊瓶蓋,然后上下?lián)u晃多次,使瓶身受熱均勻,打開瓶蓋,迅速把熱水從瓶中倒出,并立即再擰上瓶蓋,直至擰緊,然后在瓶身外側澆一些冷水,把礦泉水瓶放在桌面上,等待兩分鐘,會發(fā)現(xiàn)瓶身慢慢變癟,學生自然能想到瓶身是被外側的空氣壓癟的,感受到大氣壓的存在。
3.實驗效果及說明
此方案選材較少,簡單易行,便于學生操作,而且主要是實驗的安全性較高,瓶口的密封性很好,只要擰緊瓶蓋,無論怎樣放置,都不會因漏氣影響實驗,實驗現(xiàn)象非常明顯,在實際的教學過程中得到了同行的一致好評,推廣價值極高。
此外,本活動中的覆杯實驗如果選常規(guī)的玻璃杯,硬紙片和杯口密封不好,水容易掉下來。而我在做此實驗的時候選取的是酸奶瓶子,效果非常好,從來沒有出現(xiàn)過水掉下來的情況,并且瓶口朝向多個方向皆可,同事紛紛稱贊,效果很好。
三、決定聲音高低的因素實驗改進方案
1.實驗原型及不足之處
蘇科版課本第13頁活動1.4“探究決定聲音高低的因素”實驗在操作過程中存在以下不足:尺子振動的快慢學生不易區(qū)分,特別是尺子伸出桌面長度較短時,根本看不出尺子的振動,學生總以為尺子振動得很慢,容易得出錯誤的結論。
2.實驗創(chuàng)新或改進方法
我在做此實驗的時候改用兒童用的小自行車。將自行車放在講臺上,請一位學生幫忙固定自行車,使后輪懸空,用手轉動腳踏使后輪轉動,再用一個硬卡片靠上后輪輪胎,即可發(fā)出聲音。然后逐漸改變轉速,硬紙片發(fā)出聲音的音調隨之改變。自然可以得到音調與頻率的關系。
3.實驗效果及說明
1過程改進創(chuàng)設問題情景展現(xiàn)實驗設計思路
理學大師朱熹說:“讀書無疑者,須教有疑,有疑者卻要無疑,到這里方是長進。”教師要善于發(fā)掘演示實驗的有效性并創(chuàng)設問題的情境,鼓勵學生對傳統(tǒng)實驗和觀點進行質疑。在實驗演示過程中,教師要充分展現(xiàn)實驗的設計思想,培養(yǎng)學生領悟、探究物理問題的方法。例如,在《物體內能的變化》教學中,演示實驗壓縮厚玻璃中的空氣,使空氣的內能增加,溫度升高,從而使筒內的易燃物燃燒。實驗中明亮的火花給學生以深刻地印象,而實驗過后,不少學生提出實驗的研究對象是什么?壓縮時筒內空氣的溫度是否變化?實驗目的是什么?特別是在沒有判斷出筒內空氣的溫度是否變化而事先就放入易燃物來顯示氣溫的升高,似乎說服力不強。如果實驗時在厚玻璃內先不放易燃物,壓縮筒內的空氣,要求學生仔細觀察筒內空氣內能的增加。這時,學生感到困惑了,空氣內能增加與否怎能看見?此時可自然地引出一個實驗設計時的問題情境,如何判斷筒內空氣內能是否變化?如何變“看不見”為“可見”?順著這個思路展開實驗教學,由于實驗是學生主動參與設計的,設計目的明確,實驗后無論是對實驗所揭示的結論還是實驗的設計思想,均留下深刻認識。
2現(xiàn)象改進增強演示實驗的趣味性與可見度
心理學家認為:當人們對一事物產生興趣時,就會在大腦中形成一個興奮點,且使興奮持續(xù)。這種興奮會使學生對該事物認識、理解和記憶處于最佳狀態(tài),并從中激勵出創(chuàng)造的火花。在實驗中帶入新穎、奇特、生動而富有懸念的情景,能夠喚起學生的興趣,萌發(fā)其熱愛物理學的情感。教師要抓住學生的好奇心和探索欲,改進實驗,提高教學效果。例如,課本中帶電體吸引紙屑的實驗,學生在小學就已經(jīng)嘗試過。如果教師把該實驗換成用一塊已帶上電的泡沫塑料往某學生頭上放,塑料塊未放下時,學生的頭發(fā)突然向上飛蓬。此時,學生的學習興趣一下子就被調動起來了。
