時間:2023-05-29 18:19:54
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇奇妙的物理現象,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
物理學是建立在科學實驗中發展起來的自然科學,是一門以觀察和實驗為基礎的科學,從伽利略創立實驗方法研究物理現象以來,物理學得到了飛速的發展。所謂伽利略創立的實驗方法也就是數學與實驗相結合的研究方法,在科學實驗的基礎上把數學、天文學和物理學三門學科融會貫通,改變了人類對物質運動和宇宙的認識,以其系統的觀察與實驗方法徹底了亞里士多德純思辨的傳統自然觀,開創了以實驗事實為依據并有嚴謹邏輯體系的近代科學,為牛頓的理論體系的確立奠定了基礎。伽利略創立的實驗方法說白了就是我們現在要研究的科學實驗,就是人們根據研究的目的,利用科學儀器設備人為地控制、模擬、創造或純化某種自然現象(過程),排除干擾、突出主要因素,在有利的條件下去研究自然規律的一種科學活動。新的物理課程標準提出科學探究,不僅強調觀察和實驗的重要,而且同時強調理性與經驗的同等重要,就是要在經驗的基礎上,通過理性的數學建構來達到對客觀自然的認識。
就中學物理實驗教學來說,中學物理實驗是學生認識物理概念、規律的基礎,實驗對培養學生良好的素質、科學作風和各種能力有重要作用。
隨著教學改革的深化和新課程標準提出科學探究這一概念,物理實驗在物理教學特別是中學物理教學中的作用和地位顯得更加突出。然而教與學雙方要真正做好物理實驗、使之對提高教學質量發揮出獨特的作用,卻不是一個簡單的問題。因為它需要的既有物理學理論和實驗知識,又有教育學、心理學和教學法的知識,還要有充分的動手實踐的能力。因此,能否在教學中有效地、恰到好處地運用和做好物理實驗,實際上可以反映一個中學物理教師教學能力的綜合水平。理論的東西人人會講,實驗卻不一定人人會做。
筆者多年來致力于中學物理教學和實驗教學工作,針對新的課程標準對物理實驗教學,自制了一批實驗教具。這里將一些不太容易做或難以做成功的實驗歸于疑難實驗一類,進行一些分析和研究,并結合本人為解決這些疑難實驗所制作的一些教具談一點看法。
2 什么是疑難實驗
什么是疑難實驗?目前還沒有一個權威的說法。究竟是做不了的實驗是疑難實驗、做不好的實驗是疑難實驗,還是沒有條件做的實驗是疑難實驗呢?就中學物理實驗來說,筆者認為那些原理上看似簡單,卻難做成功的實驗或者大部分教師都不愿意做的實驗就是疑難實驗。中學物理教師都有這樣的體會:新的物理課程標準實施后,強調了科學探究,總體上來看,課本知識的難度有所降低,但實驗數卻有所增加,這無疑是一種進步。但通過這么多年的教學實踐,我們也發現,新課標后的中學物理課本中有不少實驗,看似簡單,真正操作起來,往往會發現并非想象中的那么容易。
例如,初中八年級上冊引言“奇妙的物理現象”有這樣一個實驗,按課本所述:給你玻璃板、課本、搪瓷盤、塑料板等物品,試一試,分別隔著上述物品如圖1所示,條形磁體對鐵質回形針的吸引會變化嗎?
“奇妙的物理現象”是學生學習物理的啟蒙課。向學生們打開物理世界的大門,展示五彩繽紛、充滿神奇的物理世界。通過學習讓學生們初步了解有趣的物理現象、學會觀察生活和提出科學問題等,以便使學生們對物理世界有一種新奇感、求知欲,產生學習物理的濃厚興趣。引言體現了義務教育階段物理教育的培養目標:提高全體學生的科學素質。從引言可見,本教材的主要目的不僅要從知識與技能方面培養學生,而且還將注重從過程與方法、情感態度與價值觀等多方面培養學生,培養學生終身的探索興趣,良好的思維習慣,有根據的懷疑精神和一定的創新意識。
根據初中物理教學大綱的要求和本節教材的特點,以及學生的實際情況,我們的目的要達到以下幾點:通過觀察、實驗活動,初步感受物理現象的奇妙,激發對科學的好奇心和求知欲;經歷觀察物理現象的過程,初步體驗觀察的方法,能根據觀察到的物理現象提出簡單的科學問題;讓學生了解物理課本各項教學設計的意圖。
但在實際教學過程中,據筆者調查,有相當一部分教師根本就不做這個實驗,即便做了,整個實驗過程也不是很完美。為什么一個看似非常簡單的實驗卻不好做呢?其實原因很簡單,就是這個實驗在設計上有問題,不便于教師靈活從容地操作,加之我們不去深入地進行分析和研究,使得這個實驗成為了一個疑難實驗。
物理實驗教學問題很多,但對實驗或者說對疑難實驗進行研究,進而對實驗做改進,是中學物理實驗教學的首要問題,進行更深入的研究就很有必要。
3 一個典型疑難實驗釋疑
隔物吸釘實驗 如前所述,隔物吸釘實驗是初中八年級上冊引言“奇妙的物理現象”中的一個實驗,作為學生學習物理的起始課,這個實驗的重要性不言而喻。這個實驗之所以成為一個疑難實驗,是因為課本中以圖示的方式給出的實驗方法存在問題,加之課本對這個實驗又沒有更多的具體說明,有些教師依樣學樣地去做,結果發現兩只手好像無法靈活地對實驗進行操作,或者磁體對鐵質物質發生吸引,這使得你的實驗過程難以流暢地完成,關鍵顯然是我們沒有一個能完美完成這個實驗的裝置。針對存在的問題,筆者制作了一個如圖2所示的隔物吸釘實驗裝置。用這個裝置,只需將紙板塑料板鐵板等物品依次放入到雙層玻璃間隙中即可。它的特點就是使整個實驗過程方便、簡潔、完美。
4 如何提高解決疑難實驗問題的能力
【關鍵詞】上好課;物理第一節課;提高學習興趣;實驗
【中圖分類號】G682 【文章標識碼】D 【文章編號】1326-3587(2014)03-0139-01
俗話說:“萬事開頭難”,物理學是一門以研究性、實驗性、探索性的學科,它以生活密切相關。然而,學生學習物理的時候,聽課時都懂了,但到做題,運用到生活中去卻有點不明白。因此,要讓學生學好物理這門學科,學生的第一節物理課應該要好好備課。從而才能提高學生的學習興趣。良好的開端是成功的一半,是開啟學生思維大門的鑰匙,是把學生引向知識海洋的風帆。
一、利用有趣的物理實驗,激發學生的學習興趣
每年我接八年級物理課時,為上好第一節課煞費苦心的選擇恰當的實驗。目的是要通過做實驗讓學生體會物理真奇妙,書上的已有的實驗學生在預習課本的時候已經看到,有些學生可能已猜到答案,或有些興趣極濃的學生已經自己在課前做了實驗,如果只完成書本上的實驗,學生就沒有了新鮮感。所以我認為必須補充幾個書上沒有介紹過的實驗。補充的實驗要容易做且要有趣,如“杯子吞雞蛋”、“竹筷生根”“樓梯燈雙控電路”等有趣的實驗。首先指導學生完成書上的實驗,再給學生演示自己補充的實驗。我還找了一副老花鏡,讓一個同學替下她的近視眼鏡,讓她向班同學說下她的感受。她說:“戴上這眼鏡看書上的字怎么比不戴眼鏡時更模糊了?!边@些實驗結束后,學生情緒高漲,所有的學生都感到物理真奇妙,不可思議。我問:“想知道是什么原因嗎?”“想知道”學生回答到,我說到你們只要認真對待物理以后都會知道的。
二、充分發揮新教材中“科學之旅”的作用
1、教材的“科學之旅”,圖文并茂、生動活潑、編排形式新穎;內容順序的安排切合學生的實際;課題的引入,既有趣又通俗易懂,對學生是很有吸引力的,很容易激發學生的興趣.只要我們教師,能充分重視引導學生閱讀課本,就能比較容易達到提高學生的學習興趣目的。在學生閱讀課本內容時,我發現,學生對課本上那些形象直觀的插圖看得很投入,我就因勢利導,讓他們回答這幅圖是什么意思,那幅圖說明課文中哪方面的內容.這樣學生對課本內容的印象深了,便產生了學習興趣。
2、巧妙導學,把物理課和語文課結合在一起。
“科學之旅”的開頭設有一幅寓意深刻的插圖,插圖中是波濤洶涌的大海,海灘邊,則是一個男孩快樂的奔跑,欣喜若狂地撿著美麗的貝殼。這時,我聯想到語文課有看圖寫作文課,于是我給五分鐘時間,讓學生思考,仔細觀察這幅圖,然后寫出一段文字。五分鐘過后,學生們當然紛紛積極的拿出它們的成果。這一看圖寫作,不但能讓學生知道了,要學好物理必須要不怕困難,而且巧妙的把物理課和語文課結合在一起。同時使學生懂得物理學是個知識的海洋,它需要我們不斷的去探索!
