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初中物理科學(xué)實驗方法精選(九篇)

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初中物理科學(xué)實驗方法

第1篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

【關(guān)鍵詞】物理 實驗教學(xué) 現(xiàn)狀 方法

物理是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,物理實驗技能的培養(yǎng)是物理學(xué)素質(zhì)教育的重要途徑。通過物理實驗不僅可以使學(xué)生獲得知識、掌握實驗技能,而且可以培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、良好的學(xué)風(fēng)、習(xí)慣等,從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。在物理教學(xué)中如何加強和改進(jìn)實驗教學(xué),充分體現(xiàn)實驗教學(xué)的基礎(chǔ)作用呢?這是每一位物理教師值得深思和探究的問題。

一、農(nóng)村中學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀

當(dāng)前農(nóng)村中學(xué)物理實驗教學(xué)中存在著如下一些問題。

1.部分教師觀念陳舊。近年來,在中學(xué)物理實驗教學(xué)中,部分教師存在著“做實驗不如講實驗”“講實驗不如背實驗”的錯誤認(rèn)識,還有部分教師過分迷戀多媒體的模擬實驗,讓學(xué)生看看了事,不重視實際操作。這些現(xiàn)象嚴(yán)重妨礙了學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。

2.部分教師素質(zhì)偏低。中學(xué)物理教師應(yīng)具備的實驗教學(xué)的素質(zhì)包括三個方面,即觀察實驗素質(zhì)、實驗思維素質(zhì)和實驗操作素質(zhì)。其中實驗思維素質(zhì)和實驗操作素質(zhì)表現(xiàn)在設(shè)計和完成實驗中,是一種綜合性和創(chuàng)造性素質(zhì)的反映。由于部分物理教師缺乏實驗的操作技巧,缺乏實驗考核的命題能力,從而大大影響了學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

3.實驗教學(xué)模式僵化。中學(xué)物理實驗教學(xué)的基本原則沒有得到充分的體現(xiàn),教學(xué)方式呆板,從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。就分組實驗來說,教材從實驗?zāi)康?、實驗原理、儀器、操作步驟到注意事項,寫得面面俱到,然而每次實驗課教師還要花相當(dāng)長的時間根據(jù)教材講實驗?zāi)康暮驮?,然后學(xué)生照著現(xiàn)成的實驗步驟或跟著教師動幾下,取幾個數(shù)據(jù),實驗就算完成了。這種教學(xué)模式不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,不利于引導(dǎo)學(xué)生突破思維定式這個思維障礙,不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成。

二、改進(jìn)農(nóng)村初中物理實驗教學(xué)的方法

1.做好課前小實驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。小實驗具有直觀、真實、形象和生動的特點,能激發(fā)矛盾,使學(xué)生注意力高度集中。我在教學(xué)實踐中注意根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計不同的物理小實驗,這既活躍了課堂氣氛,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的主動性和積極性。例如講“摩擦力”時,課前我做了這樣一個小實驗:在玻璃杯里裝了大半杯大米,把一根筷子插在中間,將米壓緊,使筷子直立,再繼續(xù)往杯子里加少許水,等一會兒,拿起筷子就可以把裝米的玻璃杯提起來。這時,學(xué)生們的注意力馬上被我所吸引,思維非?;钴S。我請兩位學(xué)生到講臺上分別做這個實驗,結(jié)果兩位學(xué)生也分別提起了玻璃杯。這個實驗激發(fā)了學(xué)生濃厚的興趣,他們的情緒非常高漲,這時我才適時地提出“要了解其中的道理,讓我們一起來學(xué)習(xí)摩擦力”,為新課的導(dǎo)入創(chuàng)造了良好的氛圍。

2.在生活中做實驗,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。物理實驗課程是一門與生活息息相關(guān)的課程,生活的方方面面都蘊藏著深刻的物理原理。教師要引導(dǎo)學(xué)生巧妙地運用我們身邊的一些常用物品如橡皮筋、飲料瓶、吸管、氣球、乒乓球、舊燈泡等進(jìn)行實驗,它比“正規(guī)實驗”更富有親切感,更貼近學(xué)生的生活實際,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,喚起學(xué)生的學(xué)習(xí)動機,使他們深刻理解所學(xué)的知識,讓學(xué)生形成終身記憶。而且這種實驗教學(xué)方式在無形中培養(yǎng)了學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)知識,又把知識用于生活的能力。

3.切實重視演示實驗。物理演示實驗具有形象真實和生動有趣的特點,能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情境。作為一名物理教師,首要任務(wù)就是盡一切可能,在課堂上為學(xué)生展現(xiàn)豐富多采的物理現(xiàn)象和活生生的物理情境。教師不僅要用好課程標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的演示實驗,甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習(xí)題也可以將它搬上“講臺”進(jìn)行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學(xué)生看”,也可以是“教師導(dǎo),學(xué)生演”,即邊學(xué)邊實驗。

第2篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

關(guān)鍵詞:初中物理 探究性實驗教學(xué) 實踐策略

中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.22.213

初中物理學(xué)科內(nèi)容抽象難理解,涉及的實驗很多,這為教師在實驗教學(xué)中采用探究式教學(xué)方法提供了前提。教師可以通過為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實驗情境,引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,并讓學(xué)生利用已有的知識和經(jīng)驗去進(jìn)行物理實驗探究,去驗證自己對教學(xué)內(nèi)容所產(chǎn)生的疑惑,從而在此過程中掌握物理知識。

1 教師要根據(jù)教學(xué)大綱的要求,合理安排探究性實驗的教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

初中物理具有一定的抽象性,物理實驗也有很多需要注意的細(xì)節(jié),因此學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣對學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容就顯得至關(guān)重要。這就要求教師在具體的教學(xué)實踐中,一定要合理安排探究性實驗的內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如學(xué)生在探究物質(zhì)密度、物體熔化和沸騰、電流的測量等實驗中,已經(jīng)初步掌握天平、溫度計和電流表等物理實驗儀器的使用方法,那么教師在安排實驗的時候,就可以由演示實驗轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M探究實驗,增加這些儀器的使用頻率,讓學(xué)生在掌握這些儀器使用方法的基礎(chǔ)上,加強自身的熟練程度和使用技能。同時教師還要增加實驗的趣味性,激發(fā)學(xué)生參與實驗的積極性和主動性。例如教師在做“摩擦力”這個探究性實驗的時候,可以將相同重量的兩個物體放在光滑程度不同的平面上,讓學(xué)生去試著推動,學(xué)生通過體驗,自然就會發(fā)現(xiàn)相對光滑的平面上的物體很容易就被推動,而粗糙平面上的物體推動起來就稍顯吃力,這樣學(xué)生就會明白摩擦力產(chǎn)生的原因和作用。教師采用這種探究式的實驗方法,不但消除了學(xué)生上課時的枯燥感,更可以增強學(xué)生主動參與實驗的意識,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

2 教師要鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生自主實驗,培養(yǎng)學(xué)生的主體意識

探究性實驗的目的就是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,以及培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和敢于創(chuàng)新的品質(zhì)。因此,教師要給學(xué)生提供可以自由發(fā)揮和創(chuàng)造的平臺,引領(lǐng)學(xué)生獨立完成實驗。例如教師在講解影響電磁鐵磁性強弱因素的時候,就可以鼓勵學(xué)生勇于探究,盡可能想辦法增大電磁鐵的磁性。學(xué)生通過積極思考,利用更多的干電池作為電源,可以吸附較多的大頭針,而且學(xué)生還發(fā)現(xiàn)改變線圈的匝數(shù)也能改變電磁鐵吸附的大頭針數(shù)量。這樣學(xué)生就得出結(jié)論:電磁鐵的磁性與電壓的大小和線圈的匝數(shù)有關(guān)。雖然學(xué)生得出的結(jié)論沒有揭示出電磁鐵的強弱本質(zhì)與電流的關(guān)系,但是通過學(xué)生自己的思考和動手操作,發(fā)現(xiàn)了電壓的大小和線圈的匝數(shù)能夠影響電磁鐵的磁性,這也為學(xué)生進(jìn)一步了解和掌握與電磁鐵磁性相關(guān)的因素打下了基礎(chǔ)。學(xué)生自主實驗,不僅可以突出學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位,同時可以提高學(xué)生對物理課堂實驗活動的參與度,幫助學(xué)生更快地發(fā)現(xiàn)自身理解的不足之處,更快地掌握教學(xué)內(nèi)容。

3 教師要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外研究,滿足學(xué)生的探究欲望

初中學(xué)生對新奇的事物有很強的探究興趣和欲望,尤其對日常生活中遇到的現(xiàn)象,總會有很多的問題和想法,教師由于受到課時、教學(xué)設(shè)備和大綱要求的限制,無法在課堂教學(xué)中給予一一滿足。因此,教師可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外研究,滿足不同學(xué)生的探究需求,開拓各個層次學(xué)生的實踐技能。例如教師可以結(jié)合實驗冊中的小制作,指導(dǎo)學(xué)生制作小型的發(fā)電機和電動機;結(jié)合學(xué)生的生活實際,讓學(xué)生測量家庭用電器的電功率;為學(xué)生提供研究的素材和物理資料,幫助學(xué)生探究導(dǎo)體電阻和長度的關(guān)系等。根據(jù)學(xué)生實驗的實際情況和內(nèi)容,教師可以要求學(xué)生寫出實驗報告和制作過程,以及自己的探究收獲。如此一來,不但可以讓學(xué)生用物理知識和理論來解釋自己日常生活中遇到的種種現(xiàn)象,而且可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情,讓學(xué)生在學(xué)以致用的過程中體會到物理的奧妙之處,感受到成功的喜悅,增強學(xué)生探究物理知識的動力。

4 教師要注重學(xué)生對物理實驗的探究過程和設(shè)計能力

初中物理課堂探究性實驗教學(xué)最關(guān)鍵的就是教師要注重學(xué)生對物理知識的探究過程和設(shè)計能力。因此,教師在物理實驗課堂上,要有針對性和目的性地引導(dǎo)和輔助學(xué)生去努力完成實驗,讓學(xué)生從中有所收獲。多樣化的探究性實驗可以幫助學(xué)生更熟練地使用實驗儀器,提高學(xué)生動手動腦能力、與人溝通的能力和團隊合作的能力,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真觀察、細(xì)致操作的良好習(xí)慣。同時,教師還要注重培養(yǎng)學(xué)生對實驗的設(shè)計能力。例如教師在引領(lǐng)學(xué)生“探究凸透鏡成像”的時候,就可以為學(xué)生提供實驗裝置,以及凸透鏡和凹透鏡,讓學(xué)生自行探究“矯正近視眼需要用什么透鏡”。學(xué)生就可以利用實驗裝置,以及凸透鏡和凹透鏡,調(diào)節(jié)物體和透鏡的距離,使物體在光屏上呈現(xiàn)清晰的像,從而使學(xué)生得出正確的結(jié)論。

總之,探究性的實驗教學(xué)可以加深學(xué)生對物理知識的理解和記憶,培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、樂于動手的學(xué)習(xí)習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性,從而提高學(xué)生的物理綜合能力,也使教師的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果明顯地改善。

參考文獻(xiàn):

[1]李安.從驗證性實驗到探究性實驗――初中物理實驗教學(xué)方法思考[J].長春教育學(xué)院學(xué)報,2013,(9).