3增加演示實驗的層面
中學生對事物的觀察往往是淺顯、片面甚至是錯誤的。而物理規(guī)律的表現(xiàn)形式是多層次、多側面的。教材中提供的往往是單層次、單側面的實驗內容。從培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的角度來看,教師有必要進行適當?shù)耐卣购脱a充,盡量讓學生從多層面、全方位去認識物理規(guī)律的全貌。例如,為引證大氣壓強存在做《水杯——紙片》的實驗,很多教師簡單地把厚紙片蓋在裝滿水的杯口再倒過來,讓學生目睹了一個“理所當然的事實”、“沒有什么好想的”。重新設計這個實驗教學時,可先由學生根據(jù)經(jīng)驗思考“厚紙片能否掉下來”,在觀察的過程中先設疑讓學生帶著問題,旨在引起學生對厚紙片與水杯的重點觀察,然后分別演示水杯盛滿水而杯口向下、向側面,盛少量水,不盛水,在盛滿水的水杯與厚紙片的接觸處插入鐵絲等多種條件下厚紙片變化的情形,進而引導學生對實驗結果與條件關系的深層和全面觀察,便能更好地培養(yǎng)、發(fā)展學生的創(chuàng)新能力。
4將演示實驗改為隨堂的探索性實驗
教師可把某些演示實驗設計為隨堂的探索性實驗,因為探索性實驗教學比演示實驗教學有更廣闊的活動空間和思維空間,可以激發(fā)和滿足不同層次學生的探索與創(chuàng)新欲望,學生在實驗過程中可以把動手和動腦結合起來,鍛煉和培養(yǎng)自己的創(chuàng)新能力。例如,“蒸發(fā)”一節(jié)的教學中,為了弄清影響蒸發(fā)快慢的因素,教師可設計一些問題讓學生自己去研究解決。例如,①取相同兩滴酒精分別滴在課桌和手背上,觀察誰先變干?這說明了什么?②取兩滴相同的酒精分別滴在課桌上,用塑料尺將其中的一滴展開,觀察誰先變干?這說明了什么?③取兩滴相同的酒精分別滴在課桌上,只對其中的一滴用紙筒吹氣,觀察誰先變干?這又說明了什么?經(jīng)過這一改進后,學生能很快投入到實驗中去,并能得出了影響蒸發(fā)快慢的三個因素。
演示實驗多數(shù)是教師在臺上表演,學生沒有動手的機會,不利于提高實驗技能,能讓學生較多地參與實驗活動的是學生分組實驗,學生分組實驗能讓學生觀察和研究各種物理現(xiàn)象,驗證物理規(guī)律,鞏固理論知識,學會有關實驗方法和使用儀器、工具的技能,學會測定物理和參數(shù)的知識和技能,是培養(yǎng)學生實驗技能、理論應用實際工作的能力的主要環(huán)節(jié),也是中學物理科教學的一個重要組成部分。為此,我們有計劃有目的地結合教材,增加了學生分組實驗和隨堂實驗,并對部分實驗進行了改進與創(chuàng)新。
1.改演示實驗為學生探究性實驗