三、用生活中的物理現象,挖掘興趣
任何知識,只有與生活、生產相結合,才會有活力。日常生活有許許多多物理現象是學生接觸過的,感受過的,我們可以利用它們,進一步挖掘學生的興趣。
例如,剛煮熟的雞蛋從開水里撈出后,放到冷水里浸浸就容易剝殼了,這是什么原因呢?萬噸巨輪能夠漂浮于水面,而一塊小小的鐵片卻會沉入水底,這又是為什么呢?人接觸高壓電線會觸電,而小鳥落在高壓電線上怎么卻安然無恙呢?……諸如此類的現象,學生很想知道其中的道理,這時我就對學生說,只要好好學習物理,它就能幫助我們解決這些問題。
陶行知說過,生活就是教育。學習物理的過程,就是從生活走向物理,再從物理走向社會的過程。生活中的現象,身邊的物理知識,是培養學生學習興趣的源泉,是培養學生問題意識、觀察能力、實踐能力的重要途徑。
四、用生活中的物理現象、物理知識的廣泛應用挖掘興趣
任何知識,只有與生活、生產相結合,才會有活力。日常生活有許許多多物理現象是學生接觸過的,感受過的,我們可以利用它們,進一步挖掘學生的興趣。
學習物理,不只是因為物理有趣,更重要的是因為物理有用,用所學物理知識服務于社會,才是學習物理的最終目的。無論是在工農業生產中,還是在高科技領域中,物理知識的應用都極其普遍。如電的廣泛使用、現代化的各種通信方式、宇宙飛船的升空等。建立在服務于社會的基礎上的興趣,才是牢固的興趣,才是有意義的興趣。
五、利用物理學史,為學生指明方向
通過前面的學習,提高了學生的興趣,學生都很興奮,這時要抓住時機,說明要學好物理,僅憑興趣還遠遠不夠,要做到:1、勤于觀察 勤于動手;2、勤于思考 著重理解;3、聯系實際、聯系社會。除此之外,還需要有實事求是的科學態度,踏實的多思的學風。我講了一個牛頓為了一個實驗忘記自己請來的客人的故事及安培利用馬車后背當“移動黑板”的故事。說明無數科學家對科學的執著,才使他們獲得成功。
通過這節課的學習,我們的學生懂得了如何去學物理。學物理既要有興趣更要有毅力,這樣才能學好物理。對于沒有毅力的學生,你也不要感到沒有希望,老師會和你一起培養毅力的。
一、培養學生“學習物理時時感興趣”的習慣
學習興趣是人積極探究事物的認識傾向,是認識需要的情緒表現,從某種程度上說,培養好了學生的興趣,就是從源頭上培養好了學生的學習物理習慣“良好的開端是成功的一半”,八年級物理作為學生學習物理的開端,要在引發并提高學生學習物理的興趣,消除學生對學習物理的恐懼心理上做文章,教材的引言就給我們提供了了一個很好的平臺,可以借此以物理的趣味性、與生活的關聯性及奇妙性給學生以感染,讓他們真正從意識上認識到學習物理是有趣的,有所得的,從內心產生對物理學習的渴求拋出一個問題在水中放了鹽,雞蛋會浮起來嗎?不給任何提示,讓學生自己完成實驗,給足夠的時間,學生會出現兩個聲音,(1)會浮起來(2)不會浮起來誰對呢?讓學生通過討論及再次摸索,最終讓所有學生的雞蛋都浮起來進一步讓學生知道,其實很多時候同樣的器材在不同的條件下會存在不同的現象,條件合適誰都是對的,條件不合適,誰都是錯的再如,在裝滿水的杯子中放回形針,看看能放多少?這個實驗是最出乎學生意外的,學生有的猜10個,有的大膽一點的頂多到20個,可是結果出乎所有人的意料,我曾今教到一個學生,他什么都不好,語文不及格,數學和外語都是十幾二十分,但是物理卻不低于80分,我問他為什么的時候,他說,老師你在讓我們做“裝滿水的杯子中放回形針”這個實驗中讓我覺得物理太奇妙了,而且讓我知道萬事皆有可能,我就一發不可收拾愛上了物理蘇霍姆林斯基說過“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,就是希望感到自己是一個發現者、研究者、探索者”
二、培養學生“眼見為實”的習慣
初中物理這門課區別于其他學科的一個很重要的特征:從生活中來又要求學生回歸到生活中去的一門科學所以很多的物理規律就變得那么的生動,讓學生做題就像做實驗,做題又像看電影比如光學,說簡單也簡單,說難,許多學生怎么也不能理解于是我讓學生嘗試“眼見為實”開始,學生也很詫異,覺得老師在忽悠他們,后來他們真正嘗到了甜頭:講解平面鏡成像時,學生總覺得規律太多太麻煩了,首先,我要求學生課前回家照鏡子,你能發現什么?比一比賽一賽看誰發現的多上課[HJ155mm]時我讓他們自己做實驗驗證自己的猜想并且看看能不能再多發現什么!最后讓他們總結,這樣一來,本來很枯燥的規律,學生覺得那么的生動,每次都想著做平面鏡的題目自己就是在照鏡子特別做平面鏡成像時,物和像左右相反,學生只要想到自己照鏡子梳頭時[TP7CW04TIF,Y#]的情境什么都懂了,同時,我還鼓勵學生畫圖,其實只要把這幅圖一畫,眼見為實,學生很多的疑惑就迎刃而解了處理這種光學題時一定要養成學生“眼見為實”的好習慣
三、培養學生“細心觀察,勤于思考”的習慣
觀察不是消極的“觀看”,而是集中注意力有目的地、仔細地看物理現象是怎樣發生的,又是怎樣發展變化的,并把觀察和思考相結合,想一想為什么會有這樣的變化此外,還要引導學生多細心觀察周圍的物理現象,并與課內知識聯系如學習固體壓強后,用自己的現在的眼光看“胸口碎大石”,并觀察鐵釘的分布再如學習氣體壓強時,首先讓學生觀察,一個塑料瓶里裝點熱水(80 ℃左右)然后倒掉,蓋緊瓶蓋后發現瓶子變癟了,讓學生觀察后思考這是為什么?從而讓大家認識到大氣壓的存在,其實大氣壓時刻都伴隨著我們,為什么我們沒發現呢?啟發學生逐步養成“細心觀察,勤于思考”的好習慣
四、培養學生經常動手做實驗的習慣
物理學是一門以實驗為基礎的科學,初中物理教學大綱中指出:“實驗,對培養學生的動手能力,實事求是的科學態度,引起學生學習興趣都有不可替代的作用”所以要重視實驗習慣的培養
這里說的實驗并非是書本上要求的實驗,當然這些實驗很重要,日常生活中善于自己動手實驗更重要:如慣性,許多學生感覺是不是很到位時,你可以要求學生乘公交車體驗,這其實就是實驗,也可以讓學生想辦法抖掉衣服上的灰塵來理解慣性又如,學生不知道大氣壓有多大時,你可以要求他拔下吸在自家瓷磚上的吸盤再如學習壓強和受力面積的關系時,要求學生脫掉自己的鞋子,到盲道上走一圈以說只要養成學生善于實驗的習慣,就能讓學生愛上我們物理
五、培養學生善于類比的習慣習慣
一、以插圖為突破口,幫助學生掌握物理知識
初中物理教學以實驗為基礎.為了幫助學生掌握物理實驗中實驗原理、實驗方法和步驟,以及實驗儀器性能、作用,教師要充分用好教材中的插圖,簡明直觀,圖文并茂,而且配之以圖,曉之以理.插圖中所寄之理,所隱之迷,所顯之行,所念之情,所藏之趣,無不顯現物理插圖的直觀性,可讀性,趣味性,啟發性.