第3篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

一、通過多次實驗,求平均值,可以減少實驗誤差

這一目的主要體現(xiàn)在常規(guī)的測量類型的實驗中。比如,要測量初中物理教科書的長,學(xué)生在做實驗時,就必須在保證測量方法完全正確的前提下測量多次,收集數(shù)據(jù),然后計算平均值來得到書的長,使測量值更準(zhǔn)確。再如,在測量定值電阻的阻值時,在嚴(yán)格按照操作規(guī)范的前提下,改變電壓和電流,測出其阻值,然后計算平均值,來減少誤差。在實驗中,往往會出現(xiàn)一次實驗的誤差較大,通過多次實驗求平均值就可以大大地減少誤差。值得注意的是,有些實驗雖然也進(jìn)行了多次實驗,但是不能求平均值,比如,測量溫水的溫度、測量燈泡鎢絲的阻值等等。

二、通過多次實驗,還可以有效地避免實驗的偶然性,便于得出普遍規(guī)律

第4篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

物理學(xué)是實驗科學(xué),實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ)。凡物理學(xué)的概念、規(guī)律及公式等都是以客觀實驗為基礎(chǔ)的,即物理理論絕不能脫離物理實驗結(jié)果的驗證。實驗教學(xué)是知識與能力、理論與實際相結(jié)合的教學(xué)活動,是實踐、認(rèn)識、再認(rèn)識的過程。在新課程理念中,強調(diào)加強實驗教學(xué),不僅有利于學(xué)生對科學(xué)知識的學(xué)習(xí),同時對提高學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)實驗?zāi)芰Α淞⒖茖W(xué)精神、增強合作意識都有著重要作用。因此學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)就尤為重要了。下面本人試從兩個方面淺談學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)。

一、學(xué)生實驗技能培養(yǎng)的方法

1.培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能

掌握基本儀器的使用,是做好物理實驗的基礎(chǔ)。物理大綱要求"學(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)。"要讓學(xué)生了解基本儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,以達(dá)到熟練地、正確地讀數(shù),在介紹這些基本儀器使用方法時,應(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導(dǎo)。

2.培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實驗過程必須掌握的技能

(1)培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的一般原理、進(jìn)行實驗設(shè)計和實驗方法的技能

首先,要求學(xué)生明確各個實驗的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實驗的原理、要求對實驗進(jìn)行設(shè)計。還要搞清哪些是已知量、被測量,然后選擇所需的儀器和實驗條件,進(jìn)而設(shè)計好實驗步驟,畫好記錄表格等。

其次,培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器,正確連接電路的技能。正確的實驗,首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。這種技能的培養(yǎng),從初中開始應(yīng)先有示范,讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí),然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項,由學(xué)生獨立去安裝、調(diào)整。

(2)培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實驗數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運算和分析,以得出正確結(jié)論的能力

這是實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,要求學(xué)生集中精力,按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數(shù)據(jù),有的實驗則要求測量或操作時動作迅速,要把握時機。要按實驗先后順序?qū)⑿枰獪y定的各量測出,并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意:①讀數(shù)要及時,并馬上記錄;②要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;③數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實驗前列出表格,表格設(shè)計要求:能記錄直接測出的各物理量,能記錄各次測出的量,能填寫計算出來的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。

進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、運算,對實驗結(jié)論進(jìn)行分析。在整理數(shù)據(jù)時,如發(fā)現(xiàn)有不合理的數(shù)據(jù),應(yīng)對該數(shù)據(jù)補測。要指導(dǎo)學(xué)生按有效運算法去處理數(shù)據(jù)對實驗結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)分析討論。對一些成績優(yōu)良的學(xué)生,還可讓他們設(shè)計某個達(dá)到相同目的的實驗。對實驗?zāi)芰姷膶W(xué)生,許多深一層次的問題都可以在這里分析研究,從而加強了對學(xué)生思維能力的培養(yǎng),有效地鞏固知識,技能更加熟練。

(3)要使學(xué)生了解誤差概念,并學(xué)會初步的誤差計算和分析

實驗后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差的原因,說明實驗的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實驗原理、裝置不完善而引起的。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器,或是改進(jìn)實驗方法。改進(jìn)實驗的方法,可改變儀器的位置或儀器的布置,撤換某件儀器,改變所選取的某個參數(shù),改變實驗方法乃至改換實驗操作人員等。

偶然誤差是在實驗條件不變的情況下,對某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量時,由于各種偶然因素產(chǎn)生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復(fù)測量取算術(shù)平均值,以其平均值為最終的結(jié)果。測量次數(shù)取多少,要根據(jù)偶然誤差對被測量影響的大小來確定。如:測量值的有效數(shù)值較小時或測量值變動較大時等,應(yīng)當(dāng)多測量幾次。

綜上所述,要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,必須讓學(xué)生懂得減少誤差首先要發(fā)現(xiàn)它的存在和來源,其次是確定減少誤差的方法。

增加測量次數(shù)固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,實際上,只有改進(jìn)實驗方法和儀器,才能從根本上改善測量的結(jié)果,提高測量精確度。

(4)會寫一般的實驗報告

學(xué)生在實驗結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實驗時的體會,寫出實驗報告。實驗報告內(nèi)容主要有:實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計算和處理、實驗結(jié)論及誤差分析等。這是一個很重要的技能,對實驗報告的寫法、格式要嚴(yán)格要求,書寫時,要求層次清楚,語言流暢,文字精練、正確,圖文并茂,要總結(jié)出實驗成功的經(jīng)驗或?qū)嶒炇〉脑颍箤W(xué)生將來進(jìn)行科學(xué)實驗時能寫出自己的實踐成果,并讓別人看懂。

在批改實驗報告時要注意學(xué)生思維的火花,如對某個問題的獨特看法,對某項操作的有益建議,對實驗的改進(jìn)意見等,要給予鼓勵,并要及時與之討論,讓師生都有所收獲。這樣做,既延伸了實驗課的教學(xué),使之與理論課的教學(xué)有了更深層次的交匯與滲透,又是提高學(xué)生動手技能的有效渠道。

5.養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣

包括愛護(hù)儀器,遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習(xí)慣等。如:做電學(xué)實驗結(jié)束時,應(yīng)將儀器調(diào)到最安全的狀態(tài)再切斷電源,然后拆除連接線,整理好儀器和導(dǎo)線。要經(jīng)常地對學(xué)生進(jìn)行良好實驗習(xí)慣的教育,以免損壞儀器及發(fā)生實驗事故等。

二、培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的途徑

1.實驗課是培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的基本途徑。認(rèn)真上好實驗課,既能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識,又能培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,是訓(xùn)練和提高實驗技能的基本途徑。

實驗課包括演示實驗和分組實驗。演示實驗是學(xué)生使用儀器,進(jìn)行實驗操作典范,它教給學(xué)生正確的實驗方法。通過大量的演示實驗,學(xué)生可以在長年累月的耳聞目睹中,潛移默化地學(xué)到實驗技能。

在分組實驗中,學(xué)生的活動是多方面的,既有思維,又有操作,這就需要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。實驗時,教師可先介紹實驗?zāi)康摹⒎椒白⒁馐马?,然后教師在臺上做示范,學(xué)生在臺下跟著教師做,這種方法對于初中起始年級的學(xué)生是合適和有效的。學(xué)生在教師的步步指導(dǎo)下,養(yǎng)成良好的實驗方法、實驗修養(yǎng)。隨著實驗技能的不斷提高,逐步培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計實驗,獨立實驗的能力。

2.盡可能將演示實驗改為分組實驗。如:阿基米德定律、牛頓第二定律等。

3.將驗證性實驗改為探討性的實驗。先讓學(xué)生去研究、探索物理量之間的關(guān)系,后總結(jié)出物理規(guī)律。

第5篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

關(guān)鍵詞:初中 物理探究 實驗教學(xué)

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實驗作為物理教學(xué)的基本手段,有其特殊的教學(xué)功能:不僅能夠為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料,驗證物理定律,而且能夠提供科學(xué)的思維方法,加深對基本知識的認(rèn)識程度,激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。新的課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的理論,并要求學(xué)生在新課程的學(xué)習(xí)中應(yīng)以探究性學(xué)習(xí)作為主要的學(xué)習(xí)方式之一。本人結(jié)合初中物理教學(xué)實踐,談?wù)剬χ袑W(xué)物理探究性實驗教學(xué)的一些體會。