改演示實驗為學生探究性實驗在于培養(yǎng)學生思維能力和動手能力。如,在教"浮力和阿基米德定律"時,把原來的演示實驗改為學生探究性實驗。在教師的引導下,通過學生的科學猜想,討論,再親手動手實驗,觀察,記錄,分析,比較,歸納,綜合,最后得出結論,這樣,課堂上求知氣氛熱烈,學生變被動接受知識為主動探索規(guī)律,獲得了知識,又增強了能力。這種形式的實驗教學,在整個教學中,學生興趣既濃思維活動被激發(fā)到最佳狀態(tài),他們的科學猜想,多種的實驗方案及大膽做出的實驗結論,都得以發(fā)揮,只有這樣充分發(fā)揮學生的主體作用,讓學生直接參與,使學生從過去背實驗的死記現(xiàn)象中解放出來,去充分感知實驗的操作過程,利用多種感官,感受實驗中的各種刺激,使學生學起來有意思,記起來也容易,體現(xiàn)了學生的智力和創(chuàng)造才能的發(fā)展。
2.改驗證性實驗為探索性實驗
演示實驗簡單的"驗證"某一原理、某一結論,這不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),變演示實驗為探索性實驗,讓學生充分地動腦、動手、動口,發(fā)揮其主體作用,從而有利于學生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。比如在"摩擦力"一節(jié)的教學中,我們要研究的課題是"滑動摩擦力的大小與哪些因素有關",首先引導學生聯(lián)系生活經(jīng)驗進行猜想,可能與接觸面粗糙程度有關?可能與接觸面大小有關?可能與運動速度有關?然后教師指出,以上猜想是否正確,還需要通過實驗來檢驗,那么應該怎樣設計實驗來驗證呢?引導學生用控制變量的實驗方法。接著教師給出實驗器材:斜面、帶鉤的正方體木塊、帶鉤的長方體木塊、表面平整的長方體木塊、幾條毛巾、直尺、彈簧測力計測、硬紙板,從上述實驗器材選擇一些,設計實驗裝置,然后進行實驗,記錄拉力的大小,得出滑動摩擦力的大小與壓力大小、接觸面粗糙程度有關與接觸面大小無關的結論。
3.改測量性實驗為設計性實驗
改測量性實驗為設計性實驗,能把學生思維的單向性變?yōu)槎嘞蛐?,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和發(fā)散思維。比如,在學生學了密度和浮力知識后,教師可以展示天平、細線、水、量筒和彈簧秤、細線、水、燒杯,兩組不同的實驗器材,引導學生思考如何用不同的器材測同一塊金屬塊的密度。學生開動腦筋,展示思維積極思考,設計實驗原理和實驗步驟并動手測出金屬塊的密度。學生通過自己設計實驗方案,自己動手實驗驗證,加深了對實驗原理的理解,更深地領悟了器材的應用,他們的創(chuàng)造性思維和實踐能力都得到了很好地培養(yǎng)和鍛煉。
4.改單純性習題課為實驗性習題課
實驗性習題課,即選擇一些抽象,復雜推理性強的問題,配合一定的實驗,讓學生動手實驗,仔細觀察,開動腦筋,積極思考。這樣,深難習題簡明化,抽象習題形象具體化,把學生從題海中解脫出來,激發(fā)學習的積極性。如電學中關于短路和開路,燈泡亮暗等問題,實驗室準備器材,讓學生自己組裝電路,動手實驗,尋找答案。為了使學生能把所學的知識系統(tǒng)化和解決一些實驗問題,由教師提出問題,讓學生完成特定內容要求的實驗設計題,如如何測電阻,他們自己提出方案,分析實驗的可能性,然后動手實驗驗證,求出實驗方案的正確性,通過這類實驗習題課,學生除了把所學的知識進行歸類,應用,和在實驗中學會各種技能,更重要的是理解了各種實驗的基本思想和基本方法,發(fā)展了創(chuàng)造性思維能力。
總之,認識和重視物理實驗教學,創(chuàng)造性地對物理實驗教學的改進和創(chuàng)新,是物理教師一個重要課題,也是培養(yǎng)新世紀人才的重要途徑。