1.有利于學生建立物理概念和理解物理規律.物理概念是物理學的基本單元.它是在物理現象和科學實驗基礎上抽象其本質而形成的,有一定的抽象性.對剛剛涉及物理學科的初中學生來說,建立一些物理概念具有一定的難度,所以教材中有意識安排了大量插圖,許多插圖是從不同角度滲透物理概念.在教學中,教師應結合插圖,恰到好處地揭示概念的內涵和外延,幫助學生建立物理概念.例如,在講“摩擦力”時,教師可以請學生觀察教材中的四幅插圖:a.自行車的剎車裝置;b.向自行車轉軸處家油;c.體操運動員上杠前在手上涂鎂粉;d.鞋底的花紋.通過對這些插圖的觀察、分析、總結,抽象其本質,學生容易得出:滑動摩擦力的大小與接觸面的粗糙程度、壓力的大小有關,接觸面越粗糙,壓力越大,滑動摩擦力越大.在一定范圍內,滑動摩擦力的大小與接觸面積的大小無關.
2.有利于教師創設教學情境,激發學生的學習興趣.“興趣是最好的老師”“知之者,不如好之者,好之者不如樂之者”.物理課本中有些插圖往往能夠激發學生的好奇心,增強揭示問題的興趣,使學生產生學習愿望.例如,在講“力的作用是相互的”時,教師可以請學生觀察兩幅插圖:a.用手指壓筆尖;b.小華和小明穿著旱冰鞋靜止在地面上.同時,提出問題:用手指壓筆尖,你的感覺如何?小華推小明,會發生什么現象?在指導學生讀圖時,教師的語言要力求貼近插圖、幽默風趣、通俗生動.學生紛紛興高采烈地進行模仿,從各自感覺中快樂理解知識:一個物體對另一個物體有力的作用時,另一個物體也同時對這個物體有力的作用,即力的作用時相互的.
3.有利于加強練習.對于教材中與日常生活聯系緊密的應用型插圖,教師應發揮學生學習的主動性,以學生練習為主,用所學的物理知識去解釋、分析插圖所涉及的物理現象.教師對所涉及的個別知識稍加點撥即可.
二、聯系生活實際,設計趣味性問題情境
1.“學貴有疑,小疑則小進,大疑則大進,疑則覺悟之機也,一番覺悟,一番長進”.物理有許許多多的疑問,那么如何設疑最科學,最有效?答案是必須要聯系生活設計問題.例如,在講“壓強”時,教師可以設置問題:為什么高壓鍋容易把堅硬的食物煮爛?而普通的電飯煲則不能?選擇不同層次的學生分別回答問題,然后進行點撥:高壓鍋顧名思義就是壓強大,而水的沸點隨著壓強的增大而增高.這樣,使學生認知到生活中壓力鍋還有這么多的物理奧妙,從而更加熱愛物理這門學科.又如,在講“浮力”時,教師可以這樣導入:人們在淡水河里不動時會沉入水底,而在死海里,人們總是漂浮在水面?為什么?學生面面相覷.要解決這個問題,可以在這堂課里找到答案.學生心生好奇之心,帶著迫切的心情等待老師揭開這個謎底,堂課效率不會差.
2.遵循認知規律設計問題.為了使設計的問題有效激發創新思維,教師應在可能的條件下組織合作學習(開展討論與交流),并對合作學習過程進行引導,使之朝著有利于知識建構的方向發展.引導的方法包括:提出適當的問題,引起學生的思考和討論,在討論中設法把問題引向深入,加深學生對所學內容的理解,啟發并引導學生自己探究物理規律.
三、引導學生參與實驗操作,開展師生研討
1“大棚效應”的危害
如圖所示,小剛將盛滿水的圓柱形透明玻璃杯貼近書本,透過玻璃杯觀看書上的鸚鵡圖片(圓圈中的鸚鵡圖與書本中的鸚鵡圖實際大小相等),他所看到的虛像可能是
這是江蘇省2009年中考題,題設情景很貼近生活實際.在學生剛學物理時,蘇科版八年級物理《引言》“奇妙的物理現象”一節中有這樣的一個活動:透過盛水的玻璃杯看書本上的字,你發現了什么?該活動的目的是讓學生感受探究的奇妙,激發學生的學習物理興趣,體會認真觀察對學習物理的重要性.做這個實驗,透過盛水的玻璃杯會看到左右放大高度不變的字,學生都留下很深的印象.再來解答這道考題應該都能夠準確地給出正確答案.但是,最后的統計結果很是令人吃驚,有一個地級市,該題的正確率僅百分之十一點六.造成這種現象的根本原因就是課堂上學生動手操作的實驗太少,對生活中的物理現象不注意觀察和思考,探究能力不高.
2提高探究能力的策略
探究能力主要是指學生發現問題、思考問題和解決問題的能力,新課程標準把發展學生的科學探究能力作為一項重要目標.物理學科特點要求物理教學必須重視物理實驗,要將學生學習的重心從接受知識和積累知識向探究知識的過程轉化,從而培養學生科學探究的能力.
2.1在演示實驗中培養學生的探究能力
衡量一堂物理課的好壞,很大程度上取決于這堂課中演示實驗的數量和質量.教師在利用演示實驗進行教學過程中,要引導學生根據實驗目的理清實驗的步驟,有目的地嚴格按程序進行觀察, 培養對實驗有目的、有步驟地進行認真而細致地觀察的習慣.許多物理實驗,使用的儀器、儀表較多,操作步驟相對復雜,教師更要注重引導學生注意觀察每一步驟中要觀察的重點;并提出問題,認真分析,反復推敲,最終能找出正確的解釋.因此,培養學生觀察能力的同時要強調觀察和思考必須緊密結合,通過實驗觀察和數據處理,進行歸納、分析、發現物理規律,從而提高學生的科學探究能力.
例如在“用毛皮摩擦過的橡膠棒吸引碎紙屑”實驗中,部分學生只注意到紙屑被吸引上來,而只有少數學生更仔細地觀察到紙屑接觸到橡膠棒后跳開,再如用鐵屑來演示磁體周圍磁場分布時,大部分學生注意到鐵屑的分布情況,少數學生還注意到鐵屑是針狀排列的,對這兩個實驗,教師可趁機引導更多學生注意這些現象,并讓學生自己提出質疑,引導他們進行分析,使學生的分析問題的能力得到提高.學生通過觀察獲得感性認識,再經過分析推理,上升到理性認識,這是中學物理實驗教學中十分重要的環節,因此,在教學中應加強學生觀察和分析能力的培養來達到探究能力的提高.
2.2在分組實驗中培養學生的探究能力
不要簡單地認為實驗操作就是把實驗裝置搭配起來,按實驗內容做做就行了.有些實驗看似簡單,但如果讓學生動手操作就不那么容易了.教師通過巧妙的設計、精心的準備,讓學生感到物理是那么有魅力,激起學生對物理殿堂的向往.
光的傳播是很常見的物理現象.均勻介質中沿直線傳播,不均勻介質中沿曲線傳播.在顯示光的直線傳播時,可讓一束激光通過大燒杯中的煙霧來顯示光通過的徑跡,還可以用噴霧器噴出水霧、稀釋的牛奶等制造微小顆粒來散射光,顯示光通過時的徑跡.盡管學生對掃地時窗戶里透過的光柱有直觀的印象,可當學生再看到因自己親手操作而呈現的物理現象時還是感到驚喜.光沿直線傳播在人們的頭腦中已經根深蒂固,對于在不均勻介質中不沿直線傳播這個結論,學生百思不得其解,因為學生對于光不沿直線傳播的生活實例是一片空白.教學中可通過實驗來幫助學生建立感性認識,進而深入理解光沿直線傳播的條件.用一個燒杯盛五分之一淡水,然后將高濃度的紅糖水緩慢地沿燒杯內壁倒入,在高濃度紅糖水和淡水混合過程中,會出現濃淡不均勻的狀態,此時用一束激光照射不均勻的混合液體,在混合液體中光線發生彎曲,看到這種現象學生一定會很驚訝,留下深刻的印象.當然,做該實驗既要考慮光能透過,又要顧及可視度,準備這樣的實驗確實不易,但是,通過教師的辛苦換來的是學生直觀印象的加深.多年的教學經歷顯示,親自動手做過這個實驗的學生,對光沿直線傳播的條件的記憶是終身的.面對學生驚訝的神情,教師要適時地引導學生把實驗操作中觀察到的現象記錄下來,并能作出較為詳細的分析解釋.