一、充分認(rèn)識實驗在物理教學(xué)中的地位和作用

《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將義務(wù)教育階段物理教育的目標(biāo)定位為:提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。顯然,這不是面向少數(shù)學(xué)生的精英教育,而是面向全體學(xué)生的大眾教育。然而,在現(xiàn)實教學(xué)中,相當(dāng)一部分教師只看到實驗對物理理論的檢驗作用,忽視了物理實驗本身就是一種科學(xué)理論的探究過程,把物理實驗僅僅看作是附屬于理論教學(xué)、服務(wù)于理論教學(xué)的輔助手段和工具。教學(xué)過程中的實驗,只是為學(xué)生學(xué)習(xí)物理理論提供的感性材料,為理解疑難概念鋪設(shè)的臺階,而不是物理教學(xué)的必要組成部分。在這種錯誤觀念的影響下,不少教師在教學(xué)過程中以講實驗代替做實驗。

其實,物理學(xué)由實驗和理論兩部分組成,物理學(xué)實驗是人類認(rèn)識世界的一種重要活動,是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)。正像其他科學(xué)實驗與科學(xué)理論之間的關(guān)系一樣,物理實驗與物理理論二者相互制約、不可分割。物理實驗需要物理理論作指導(dǎo),物理理論有賴于物理實驗的證實與檢驗而得到完善與發(fā)展。因此說,實驗是理論的必要組成部分,實驗本身就是一種充滿理論的認(rèn)識過程。要掌握科學(xué)理論就必須開展相應(yīng)的實驗教學(xué),讓學(xué)生通過實驗探究來發(fā)現(xiàn)物理概念或規(guī)律?!度罩屏x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào):物理科學(xué)是一門實驗科學(xué),在義務(wù)教育階段應(yīng)讓學(xué)生通過觀察、操作、體驗等方式,經(jīng)歷科學(xué)探究過程,逐步學(xué)習(xí)物理規(guī)律,構(gòu)建物理概念,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,進(jìn)而樹立科學(xué)的世界觀。

二、探究性實驗教學(xué)在物理教學(xué)中的位置

探究教學(xué)的代表人物是美國的教育家施瓦布,他認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與科學(xué)家的研究過程在本質(zhì)上一致。因此學(xué)生應(yīng)象“小科學(xué)家”一樣去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,并在探究問題的過程中獲取知識,發(fā)展技能,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。同時受到科學(xué)價值觀及科學(xué)方法的教育,由此發(fā)展自己的個性。他認(rèn)為教師不能把知識作為預(yù)先確定的東西,讓學(xué)生被動無條件的接受,而應(yīng)關(guān)注學(xué)生如何在原有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,構(gòu)建起一個新的更完善的知識和經(jīng)驗體系從而解決問題的過程。探究性學(xué)習(xí)強調(diào)的是學(xué)生主動的獲取知識,體驗科學(xué)過程與科學(xué)方法。探究性實驗教學(xué)是以問題為核心的教學(xué),這種教學(xué)方式,為學(xué)生提供了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的機會,與之對應(yīng)的學(xué)習(xí)是開始于問題,推進(jìn)于問題,歸結(jié)于問題。學(xué)生通過搜集、查閱大量的資料,尋求解決問題的途徑;設(shè)計解決問題的實驗方案;通過實驗進(jìn)行觀察、分析,最后獨自將問題解決。探究性實驗突出了學(xué)生的主體地位和自主活動,主張學(xué)生自主地去獲取知識.探究性實驗不僅強調(diào)獲得實驗結(jié)果和親自經(jīng)歷實驗過程的統(tǒng)一,而且更加注重學(xué)生對實驗過程的理解。

三、提高初中物理探究性實驗教學(xué)的教學(xué)模式

1、創(chuàng)設(shè)問題情境,打開探究之門

問題與疑問是探究式學(xué)習(xí)的起點,也是探究式學(xué)習(xí)的一個基本特征。初中物理探究式課堂教學(xué),必須努力創(chuàng)設(shè)物理問題情境,讓學(xué)生在物理問題情境中不斷地發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。例如,在學(xué)習(xí)“物態(tài)變化”時,教師用多媒體向?qū)W生展示冬天原野里的大霧,房屋上的白霜,樹枝上的冰凌;展示火爐燒水時水壺上冒出白氣,茶杯上的白氣遇冷變成小水滴等現(xiàn)象。創(chuàng)設(shè)出“霧、霜、雪、冰是怎樣形成的” “白氣又為何會變成水滴”等一系列物理問題情境,讓學(xué)生在問題情境中產(chǎn)生疑問,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。創(chuàng)設(shè)物理問題情境是探究式課堂教學(xué)的良好開端。

2、鼓勵學(xué)生大膽猜測和想象,激發(fā)學(xué)生的潛力

猜測、想象是人在大腦中對已有的表象進(jìn)行加工創(chuàng)造、創(chuàng)新的過程。作為一種能力,它是創(chuàng)造性素質(zhì)的主要組成部分。創(chuàng)造性想象是異想天開,其產(chǎn)品往往是新奇獨特的,有些是現(xiàn)實中根本不可能存在的。但正是它們,把人們帶進(jìn)了科技創(chuàng)造發(fā)明的大世界。在物理探究實驗教學(xué)中,老師可以在適當(dāng)時候給學(xué)生一個猜測想象的機會。例如在實驗前猜測實驗現(xiàn)象,在完成探究實驗后對所學(xué)知識進(jìn)行一次想象運用。

探究“固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗后,我要求學(xué)生做課外小實驗:燒杯、試管內(nèi)部裝有冰,將試管放入燒杯中,用酒精燈給燒杯中的冰加熱,當(dāng)燒杯中的冰沒完全熔化之前,試管中的冰會熔化嗎?

在實驗之前,我要求學(xué)生大膽猜測實驗的現(xiàn)象,實驗后,大多數(shù)同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己的猜測是錯誤的。這時我給他們分析其中的原因,讓學(xué)生明白剛才的猜測想象缺乏科學(xué)根據(jù),因此是錯誤的。

實踐證明,培養(yǎng)學(xué)生的猜測勇氣和想象力是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效方法。在培養(yǎng)學(xué)生的猜測勇氣和想象力過程中,學(xué)生的活動應(yīng)該是科學(xué)的、積極的,最終要把他們引向科學(xué)的創(chuàng)造。

3、實驗時指導(dǎo)學(xué)生自己探究,注意教師角色的定位

第6篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

【關(guān)鍵詞】物理課堂;培訓(xùn);學(xué)生;試驗?zāi)芰?/p>

中學(xué)物理學(xué)生實驗技能主要包括六個方面:一是掌握常用基本儀器的構(gòu)造、原理和使用,能正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù);二是掌握中學(xué)有關(guān)實驗的一般原理和實驗方法;三是會正確記錄實驗數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運算和分析,以得出正確的結(jié)論;四是了解誤差概念,并學(xué)會初步的誤差計算和分析;五是會寫一般的實驗報告;六是初步養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,包括愛護(hù)儀器、遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習(xí)慣等。下面試從兩個方面淺談學(xué)生實驗技能的培養(yǎng)。

一、學(xué)生實驗技能培養(yǎng)的方法

1.培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能

掌握基本儀器的使用,是做好物理實驗的基本儀器主要有:刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)。”要讓學(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,以達(dá)到熟練地、正確地讀數(shù),在介紹這些基本儀器使用方法時,應(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性來加以指導(dǎo):

(1)各種基本測量儀器都有一定的量程。必須要求學(xué)生在使用各種基本儀器前,搞清儀器的量程,并且能估計被測對象的情況,選用適當(dāng)量程,避免超過量程而可能損壞儀器。

(2)使用測量儀器前通常都要調(diào)節(jié)零點或校正零點,否則測出的數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)確。如:“對安培表、伏特表等應(yīng)學(xué)會調(diào)整零點,對游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、刻度尺之類的儀器,還要學(xué)會零誤差修正,讓學(xué)生懂得零點是相對的,零誤差的修正在生產(chǎn)上有普遍意義。因此,必須使學(xué)生養(yǎng)成使用基本測量儀器前調(diào)節(jié)零點或修正零誤差的習(xí)慣。

(3)會正確讀數(shù)。要讓學(xué)生掌握讀數(shù)的一般方法,關(guān)鍵是會讀出儀器的最小刻度值,會從最小刻度之間估計出一位有效數(shù)字。同時,要學(xué)會正確讀數(shù)的姿勢。如:從量筒上讀數(shù)時,眼視線應(yīng)與液面保持相平,不能仰視或俯視,若是凹液面讀凹處,凸液面讀凸處,從安培表、伏特表讀數(shù)時,視線應(yīng)與刻度盤垂直,并且正對指針,估計讀數(shù)四舍五入等。

(4)根據(jù)儀器的構(gòu)造原理,掌握它的使用方法和使用規(guī)則。如:天平是根據(jù)桿杠的平衡條件制成的,因此,使用前和秤量時都要做到橫梁平衡,同時必須嚴(yán)格保護(hù)刀口,要讓學(xué)生理解保護(hù)刀口的重要性,從而自覺遵守使用方法和規(guī)則;溫度計是利用液體的熱脹冷縮性質(zhì)制成的,所以,根據(jù)熱平衡原理,測量液體時,溫度計不能離開液體,而且要在溫度計內(nèi)液柱穩(wěn)定時讀數(shù)。

2.培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實驗過程必須掌握的技能

(1)培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的一般原理、進(jìn)行實驗設(shè)計和實驗方法的技能。首先要求學(xué)生明確各個實驗的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實驗的原理、要求對實驗進(jìn)行設(shè)計,包括用什么物理定律、公式,電學(xué)實驗用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測量,然后選擇所需的儀器和實驗條件,進(jìn)而設(shè)計好實驗步驟,畫好記錄表格等。

其次,培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器,正確連接電路的技能。正確的實驗,首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。

(2)培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實驗數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運算和分析,以得出正確結(jié)論的能力。這是實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,要求學(xué)生集中精力,按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數(shù)據(jù),有的實驗則要求測量或操作時動作迅速,要把握時機,如:溫度測量、電學(xué)測量。要按實驗先后順序?qū)⑿枰獪y定的各量測出,并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意:①讀數(shù)要及時,并馬上記錄;②要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;③數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實驗前列出表格,表格設(shè)計要求:能記錄直接測出的各物理量,能記錄各次測出的量,能填寫計算出來的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。