【關鍵詞】初中生物 實驗教學 改進方法
實驗教學法是初中生物教學的主要教學方法,目的在于培養(yǎng)學生動手實踐、創(chuàng)新能力,提高學生的生物素養(yǎng)。但是目前初中的生物教學現(xiàn)狀存在很多的問題,實驗教學的教學效果更是讓人堪憂,試驗方法不合理,實驗材料不完備,實驗設施不齊全,實驗教學不重視等等問題,都是造成生物實驗教學效果很差的主要原因①。
一、改進實驗材料
1.外界溶液濃度影響細胞吸水的實驗
實驗存在問題:該實驗主要材料為兩對豆類幼苗,將其分別放置在清水和濃度為10%的鹽水中,然后觀察幼苗吸水挺直、缺水萎縮的現(xiàn)象,觀察時間為20分鐘左右,培養(yǎng)幼苗時間比較長,一般需要幾天,不利于及時觀察到實驗現(xiàn)象,制約教學的有效開展。
實驗改進方法:材料選用黃豆芽或者綠豆芽代替兩對以上葉的豆類幼苗,將材料放在清水和濃度為10%的鹽水中,等待2分鐘,放在清水中的豆芽就會保持挺直狀態(tài),而鹽水中的豆芽就會出現(xiàn)萎縮。教師可以讓學生去分析其中的原因。另外黃豆芽和綠豆芽隨處可以買到,實驗非常方便。
2.觀察莖輸導功能實驗
實驗存在問題:在該實驗中,選用的是楊樹的枝條進行實驗,但是教材規(guī)劃的實驗實踐基本上是在秋天,這時的楊樹樹皮非常難剝,樹的韌皮和木質部分難以分離,不利于實驗。
改進方法:用大葉黃楊代替楊樹。大葉黃楊是一種常綠型植物,一年四季其樹枝都在生長,樹皮和木質很容易分離②,可以將它作為實驗材料。把大葉黃楊帶葉子的枝條浸泡在稀釋的紅墨水中,放在陽光下一晝夜,之后我們就會發(fā)現(xiàn)紅墨水已經(jīng)上升到葉脈位置,剝掉樹皮,觀察出木質部分已經(jīng)變紅但是韌皮位置不變紅。通過此現(xiàn)象可以說明紅墨水是從木質部向上滲透的。
3.觀察葉片的結構
實驗存在問題:該實驗主要選用菠菜葉片葉橫切,然后觀察葉片的結構。但是菠菜葉比較容易缺水萎縮,不方便作葉橫切,而且用水泡過的菠菜葉子會變得很脆,切出來的葉片非常不完整,不是缺少上表皮就是缺失下表皮。
實驗改進方法:用綠蘿的葉片代替菠菜,綠蘿的葉片很容易切且完整,綠蘿葉不容易萎縮發(fā)蔫,存放時間長,易于實驗;另外綠蘿作為花卉植物在市場上很容易買到,為實驗提供了很多方便。
二、改進實驗方法
1.不同物體表面對于蚯蚓移動速度的影響
實驗存在問題:將一只粗壯的蚯蚓分別放置在玻璃和紙板上,觀察其移動速度,分析哪種物體表面更適合蚯蚓移動?通過實驗得知,蚯蚓在玻璃的表面上移動速度快于在紙板上的移動速度,分析原因有可能是紙板吸收了蚯蚓身上的黏液,增加了蚯蚓移動時的阻力,影響了蚯蚓的移動速度,也有可能是當蚯蚓身上黏液減少之后,呼吸變弱,活動力降低。
實驗改進方法:準備兩塊玻璃板,一塊打磨,一塊光滑,將兩根玻璃棒引導蚯蚓移動的軌跡,觀察蚯蚓的移動速度。
2.植物呼吸作用消耗氧氣
實驗存在問題:將相同數(shù)量的新鮮植物和燙過的植物分別放置在封閉的錐形瓶中,然后將它們放在陰暗的環(huán)境中一晝夜;一晝夜之后將燃燒的火柴棒放入裝有新鮮植物的錐形瓶中,火柴棒會馬上熄滅;而放置在燙過的錐形瓶中的火柴棒依舊在燃燒。