通過探索物理現象,揭示隱藏其中的物理規律,從而培養學生的實驗探究能力、實事求是的科學態度和敢于創新的探索精神,正是物理課程標準對物理教學的要求.
2.3在課外實驗中培養學生的探究能力
課外實驗,充分體現了從生活走向物理,從物理走向社會的理念.課外實驗所需的材料大部分從日常生活中獲取,不需要多么精密的專業器材,這些實驗器具尤其是利用身邊的廢舊物品制成的器具,大大節約了實驗的成本.在實驗過程中,學生會處在一種寬松、自主的環境中,從個人興趣出發,做自己愛做的實驗,充分發揮了學生的主體作用,調動了學生的積極性,同時也鍛煉了學生動手、動腦的能力,讓他們在親身體驗中感到物理知識的魅力.經常做課外實驗會幫助學生積累大量的感性經驗,這樣就有助于形成穩定的行為習慣,有助于形成正確的觀點、信念、判斷和評價,有助于他們探究精神的提升,更重要的是能夠幫助學生提高開發物理資源的能力,讓他們感到物理就在身邊.
物理教材在“活動”和“www”等欄目中安排了很多有趣的課外物理小實驗,如手影、吹硬幣、紙盒燒水、利用塑料掛鉤的吸盤和彈簧測力計估測大氣壓等實驗,這些小實驗取材方便,操作簡單,學生很容易因成功而獲得成就感;估測自己百米跑速度、估測自己對地面的壓強、估測自己登樓的功率等實驗,既貼近學生生活,又化解了平均速度、壓強、功率這些教學難點.經常讓學生自制土儀器、小制作等課外實驗活動,不僅能讓學生的動手操作能力得到提高,更重要的是在實驗過程中探究精神得到了提升,探究能力得到了提高.
2.4在習題教學中培養學生的探究能力
在物理教學中,必須重視學生的感性認識.學生通過對物理現象、物理過程的觀察思考獲得必要的感性認識,然后形成概念、把握其規律.這種感性認識來源于學生的生活,也可來源于實驗提供的物理事實.即便是習題分析,也可通過實驗來幫助學生理解和掌握知識進而形成能力.與其搞大量實驗探究題的“題海戰術”,不如創造條件開展實驗探究教學,讓學生經歷過程和方法,提高識記和應用知識的能力,進而提高探究能力.
用桿秤稱物體質量時,因秤砣的生銹或磨損會給稱量帶來一定的誤差,對誤差的分析,是初二年級習題中常遇到的一個難點.面對錯題,如果老師就題講題,當時學生可能知道了,但是不久就忘記了,下次再遇到類似的問題還是不知道如何處理.由于杠桿知識要到初三才學習,所以要是用理論分析,有一定困難.但是我們完全可以通過實驗來增強學生的印象,加深學生的理解.取一桿枰,先用它來稱一下教室里的凳子,記下其質量,然后,在秤砣上粘一小塊橡皮泥,再來稱同一個凳子,比較兩次讀數的大小;再換用一個小一些的秤砣來稱量,先讓學生猜想一下結果,然后再讀出示數,這樣操作之后,給學生留下的印象很深刻.至于為什么會有這樣的結果,老師可以把天平拿來用同一方法來操作實驗,對照實驗結果再講解,這樣一來,既有實踐又有理論,學生理解起來要容易得多.
教學中,結合生活實例分析物理習題,對學生探究能力的提高也很有好處.如讓學生測量教室里空氣的質量,計算超市里食用油的密度,測量自己吃飯用碗的容積,估算自己身體的體積等等.這些活動,對保持和提升學生學習物理的興趣、提高學生運用物理知識解決實際問題的能力均能起到很好的促進作用.
關鍵詞:質疑;好奇心;發現問題;創新能力
一、質疑是創新的源泉
蘇霍姆林斯基說:“在人的心理深處都有一種根深蒂固的需要,這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。”學生學習知識是接受的過程,更是發現的過程、創造的過程。因此,在課堂教學中,最好的方法就是創設適當的情境引導學生自己去發現問題,提出問題,主動去探究。素質教育不僅要重視傳授知識,更要重視學習方法,尤其要重視學生質疑能力的培養,只有這樣才能抓住素質教育的核心,現代基礎教育才有蓬勃的生機,才能真正提高質量,培養出大批高素質、有競爭力的優秀后備人才。
二、質疑能力培養的策略
我們首先要讓學生敢于質疑,但這僅僅是第一步,剛開始有的學生也只是當做好玩,如果此時不能正確引導,那么所謂的敢于質疑頂多就是一個比較膽量的游戲,而且久而久之學生的欲望會逐漸降低。因此,如何激發學生質疑的欲望是我們要研究的課題。在物理學科中創設問題情境是激發學生質疑的欲望的一個良策?!扒榫场焙唵蔚刂v就是“情”與“境”的總和?!扒椤币簿褪菍W生心理活動高度發展的必要條件,是學生認識活動的催化劑,是思考的內在因素?!熬场笔菍W生思考的外在因素。人的思維活動起源于直接的情境,從而激發學生質疑的欲望。我的具體方法有下面幾條:
1.利用奇妙的物理現象激發學生質疑的欲望
利用學生已有的生活經驗,制造反差、設計懸念,激發學生的興趣,形成疑問。例如,學習光的折射時,在碗里放一枚硬幣,人向后退直到看不到為止,然后緩慢地向碗里加水,學生會很驚奇地發現又能看到硬幣了,此時,有的學生感覺到硬幣好像浮起來了,但其他學生提出疑問:硬幣是金屬做的,應該不可能在水中浮起來,有的學生通過觀察發現硬幣確實還在碗底,那么為什么我們能看到它呢?此時教室里寂靜下來了,于是我加以引導:我們之前學過人看見東西要有光射入眼,而光在同種介質中是沿直線傳播的。我話音剛落,有的學生就提出了質疑:現在光從水中射入空氣是不是不再沿直線傳播呢?順著這些學生的質疑,我們進行了本節課的探索。
2.通過學生自主探究,在探究的過程中提出質疑,并對自己的質疑設計實驗加以探究,真正做到讓實驗成為學生發自內心的需要
我把這個實驗分成了三個層次(也是實驗的三個階段):第一階段的實驗,主要是讓學生在熟練操作過程的基礎上自主探索一些難度系數較低的規律,并讓某些小組展示他們的結果,這一層次基本上每一組學生都能得到這樣的規律:物體離凸透鏡較遠時,在光屏上成倒立縮小的像,而物體離凸透鏡較近時,在光屏上成倒立放大的像。此時,個別小組總結規律時提出質疑:會不會在某一處成一個等大的像呢?我對此大加贊賞,還沒有等我提出新的問題,學生就已經開始對剛才的質疑通過實驗加以驗證了,這便是實驗的第二個階段,也是第二個層次:驗證別的學生提出的質疑。接著我再通過鼓勵學生大膽質疑,促使他們在自己質疑中探索新的規律從而達到實驗的第三個層次,并同時完成了實驗的第三個階段,從而也讓學生自主學完了本節課所有的知識點,但更可貴的是通過學生質疑讓探究的活動變的更有意義,同時讓思維得到了飛躍。
3.能有效地引導學生對書本結論提出質疑
我們要正確引導學生挑戰權威,但同時也要有所收獲。
總之,新課程要求學生具備一定的質疑能力,而教師在其中有很大作用,讓我們一起努力,培養學生敢想、敢做、敢質疑,并逐步提高學生的創新能力。
參考文獻:
關鍵詞:教學方法;干涉;計算機模擬
中圖分類號:G642.0,O4-39 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)42-0263-02
近二十年來,計算機技術的應用已滲透到社會生產、生活的方方面面,各行各業對人才的計算機應用水平的要求也越來越高。信息技術的高速發展對高校培養大學生能力提出了新要求,即:不僅具有扎實的專業知識,同時具有較高的計算機應用水平。對物理類專業教學而言,計算機技術的高速發展為傳統的物理教學提供了新手段,開辟了新面貌。專業課教學與計算機模擬相結合,不但可以加深學生對專業知識的理解,同時提高了學生應用計算機解決實際問題的能力。