(3)要使學(xué)生了解誤差概念,并學(xué)會初步的誤差計算和分析。實驗后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差的原因,說明實驗的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實驗原理、裝置不完善而引起的,如:螺旋測微器零點不準(zhǔn);風(fēng)的吹動使天平產(chǎn)生誤差;電表指針不對準(zhǔn)零刻度等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器,或是改進(jìn)實驗方法。增加測量次數(shù)固然可提高平均值的可靠程度,但是作用是有限的,實際上,只有改進(jìn)實驗方法和儀器,才能從根本上改善測量的結(jié)果,提高測量精確度。

(4)會寫一般的實驗報告。學(xué)生在實驗結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實驗時的體會,寫出實驗報告。實驗報告內(nèi)容主要有:實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計算和處理、實驗結(jié)論及誤差分析等。這是一個很重要的技能,對實驗報告的寫法、格式要嚴(yán)格要求,書寫時,要求層次清楚,語言流暢,文字精練、正確,圖文并茂,要總結(jié)出實驗成功的經(jīng)驗或?qū)嶒炇〉脑?,使學(xué)生將來進(jìn)行科學(xué)實驗時能寫出自己的實踐成果,并讓別人看懂。

在批改實驗報告時要注意學(xué)生思維的火花,如對某個問題的獨特看法,對某項操作的有益建議,對實驗的改進(jìn)意見等,要給予鼓勵,并要及時與之討論,讓師生都有所收獲。這樣做,既延伸了實驗課的教學(xué),使之與理論課的教學(xué)有了更深層次的交匯與滲透,又是提高學(xué)生動手技能的有效渠道。

(5)養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣,包括愛護(hù)儀器,遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習(xí)慣等。如:做電學(xué)實驗結(jié)束時,應(yīng)將儀器調(diào)到最安全的狀態(tài)再切斷電源,然后拆除連接線,整理好儀器和導(dǎo)線。要經(jīng)常地對學(xué)生進(jìn)行良好實驗習(xí)慣的教育,以免損壞儀器及發(fā)生實驗事故等。

二、培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的途徑

(1)實驗課是培養(yǎng)學(xué)生實驗技能的基本途徑。認(rèn)真上好實驗課,既能幫助學(xué)生牢固地掌握物理知識,又能培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能,是訓(xùn)練和提高實驗技能的基本途徑。

實驗課包括演示實驗和分組實驗。演示實驗是學(xué)生使用儀器,進(jìn)行實驗操作典范,它教給學(xué)生正確的實驗方法。如:如何正確使用儀器、安排實驗步驟、操作、讀數(shù)和記錄數(shù)據(jù)、列表和作圖線、分析和推理,得出正確結(jié)論及分析誤差等。通過大量的演示實驗,學(xué)生可以在長年累月的耳聞目睹中,潛移默化地學(xué)到實驗技能。

在分組實驗中,學(xué)生的活動是多方面的,既有思維,又有操作,這就需要發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。實驗時,教師可先介紹實驗?zāi)康?、方法及注意事項,然后教師在臺上做示范,學(xué)生在臺下跟著教師做,這種方法對于初中起始年級的學(xué)生是合適和有效的。學(xué)生在教師的步步指導(dǎo)下,養(yǎng)成良好的實驗方法、實驗修養(yǎng)。隨著實驗技能的不斷提高,逐步培養(yǎng)學(xué)生自己設(shè)計實驗,獨立實驗的能力。

(2)盡可能將演示實驗改為分組實驗。如:阿基米德定律、牛頓第二定律等。

(3)將驗證性實驗改為探討性的實驗。先讓學(xué)生去研究、探索物理量之間的關(guān)系,后總結(jié)出物理規(guī)律。

(4)開辟第二課堂。第二課堂既可完善、豐富、深化課堂知識,又可培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能。主要形式有:①指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實驗;②組織參觀活動;③舉行操作實驗競賽;④組織課外興趣小組;⑤舉辦物理科技晚會等。

第7篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

        中學(xué)物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容是比較復(fù)雜和抽象的,但對于初中學(xué)生來說,那些直觀性強的知識還是比較容易掌握的。因此,教師結(jié)合課堂演示實驗來講授新知識或復(fù)習(xí)舊知識,學(xué)生便會更容易接受和掌握有關(guān)知識。另外,通過演示實驗,還可以使學(xué)生認(rèn)識各種實驗儀器并能正確、規(guī)范地使用,在以后的學(xué)生實驗中,能夠獨立、高質(zhì)量地完成各個實驗。所以,演示實驗是中學(xué)物理教學(xué)中不可缺少的直觀教學(xué)手段之一。 

        要提高物理教學(xué)質(zhì)量就必須改變過去注重知識傳授的傾向,關(guān)注學(xué)生的 發(fā)展 ,倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于思考的學(xué)習(xí)方式。要積極改革教學(xué)方法,注意研究學(xué)生的心理特征和認(rèn)知規(guī)律,善于啟發(fā)學(xué)生的思維,激起學(xué)習(xí)興趣,使他們積極、主動地獲得知識和提高能力。加強實驗是物理 教育 本質(zhì)的 自然 回歸,符合素質(zhì)教育的理論和實踐的要求。實驗滲透著方法教育,對養(yǎng)成良好習(xí)慣,訓(xùn)練意志品質(zhì)有積極作用,是提高素質(zhì)的重要途徑。演示實驗生動有趣,易形成懸念,它在創(chuàng)設(shè)問題情境,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動性,引導(dǎo)學(xué)生追根求源探索知識上有極其重要的作用。 

        1. 初中物理演示實驗教學(xué)的現(xiàn)狀初中物理學(xué)科主要研究的是聲、光、電、熱、力、能量等現(xiàn)象、規(guī)律及簡單的物理研究方法,在初中物理教材中,幾乎每節(jié)課都穿插了實驗內(nèi)容,目的是通過實驗使學(xué)生深刻地掌握物理學(xué)知識和提高學(xué)生實驗?zāi)芰?。但在實際教學(xué)過程中,有些教師并不能很好地運用這一直觀教學(xué)手段。一方面,由于實驗條件的限制,特別是一些 農(nóng)村 中學(xué),在實驗室的設(shè)備配置和規(guī)范管理方面都比較落后,因此,在教學(xué)帶來了一定的限制,使教師“心有余而力不足”。另一方面,有些教師對這一極為有效的教學(xué)手段認(rèn)識不夠,從而忽略了演示實驗的優(yōu)越性。學(xué)校要盡可能添置各種必備的實驗設(shè)備和實驗用品,以滿足教學(xué)要求;在教學(xué)中,教師對于教材上的每個演示實驗盡量在課堂上都一一加以演示,以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。 

        2. 強化初中物理課堂演示實驗教學(xué)的意義所在 

        2.1充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,活躍課堂氣氛。課堂演示實驗教學(xué)通過看得見、感受得到的現(xiàn)象,使學(xué)生在良好的情緒狀態(tài)中學(xué)習(xí),很容易調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在良好的學(xué)習(xí)氛圍中,學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí),由“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;我要學(xué)”。興趣是學(xué)習(xí)最好的老師,學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性一旦被調(diào)動,接受知識的能力就會大大提高。 

        2.2加快學(xué)習(xí)速度,提高學(xué)習(xí)效率。 科學(xué) 研究表明,人們從語言形式獲得的知識大約能夠記憶15%,而同時運用視覺、聽覺則可接受知識的65%左右。因此,通過課堂演示實驗講授物理學(xué)知識,能使學(xué)生的學(xué)習(xí)走近路,走直路,用較少的時間獲得更多的知識,從而,加快學(xué)習(xí)速度,提高學(xué)習(xí)效率。 

        2.3傳授學(xué)生物理實驗技能和實驗方法。在進(jìn)行演示實驗教學(xué)中,根據(jù)教學(xué)目的,要求教師向?qū)W生介紹有關(guān)演示實驗的思路、設(shè)計方法、實驗設(shè)備、實驗儀器的使用、實驗過程以及實驗注意事項等方面的知識,并能對實驗結(jié)果進(jìn)行科學(xué)地分析和說明。通過演示實驗教學(xué),學(xué)生可以初步了解和掌握物理學(xué)科學(xué)實驗的基本思路、基本技能和基本方法,為學(xué)生今后從事物理科學(xué)事業(yè)奠定一定的基礎(chǔ)。正由于演示實驗有其重要的意義,因此,教師在進(jìn)行演示實驗教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意實驗操作的規(guī)范性(甚至一個微小的動作)、實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和實驗的全局性。為此,教師應(yīng)備好每一個演示實驗,不可忽略每一細(xì)節(jié),力爭做到實驗準(zhǔn)確無誤,授以學(xué)生科學(xué)的知識和實驗技能。   3. 初中物理課堂演示實驗教學(xué)的 藝術(shù) 性 

        3.1注重引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗。觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。觀察在生活中無處不在。教師可通過列舉生產(chǎn)、生活中的實際事例,展示實物、模型、掛圖、漫畫或進(jìn)行演示實驗、分組實驗來創(chuàng)設(shè)物理情境,觀察操作演示。案例一:《沉與浮》一節(jié),可先安排“空心牙膏片在水中的浮沉”的學(xué)生小實驗,起到激發(fā)求知欲和復(fù)習(xí)舊知識的作用。為使學(xué)生養(yǎng)成細(xì)致觀察的習(xí)慣,培養(yǎng)他們的觀察能力,教師應(yīng)該在沒有出示問題之前就讓學(xué)生自由觀察。待觀察一段時間后,老師再讓學(xué)生回答投影上準(zhǔn)備好的問題??隙ㄓ胁糠謱W(xué)生得不到正確的結(jié)論,教師可指導(dǎo)學(xué)生重新觀察,這樣可以大大激發(fā)學(xué)生的求知欲,掌握正確的觀察方法,從而留下深刻的印象。 

        在觀察中,要引導(dǎo)同學(xué)討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題,應(yīng)該由學(xué)生通過多次的實驗得出一定的結(jié)論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出來,讓學(xué)生按部就班。那樣做實際限制了學(xué)生的思維,是不利于學(xué)生形成創(chuàng)新思維的。 