根據(jù)實驗現(xiàn)象我們可以得出以下結論:新鮮的植物在密封的錐形瓶內進行呼吸作用,消耗了瓶中的氧氣,而火柴棒在無氧的環(huán)境下不能燃燒,但是新鮮植物在進行呼吸作用的時候會釋放出二氧化碳,當二氧化碳達到一定濃度時,燃燒的火柴棒就會熄滅,所以該實驗設計不嚴謹,應該排除掉二氧化碳的實驗干擾。
實驗改進方法:在兩個小試管中分別放入少量的20%濃度的氫氧化鈉溶液,然后把兩個小試管分別放在兩個錐形瓶中,在陰暗的環(huán)境下防止一晝夜,然后用燃燒的火柴觀察其實驗結果。該實驗中很好的用氫氧化鈉溶液稀釋了植物進行呼吸作用時呼出的二氧化碳,排出了二氧化碳對實驗的干擾③。
3.觀察草履蟲的身體結構
實驗存在問題:草履蟲天生好動,全身透明,觀察起來非常不方便,不利于實驗。
實驗改進方法:(1)在載玻片中的草履蟲培養(yǎng)液中鋪上幾條棉花纖維,限制草履蟲的活動范圍,增加草履蟲活動的難度;(2)在載玻片上滴幾滴蛋清液,增加培養(yǎng)液的粘稠度,降低草履蟲的移動速度;然后在載玻片一側滴上少許的紅墨水,將草履蟲的食物泡上色,再用2%的冰醋酸將草履蟲的細胞核上色,觀察草履蟲的身體結構。
結束語
對教材上的實驗方法加以改進和創(chuàng)新利于生物實驗教學的改革,提高實驗教學的效率,培養(yǎng)學生的實驗精神和創(chuàng)造能力,提高初中生物教學的水平。
【注釋】
① 劉薇. 探究理念下的初中生物實驗教學研究[D]. 山東師范大學,2011.
② 徐建華. 例析初中生物實驗教學的存在問題及改進方法[J]. 中學生物學,2010(03):45-46.
關鍵詞:初中物理;實驗教學;教學方法
物理實驗是一門綜合性和實踐性較強的學科,對于物理日常教學具有一定的指導意義,物理實驗課程的教學目標是盡可能地提高學生學習能力和思維創(chuàng)新能力,在進行物理實驗的過程中,教師對于物理實驗內容和過程的合理安排以及學生的動手參與水平直接決定了初中物理課程的教學水平。
一、初中物理教學實驗中出現(xiàn)的問題
1.物理實驗教學時間安排不合理
物理教學課程的關鍵就是要保證有足夠的實驗時間,但是初中階段的課程一般以每節(jié)課45分鐘為準,而且不作為主課的物理課每周的課時只有2~3節(jié),課程內容安排時間比較緊張,而且在進行物理教學中一般理論教學時間多于物理實驗教學時間,一般初中物理的探究課程在11節(jié)左右,而在實際教學中,每個探究課程需要2~3節(jié)課才能完成,這就導致了很多教師在進行物理教學中為了完成教學計劃將物理實驗簡單掠過,直接在物理實驗中教出實驗結論,忽略了物理實驗中的過程教學,最終導致物理實驗教學水平不高。
2.物理實驗設備無法滿足實驗要求
隨著物理課程教學的不斷改革,物理實驗課程的教學設備也要不斷升級,但是目前很多初中的物理實驗設備還是根據(jù)舊版本教材實驗進行配備的,因此很多課改后的物理實驗都難以進行教學,甚至還有部分學校因為經(jīng)費問題連實驗的教室都無法落實,先進的物理實驗設備更無從談起,長此以往,必將導致物理實驗水平嚴重落后于平均水平。
3.學生沒有在物理實驗教學中養(yǎng)成實踐學習的習慣
很多初中生在應試教育的環(huán)境中逐漸失去了對知識的渴求和欲望,因此,在日常的物理實驗教學課程中,教師也難以調動學生的學習積極性。其中很多學生雖然不存在這類問題,但是因為長期不進行動手類的實踐性學習,在進行物理實驗學習的過程中不知道從哪里開始,也不知道整個物理實驗教學的目的和研究方法。而有些學生正相反,對于物理實驗有著非常濃厚的興趣,但是這種興趣不是學習方面的,很多學生在物理實驗課程中只是以玩的心態(tài)進行的,完全是因為實驗課的趣味性而參加的;有些學生甚至整堂課都不進行物理實驗操作,完全以看客的身份參加物理實驗課程。