本文基于光學干涉實驗的計算機模擬,展示了光源的非單色性對干涉條紋襯比度的影響,進而說明計算機模擬如何與專業課的教學相結合,怎樣達到計算機教學和專業課教學的相伴相長。
據統計,約有30%的物理論文需要應用計算機模擬,因此物理教學應用計算機輔助是非常必要的,此外光學課程的特點為計算機模擬與專業課程相結合提供了很好的載體。首先,光學課程一般在大二階段開設,此時學生已經有了一定的計算機基礎編程知識,為計算機模擬走入光學課堂提供了保障。其次,光學現象豐富多樣,可視化強,而計算機模擬可逼真再現光學現象,為計算機模擬走入光學課堂提供了可操作性。再次,計算機模擬可以通過調節各參數展示各物理量對光學現象的影響,并且不同的圖樣可同時呈現在一張圖片上,方便比對圖像變化,有利于加深學生對光學現象的本質掌握。
光的干涉、衍射是光的基本現象,它們揭示了光的波動性,是波動光學的重要教學內容,并且是研究光源性質以及認識光的本質的重要工具。本文以楊氏雙縫干涉為例,展示了在光的干涉教學中可充分應用演示型模擬、實驗性模擬、探討性模擬和應用型模擬,分階段分層次地引發學生興趣――激發求知欲望――深化知識的掌握――探討物理現象的應用,達到良好的教學效果。
首先,應用“演示型計算機模擬”引發學生興趣。楊氏雙縫干涉是通過兩個狹縫的光在空間振動的相干疊加,形成明暗干涉條紋。對于低年級大學生而言,這種干涉現象是新鮮和奇妙的,因而理論課堂上對這一現象的演示能充分引發學生的學習興趣。但是,在課堂上進行真實的實驗演示較難實現,一方面實驗儀器不易搬動,另一方面實驗儀器操作耗時太多。而應用計算機模擬進行演示更方便省時,并且可達到很好的教學效果。當前的大學教室普遍裝有計算機和投影儀,光學現象的計算機模擬演示僅僅在于運行一個小程序,在一秒鐘之內光學現象的演示即可投影到屏幕上。
然后,應用“實驗性計算機模擬”激發學生求知欲望。教師通過改變程序中縫寬和縫到屏的距離,考察模擬干涉場條紋的變化,進而發問為什么會有這種變化,進一步激發學生的求知欲望,從而自然的引入楊氏雙縫干涉的理論內容。波長為的單色光入射到雙縫,通過雙縫的光強分別為的兩束光到達同一場點x處,其光程分別為。兩束光相干疊加后,場點x處總光強為。屏上不同位置,兩束光的相位差不同,干涉光強亦不同。隨著場點到屏中心距離的變化,干涉光強呈周期性分布。進而引出兩束光相干的基本條件,即相位差恒定,頻率相同。再次仔細觀察演示的干涉條紋特征,如條紋是等間距的,屏中心為亮條紋。從這些條紋特征入手,進一步從理論上分析引起這些現象原因,得到干涉條紋的間距公式。教師課前在程序中添加不同的縫寬以及縫到屏的距離的定義語句,在課堂中選用不同的定義語句,進行多種實驗性模擬演示,觀察干涉條紋的變化,驗證條紋間距公式,強化學生對知識的掌握。提問:根據光強公式,可知屏上最大光強為: ,最小光強為: 。若兩束光單獨存在的光強相等,根據條紋的襯比度定義: 可得此時的條紋襯比度為1,即條紋最清晰。
接著,應用“探討性計算機模擬”加強學生對干涉現象的掌握。教師提問,為什么在楊氏干涉實驗中用了單色光,條紋的襯比度高,條紋清晰,若用非單色光進行實驗會出現什么樣的現象。進一步激發學生思考,達到加深學生對干涉現象的掌握的目的。教師在程序中改動光源的波長,讓學生觀察條紋寬度的變化。然后,使兩個波長的光同時照射狹縫,模擬用雙色場進行楊氏干涉實驗的現象,模擬結果如圖1所示。包含頻率λ1和λ2的雙色光源照射雙縫S1和S2,觀察屏上對應兩套襯比度為1的清晰干涉條紋,兩單色光的干涉光強的非相干疊加使總光場的襯比度發生變化。圖1顯示,兩單色光的干涉光強在屏中心處都達最大值,此處總光場的條紋襯比度近似為1,條紋非常清晰。隨著場點到屏中心的距離增大,兩套干涉圖樣的同一級明紋間距增大,直到λ1干涉條紋的明紋處恰好對應λ2干涉條紋的暗紋,如圖2中兩條點劃線所示,此時總光場的條紋襯比度為0,條紋最模糊。場點到屏中心的距離繼續增大,觀察屏上條紋再次逐漸變的清晰??梢?,雙色光源的雙縫干涉光場的條紋襯比度隨場點到屏中心的距離呈現周期性變化。這一探討性計算機模擬,進一步加強了學生對干涉的條件之一:兩束光頻率相同的掌握和理解。
最后,采用“應用型計算機模擬”,啟發學生對干涉現象進行應用。考慮到嚴格的單色光源是不存在的,即便是單色性較高的激光也有一定的頻譜寬度。因而教師啟發學生,能不能應用襯比度的變化測量激光脈沖的脈寬。采用光強與頻率關系為:的高斯型激光脈沖。屏中心附近區域,條紋依然清晰條紋襯比度高;隨著場點到屏中心距離的增大,條紋襯比度減小,甚至減小到零;場點距離繼續增大,條紋再次出現,但條紋的襯比度小;場點距離增大到一定程度,干涉條紋消失。改變激光脈寬,計算機模擬結果顯示,屏中心條紋清晰的區域寬度隨著激光脈寬的減小而增大。教師可啟發學生課后進行思考,在激光脈寬和中心干涉條紋清晰區域建立數值對應。計算機模擬中,曲線顯示(如圖2)和光強在屏上的平面展示(如圖3)相結合,更有利于分析光強的變化,這一點是真實的光學實驗較難實現的。
計算機模擬展示的過程中,教師可適當演示計算機編程語句的邏輯性,以及不同圖像顯示函數的奇妙功能,在專業知識的教學中,適當激發大學生應用計算機解決實際問題的興趣。教師以留課后作業的形式,讓學生自主模擬光學現象。學生必須深刻理解光學現象的本質,才能針對相應現象進行正確的模擬,因此光學現象的模擬過程同時是對光學知識的深入理解過程。計算機模擬作業在鞏固學生對知識的掌握上更優于純粹的套用公式進行計算的傳統作業。
計算機模擬光學現象,光場的干涉圖樣清晰,可視化程度高,充分利用了高校多媒體教室的功能,操作方便快捷,并且可方便地改變參數考察現象的變化,有助于學生理解各參量對光學現象的影響。在光學課堂中適時地應用計算機模擬可以分層級起到引發學生學習興趣,激發他們的求知欲望,深化他們對專業知識的掌握以及探討物理現象的應用,教學效果好。計算機模擬走入光學理論課堂,在展示奇妙的光學干涉現象的同時,也充分顯示了計算機作為工具,處理實際問題的強大功能。因此,計算機模擬光學現象,在深化學生對專業知識掌握的同時,激發了他們應用計算機處理實際問題的熱情??傊?,計算機模擬光學現象是傳統光學教學的有益補充和輔助,也是當今數字化教學的必然要求。
參考文獻:
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【關鍵詞】 初中物理;教學培養;學生;初步觀察能力
【中圖分類號】G63.20 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089(2013)22-0-01
一、充分發揮教師的引導作用,激發學生觀察興趣