        3.2課堂教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變。在初中階段所涉及到的演示實驗一般都比較簡單,可塑性較強。在教學(xué)過程中根據(jù)課堂演示實驗內(nèi)容的特點不同,教學(xué)方式可做相應(yīng)的改變。 

        3.2.1驗證式實驗——先授課后實驗。例如,講授“找不規(guī)則物體的重心”時,教師可先列舉一些實例,啟發(fā)學(xué)生思考、討論重心的特點。在學(xué)生思考、討論并獲得一定知識的基礎(chǔ)上教師再通過演示實驗,加以驗證。這樣的實驗過程使學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。 

        3.2.2同步式實驗——邊授課邊實驗。在“凸透鏡成像”的教學(xué)過程中,教師可利用光具座,按照一定的順序(2倍焦距以外、2倍焦距、1倍2倍焦距之間、焦距以內(nèi)),對凸透鏡成像的特點一一進(jìn)行講解。這樣,可使學(xué)生直觀、形象和深刻地掌握凸透鏡的特點和成像 規(guī)律 。 

        3.2.3探索式實驗——先探究后講授。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式中,課堂演示實驗一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在平等合作的課堂中,要將演示實驗改為探索性實驗,讓學(xué)生充分的動腦、動手、動口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的激發(fā)。案例二:講《阿基米德原理》一節(jié)時,浮力的大小與哪些因素有關(guān),可先讓學(xué)生猜想:可能與深度有關(guān),也可能與物體的密度有關(guān),還可能與物體的形狀等有關(guān)。本環(huán)節(jié)可激發(fā)學(xué)生熱情,培養(yǎng)直覺思維能力,然后分組合作進(jìn)行試驗探究。案例三:《蒸發(fā)》一節(jié),研究影響蒸發(fā)快慢的因素,可引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量的方法設(shè)計三個小實驗:(1)在手背上滴兩滴相等的水滴,把一滴涂開,看那個干得快?(2)在桌子上和手背上涂上大孝面積相同的水漬,看哪個干得快?(3)在桌面上涂上大小面積相同的水漬,對其一片吹風(fēng),看哪滴干得快?雖然教材中未出現(xiàn)該實驗,但它不僅使學(xué)生懂得影響蒸發(fā)快慢的知識,而且滲透了物理研究的方法。 

        3.3采用多種實驗方法,活躍學(xué)生思維。教師在幫助學(xué)生掌握實驗原理的基礎(chǔ)上,允許學(xué)生用不同的器材、不同的實驗步驟進(jìn)行實驗。在實驗中,學(xué)生需要在各種因素中進(jìn)行取舍,對所得信息進(jìn)行篩選。這就要求學(xué)生在確定的目標(biāo)下,有全局觀點和善于妥協(xié),在不同情況下善于應(yīng)變,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)變能力,使學(xué)生分析、抽象概括、綜合表達(dá)能力都得到訓(xùn)練和 發(fā)展 。 

        3.4重視方法的 總結(jié) 。實驗做完了,結(jié)果出來了,我們的實驗是不是就結(jié)束了?沒有。要進(jìn)行歸納和總結(jié)。案例四:在學(xué)習(xí)電阻的測量中,我們就應(yīng)很好地總結(jié),我們學(xué)過的電阻的測量方法有哪些,這些方法各有什么優(yōu)點和缺點等等。下面是我們學(xué)過的常見的測電阻方法:    3.4.1歐姆表法:用歐姆表只能對電阻進(jìn)行粗測,為進(jìn)一步的精確測量提供一個 參考 依據(jù)。 

        3.4.2替代法:可以是利用電流等效、也可以是利用電壓等效.只要選用的電流表或電壓表精度高,替代法測得的電阻值精度也高,而且不需要 計算 ,可以直接讀出數(shù)據(jù)。但必須有阻值可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)電阻。 

        3.4.3伏安法:伏安法的測量依據(jù)是歐姆定律,需要的基本測量儀器是電壓表和電流表,但理論上無論采用電流表“外接法”還是“內(nèi)接法”,系統(tǒng)誤差都不可避免,要會分析什么情況下用哪種電路測量誤差較小。 

        3.4.4比較法:在滿足一定條件時,未知電阻如果跟已知阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻有一定的比例關(guān)系,就可以用比較法求出未知電阻.具體作法可以把二者并聯(lián), 也可以把二者串聯(lián),由于串聯(lián)電路電流相等,兩電阻兩端的電壓就跟電阻成正比,同樣也可以用比較法測出未知電阻。 

        3.5建立合理的實驗教學(xué)評價。教師對教學(xué)目標(biāo)的完成情況進(jìn)行評估,為制訂下一個目標(biāo)做準(zhǔn)備,這是一個學(xué)科目標(biāo)的結(jié)束。如果說學(xué)生已經(jīng)掌握了知識的重點、難點,形成了相應(yīng)的技能技巧,那么教師應(yīng)該對學(xué)生學(xué)習(xí)過程進(jìn)行 總結(jié) ,學(xué)生掌握了什么,超越了什么?誰做得最好?由教師和學(xué)生總結(jié)這個經(jīng)驗,從而形成再創(chuàng)新能力,這個環(huán)節(jié)是必不可少的。 

第8篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

關(guān)鍵詞:初中物理探究實驗教學(xué)

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。物理實驗作為物理教學(xué)的基本手段,有其特殊的教學(xué)功能:不僅能夠為學(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料,驗證物理定律,而且能夠提供科學(xué)的思維方法,加深對基本知識的認(rèn)識程度,激發(fā)學(xué)生的求知欲,培養(yǎng)學(xué)生的探索能力。新的課程標(biāo)準(zhǔn)提出了“倡導(dǎo)探究性學(xué)習(xí)”的理論,并要求學(xué)生在新課程的學(xué)習(xí)中應(yīng)以探究性學(xué)習(xí)作為主要的學(xué)習(xí)方式之一。本人結(jié)合初中物理教學(xué)實踐,談?wù)剬χ袑W(xué)物理探究性實驗教學(xué)的一些體會。

一、充分認(rèn)識實驗在物理教學(xué)中的地位和作用

《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將義務(wù)教育階段物理教育的目標(biāo)定位為:提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。顯然,這不是面向少數(shù)學(xué)生的精英教育,而是面向全體學(xué)生的大眾教育。然而,在現(xiàn)實教學(xué)中,相當(dāng)一部分教師只看到實驗對物理理論的檢驗作用,忽視了物理實驗本身就是一種科學(xué)理論的探究過程,把物理實驗僅僅看作是附屬于理論教學(xué)、服務(wù)于理論教學(xué)的輔助手段和工具。教學(xué)過程中的實驗,只是為學(xué)生學(xué)習(xí)物理理論提供的感性材料,為理解疑難概念鋪設(shè)的臺階,而不是物理教學(xué)的必要組成部分。在這種錯誤觀念的影響下,不少教師在教學(xué)過程中以講實驗代替做實驗。

其實,物理學(xué)由實驗和理論兩部分組成,物理學(xué)實驗是人類認(rèn)識世界的一種重要活動,是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)。正像其他科學(xué)實驗與科學(xué)理論之間的關(guān)系一樣,物理實驗與物理理論二者相互制約、不可分割。物理實驗需要物理理論作指導(dǎo),物理理論有賴于物理實驗的證實與檢驗而得到完善與發(fā)展。因此說,實驗是理論的必要組成部分,實驗本身就是一種充滿理論的認(rèn)識過程。要掌握科學(xué)理論就必須開展相應(yīng)的實驗教學(xué),讓學(xué)生通過實驗探究來發(fā)現(xiàn)物理概念或規(guī)律?!度罩屏x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》強調(diào):物理科學(xué)是一門實驗科學(xué),在義務(wù)教育階段應(yīng)讓學(xué)生通過觀察、操作、體驗等方式,經(jīng)歷科學(xué)探究過程,逐步學(xué)習(xí)物理規(guī)律,構(gòu)建物理概念,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,進(jìn)而樹立科學(xué)的世界觀。

二、探究性實驗教學(xué)在物理教學(xué)中的位置

探究教學(xué)的代表人物是美國的教育家施瓦布,他認(rèn)為學(xué)生學(xué)習(xí)的過程與科學(xué)家的研究過程在本質(zhì)上一致。因此學(xué)生應(yīng)象“小科學(xué)家”一樣去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,并在探究問題的過程中獲取知識,發(fā)展技能,培養(yǎng)創(chuàng)新能力。同時受到科學(xué)價值觀及科學(xué)方法的教育,由此發(fā)展自己的個性。他認(rèn)為教師不能把知識作為預(yù)先確定的東西,讓學(xué)生被動無條件的接受,而應(yīng)關(guān)注學(xué)生如何在原有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,構(gòu)建起一個新的更完善的知識和經(jīng)驗體系從而解決問題的過程。探究性學(xué)習(xí)強調(diào)的是學(xué)生主動的獲取知識,體驗科學(xué)過程與科學(xué)方法。探究性實驗教學(xué)是以問題為核心的教學(xué),這種教學(xué)方式,為學(xué)生提供了發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的機會,與之對應(yīng)的學(xué)習(xí)是開始于問題,推進(jìn)于問題,歸結(jié)于問題。學(xué)生通過搜集、查閱大量的資料,尋求解決問題的途徑;設(shè)計解決問題的實驗方案;通過實驗進(jìn)行觀察、分析,最后獨自將問題解決。探究性實驗突出了學(xué)生的主體地位和自主活動,主張學(xué)生自主地去獲取知識.探究性實驗不僅強調(diào)獲得實驗結(jié)果和親自經(jīng)歷實驗過程的統(tǒng)一,而且更加注重學(xué)生對實驗過程的理解。

三、提高初中物理探究性實驗教學(xué)的教學(xué)模式

1、創(chuàng)設(shè)問題情境,打開探究之門

問題與疑問是探究式學(xué)習(xí)的起點,也是探究式學(xué)習(xí)的一個基本特征。初中物理探究式課堂教學(xué),必須努力創(chuàng)設(shè)物理問題情境,讓學(xué)生在物理問題情境中不斷地發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。例如,在學(xué)習(xí)“物態(tài)變化”時,教師用多媒體向?qū)W生展示冬天原野里的大霧,房屋上的白霜,樹枝上的冰凌;展示火爐燒水時水壺上冒出白氣,茶杯上的白氣遇冷變成小水滴等現(xiàn)象。創(chuàng)設(shè)出“霧、霜、雪、冰是怎樣形成的” “白氣又為何會變成水滴”等一系列物理問題情境,讓學(xué)生在問題情境中產(chǎn)生疑問,發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。創(chuàng)設(shè)物理問題情境是探究式課堂教學(xué)的良好開端。

2、鼓勵學(xué)生大膽猜測和想象,激發(fā)學(xué)生的潛力

猜測、想象是人在大腦中對已有的表象進(jìn)行加工創(chuàng)造、創(chuàng)新的過程。作為一種能力,它是創(chuàng)造性素質(zhì)的主要組成部分。創(chuàng)造性想象是異想天開,其產(chǎn)品往往是新奇獨特的,有些是現(xiàn)實中根本不可能存在的。但正是它們,把人們帶進(jìn)了科技創(chuàng)造發(fā)明的大世界。在物理探究實驗教學(xué)中,老師可以在適當(dāng)時候給學(xué)生一個猜測想象的機會。例如在實驗前猜測實驗現(xiàn)象,在完成探究實驗后對所學(xué)知識進(jìn)行一次想象運用。

探究“固體熔化時溫度的變化規(guī)律”實驗后,我要求學(xué)生做課外小實驗:燒杯、試管內(nèi)部裝有冰,將試管放入燒杯中,用酒精燈給燒杯中的冰加熱,當(dāng)燒杯中的冰沒完全熔化之前,試管中的冰會熔化嗎?

在實驗之前,我要求學(xué)生大膽猜測實驗的現(xiàn)象,實驗后,大多數(shù)同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己的猜測是錯誤的。這時我給他們分析其中的原因,讓學(xué)生明白剛才的猜測想象缺乏科學(xué)根據(jù),因此是錯誤的。

實踐證明,培養(yǎng)學(xué)生的猜測勇氣和想象力是培養(yǎng)創(chuàng)新思維的有效方法。在培養(yǎng)學(xué)生的猜測勇氣和想象力過程中,學(xué)生的活動應(yīng)該是科學(xué)的、積極的,最終要把他們引向科學(xué)的創(chuàng)造。

3、實驗時指導(dǎo)學(xué)生自己探究,注意教師角色的定位

指導(dǎo)性的探究實驗是常見的探究式教學(xué)模式。探究的課題往往是給定的,教材中也會給出探究的指導(dǎo)方案,只需教師在探究過程的每一個環(huán)節(jié)給予必要的指導(dǎo)。例如:在教學(xué)“探究電流的大小與電壓、電阻的關(guān)系”一節(jié)時,教材明確地給出了探究的課題,實驗材料的準(zhǔn)備,實驗步驟的設(shè)計,實驗數(shù)據(jù)的記錄表格,同時也給出了學(xué)生指導(dǎo)性很強的思考題目等。在動手實驗時,教師要指導(dǎo)學(xué)生回顧電壓表和電流表的使用,回顧控制變量法,強調(diào)電路的連接要正確,要準(zhǔn)確讀數(shù)、記錄、認(rèn)真分析,總結(jié)實驗結(jié)論。這樣學(xué)生才能理解到探究性實驗的內(nèi)涵和其中所蘊涵的科學(xué)方法。

探究性教學(xué)并非是摒棄傳統(tǒng)教學(xué),而是在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上選擇出一些具有探究價值的教學(xué)題材,在教師指導(dǎo)下,讓學(xué)生自主地發(fā)現(xiàn),探究物理規(guī)律,重視對物理教學(xué)過程的探索,從而使學(xué)生的認(rèn)知過程進(jìn)行積累。探究性教學(xué)意在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的求實態(tài)度,真正體現(xiàn)物理實驗性學(xué)科的特點,因此,在初中物理教學(xué)中有必要進(jìn)行探究性教學(xué)的嘗試。

參考文獻(xiàn):

第9篇:初中物理科學(xué)實驗方法范文

價值教育的范圍很廣,在文科課堂中談價值教育很容易被人理解,但在理科課堂中談價值教育的實施卻是一個容易讓人費解的話題。這種費解可能來自于對關(guān)鍵詞“價值”、“理科”的不解。

(一)價值教育與“價值”就“價值”概念本身而言,人們并不陌生,其內(nèi)涵簡要地說就是“客體滿足主體需要的程度”。一種物品或社會服務(wù),其滿足人們需要的程度越高,它的價值就越大;反之,它的價值就越小。這一理解經(jīng)常出現(xiàn)在經(jīng)濟學(xué)領(lǐng)域,同時也是很多哲學(xué)家對價值內(nèi)涵的一種界定,如有學(xué)者就認(rèn)為,價值學(xué)就是研究“有用沒用”的學(xué)問。[1]但是,在教育學(xué)與倫理學(xué)領(lǐng)域,“價值”概念的內(nèi)涵出現(xiàn)了重要變化。比如,“當(dāng)倫理學(xué)家批評一些公眾人物缺乏正確的‘價值信念’的時候,或者當(dāng)教育學(xué)家提出‘應(yīng)該從小培養(yǎng)青少年學(xué)生良好價值品質(zhì)’的時候,他們所說的‘價值’概念根本不可能在‘有用性’意義上得到理解,而只能被理解為‘主體滿足需要的正當(dāng)性原則’。”[2]比如尊重、關(guān)愛、平等與公平等是大家最為熟識的“正當(dāng)性原則”,這即為價值教育中的“價值”。價值教育就是把這些“滿足主體需要的正當(dāng)性原則”通過教學(xué)活動,以直接或間接的方式,內(nèi)化為受教育者的價值觀念、價值態(tài)度,最終使受教育者建立起基于正確價值原則的生活方式。所以,價值教育是一種完整教育活動的一個組成部分,它所關(guān)注的不是學(xué)生有關(guān)事實性知識、程序性知識的獲得,而是學(xué)生價值觀念和價值態(tài)度的形成、價值理性的提升、價值信念的建立及基于正確價值原則的生活方式的建立。[3]毫無疑問,理科課堂中的價值教育應(yīng)從屬于價值教育,但其價值教育中的“價值”具有一定的特殊性,它的特殊性是由理科的知識屬性所決定。

(二)理科課堂中價值教育的“價值”內(nèi)涵及其特殊性“理科”是一個大家比較熟識的概念。在學(xué)術(shù)界,大家一般把中小學(xué)階段的理科教育等同于科學(xué)教育,如有學(xué)者認(rèn)為,科學(xué)教育“指的是自然科學(xué)教育或理科教育?!保?]如果從知識屬性判斷,理科的教學(xué)內(nèi)容是以自然科學(xué)知識體系為主要內(nèi)容,屬于自然科學(xué)范疇。所以,中學(xué)理科教學(xué)內(nèi)容是中學(xué)科學(xué)教育的重要內(nèi)容,理科教學(xué)作為中學(xué)科學(xué)教育的代名詞是恰當(dāng)?shù)?。理科課堂中價值教育的“價值”一詞又該做何理解?既然價值教育中的“價值”是指主體在實踐行動中應(yīng)當(dāng)遵循的正當(dāng)性原則,是個體行為的指南與依據(jù),那么據(jù)此定義出發(fā),理科課堂中價值教育的“價值”,應(yīng)當(dāng)是指從事理科學(xué)習(xí)或理科研究活動應(yīng)當(dāng)遵循的正當(dāng)性原則,這些價值原則顯然是任何一個個體進(jìn)行科學(xué)研究或理科學(xué)習(xí)活動應(yīng)當(dāng)遵循的重要行為指南,它們側(cè)重于科學(xué)思維方式、科學(xué)態(tài)度及相應(yīng)的科學(xué)價值觀。筆者認(rèn)為,一個優(yōu)秀的理科學(xué)習(xí)者或研究者應(yīng)具有的價值品質(zhì)包括:獨立思考、認(rèn)真分析、解決問題的好習(xí)慣;逆向思維與質(zhì)疑精神和能力;有序思考問題、認(rèn)真細(xì)致解題的好習(xí)慣等。當(dāng)這些價值品質(zhì)內(nèi)化為個體的信念后,就會成為指引個體成功地進(jìn)行理科學(xué)習(xí)或從事相關(guān)研究活動的價值觀。新課程改革以來,新的課程目標(biāo)設(shè)置中明確提出了情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo),這一目標(biāo)恰是價值教育所關(guān)注的價值目標(biāo),它是課堂教學(xué)中實施價值教育的重要目標(biāo)載體。所以,理科課堂中的價值教育是指在理科教學(xué)活動中,通過直接或間接的方式,達(dá)成理科相應(yīng)的情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)的過程,情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)在價值教育中被稱為價值目標(biāo)。

二、理科課堂實施價值教育的必要性與價值追求

理科教學(xué)不僅要使學(xué)生掌握理科的基礎(chǔ)知識、基本技能,還應(yīng)使學(xué)生吸取科學(xué)的思想、養(yǎng)成表達(dá)清晰、思考有條理的理性思維方式,使學(xué)生具有求真求實的態(tài)度和鍥而不舍的精神。

(一)從學(xué)習(xí)的角度看,理科課堂實施價值教育是為了養(yǎng)成個體完整的科學(xué)素養(yǎng)在眾多對科學(xué)素養(yǎng)概念的分類和定義中,影響最為深遠(yuǎn)的為米勒的定義。米勒于1983年提出了科學(xué)素養(yǎng)的三維模式,即認(rèn)識和理解一定的科學(xué)術(shù)語和概念的能力;對科學(xué)研究的一般過程和方法有所了解,具備科學(xué)思維的習(xí)慣,在日常生活中能夠判斷某種說法在什么條件下才有可能成立;全面正確理解科學(xué)技術(shù)對社會的廣泛影響,能夠?qū)€人生活及社會生活中出現(xiàn)的科學(xué)技術(shù)問題做出合理的反應(yīng)。[5]米勒提出的科學(xué)素養(yǎng)的三維模式,得到了學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)同。如果對其科學(xué)素養(yǎng)的三個維度再作進(jìn)一步的歸類,依據(jù)三個維度的內(nèi)涵、性質(zhì)來判斷,上述三個維度實際上可以歸為兩個領(lǐng)域,一個是認(rèn)知領(lǐng)域,也即是知識學(xué)習(xí)目標(biāo),通常是指科學(xué)的事實、概念、原理、規(guī)律等的學(xué)習(xí)目標(biāo),比如米勒維度一與維度二的部分內(nèi)容;另一是情意領(lǐng)域,也即指向科學(xué)的情感、態(tài)度與價值觀的學(xué)習(xí),比如維度二中的部分內(nèi)容與維度三。認(rèn)知領(lǐng)域是傳統(tǒng)的知識教學(xué)關(guān)注的對象。情意領(lǐng)域則是價值教育關(guān)注的對象,也就是說,價值教育的目的在于達(dá)成科學(xué)教育的情感素養(yǎng),最終目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。僅重視知識教學(xué),離開科學(xué)精神培養(yǎng)的科學(xué)教育是不完整的科學(xué)教育,科學(xué)精神是理科教學(xué)實施價值教育的最終目標(biāo)與追求??茖W(xué)素養(yǎng)包括兩個領(lǐng)域,一是認(rèn)知領(lǐng)域,也即科學(xué)知識;另一是情感領(lǐng)域,也即科學(xué)精神。要培養(yǎng)一個人的科學(xué)素養(yǎng),認(rèn)知素養(yǎng)與情意素養(yǎng)既相互依附,又相互獨立,二者缺一不可。科學(xué)精神是指存在于科學(xué)共同體中從事科學(xué)研究應(yīng)具有的精神氣質(zhì),它是一套約束與指導(dǎo)科學(xué)工作者的價值觀和規(guī)范的綜合,這恰恰是本研究所提出的理科價值教育中的價值的內(nèi)涵。但是,我國傳統(tǒng)的理科教育只注重事實性知識與程序性知識,關(guān)注知識的形式化的演繹。在絕大多數(shù)的理科教學(xué)中,教師把科學(xué)知識當(dāng)做教條傳授給學(xué)生,忽視了科學(xué)知識發(fā)現(xiàn)的過程,有的只是著眼于應(yīng)付考試的解題能力和解題技巧,這樣培養(yǎng)出的理科學(xué)生具有的是殘缺不全的科學(xué)素養(yǎng)。他們雖然熟練地掌握了科學(xué)的知識和技能,但卻未必真正理解了科學(xué),甚至對科學(xué)以外的東西,如社會、人,以及科學(xué)與社會及人的關(guān)系等,一無所知。這種人是片面發(fā)展的人,是單方面的“工具人”、“物理人”、“經(jīng)濟人”。[6]筆者認(rèn)為,理科課堂中的價值教育應(yīng)致力于如下幾個方面。首先,要有助于學(xué)生實現(xiàn)完美的科學(xué)生涯,為終身學(xué)習(xí)、工作奠定良好的基礎(chǔ)。其次,要服務(wù)于社會和生活的需要,要協(xié)助學(xué)生解決有關(guān)科學(xué)的社會問題。再次,其最終追求要在于培養(yǎng)受教育者完整的科學(xué)素養(yǎng)。

(二)從教學(xué)的角度,理科課堂實施價值教育是為了實施完整的科學(xué)教育理科知識如數(shù)學(xué)大多是由一些“公理”、“定理”、“法則”、“公式”等“硬”知識組成,這些內(nèi)容本身并不蘊涵情感、態(tài)度與價值觀因素,但它們都是人類探索自然、追求真理的知識結(jié)晶,其中不僅凝聚著前人的智慧和創(chuàng)造才華,也蘊含著前人對科學(xué)的執(zhí)著追求、百折不撓和獻(xiàn)身事業(yè)的高尚精神。所以,科學(xué)知識不僅表現(xiàn)為一定的理論體系,而且還內(nèi)含著方法論規(guī)則、世界觀的價值與倫理學(xué)規(guī)范?;蛘哒f科學(xué)不僅有具體的科學(xué)事實、定律和理論,而且還有深層的哲學(xué)和文化內(nèi)涵。倡導(dǎo)理科課堂中的價值教育,試圖改變?nèi)藗儭皩W(xué)化學(xué)就是掌握化學(xué)知識,學(xué)物理就是掌握物理知識”的觀念,喚醒理科教師在關(guān)注科學(xué)知識傳授的同時,還要關(guān)注探尋科學(xué)知識的過程與方法,更應(yīng)關(guān)注科學(xué)的價值觀與科學(xué)精神的形成與培養(yǎng)。理科課堂教學(xué)不應(yīng)僅局限于公式、定理等單純的科學(xué)知識講解,還要向?qū)W生揭示蘊含于科學(xué)知識中的科學(xué)思想和科學(xué)思維方式,實現(xiàn)科學(xué)知識與科學(xué)文化的雙重傳遞。這一認(rèn)識已受到有識之士的重視并在一些國家的教育政策中得到體現(xiàn)。簡言之,理科課堂實施價值教育的價值追求可以概括為:恢復(fù)科學(xué)教育的本來面目,實施完整的科學(xué)教育,培養(yǎng)受教育者全面的科學(xué)素養(yǎng)。

三、理科課堂實施價值教育的內(nèi)容框架

中學(xué)理科課堂實施價值教育應(yīng)有最基本的內(nèi)容框架,這個框架是理科各學(xué)科價值教育的“綱”也即教學(xué)中價值目標(biāo)設(shè)定的“綱”。新課程各理科課程標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo)的內(nèi)容結(jié)構(gòu)為尋找理科價值教育的內(nèi)容框架提供了參考與依據(jù)。新課程理科課程標(biāo)準(zhǔn)是在廣泛吸收國外理科教育的先進(jìn)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上制定的,它進(jìn)一步明確了自己的課程理念,那就是“全面提高每一個學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”。其中理科課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出理科價值目標(biāo),也就是情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo),并結(jié)合具體的學(xué)科制定出了具體的內(nèi)容,各理科課程內(nèi)容不同,價值目標(biāo)的表述也不盡相同,但其基本結(jié)構(gòu)相似。新課程關(guān)于價值目標(biāo)①的明確規(guī)定是以往理科教學(xué)大綱中所不具備的,極大地拓展了科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的內(nèi)涵。但各理科標(biāo)準(zhǔn)在關(guān)于價值目標(biāo)的描述中略顯散亂,有交叉、重復(fù)及層次不夠清楚的現(xiàn)象,一線教師操作起來有難度,本研究以新課標(biāo)物理、化學(xué)學(xué)科關(guān)于價值目標(biāo)層次的表述為基礎(chǔ),再結(jié)合學(xué)術(shù)界關(guān)于科學(xué)精神要素及價值教育內(nèi)涵的界定,尋找理科課堂中價值教育的內(nèi)容框架。筆者認(rèn)為,中學(xué)理科教學(xué)實施價值教育的基本內(nèi)容框架或結(jié)構(gòu)如下。

1.具有對科學(xué)知識、科學(xué)研究的興趣對科學(xué)知識、科學(xué)研究的興趣是科學(xué)精神的首要成分。美國1996年頒布的《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出,有科學(xué)素養(yǎng)就意味著一個人對日常所見所經(jīng)歷的各種事物能夠提出、能夠發(fā)現(xiàn)、能夠回答因好奇心而引發(fā)出來的一些問題,如科學(xué)興趣、探索科學(xué)的沖突。[7]顯然興趣也是美國對科學(xué)素養(yǎng)的首要要求。興趣是學(xué)習(xí)積極性中最活躍的成分,是渴望獲得理科知識而積極參與學(xué)習(xí)活動的意向。我國新課程各理科課程標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于理科價值目標(biāo)的第一個內(nèi)容均是關(guān)于興趣培養(yǎng)的要求,在物理學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中,要求培養(yǎng)學(xué)生“能保持對自然界的好奇,初步領(lǐng)略自然現(xiàn)象中的美妙與和諧,對大自然有親近、熱愛、和諧相處的情感”。在化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中要求培養(yǎng)學(xué)生“保持和增強對生活和自然界中化學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲,發(fā)展學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣”。

2.理性的質(zhì)疑意識與能力理性的質(zhì)疑是指對已有的科學(xué)認(rèn)識成果不盲目崇信,而是依據(jù)理性的邏輯思維和科學(xué)事實加以審視,這是理科教學(xué)中重要的價值目標(biāo)。“科學(xué)認(rèn)識是求知、求是、求真的過程,它要求認(rèn)識主體不唯上,不唯書,不屈從外來壓力,不迷信權(quán)威和既有理論,以既有的科學(xué)事實為出發(fā)點,在理性中生疑、存疑,在實踐、實驗中質(zhì)疑、解疑。”[8]科學(xué)的基本態(tài)度之一是疑問,科學(xué)的基本精神之一是批判。理性的質(zhì)疑還意味著應(yīng)具有批判意識,它是理性的懷疑的深層內(nèi)涵。沒有批判意識會使理性的懷疑逐漸消失,就會輕信、甚至“迷信”,抑或在觀念上或思維方式上逐漸陷入僵化、簡單化或趨同化,也就不可能在科學(xué)研究過程中做出什么成就。在物理學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)和化學(xué)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)中均有對“理性質(zhì)疑意識與能力”培養(yǎng)的要求。

3.實事求是的態(tài)度實事求是的態(tài)度與價值觀是科學(xué)精神存在的基本依據(jù),體現(xiàn)了科學(xué)求真的價值。這一要求也被稱為科學(xué)共同體成員應(yīng)遵守的普遍性原則。它是指任何科學(xué)研究都應(yīng)以客觀的實踐活動為基礎(chǔ),憑科學(xué)事實立論并以科學(xué)實驗和實踐作為檢驗理論正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。這一態(tài)度也體現(xiàn)在要求科學(xué)研究者或?qū)W習(xí)者應(yīng)腳踏實地、勤勤懇懇的務(wù)實態(tài)度上,從點滴做起,扎扎實實地學(xué)習(xí),而不是投機取巧,夢想一步登天。實事求是的態(tài)度還要求科學(xué)工作者必須有堅忍不拔、迎難而上的攻關(guān)精神。物理課程標(biāo)準(zhǔn)和化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中均有對“實事求是態(tài)度”培養(yǎng)的要求。

4.超越自我的精神超越自我的精神包括以下內(nèi)涵。第一,心態(tài)上要有超越自我的精神,不能自傲、自大、容不得別人的批評意見。第二,要敢于、勇于讓別人趕上,以心悅誠服的態(tài)度對待他人、看待他人超越自己的成就。這一要素幾乎是所有研究者都應(yīng)具備的重要科學(xué)精神。這既是科學(xué)教育的目標(biāo),也是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)學(xué)習(xí)的動力因素,影響著學(xué)生對科學(xué)學(xué)習(xí)的投入、過程與效果。

5.運用科學(xué)知識和方法為社會服務(wù)的意識與責(zé)任感這一要素體現(xiàn)了科學(xué)向善的價值,應(yīng)包括兩方面的內(nèi)容:一是運用科學(xué)知識為社會服務(wù)的意識與責(zé)任感;二是科學(xué)的倫理問題。以色列學(xué)者雅格曾明確指出:理科(科學(xué)教育)應(yīng)是“致力于科學(xué)與社會互動研究的學(xué)科,即研究科學(xué)對社會的影響及社會對科學(xué)的影響”。[9]如在生物學(xué)科的學(xué)習(xí)中,新課標(biāo)非常強調(diào)“理解人與自然和諧發(fā)展的意義”,突出“主動參與社會決策意識”的培養(yǎng);初中物理課標(biāo)中的第五條與初中化學(xué)課標(biāo)中第六條均是對“運用科學(xué)知識、方法分析解決問題意識和能力”培養(yǎng)的要求,新課程這一目標(biāo)內(nèi)涵的規(guī)定蘊含了為社會服務(wù)的意識與責(zé)任感的培養(yǎng)。上述五項內(nèi)容,既是理科價值教育的內(nèi)容,也是理科價值教育的教學(xué)目標(biāo)。理科教師可以結(jié)合本學(xué)科具體的教學(xué)內(nèi)容,在傳授相應(yīng)科學(xué)知識的同時,有目的、有選擇地達(dá)成上述價值目標(biāo)。

四、理科課堂實施價值教育的路徑理科課堂中的價值目標(biāo)是一個非常特殊的教學(xué)目標(biāo),特殊性在于它是一個情意目標(biāo),或是一種觀念與態(tài)度。作為一種心理過程,它的達(dá)成具有極大的復(fù)雜性,我們很難判斷受教育者是在什么時候、借助什么事件形成了某種價值目標(biāo)。所以,探索實施價值教育的路徑非常困難。借助達(dá)成價值目標(biāo)的載體,筆者認(rèn)為,理科課堂中的價值教育可以通過如下三種路徑來實施。

(一)通過蘊含豐富價值目標(biāo)內(nèi)容的教學(xué)教學(xué)內(nèi)容按其蘊含價值目標(biāo)的程度可分為三類:一類是含顯性價值目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容;一類是含隱性價值目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容;一類是不含價值目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容。通過蘊含豐富價值目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容實施價值教育這一路徑顯然針對的是前兩類內(nèi)容。對于理科而言,在新課程改革后,理科教材內(nèi)容的設(shè)置已把價值目標(biāo)作為教學(xué)內(nèi)容選擇、設(shè)置的重要依據(jù),所以,新課程理科教學(xué)內(nèi)容中有大量蘊含豐富價值目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容??梢酝ㄟ^如下途徑實施價值教育。1.通過教授理科教材中的科學(xué)史科學(xué)史是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣、獻(xiàn)身精神與養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度的生動材料。美國的《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》極為重視科學(xué)史教育,將“科學(xué)史與科學(xué)本質(zhì)”作為培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)容之一。我國的新課程教材也大量增加了理科課程中有關(guān)的科學(xué)史及其相關(guān)的科學(xué)哲學(xué)內(nèi)容,這些內(nèi)容在教材中一般以閱讀材料的形式出現(xiàn)在每一節(jié)、章的后面。這些內(nèi)容雖然在教材設(shè)計中被放在“正規(guī)”教學(xué)內(nèi)容之后,作為課后學(xué)習(xí)、閱讀的材料,從價值教育的角度,這些內(nèi)容完全可以融入正常的教學(xué)中,也可以在課堂上進(jìn)行專題學(xué)習(xí)。從理科價值目標(biāo)的培養(yǎng)看,通過科學(xué)史及相關(guān)的理科知識的教學(xué),可以達(dá)成以下價值目標(biāo)。第一,激發(fā)興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)動機??茖W(xué)史往往選取的是有意義的軼聞趣事,學(xué)生非常樂意學(xué)習(xí),能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)理科的積極性。第二,有利于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神??茖W(xué)史的實例可以激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的熱情、勇氣與欲望,也有益于培養(yǎng)學(xué)生的批判、質(zhì)疑精神。美國學(xué)者薩頓曾說:“英雄們一磚一瓦地建造了科學(xué)大廈,他們經(jīng)受多少痛苦和斗爭,表現(xiàn)出多大的堅忍不拔。這些事情,如果青年們知道得更多一些,不是將以更大的勇氣和熱忱工作么?不是將對科學(xué)懷有更深的尊敬么?”[10]第三,有利于形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及為社會服務(wù)的責(zé)任感??茖W(xué)史的發(fā)展往往是不平坦的,焦耳測定熱功當(dāng)量用了40年,法拉第探究電磁感應(yīng)用了10年。通過對科學(xué)史的學(xué)習(xí),讓學(xué)生真正體會到“在科學(xué)上從來就沒有平坦的大道,只有不畏艱難、勇于攀登的人才有希望達(dá)到光輝的頂點?!贝送?,讓學(xué)生通過對與社會生活相關(guān)的理科知識的學(xué)習(xí),體會科學(xué)知識的巨大力量,形成社會服務(wù)的責(zé)任感與意識。2.通過與社會生活緊密結(jié)合的內(nèi)容的教學(xué)理科教學(xué)有一個重要的價值目標(biāo),即為社會服務(wù)的意識與責(zé)任感。新課程標(biāo)準(zhǔn)中如初中數(shù)學(xué)是這樣描述的:“初步認(rèn)識數(shù)學(xué)與人類生活的密切聯(lián)系及對人類歷史發(fā)展的重要作用”;初中物理課標(biāo)規(guī)定:“有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識”。在理科課堂上,教師通過教授與社會生活緊密結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容,恰當(dāng)?shù)嘏c社會生活相聯(lián)系,可以有效達(dá)成上述價值目標(biāo)。除了教材中明確設(shè)置與社會生活緊密結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容外,還有一些理科知識與社會生活的聯(lián)系,需要教師去挖掘、發(fā)現(xiàn)。這需要教師具有一定的價值教育意識與價值挖掘能力,才能有效地實施。教師把社會生活中的問題恰當(dāng)?shù)厝谌胝n常教學(xué)中,在教師的引導(dǎo)下,既能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)理科知識的興趣,也能培養(yǎng)他們用學(xué)到的理科知識解決社會生活中問題的責(zé)任與意識。

(二)通過挖掘理科教學(xué)內(nèi)容中內(nèi)隱的價值目標(biāo)理科課程中還存在著大量表面上不含價值因素的教學(xué)內(nèi)容,比如一些“公理”、“定理”、“法則”與“公式”等,但它們都是人類探索自然、追求真理的知識結(jié)晶,凝聚著前人對科學(xué)的執(zhí)著追求、百折不撓和獻(xiàn)身事業(yè)的高尚精神,教師可以在講授這些內(nèi)容時,穿插一些知識背后的故事與價值觀,“知識無情人有情”,通過這種賦予價值目標(biāo)的辦法,同樣可以實施價值教育。理科課程中存在大量內(nèi)隱價值目標(biāo)的教學(xué)內(nèi)容,挖掘內(nèi)容背后的價值目標(biāo)就成為實施價值教育的關(guān)鍵。細(xì)化解讀教學(xué)內(nèi)容中的三維目標(biāo),已成為高效課堂的條件與保障,這一工作已在我國部分地區(qū)的學(xué)校開始實施。就理科課堂實施價值教育的難易程度而言,挖掘教學(xué)內(nèi)容內(nèi)隱的價值信息實施價值教育是一個比較困難的路徑,因為價值目標(biāo)比較隱蔽,需要教師主動、積極地挖掘,它對教師價值品質(zhì)要求較高。

(三)通過蘊含價值目標(biāo)的教學(xué)活動這一路徑來自于理科價值目標(biāo)的特殊性。理科價值目標(biāo)如質(zhì)疑精神、實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度等,皆是一個人在活動過程中或科學(xué)研究過程中才體現(xiàn)出來的。所以,通過蘊含價值目標(biāo)的教學(xué)活動實施價值教育是理科課堂價值教育的重要路徑。這些蘊含價值目標(biāo)的教學(xué)活動可分為三類。

1.借助實驗教學(xué)實驗教學(xué)是理科教學(xué)的重要內(nèi)容,也是價值教育的重要載體。中小學(xué)理科教學(xué)實驗可分為探究性實驗、驗證性實驗與模仿性實驗。無論什么實驗,實驗教學(xué)的本質(zhì)都是通過模擬情景,再現(xiàn)、還原某一科學(xué)探究的過程,讓學(xué)生積極主動地獲取科學(xué)知識,領(lǐng)悟科學(xué)研究方法的活動,在還原這一過程中,讓學(xué)生體會科學(xué)探究的全部價值觀。