二、物理實驗教學主要改進方向
1.做好物理實驗教學的課外延伸
為了解決物理實驗教學中時間緊張的問題,教師需要進行一系列的課外實驗延伸來完成課堂上的物理實驗目標,如初二的力學,教師就可以將體育課程和物理實驗進行有機的結合,通過形象生動的體育活動來探究運動的時間和路程以及各種力的作用。在進行電學實驗時,可以通過設計實用電路的實驗形式進行課外延伸。這些課外的物理實驗教學延伸能緩解教學時間緊張的問題,實現(xiàn)多維度的物理實驗教學,使物理實驗教學更加貼近生活。
2.提高物理實驗教學的硬件環(huán)境和軟環(huán)境
對于很多初中物理教學硬件設施不完善的問題,教育部門以及學校有關管理部門要加大投入力度,完善物理實驗教學的硬件環(huán)境,特別是學校有關部門要提高對物理實驗教育的重視程度。同時在進行物理實驗教學的過程中,教師要切實轉變教學觀念,將物理實驗課堂還給學生,讓學生充分學習到物理實驗中的知識,同時也讓他們感受到自身的主體性,在物理實驗操作過程中學會交流和思考,真正成為學習的主人。從學習知識的角度來看,物理實驗教學的方式不是被動的傳授,而要通過認知主體積極探究主動來學習,只有通過這樣的方式,才能夠實現(xiàn)學生的知識積累和學習能力的提高。同時,教師要鼓勵學生提出問題和假設,盡量避免打消學生思考和提問的積極性,教師在實驗教學的過程中也要設置好相關的問題,推動學生進行主動思考,使學生真正領會到物理實驗的目的。
3.加強對學生探究學習習慣的培養(yǎng)
無論是哪一種教學方式,教師在開展教學活動中都必須以學生為中心,為學生學習能力的培養(yǎng)和探究性學習習慣的養(yǎng)成做好各個方面的準備。同時,實踐性物理教學作為一種創(chuàng)新型的物理教學方式,是符合學生學習特點的,而物理這門學科也是通過人們多次進行實踐探究總結而成的。所以,教育者不能以自身為主體進行灌輸式的教育,要在探究啟發(fā)式的實踐性教學中逐漸培養(yǎng)學生自主學習的能力,但這不意味著要完全放松對學生的課堂管制,在進行開放式實驗教學的課程中要把握好整體的課堂紀律,只有合理地控制好物理實驗教學的整個教學過程和理論基礎,才能真正提高學生探究學習的能力和養(yǎng)成積極主動的學習習慣。
綜上所述,物理實驗對學生的綜合學習素質的培養(yǎng)和動手實踐能力的提高起到了非常重要的作用。在未來的物理實驗教學,教師在很多方面都需要進行改進。教師要充分認識到物理實驗的重要意義,轉變傳統(tǒng)輕視物理實驗的觀念,提高對物理實驗的重視程度,在物理實驗的教學中積極改進教學方式,提高物理實驗的整體質量,通過更加靈活的實驗方式提高學生對物理課程學習的興趣,促進物理課程學習向素質化學習推動,從而實現(xiàn)學生學習能力的提高,使學生意識到自身在課堂學習中的主體地位,激發(fā)學生積極主動學習。
參考文獻:
[1]張德啟,李新鄉(xiāng),陶洪,王崇光.物理實驗教學研究.北京:科學出版社,2005.
[2]楊寶山.課程標準與教學大綱對比分析.東北師范大學出版社,2004.