培養學生初步觀察能力的重要條件是激發學生濃厚的觀察興趣,只有學生具有興趣后,才能夠對物理實驗進行比較仔細的觀察,對物理實驗現象有比較敏銳,要讓這種興趣能夠一直持續下去,教室就應該不斷地進行引導,明確觀察能力在物理學習過程中的重要性。激發學生的觀察興趣可以從多個方面進行引導,可以在課堂上給學生將一些中外科學家的故事,描述自然界存在的許多奇怪的現象,還可以利用課余時間做一些有興趣的物理實驗等。讓學生對自己曾經熟悉的事物感到好奇而有趣,這樣就會使得想對身邊的事物產生較大的好奇感,從而吸引學生的注意力,達到培養學生初步觀察能力的效果。
僅僅激發學生濃厚的觀察興趣是不夠的,因為這種興趣不能夠持續很久,只是對某一單一的事物感到新奇,還應該把這種觀察興趣進行升華,讓學生自覺性的把興趣和觀察的目的結合起來,使學生自己認識到觀察能力的提高。日常生活中有豐富多彩的物理現象,教師應該積極發揮引導作用,讓學生善于觀察身邊的物理現象,形成一種自覺而有意識的觀察,只有從生活入手,學生能夠經常體會到物理現象的奇妙,才能夠長久的激發學生的觀察興趣,具備初步的觀察能力。
二、教給學生正確的觀察方法
1、綜合觀察法
對物理實驗現象的觀察不僅僅是從單一方面進行觀察,而是需要系統、全面的對實驗現象進行觀察,綜合觀察法包括對實驗進行順序觀察、分步觀察和角度觀察。例如在進行部分電路的歐姆定律試驗時,就應該綜合各個方面和相關的過程進行觀察,先電壓的變化引起電流的變化;在特定電壓下,改變電阻的大小來觀察對電流的變化,這樣就能夠使得學生比較全面、系統的觀察實驗的各個方面,從而獲得相關的知識和規律。
2、對比觀察法
對比觀察法能夠使行駛時從不同的角度來對實驗現象進行觀察,通過類似或者相反的實驗來驗證需要了解的物理實驗現象,對比觀察法對類似實驗部分的對比觀察、類似實驗的觀察和實驗本身前后的對比觀察。通過對比觀察可以清晰的了解到哪些因素對實驗現象的影響較大,哪些因素可以忽略不計,這種方法可以使學生迅速掌握影響實驗現象的主要因素,了解不同因素之間的異同點。
3、連續觀察法
對一個物理實驗來說,不是進行一次性的觀察或者對實驗某一部分進行觀察,而是需要對整個實驗進行重復連續的工程全過程,這樣以科學嚴謹的態度才能夠得到正確的物理實驗現象,總結出具有普遍意義的實驗規律。學生通過對水沸騰的物理實驗觀察,才能夠對日常生活中一些熟悉而又不了解全過程有比較系統深入的理解和認識,提高學生初步觀察能力。
三、培養學生在觀察中善于發現問題
在教學過程中,為了能夠有效地培養學生的初步觀察能力,就需要為學生提高盡可能多的觀察機會,并且有意識地設置實驗觀察環境,使得學生在上課過程中能夠思維活躍,對不懂的實驗現象積極詢問,善于發現實驗過程中的問題。在初中物理教學中培養學生善于發現身邊的問題,應該從多個方面入手,因為一切的物理現象都是源于生活,所以在教學過程中應該切合真實生活的情境,或者借助自然現象對需要討論的問題進行造境,或者充分發揮學生的親身經歷,將學生所熟悉的情景設置成問題情景,從而讓學生從這些生動形象、真實可感的情景中發現問題,養成對身邊事物善于觀察的習慣。
四、總結
總之,在初中物理教學中,認真落實新課改的標準,有目的性引導學生觀察,培養學生的初步觀察能力,為以后的物理學習打下堅實基礎。觀察是學習物理的最基本的方法之一,同時獲得物理知識的有效途徑,是培養學生創造性思維的基礎。新課改要求學生能夠有目的性的、有計劃性的對自然現象進行觀察,描述物理現象的特征,培養初步的觀察能力。因此,在對學生教育過程中應該積極激發學生對事物的觀察興趣,運用恰當合理的方法,使學生能夠觀察發現身邊的物理現象,培養學生初步觀察能力。
參考文獻
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一、加強和改革實驗教學,激發學生學習物理的興趣:
物理學是一門實驗科學,物理概念的建立與物理規律的發現,都以實驗事實為依據。實驗是物理學的重要研究方法,只有重視實驗,才能使物理教學獲得成功,學生只有通過實驗觀察物理事實,才能真正理解和掌握知識。
1.通過趣味新奇的物理實驗演示,激發學生的好奇心理,從而激發他們思索的欲望。
例如,在講授"大氣壓"一節時,可在裝滿水的杯上用硬紙片蓋住并倒過來,發現水并不流出,紙片也不下落,使學生確信大氣壓的存在。接著讓兩個學生做馬德堡半球實驗,使他們感覺到巨大的大氣壓力,這樣就會使學生對這節課感興趣、印象深、易理解、記得牢。
2.用實驗導入新課的方法,使學生產生懸念,然后通過授課解決懸念。
每節課的前十幾分鐘,學生情緒高昂,精神健旺,注意力集中,如果教師能抓住這個有利時機,根據欲講內容,做一些隨手可做的實驗,就能激發他們的學習興趣,使學生的注意力集中起來。如在講動量和沖量時,讓兩支相同的粉筆分別從同一高度直接落到桌面上和落到有厚毛巾鋪墊的桌面上,可以發現直接落到桌面上的粉筆斷了,落到厚毛巾墊上的另一支卻完好無損,老師由此引人動量和沖量知識的講授。
3.用具有驚險性出乎學生意料之外的實驗激發學生的學習興趣。
人類的興趣與好奇心緊密相聯。培養好奇心的關鍵在于使新信息的刺激出乎學生已有的認知結構之外,即出乎學生的意料之外。例如,在講授機械能守恒定律時,可用一個單擺來做實驗。先將擺球拉個較大的角度使之貼近眼睛,人站著不動,然后放手,使單擺擺動起來。很多學生都替老師擔心,生怕擺球會碰到老師的眼睛。實驗結果卻出乎學生的意料之外。通過實驗,把學生的注意力集中起來,為下一步解決為什么作好準備。
4.把實際生活中的現象跟物理實驗聯系起來,使學生感悟實際生活的奇妙和規律性。
根據學生求動、求知、求趣、求異、求新等心理特點,精心組織和設計課堂講授內容和實驗內容,把課本知識和生活實際聯系起來。例如,在講到圓周運動的線速度方向時,利用電影《劉三姐》里拋繡球的故事,并準備好繡球進行實驗,一定會引人人勝、妙趣橫生。拋繡球時,只有繡球和接球人的連線是繡球在該時刻的切線方向時,才能夠接到繡球,這個方向就是繡球在該時刻的線速度方向。通過這個實驗,學生很快就理解和掌握了,而且也記得牢,直到幾年后,有些學生還說這個實驗很有趣,印象深刻。
二、教師授課時要有良好的教學藝術
在教學中,教師富有哲理的幽默,能深深地感染和吸引學生,使自己教得輕松,學生學得愉快。
1.生動風趣,激發和提高學生的學習興趣。
教學是一門語言藝術,語言應體現出機智和俏皮。課前,教師要進行自我心理調整,這樣在課堂上才能有聲有色,才能帶著愉悅的心情傳授知識,從而使學生受到感染。事實表明,教師風趣的語言藝術,能贏得學生的喜愛、信賴和敬佩,從而對學習產生濃厚的興趣。
例如,在講核外電子離核越遠能量越高時,向學生打比方:這好比你們小時候還是嬰兒時,你爸爸將你抱在懷里;你學會走路了,你爸爸將你牽在手上;你再大一點,你爸爸則說:走,外面玩。
2.教師授課時,要有豐富的情感,從而激勵學生的學習情趣。
豐富的情感,是課堂教學語言藝術的運用,也是教師道德情操的要求。一個教態自然的優秀教師,走進課堂應滿臉笑容,每字每句都對學生有一種熱情的期望。大多數學生的進步都是從任課教師的期望中產生的。富有情感色彩的課堂教學,能激起學生相應的情感體驗,能增強他們的理智感,能激發他們的求知欲,能使他們更好地感受和理解教材。
教學一方面是進行認知性學習,另一方面是情感交流,兩者結合得好能使學生在愉快的氣氛中,把智力活動由最初簡單的興趣,引向熱情而緊張的思考。所以教師要熱愛學生,消除學生對老師的恐懼心理。當師生之間形成了一種融洽、和諧、輕松、愉快的人際關系時,就能更好地調動學生的學習積極性,同時指導學生改進學習方法,讓學生在物理學習中變被動為主動。
3.講述有趣的物理現象、物理學史和物理學家的故事,激發學生學習物理的興趣。
介紹物理學史的發展、物理學家的情況,是對學生進行辯證唯物主義、愛國主義教育的好教材。如"指南針"是我國古代四大發明之一,會使學生有很強的民族自豪感和自信心。再如"愛迪生和白熾電燈"的故事使學生了解了科學家的成才之路,并深深地體會到天才等于百分之一的靈感加百分之九十九的汗水這一道理。
4.教育學生留心觀察現實生活中的物理現象,從現象中感知物理意義。
物理學是以觀察和實驗為基礎的科學,很多物理定律和規律都是從觀察中發現的。例如,牛頓通過對蘋果落地的思索,發現了萬有引力定律;伽利略通過觀察吊燈的擺動發現了單擺的等時性。通過舉例,引導學生觀察實際生活中的物理現象。例如,油罐車為什么要拖一條尾巴--鐵鏈?在干燥季節里,在黑暗中脫下化纖衣服,往往能看到火星閃爍,這是什么現象?通過引導,學生會在生活中發現各種各樣的物理現象。
5.給學生創造成功的機會,增強學生的自信心。
新的物理課程標準,針對傳統教學的一些弊端,從修正教與學的相互關系入手,突出顯現了學生在教與學過程中的主體地位,倡導學生主動參與探究,從而培養學生搜集和處理信息、獲取新知識、分析和解決問題以及交流與合作的能力。強調物理學習過程中的科學探究是初中物理新課程標準的一條主線,貫穿于整個教學過程的始終,并在教材中明確了科學探究的幾個要素: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;⑤分析與論證;⑥評估;⑦交流與合作。
實驗是教與學過程中進行科學探究活動的一個重要的形式、方法及手段,它的特殊性是現代信息技術條件下,不可忽視的。要讓學生在課堂教學中通過物理實驗讓學生進行科學探究,經歷與科學家進行科學探究相類似的活動,就要在教學活動中強化物理實驗中學生的主體地位,科學探究的方向和學生的主動參與。
1 實驗觀察 應注重激發學生進行科
學探究的興趣 我們在初中物理教學中所要傳授給學生的物理知識,基本上都是以實驗為手段呈現給學生的,物理實驗的一個特點就是以對現象的觀察做為認知的基礎,我們進行物理實驗就是要通過一個確切的實驗過程(科學探究),通過對物理現象的重現,使得學生通過觀察的方法,獲得對物理知識的最初的感性認識,這是物理教學過程中非常重要的環節,也是物理教學過程中的一個重要的教學方法。因此,要求我們在物理實驗教學過程中,一是要精心設計實驗教學,利用一切可用的機會和資源,給學生創設一個良好的觀察物理現象的環境,進而培養學生對物理現象所產生的情感上的偏愛,激發其對所觀察到的現象產生濃厚的興趣;二是要注重培養學生的觀察能力,觀察是一種重要的科學探究能力,要鼓勵學生勤于觀察、善于觀察,進而引發學生在對現象觀察過程中的科學探究的靈感和興趣,養成良好的觀察習慣;三是要引導學生善于觀察思考,善于就觀察到的現象提出問題,并進行科學探究,這樣學生就能對我們周圍的一些物理現象進行捕捉,將這種觀察變為知識的源泉。如在教授蘇教版物理八年級上冊《引言》時,首先就是說明在自然界和生活中,有許多奇妙的物理現象值得我們探究,通過觀察和實驗,我們還會發現許多有趣和意想不到的問題。
2 實驗過程 應注重培養學生科學探
究的學習精神 我們在傳統的教學過程中,強調對學生的“雙基”培養,其中基本技能的培養,現在依然是初中物理教學的重要目標之一。在學生實驗過程中,學生的實驗操作是一種能動的、感知的、技能性的實驗活動,它不但是學生進行科學探究,主動獲取知識的物質基礎和探究環境,而且實驗過程本身便是知識的一個再現和發生過程。對于實驗課教學而言,我們應努力做好:一是要認真設計好實驗課的教學,注重于加強學生實驗操作能力的培養,做到人人動手、敢于動手、樂于動手;二是要不斷改進物理實驗的教學方法,教師可以在課堂上將部分演示實驗交給學生來做,指導學生進行演示實驗的操作,也可將部分演示實驗轉化為學生實驗,甚至可以將部分演示實驗的簡單器材讓學生自己準備。這樣做的目的就是要體現學生的主體地位,發揮學生自身的主觀能動性,讓它們自己動手,從而在實際實驗操作的過程中獲取知識,提高能力。我們也可以根據實驗的內容,把一些實驗放在自然環境中去進行,比如“研究太陽光的色散”、“用溫度計測溫度”、“研究減弱噪聲的方法”,等等,從而強化了學生的實踐體驗和感知;三是要清楚地認識到物理學的特點,充分發揮物理實驗的獨特作用,把物理實驗的科學探究時空充分交給學生,我們要明白一個道理:科學探究是學生的探究。教師在物理課堂上不要對物理實驗進行大包大攬。如在學生實驗“滑動變阻器改變電路電阻”中,教師要充分放手讓學生去做,讓學生使用滑動變阻器連接電路,通過移動滑動變阻器上的滑片觀察小燈泡的明暗變化,在學生實驗操作的基礎上,啟發學生邊實驗邊探究以下問題:①滑動變險器是怎樣連入電路的;②移動滑動變阻器滑片時小燈泡的發光情況是如何變化的;③滑動變阻器的滑片在移動過程中電阻值是如何變化的?將滑動變阻器改變一種接法,重復進行實驗研究,進一步觀察電路中小燈泡發光情況的變化,通過這種實驗的探究性學習,從而加深了學生對變阻器的結構、原理、使用及其在電路中的作用的正確認識,由學生親自在實驗探究的過程中獲得知識,這符合學生的心理認知特點,它體現了新的物理課程標準的制定思想,有利于培養學生的實驗能力、科學探究能力、創新精神等。
3 實驗設計 要注重培養學生科學探
究的創新思維 制定計劃與設計實驗是物理實驗能力的一種體現,也是科學探究的一個重要的環節。我們要根據學生的實際,精心設計富有科學探究內涵的實驗計劃與方案,要在整個的實驗過程中給予設疑,目的是為了啟發學生積極地進行探究,這是培養學生創新思維的一個重要的方法,比如在蘇教版初中物理教材中的部分小實驗內容和課后實驗作業內容,就可以通過課外活動認真組織學生進行自主設計和操作,可以引導學生利用豐富的生活資源進行“科技小制作”和“自制教學器材”。如教學中,在學生明白了測定物質密度的傳統方法后,可以啟發學生思考測定物質密度的其它方法,并要求學生進行實驗設計和實驗操作,我們通過師生之間的討論對學生中的不同思路、不同的實驗設計、不同的實驗方案和不同的實驗操作進行分析比較,通過分析比較找出測密度的實驗設計和方案中的優缺點和適用的條件,這樣一來學生的認識就會得到進一步的升華,知識面得到拓展。這種在物理實驗中的科學探究目的不在于學生的探究成果,而在于提升學生的主體意識和創新意識,從而培養學生科學探究的創新思維。
由此可見,實驗不僅融匯了科學探究的全部要素,而且能讓學生更準確地認識客觀世界的科學真實性,培養和發展他們的探究能力,掌握科學的思維方法,激發他們的學習興趣。所以,教師應當重視物理實驗中的科學探究,引導學生對實驗現象和結論的猜想、對實驗裝置設計的理解和實驗過程的控制、對實驗現象的分析和對實驗數據的處理,以此來開拓學生的思維空間和創新能力,使學生樹立積極的科學探究精神,掌握基本的科學探究方法。
【關鍵詞】物理知識學習興趣
【中圖分類號】G633.7 文獻標識碼:B 文章編號:1673-8500(2013)03-0309-02
物理學是以實驗為本的科學,在物理學的發展中實驗起了重要作用。通過實驗再現客觀世界,通過實驗探索、研究得出規律,使學生獲得實驗的基本方法、基本技能,以利于學生探索獲得新的知識。在這一點上,物理教材安排了豐富的實驗內容,包括演示實驗、學生實驗、課外小制作等等。從近幾年來的各地高考試題來看,物理實驗在試卷中占的分值較大,對學生的能力要求比較高。因而搞好物理實驗教學已刻不容緩,搞好物理教學已成為高中教師必備的教學技能。興趣是最好的老師。學生的學習活動最容易從興趣出發,也容易受情緒左右。學生在開始學習物理時一般都感興趣,但這種興趣中好奇的成分居多,帶有盲目性,對學習中將要遇到的困難缺乏思想準備,所以在進一步學習中遇到困難就會產生畏懼心理,興趣減弱。此時就需要教師及時地給予正確指導,培養成就意識,調動學生的學習熱情,使其對物理的興趣發展升級:從好奇一樂趣一志趣。志趣是興趣的高級水平,志趣將使學生百折不撓,知難而進,成為強大的學習動力。發揮實驗多的優勢,培養學習興趣。中學生對物理知識的獲得、理解和運用,必須建立在對物理知識感知的基礎上。物理實驗給學生提供了具體可感的形象,它將奇妙無窮的物理現象(如五彩繽紛的肥皂泡、有趣的布朗運動、磁場中電子運動的圓形軌道等)生動鮮明的呈現在學生面前。讓學生在良好的物理環境里充分運用自己的感官,在全面感知現象的基礎上去發現和認識世界,把好奇心引向分析思考,從而充分激發學習興趣。運用啟發式教學,調動內因,激發興趣。教學成功的秘訣,在于學生有一股發自內心的學習的需求和認真琢磨的興趣,學生的“力”要使其“自奮”,“用”要使其“自致”。教學要有新異感,教師應努力創設良好的帶有啟發性的物理情景,如一個發人深思的提問,一個饒有趣味的比喻,一種動人心弦的情景設計,亦或一個耐人尋味的結尾,都可以激發學習興趣,使學生對知識產生強烈的渴求。總而言之,在教學中要通過多種形式激發求知欲,使學生不是被動地接收而是主動地獵取,自覺求學,從而達到智力因素和非智力因素同步發展的目的。
1 通過用演示實驗。引導學生進行科學探究
中學生尚處在較感性的時期,直觀有趣的實驗要比枯燥復雜的理論推導更能激發他們的興趣,所以學生都希望老師帶著實驗儀器來上課。這就要求教師對演示實驗進行精心設計,利用有趣的實驗,抓住學生的新鮮感,培養學生的學習興趣。
演示實驗教學除了可以有效地激發學生的學習興趣、培養觀察能力之外,最重要的是教師能在學生的認知過程中予以指導,使學生作為主體體會探究過程,學會探究的方法。例如,在《探究感應電流的產生條件》一節中,教師可通過3個演示實驗逐步引導學生歸納出結論。
實驗一:閉合電路的一部分導體切割磁感線。觀察:在導體切割磁感線時有無感應電流產生。引導學生抓住本質:導體在切割時有感應電流,此時閉合回路的面積改變。
實驗二:磁鐵插入金屬線圈。觀察:磁鐵插入、抽出、停在線圈中有無感應電流產生。本質:磁鐵插入和抽出時,金屬線圈內的磁場發生變化,有感應電流,停在線圈中沒有感應電流,此時磁場沒有變化。
實驗三:用開關或變阻器控制一個線圈中的電流。觀察:在閉合回路瞬間、閉合后、迅速移動滑動變阻器滑片時、斷開回路瞬間有無感應電流產生。引導學生注意線圈B與靈敏電流計相連,線圈A在回路中。本質:在閉合、斷開回路和迅速移動滑動變阻器滑片時有感應電流,此時回路中的電流變化,引起線圈A的磁場改變(電流的磁效應),使得線圈B中的磁場改變。
這樣,三次實驗中產生感應電流時分別是面積和磁場變化,學生可以找到一個包含這二者的物理量一磁通量,使學生更好地理解感應電流產生的條件。通過引導學生觀察實驗時動腦思考,避免“看熱鬧”的現象,讓學生真正細心觀察,自主探究問題。
2 有效指導學生分組實驗
學生的分組實驗,是在教師的啟發指導下自己進行的獨立運用實驗去探求知識或獲取感性知識,以便總結得到結論的過程。這期問,學生要目的明確地去觀察實驗對象的重要特征及其變化條件;了解實驗的目的和方法;會正確地使用實驗儀器;會做實驗記錄;會根據實驗結果得出或驗證物理概念、物理規律,以此達到學習、知道、了解物理知識,掌握操作技能、提高素質的目的。
在進行學生實驗前,要求學生提前對實驗進行預習,了解實驗儀器,明確實驗目的,確定實驗方法,設計實驗步驟;學生實驗時,教師可以先進行示范,如物理儀器的操作方法,讓學生掌握其讀數方法和使用時的注意事項;請個別學生講解自己設計的實驗步驟,與大家討論可行性以及改進的方法,確定一個或幾個實驗方法。比如,在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,老師可給出電壓表、電流表及燈泡的相關數據,由學生選擇實驗的器材,操作小燈泡的伏安接法;老師指出需要測出一組包括零在內的電流、電壓值,由學生選擇滑動變阻器的分壓或限流接法,并陳述理由。在實驗前,請學生考慮實驗時需要注意的問題,如開始時改變阻器滑片的位置,這樣學生不僅可以完成實驗的內容,加深電學知識的理解.同時還可以學會電學實驗的處理方法。
3 激發學生開展研究性學習活動
課堂上,可以進行演示實驗和學生分組實驗,但這并不能解決所有的物理問題,所以可以在課后由學生自由組合進行研究性的學習活動,這也是素質教育下鍛煉學生創新能力、動手能力的很好途徑。
你知道嗎?2007年在太空中,55歲的摩根給孩子們上了一堂25分鐘的“太空課”,其他航天員成了她的“助教”,18名4至8年級學生在地面聽講。而這個世界僅有一次的太空授課,在今天又開展了!時隔六年,技術更加先進了??!倒計時,十點零五分,激動人心的太空授課正式開始。
在完成質量測量、單擺運動和陀螺運動之后最激動人心的時刻到了——制作水膜、水球。只見王老師先將針管插入飲用水袋并抽出水,然后往一個金屬圈注入水,形成了一個水膜。因為這在陸地上,是不可能實現的,重力會將水膜“四分五裂”,所以王老師便問大家:“這個水膜結實嗎?”大家一陣搖頭后,老師輕晃金屬圈,水膜竟然沒有像在地球上一樣灑在桌子上,而是甩出了一個晶瑩剔透的小水珠。而這時,王老師又往水膜的表面貼上一片畫有中國結圖案的塑料片,水膜依舊完好無損。更神奇的時刻到了,我們每個人都瞪大了眼球,在第二個水膜上,通過飲水袋不斷的向水膜里注入水,水膜竟然變成了一個晶瑩剔透的大水球。而這個大水球內有連串的氣泡,王老師又用針管取出,水球依然沒有任何破損。最后,王老師注入了紅色的液體,水球內紅色慢慢擴散,最后變成了一枚動人的“紅水晶”。
老師的講課十分生動有趣,并不像上科學課一樣死記硬背,而是通過實驗告訴我們在失重的狀態下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現象,也讓我們徹底領悟了物理的奇妙之處。太空授課完美謝幕了,而我們的心卻停止不下那對科學的求知欲,我想,我們應該好好學習,了解更多的科學知識,為祖國的科學做出更大的貢獻!
山東泰安肥城市龍山小學六年級:張擇裕