關鍵詞:初中物理;教學實踐;物理實驗
在如今新課程的改革之下,初中物理教學不僅關注教科書上的理論知識,還愈發(fā)把焦點放在了物理實踐當中,所以,初中物理教師在教授初中物理期間,應把物理實驗與物理理論有效地結合在一起,讓初中生在理解物理理論知識的同時,還能鍛煉物理實驗的動手能力。因此,每一位物理教師都應該對初中物理實驗與物理理論進行相應的教學管理。
因為物理實驗是發(fā)展初中生動手能力、創(chuàng)新能力的一種科學方法,所以,教師應該重視初中物理實驗的開展,對此,將有以下幾點建議,以供參考。
一、通過讓初中生參與到物理學習之中,來體現(xiàn)物理實踐教學
傳統(tǒng)的初中物理教學僅僅只是初中物理教師把教科書上的內容講解給初中生,并且把所要做的物理實驗講解給初中生,而不讓初中生親自動手實驗。初中物理教師應該讓每一位初中生都積極地參與到學習中來。而為了實現(xiàn)這一教學方式,初中物理教師在教學的過程中應通過多種不同的途徑、不同的教學手段和教學方法來促進教師與初中生之前的互相平等,讓初中生通過積極參與到課堂物理學習當中,來體現(xiàn)物理的實踐教學,并使初中生在物理學習中構建新的知識體系,形成自我理解能力,掌握科學的方法。
在學習“溫度計的使用”時,教師應該讓初中生親身接觸溫度計,還需要先講解溫度計的物理性質和溫度計的使用方法,然后教師示范溫度計的使用方法與物理實驗的過程,最后讓初中生動手進行物理實驗,把溫度計插入燒杯中的水里面,并不斷加熱燒杯內的水,初中生通過觀察溫度計上所顯示的數(shù)據(jù),記錄下來,并觀察所得數(shù)據(jù)的特點規(guī)律。初中生通過參與到這一物理實驗中,體現(xiàn)了教師的物理實踐教學,這不僅加深了初中生對物理理論知識的了解,還培養(yǎng)了初中生對物理實驗的觀察能力、分析能力與動手能力。
二、通過提倡運用身邊常見物品做物理實驗,來體現(xiàn)物理實踐教學
部分物理實驗的材料可以用身邊觸手可及的生活用品來取代,因為物理實驗與化學實驗不同,人們每天都需要用到的物品也可以成為物理實驗的實驗材料。教師可以提倡初中生積極運用身邊的日用品來進行物理實驗。例如,在學習“物質密度”的過程中,初中生應該先了解密度的含義,初中生可以用食用鹽作為物理實驗的實驗材料,把食用鹽溶解在水中,通過知道水的重量、所用食用鹽的重量和密度公式就可以計算出鹽水的密度。這樣做可以讓初中生對物理實驗感覺新奇,還能對初中物理實驗產生深刻的印象,還可以在物理課堂學習中搞活課堂氣氛,從而提高初中生對物理學習的興趣。教師通過提倡初中生學會運用日常物品來進行物理實驗,來體現(xiàn)物理實踐教學方式。教師還應該不斷重復物理實驗的做法,這并不是浪費時間,而是幫助初中生再一次理解并記憶初中物理的知識點和幫助初中生重溫物理實驗探究的全過程。
三、通過注重初中生的物理思維培養(yǎng),來體現(xiàn)物理實踐教學
教師在教授物理理論知識時,應先讓初中生閱讀教科書上的物理理論知識,通過閱讀,他們就能認識到基礎的物理知識;接著教師在課堂教學中,進一步補充解釋教科書上的物理理論知識,并讓初中生提出問題,一一解答,這不僅能鼓勵初中生對物理理論知識敢于質疑,敢于提問,還能培養(yǎng)初中生的物理思維能力;然后教師應讓初中生設置一個完整的物理實驗過程,在初中生設置物理實驗過程時,教師就可以了解每一位初中生對這一實驗所產生的認識,也能清楚地了解到每一位初中生的物理思維。這樣做教師就可以通過注重初中生的物理思維培養(yǎng),來體現(xiàn)物理實踐教學的方法。
總而言之,初中物理實驗是初中物理教學的重要組成部分,而初中物理實驗在初中物理教學中發(fā)揮著積極的作用,不僅可以利用物理實驗創(chuàng)造出適合初中生學習物理的學習環(huán)境,還可以使初中生在物理實驗中獲取充分的、豐富的物理知識,為初中生的物理學習奠定了良好的基礎。
初中物理教師應該在新課程的要求下,建立良好的物理實驗概念,改變傳統(tǒng)的死板物理教學,由“傳統(tǒng)教學”轉變成“實踐教學”,關注并重視初中物理實驗的教育。教師應該通過不斷的實踐改進物理教學的方式。因此,教師不能再僅僅重視初中物理理論性的教育,也必須重視初中物理實驗的講解與初中生動手實驗的能力。
參考文獻: