時間:2022-12-15 09:33:23
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篇摩擦力教案,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。
1、知識與技能:
知道什么是摩擦力;知道摩擦力的大小跟什么因素有關;知道摩擦的利與弊。
2、過程與方法
通過觀察和實驗,感知摩擦力的存在;通過實驗,探究摩擦力跟物體表面受到的壓力以及接觸面的關系,并使學生嘗試運用實驗、歸納等科學的研究方法研究問題。
3、情感態度與價值觀:
通過探究,使學生體驗到自主合作探究的樂趣,培養學生實事求是的科學態度;通過對知識的應用,使學生認識到物理知識的重要性和對社會的價值。
教學重點:應用增大和減小摩擦的方法解決實際問題
教學難點:設計探究實驗
學習方式:探究式啟發式
二、教學準備
學生實驗材料:彈簧測力計、帶掛鉤的木塊(側面積不同)、鉤碼、玻璃板、毛巾、幾支圓桿鉛筆等。
教學過程:
(一)、創設情境,新課引入
我在上學校的路上拾到了幾個臟兮兮的小玻璃球,老師用水給它們洗干凈了。現在,請兩個同學把玻璃球從容器中請出來。(請兩個同學上臺20秒夾球,但不易夾出)
提出問題:玻璃球為什么不好夾?——學生討論回答:太滑,摩擦力小。
你認為摩擦力是一種什么樣的力?學生用自己的語言敘述摩擦力。
(二)、新課學習
1、認識什么叫摩擦:
關于摩擦力,你了解多少,你還想知道什么?學生回答。
你認為怎樣能產生摩擦力?請同學自己感受摩擦力是一種什么樣的力,設計一個簡單的實驗感受摩擦力,并體會摩擦力是幫助物體運動還是阻礙物體運動?
學生設計實驗并實踐感受:學生將手掌放在桌面滑動,腳在地板上來回擦動等。并請學生回答。
總結:我們的手、腳運動時受到阻礙的現象叫摩擦現象,這種阻礙物體運動的力叫摩擦力。
想一想,在日常生活的哪些現象中存在摩擦的作用?這些摩擦中哪些是有害的?哪些是有益的?學生思考回答。
顯然,我們需要增大有益摩擦,
教學設計
減小有害摩擦,為此,需要測量摩擦力的大小,探究改變摩擦力的方法。
2、探究摩擦力的大小與什么有關:
你認為摩擦力的大小與什么有關?請同學們大膽猜想。
(1)學生預測。
(2)教師點撥:如何測量摩擦力的大小?請同學們閱讀課本內容,注意實驗過程中要勻速拉動木塊,并思考:若要證明摩擦力大小與壓力的關系,哪些條件應該是相同的?哪些條件是可以變化的?想好以后,如果你需要什么材料,而桌子上沒有的,可以由組長上前面來拿需要的材料。
(教師提示學生控制變量的方法)
(3)各組學生分別匯報準備進行的實驗方法。
(4)學生以組為單位,安排好每個人的實驗分工。
(5)學生按照所設計的方法進行實驗,教師巡視指導。
(6)學生反饋實驗現象,并說明原因。
教師總結,并板書。
3、了解摩擦力的存在和應用,討論增大有益摩擦、減小有害摩擦的方法:生活中哪些地方存在摩擦?學生討論,提出問題并回答。
例:人走路a、哪里存在摩擦?b、想象:如果沒有摩擦走路是什么樣子?c、鞋底為什么有凸凹不平的花紋
例:汽車在冰面上打滑a汽車出現了什么情況?為什么?b、怎樣解決?(撒鹽、木屑、煤渣等)c、輪胎上為什么有花紋?
例:滑雪比賽a、滑雪時板與雪間的摩擦有害還是有益?b、怎樣減小摩擦力?
摩擦有時有利,有時有害。因此有時我們要增大摩擦,有時又要想辦法減小摩擦。從理論上看該如何增大摩擦?又如何減小摩擦?
學生回答老師總結并板書。(略)
4、研究自行車上的摩擦:
通過今天的學習,你們對自行車上的摩擦了解了多少,請同學們分小組討論,比一比,賽一賽,看那一組知道的最多。(從教室外搬進一輛自行車)。
學生對自行車指指點點,討論非常熱烈。
5、知識的拓展。
由于摩擦,限制了交通工具的速度,若要提速,你能想出什么方法嗎?
學生回答。
介紹水翼船、氣墊船、磁懸浮列車。
三、布置作業
科學論文:沒有摩擦的世界
查閱資料,了解氣墊船、磁懸浮列車是如何減少摩擦的。
課后反思:
本節課利用日常生活中的具體事例來引入新課,以激發學生的學習欲望,體現了從生活走向物理,在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”時,安排了學生猜想、設計實驗、實驗探究、合作交流等教學過程,讓學生經歷探討滑動摩擦力與壓力、接觸面粗糙程度關系的過程。很好地體現了新教材讓學生在體驗知識的形成、發展過程中,主動獲取知識的精神。通過實驗得出摩擦力的有關知識后,注重引導學生運用所學的知識去分析解釋大量生活生產中的摩擦現象,還引入磁懸浮列車、氣墊船等與現代科技聯系很密切的內容。很好地體現了新課程“從生活走向物理,從物理走向社會”的理念。
在教學中教師通過引導學生,讓學生舉出生活中存在摩擦力的例子,進而啟發學生去猜想哪些因素影響了摩擦力,在學生說出他的猜想后,追問他“你為什么要這樣想呢?讓學生認識到猜想要有依據。然后組織學生對自己的猜想進行實驗探究:我們將全班分為幾個小組,分別進行探究實驗,驗證猜想是否正確。接著就是制定計劃和設計實驗。引導學生注意影響滑動摩擦力大小的因素可能不止一個,如果要研究壓力的變化對滑動摩擦力的影響,那我們應如何設計實驗才能知道滑動摩擦力的變化是由這個因素引起的,而不是由其它因素引起的呢?
讓學生進一步熟悉“控制變量法”,并能運用控制變量法設計實驗,找同學把他的設計思路說一說,學生思考后討論、交流,教師參加一個組的實驗設計。完成后找另一個組的同學說出他們的實驗設計,對學生進行適當的引導和點撥。
關鍵詞:初中科學課堂;實驗教學的應用;摩擦的利弊
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2013)13-0087
新課程標準指出:“科學是一門以實驗為基礎的學科,在義務教育階段應讓學生通過觀察、操作、體驗等方式,經歷科學探究過程,構建科學概念,逐步樹立科學的世界觀。”實驗教學有效地通過實驗以直觀和具象的形式呈現給學生,并讓學生自己“動手”、“動腦”、“動心”,把深奧的理論內化為自己的知識,讓我們的學生“學得更快”、“懂得更多”、“用得更好”,可以說實驗教學是科學學科的靈魂。這對教師的基本能力提出了巨大的挑戰,特別是在實驗教學中,科學教師要具有較高的實驗動手、設計能力,能適時、必要、有效地對學生進行實驗指導。
一、實驗教學的概況
作為科學課堂重要的教學方法之一,實驗教學歷來都得到高度重視,尤其是學習一些比較抽象的知識點。例如“力的概念”、“密度的概念”、“比熱”等。傳統的讓學生死記硬背的方法,只會架空這些知識應有的價值,而且這種學習模式無法引起學生的學習興趣。也不能讓學生把深奧的理論內化為自己的知識,特別是在理論知識體系的建構上更是顯得蒼白無力。這是和新課程理念背道而馳的做法,也被廣大教師所摒棄。教師在選擇實驗教學時,必須做好充足的準備,主要是以下三方面的準備:第一方面,做好教案準備,雖然準備教案是教師工作的常規事項,但是實驗教學的教案有它特殊的地方,除了一般的教學目標、過程和方法之外,教師還必須針對可能存在的問題和突況,準備一份事故應急預案;第二方面,做好實驗準備,實驗教學的中心就是實驗,特別是在課堂上的演示實驗更應精心準備,因為這里沒有齊全的配套設施和完整的規章制度,教師應把安全作為第一要務。實驗前教師需自己演練一遍,找出漏洞,以便及時補救,力爭實驗成功;第三方面,做好清潔準備,在課堂完成實驗之后,往往會留下大量的垃圾或廢棄物,教師在準備教案、實驗的基礎上,還要準備好各種清潔工具,保證課堂結束之后,教室能夠恢復整潔的面貌。
二、初中科學課堂中實驗教學的應用
初中科學課堂不能只停留在空談理論的狀態,要想把這門綜合性課程上好,必須在課堂上實踐實驗教學,而且還要把實驗做好。要想做好實驗教學,必須緊密結合我們的新課程理念下新的教學模式,在課堂的重要環節都滲透自主、合作、探究的思想。以浙江教育出版社《科學》七年級下冊第三章第六節《摩擦力》為例,筆者在課堂教學實踐中,作了一些有益的嘗試。
1. 思維引入――摩擦的存在
傳統課堂教學的四步教學法,在現在的課堂教學中仍還具有很大的實用價值,特別是在課堂導入環節,以舊的知識為切入點,運用前后知識的內在聯系,打通關節。這種模式不僅是對前面知識的鞏固,更是讓學生在已有知識的基礎上發現新知識的重要動力。表現在課堂上的實驗教學為例,我們必須把兩者相結合,把課堂導入變為實驗教學的思維引入的路徑。例如,在《摩擦力》教學的新課引入階段――什么是摩擦?對于大多數初一學生來說,這并不是“一加一等于二”那么簡單的數學題。筆者在引入新課時,除以生動形象的例子為先導外,還設計了一個體驗式的小實驗,讓學生感受到摩擦“無處不在”,人們是無法避免的。
這個小實驗的具體操作過程如下:
(1)筆者提前準備了三塊大小、厚度相等的光滑玻璃、毛玻璃、紋路特多玻璃;
(2)請班級中的“小書法家”小A用毛筆先在光滑的玻璃上寫“科學”兩字,請小B同學用秒表記錄所用的時間,教師在黑板上記錄所測時間;
(3)請小A同學繼續在毛玻璃上、紋路特多玻璃上寫字體大小大體相同的“科學”兩字,小B同學和教師重復上述活動。
在實驗過程中,學生們個個情緒高漲,紛紛猜測最后的實驗結果。實驗結果顯示:紋路特多玻璃上寫字化的時間最長,學生都能認識到是由于接觸面的粗糙程度不同造成的。教師也就水到渠成地引入了新課題――摩擦力。這種以實驗的方法導入科學的思維,很好地將學生的積極性調動了起來,教師的主動性也得到了發揮。本來很普通的玻璃現在卻讓我們感受到了摩擦的存在,這種貼近生活的小實驗學生易于接受,也樂于接受,從而顯得彌足珍貴。
2. 自主發現――摩擦的大小
重視學生的“自主發現”,是新理念倡導下的重要形式。教師在引入課堂教學任務之后,一定要放棄自己“生拉硬拽”的觀念,放手學生自己去做實驗,把課堂發展的動力交給學生,讓學生自己學會以“科學的態度,科學的方法,科學的實驗”去構建自己的知識體系。這種嚴格遵照科學教育思想的模式,可以很好地幫助學生去形成科學學科中的理論概念。例如,在學生對摩擦有了初步的形象認識之時,教師應該推動新的教學環節的開展,即把實驗的權力給予學生。為此,筆者設計了“摩擦力大小”的小活動。這個小活動以學生自主發現摩擦的本質為目標。具體操作如下:
學生把雙手的手掌合攏:
第一種方式,先同時向前,再同時向后,沒有摩擦;
第二種方式,一只手掌向前,另一只手掌不動,有摩擦但不大;
第三種方式,再讓一只手掌向后,另一只手掌向前,摩擦力特別大,手里還有熱量產生;
第四種方式,一只手掌向后,另一只手掌不動,摩擦不大。
除了以上四種方式之外,筆者還添加了一個環節,讓學生在手掌抹上水、油、粉筆灰、泥沙再試試,還有就是自己用大小不同的力量擠壓手掌操作。通過這一系列的實驗,學生深刻體會到了摩擦是一種相對力,它的大小受制約于力量的大小和方向,還和接觸面的粗糙程度有關。
3. 小組探究――摩擦的利弊
目前,探究式教學已成了貫徹新課改理念的主旋律,它讓課堂教學煥發出新的活力。這種小組探究必須圍繞科學理論的可變空間展開,探究應該是開放的。例如,在學習“摩擦的利弊”這塊內容時,筆者選擇了以小組合作探究的方式。學生組成四人探究小組(由學習能力強和相對弱的組成),開展以“摩擦的利與弊”為主題的探究活動,(1)每小組學生合作完成彈彈珠、手握水杯的小實驗,要求記錄下實驗中涉及到摩擦的地方;(2)各小組對電動玩具自行車(內裝干電池,閉合開關后也可開動)進行觀察、分析;也可以進行拆卸,重新組裝;請各小組找出自行車涉及摩擦的地方,越多越好。(3)小組成員相互討論,把所有記錄下來的涉及的摩擦進行劃分,哪些是有益的,哪些是有害的?由于大家對彈彈珠、自行車都比較熟悉,都覺得有話可說,課堂氣氛活躍;又由于自行車模型可拆卸,特別是男同學熱情更高。組內成員對一些問題還進行了討論和歸納,最后形成了小組的意見,在班內交流匯報。通過生活中的常見場景,學生體驗到了摩擦的存在,明白了生活中雖然有些摩擦是有害的,但也是必不可少的。
三、反思和體會
學生在實驗教學中進行自主、合作、探究學習,這既是踐行新課改理念的要求,也是《科學》課堂教學的必然選擇。教師要在實驗教學中起好的引領作用,自己必須要對新課程理念有正確的認識和把握。把正確的理念轉變為教學行為,需要靈活運用各種教學策略和方法,這些都沒有現成的公式可以套用,它是教學過程中的一種經驗的積累和反思。這需要教師在實踐中不斷地摸索、完善。
參考文獻:
[1] 時育敏.初中物理實驗教學方法探討[J].思想戰線,2012(36).
作者簡介:作者系本科物理專業畢業,現就職于福建省永安市第一中學副校長,主管教學。
【摘要】“三維目標”是新課程的“獨創”,是新課程推進素質教育的根本體現, 是新課程標準異于原教學大綱的關鍵點,也是這次課程改革的精髓,表現了改革所承擔著的“新期待”。新課程實施已經數年,2006年高考也已過去四年多,但是,目前高中物理概念規律教學現狀卻仍然不容樂觀,2006年高考讓我們回味無窮,可以給我們帶來很多的感想和思考,應該引起我們大家的高度關注。今天借這個機會我把自己的一些不太成熟的反思向各位專家、同行作個匯報,旨在與大家一起共同探討,以便達到拋磚引玉的目的。
【關鍵詞】問題;由來;分析;思考
1 問題的由來
(06全國卷Ⅰ理綜)20.一位質量為m的運動員從下蹲狀態向上起跳,經 時間,身體伸直并剛好離開地面,速度為v。在此過程中,( )
A.地面對他的沖量為mv+mg ,地面對他做的功為 mv
B.地面對他的沖量為mv+mg ,地面對他做的功為零
C.地面對他的沖量為mv,地面對他做的功為 mv
D.地面對他的沖量為mv-mg ,地面對他做的功為零
這是2006年高考全國卷Ⅰ理綜物理的一道選擇題,著重考查考生的理解能力,涉及到沖量、功兩個基本物理概念和動量定理、動能定理兩條基本物理規律。正確的答案是B。而當年不少考生誤選A或C。究其根由即這些考生對以上基本物理概念規律不太理解,甚至出現誤解。
那么,為什么會有如此之多的考生對以上基本物理概念規律,特別是地面對運動員是否做功不太理解,甚至出現誤解呢?
2 問題的分析
例1.跳高運動員從地面起跳后上升到一定的高度,躍過橫桿后落下,為了避免對運動員造成傷害,在運動員落下的地方設置一片沙坑。某運動員質量為60kg,身高1.84m,運動員從距地高度為1.90m的橫桿上落下,設運動員開始下落的初速度為零,他的身體直立落地,落地過程重心下落的高度為1.25m,雙腳在沙坑里陷下去的深度為10cm,忽略他下落過程中受到的空氣阻力,求沙坑對運動員平均阻力的大小。(重力加速度g取10m/s2)
解析:運動員的運動分兩個階段,自由落體運動和雙腳陷入沙坑中的勻減速運動(沙坑對運動員的阻力實際上是變力,所以雙腳陷入沙坑后運動員先做變加速運動后做變減速運動。但是,當把沙坑對運動員的阻力視為不變的平均阻力時,運動員雙腳陷入沙坑中的運動就可以等效為勻減速運動)。
方法一:動力學觀點
設運動員剛落地時速度為v,此過程重心下落h=1.25m,
則由自由落體運動規律:v2=2gh ①
設雙腳陷入沙中受到的平均阻力為f,此過程陷下去的深度h/=0.1m,
則由牛頓第二定律:f-mg=ma ②
由運動學公式:v2= 2ah/ ③
聯立①②③代入數據解得:f=8.1×103N
方法二:功能觀點
【分階段考慮】設運動員剛落地時速度為v,此過程重心下落h=1.25m,
則由動能定理:mgh=12mv 2-0 ①
設雙腳陷入沙中受到的平均阻力為f,此過程陷下去的深度h/=0.1m,
則由動能定理:mgh/-fh/=0-12mv2 ②
聯立①②代入數據解得:f=8.1×103N
【全過程考慮】對全過程,重力做功mg(h+h/),阻力做功-fh/,全過程動能變化量為零,
則由動能定理:mg(h+h/)-fh/=0
代入數據解得:f=8.1×103N
例2.某質量為m的消防隊員在一次消防演習中從平臺上跳下,自由下落H后雙腳觸地,他順勢彎曲雙腿,他的重心又下降了h。忽略他下落過程中受到的空氣阻力,求觸地期間地面對消防員平均作用力的大小。
解析:與上題同理,消防員的運動分兩個階段,自由落體運動和順勢彎曲雙腿的等效勻減速運動。
方法一:動力學觀點
設運動員剛落地時速度為v,此過程重心下落H,
則由自由落體運動規律:v2=2gH ①
設順勢彎曲雙腿受到地面的平均作用力為N,此過程重心又下降了h,
則由牛頓第二定律:N-mg=ma ②
由運動學公式:v2= 2ah ③
聯立①②③代入數據解得:N=mg(H+h)/h
方法二:功能觀點
對全過程,重力做功mg(H+h),地面平均作用力做功-Nh,全過程動能變化量為零,
則由動能定理:mg(H+h)-Nh=0
解得:N=mg(H+h)/h
例3.如圖1所示,平板車放在光滑水平面上,一個人從車的左端加速向右端跑動,設人受到的摩擦力為f,平板車受到的摩擦力為f/,下列說法正確的是( )
A.f、f/均做負功 B.f、f/均做正功
C.f做負功,f/做正功 D.因為是靜摩擦力,f、f/做功均為零
解析:人在跑動過程中,速度增加,人受到的摩擦力對人做正功,同時車后退,車受到的摩擦力對車做正功,故B項正確。
答案:B
表面上看,以上三道例題分析與解答都滴水不漏,可謂“天衣無縫”。但仔細一推敲就不難發現,平常教學中類似這樣的引導才是造成2006年高考不少考生對全國卷Ⅰ理綜第20道物理選擇題錯選的罪魁禍首。注意,這不是危言聳聽!
理由一:物理學中所謂的機械功必須有兩個不可缺少的條件就是作用在物體上的力和物體沿力的方向上發生了位移,這里的“位移”確切地說是指力的作用點沿力的方向對地的位移,在06全國卷Ⅰ理綜第20題中運動員從下蹲狀態向上起跳和例2中消防員彎曲雙腿下蹲雖然重心的高度都發生了變化,但地面對人的作用力作用點對地并沒有位移,所以,地面對人的作用力并沒有做功。
理由二:運動員也好,消防員也罷,都是由肢體的各部分組成的有血有肉的人,本質上都是質點系。而牛頓第二定律告訴我們,對于一個確定的質點系來說,質心的加速度完全取決于質點系所受的合外力,與質點系的內力無關,所以,上面例1、例2中的動力學觀點求解都是成立的。但是,功能觀點告訴我們,對于一個確定的質點系來說,其機械能的變化不僅與重力、彈性力以外的其它外力做功有關,還跟其他內力做功有關。例1中運動員雙腳陷入沙坑后機械能的減少的確是克服沙的阻力做功造成的,所以,方法二用功能關系求解也能成立;而06全國卷Ⅰ理綜第20題中運動員從下蹲狀態向上起跳機械能的增加和例2中消防員彎曲雙腿下蹲機械能的減少都是肢體內力做功實現的(地面對人的作用力都沒有做功),都是體能與機械能、內能之間的相互轉化。顯然,例2中方法二用功能關系求解是不能成立的。
理由三:一對相互作用的靜摩擦力做功的代數和總為零,因為作用力與反作用力總是同時存在、等大反向,而且靜摩擦力總是發生在相對靜止的兩物體接觸面之間,要么兩物體(對地)都靜止,這一對相互作用的靜摩擦力都不做功,總功為零;要么兩物體(對地)在摩擦力的方向上有相同的(分)位移,這一對相互作用的靜摩擦力其中一個做正功,另一個必做等值的負功,總功也為零。而一對相互作用的滑動摩擦力做功的代數和總為負值,共有三種可能情況,第一種可能是一個滑動摩擦力不做功,它的反作用力卻做負功;第二種可能是一個滑動摩擦力做負功,它的反作用力也做負功;第三種可能是相對滑動的兩個物體(對地)朝同一個方向運動,一個滑動摩擦力對落后者做正功,它的反作用力對超前者做更多的負功。難道這眾所周知的結論有問題嗎?如果沒有的話,那么,例3中的分析與解答就一定是錯誤的。那么,錯誤的根本原因究竟在哪里呢?作者只關注人在車上向右加速跑動的過程中,人和車的機械能都增加了這一表象,就認為它是通過人腳與車面之間的相互作用的摩擦力都做正功造成的。所以筆者認為他的這種錯誤應該是被整個物理情景的表象所迷惑、未能看清問題的本質造成的。當人在車上向右加速跑動的過程中,即使人的重心在向右(前)加速移動,人的后腳向左(后)蹬車使車向左(后)加速運動,無論腳底與車面是否有相對滑動(通常情況下應是相對靜止的),摩擦力在腳底上的作用點(對地)都是向左(后)移動的,這個移動方向與對腳的摩擦力方向相反,所以,人受到的摩擦力做負功,而車受到的摩擦力做正功。只是在過程中由于肢體的內力做功才實現了人的體能向人和車的機械能的轉化。
3 引發的思考
通過對上述案例的探討與分析,對物理概念規律的教學,可以引發一些思考:
第一、上述案例由于教師自身對一些概念規律的理解不到位,或是當學生對一些概念規律理解出現片面性甚至錯誤時不能及時給予指出糾正,日積月累勢必出現像不少考生在2006年全國卷Ⅰ理綜考試中痛失6分造成終身遺憾的尷尬局面。所以,在新課程背景下,我們在物理概念規律的教學中更要注重對概念規律的探究活動和建構過程,讓學生在探究活動中逐漸了解概念引入的目的意義、規律的來龍去脈,在建構過程中更深刻地領會概念的內涵外延、規律的成立條件和適用范圍。
第二、注重物理概念規律的建構過程。概念規律教學更要注重探究活動。要辯證地看待物理結論的“記憶性法則”。要重視學生質疑,開啟學生的思維之門。即使教師對學生所提出的一些問題不甚明了,既不能敷衍了事,也不要輕易扼殺學生的求知欲,而應鼓勵學生,老師愿意同他們繼續探究,以進一步激發學生的探究欲望并培養學生的創新精神。
第三、教師是探究性教學的引導者、組織者和參與者。這里首先要當好引導者,要求我們每一位教師都要刻苦學習鉆研,要有批判地汲取各種參考資料所介紹的知識內容和經驗方法,切忌人云亦云,努力做到居高臨下。否則,一旦指導錯誤,日久天長,就真的誤人子弟。
己所不“濟”,“怎”施于人?物理教學的科學品位又從何說起?
所以,要全面提升高中物理概念規律教學效益,首先要提升教師自身的專業素養,而教師專業發展離不開實踐與反思、交流與合作、引領與創新這三個要素。
第四、做好教學反思,堅持與時俱進。反思被廣泛地看作教師專業發展的決定性因素。葉瀾教授說:一個教師寫一輩子教案不一定成為名師,如果一個教師寫三年的反思,有可能成為名師。
教學反思是一種有益的思維創造和再學習活動,反思的過程必然是內省的、隱含的研究過程,它離不開自主、理智的思考和批判性的態度,有時甚至需要其他老師的幫助與合作來探求改進教學。
關鍵詞:物理實驗 教學 探究式思考
一、新課標下物理探究式教學的必要性
《全日制義務教育物理課程標準(實驗稿)》提出了面向全體初中學生的基本學習要求,特別指出的是注重學生全面發展,注重科學探究,提倡教學方式的多樣化。從生活走向物理,從物理走向社會等。這些都要物理教師在教學工作中重視探究性教學。只有突出探究式教學,才能使學生保持對自然界的好奇心。發展的科學的探索興趣,在了解和認識自然的過程中有滿足感及興奮感。使學生養成良好的思維習慣。在解決或作決定時能嘗試運用科學原理和科學研究方法,能使學生具有創新意識,能獨立思考。以提高學生的科學素質。
二、物理探究式教學中教師作用
開展物理探究式教學中必須堅持教師的主導作用,充分發揮學生主體的主觀能動性和積極性。教師對學生的整個探究過程進行控制和指導。
探究性教學活動中充分發揮學生主體地位,要求學生積極參與自主實踐,那么教師在探究性教學中如何定位呢?概括說,教師應當幕后指揮角色或叫導演,其關鍵作用是“要精心策劃,積極引導,有效指導。”在活動內容上要指導學生創設發現問題的情境,幫助學生找到適合自己的探究課題,幫助學生找到適合自己的學習方式和探究方式。在教師的悉心指導下,使學生人人都有充分參與機會。
筆者就初中物理探究性學習過程中復合主體的互動,探究性教學中的利弊的辯證互化等問題進行一些實踐和反思,并提出粗淺的意見,以就教于同行。
1.設計問題情境,便于提出問題,引發思考。
亞里士多德曾說:“人的思想是從疑問開始的。“教師設置問題情境,使問題具備目的性,難易適度,啟發性。目的性是指問題是針對一定教學目標提出來。目標是設問的方向,依據也是問題價值所在。教師的問題,使學生注意力迅速集中到待定事物,現象上來,引起學生思考,激發學生探求欲望,學生想弄清楚或力圖說明此事物現象。例如檢驗平面鏡成像和物體相對于鏡面是否對稱時,一學生在拿起平面鏡在蠟燭前移動,發現平面鏡移動(開始并不是有意的)時,鏡中像也發生了移動,而且移動的方向與平面鏡正好相同,運用數學中軸對稱的知識,便得出物像相對于平面鏡對稱的結論;
2.鼓勵學生大膽猜想,引導合理猜想。
學生的猜想是解決問題的偵察兵,是科學認識問題的必經之路。在教師鼓勵下,使同學們根據自己經驗和知識都能作出試探性釋。逐步培養全體學生回答問題的興趣和能力。例如,以“鐘擺的擺動時間由什么決定”為例先出示一個擺鐘,讓學生思考:如果這個擺鐘不準確,你將怎么辦?學生根據自己的知識可能說出:改變擺長、改變擺錘重、改變擺動的角度等。
3.設計方案,實施方案,驗證方案。
根據學生提出的有意義猜想制定探究方案,幫助和引導學生設計第一,準備什么器材。第二,制定操作步驟。第三,提醒同學操作中注意事項。第四,明確探究中關注點應記錄的數據。例如,以“鐘擺的擺動時間由什么決定”為例,可先提出如下問題讓學生討論:(1)如何對具體的實物(鐘擺)進行簡化?(2)此實驗中需測哪些物理量?還需哪些實驗器材?(3)如何研究擺動時間長短與擺重的關系?如何研究擺動時間長短與擺長的關系?如何研究擺動時間長短與擺長的關系?
4.分析實驗現象和數據,參與學生討論,歸納結論。
古人早指出“獨學而無友,則孤陋寡聞。”針對實驗現象和數據,教師與學生,學生與學生之間意見交換,經驗共享,言語交流以求得共同理解和問題解決的活動。
比如,在靜摩擦力時,學生對靜摩擦力的方向難以理解。我順手拿起梳頭,一手把它按在桌子上,另一只手沿水平方向拉,讓它保持一種運動趨勢(仍然靜止)。只見梳頭上的“齒”向另一方向彎曲。這一下子將運動趨勢和靜摩擦力的方向直觀形象地展現面前,讓學生對“靜摩擦力”有了更為深刻而準確的認識。這種教學靈感稍縱即逝,因此要及時記入教學后記,更好地為以后的教學服務。
5.適度引申,反思,培養科學精神。
對探究過程的反思是探究性教學中不可缺少的一個必要環節。既是對整個探究過程總結,又是為下次探究積累經驗,促進探究過程的改進。
三、物理探究性教學中思考
1.物理探究性教學重在培養良好的學習習慣。
葉圣陶先生曾指出:什么是教育,簡單一句話,就是要培養良好的習慣,教師在探究性教學別注意培養學生良好探究性解決問題良好的學習品質。”如培養學生積極參與習慣,培養傾聽的習慣。培養善于肯定別人優點,也敢于質疑的習慣,培養實驗是檢驗真理唯一標準品質,培養良好的組織紀律性。
2.進一步深化學業評價改革。
根據教育部基礎教育課程改革綱要精神,我們需要轉變過去評價就是考試,就是為了得分,今天的教育工作者尤其是基礎教育工作者,應是比較理性,比較長遠觀點的人群。基礎教育是我下一個,倆個十年培養人才資源的人。基礎教育優先發展,適度超前。物理的探究性教學的評價中應更要評價過程與方法,情感態度價值觀。
3.物理教師應重視教學反思。
物理教學教學反思課后記載課后記載,并不是非前瞻的、預設的、全面的教學計劃,而是后顧的、生成的、精要的文本小結。從時間的關系上看,課后記載是寫在“課后”而不是“課前”;從形成機制上看,課后記載不是教師置身書齋時對教學設計和學習狀況的“理想”設定,而是對教學現象的“現實”回顧與反思,及時生成的小結性文本;從內容的完整性上看,課后記載未必是對教學設計和整個教學過程的全面包容和覆蓋,而是對某個教學步驟、教法技巧、教學靈感、創新突破、課堂反應甚至個別學生學習表現的“點滴”描述和反思。
一、課后記載是教學反思的重要手段
著名的教育家葉瀾教授說:“一個老師寫一輩子教案不一定成為名師,如果一位老師寫3年的反思有可能成為名師”。美國學者波斯納認為,教師的成長=經驗+反思。教學反思是中小學教師實現專業成長的必由之路。可見,教學反思應成為教師的一種習慣、常態和興趣,“寫”教學反思更顯得尤其重要。“傳統型”教師是知識的權威、教學的中心和話語的霸主,在教學中比較注意知識的積累、經驗的應用和單向的傳授,忽略了課堂教學的生成、學生人格的尊重、學習潛能的開發和創新意識的培養,這顯然無法適應現代課程改革的發展要求。教師要實現由“知識型”“經驗型”“預設型”“教學型”向“能力型”“開發型”“生成型”“專家型”教師轉變,需要從我做起,不斷反思自己日常的教學策略、教學行為和教學過程,尋找自我求成的突破口、著力點,將自己打造成一個強有力的專業“能手”。教學貴在有疑問,小疑問則小進步,大疑問則大進步。如果能將最新的、最有效的、最富有生命力的反思結果以課后記載形式記錄下來,將會極大地方便物理教師隨時查詢、學習和借鑒,其重要價值可見一斑。
二、恰當“切入”是課后記載的最佳配方
教學反思的“切入點”不同,課后記載的內容也有所差異。目前,人們對課后記載內容的看法不一,仁智各見,但以下四個方面應當成為課后記載的首選內容。
1.記載值得反思的教學環節
課后記載要有針對性地反思教學進程的各個環節。對教學進程的針對性分析,特指對有反思價值的某個(或少數幾個)教學環節的精心考慮,而不是對所有教學階段都“眉毛胡子一把抓”式的全程式記錄。課后記載重點分析收到較好效果和存在明顯缺陷的階段,其價值在于分析并尋找成與敗、得與失的原因,不斷歸納出避免教學失敗的方法,及時總結出獲取教學成功的規律。比如,在“杠桿的平衡條件”一節的教學過程中,預先設想同學們應該可以從手推車、蹺蹺板、扁擔等實物中抽象出杠桿,但結果卻出人意料。課后,經過調查發現,原來是因為現在的學生更多地為繁重的學習任務所束縛,幾乎沒有時間去體驗生活、了解生活、放飛夢想。于是,在課后記載中提醒自己,下一次上這節課時,請同學們回家后以適當的方式對手推車、蹺蹺板、扁擔等一些實物作初步了解,為本課的順利教學事先做好鋪墊。
2.記載新穎獨特的見解疑問
學生的成長環境、生活閱歷和認知水平存在著較大的差異。例如,在農村成長的孩子和在城市成長的孩子,由于成長環境、生活閱歷和認知水平的不同,對同一問題會產生各不相同的出人意料的新見解、新疑惑。如果能將這些“未預約的精彩”及時記錄在案并加以認真分析,這不但是對教學經驗的豐富,更是對思考角度的轉換和思維習慣的完善。另外,當面對來自學生的新見解新疑惑時,即使我們當時難以應對,也都應真實地記錄下來。因為學生在學習中遇到的新見解新疑惑十有八九就是這節課的教學重點和難點。就算是在學習中最終被判定為錯誤也應“訴諸筆端”,因為錯誤本身往往蘊含著更深層次的東西,錯誤其實也是一種美麗!例如,在講解“功”一節時,有學生認為“功為負,物體就后退”。持有該觀點的學生,主要是對功的物理意義理解不到位。在課后記載中認真地總結這一現象的解決辦法:功為負,表示力的方向與物體運動方向(即速度方向)相反;而在熱力學第一定律中,功為負,則表示系統對外做功。
3.記載稍縱即逝的教學靈感
教學靈感在教學中的重要價值是毋庸置疑的,但由于是在復雜思維處于高度興奮的“激蕩”狀態時產生的,所以具有隨機性、瞬時性、迸發性的特點,若不及時對其加以記錄,將會很快被遺忘。比如,在學習靜摩擦力時,學生對靜摩擦力的方向難以理解,教師順手拿起黑板擦,一手把它按在桌子上,另一只手沿水平方向拉,但讓它保持一種仍然靜止的運動趨勢。只見黑板上的毛向另一方向彎曲。這一下子將運動趨勢和靜摩擦力的方向直觀形象地展現于學生面前,讓學生對“靜摩擦力”有了更為深刻的認識。這種教學靈感稍縱即逝,因此要及時記入課后記載,更好地為以后的教學服務。
4.記載別開生面的創新突破
無論是教學理念的一次更新,教材使用的一次突破,還是教學手段的一次嘗試,討論方式的一次遽變,檢測方法的一次創新,這些都可能成為課后記載的珍稀資源。比如,自己有時也抱怨教材知識點多、涉及面廣、理論性強,實在不好教。但細細想來,教學不是“教教材”,而是“用教材教”。例如,在教授“牛頓第一定律”時,為了讓學生體驗到宇宙間是否有“不受力”的物體,教師精心設計教學引導,一開始就提出一個懸念:能否讓拋出的物體永遠不落地?同學們思維活躍,大膽發言:如果向上拋出去的物體,速度越大,上升的高度越高,當速度大到一定的程度,物體飛到太空以外,就回不來了。顯然,通過這種別開生面的教學引導,激發學生的學習興趣,引導學生發散思維,在相互討論中使問題更加清晰化、明朗化,最終讓大家獲得了正確的知識。
教學反思是課后記載的“生命旋律”,雖簡約卻不簡單。教學反思是對自己的教學予以肯定,同時又是同自己“過不去”,挑自己的刺,使自己的教學更完美。教學反思可以寫出自己在教育教學中的成功點、失敗點、創新點,也可以從學生的角度反思自己的教育教學行為。課后記載實現了現實中的“我”和思想中的“我”的親密而精彩的對話。課后記載使教師欣賞教學中的“點滴”精彩,這將在豐富教學經驗、提高教學水平和促進專業成長等方面發揮獨特的作用。
參考文獻:
【摘 要】高中地理新課程改革對地理教師提出了新的要求,即要求地理教師注重自身的專業發展,重視自身綜合性的培養,為培養全面發展的學生努力。文章通過列舉課堂教學過程中學生發問的實例,對地理教師的專業成長提出了幾點反思與建議。
關鍵詞 發問;專業成長;地理教師
中圖分類號:G633.55 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2015)06-0061-02
站在三尺講臺,與一雙雙充滿求知欲望的眼神碰撞,心情是澎湃的,神情是亢奮的,有種“指點江山、揮斥方遒”的氣勢——這是筆者未走上但即將走上講臺時的憧憬。其實這種憧憬一開始就沒有樹立正確的教學觀,教師不是教學的主角,不可唯我獨尊,搞一言堂,教學是一個雙向活動,包括教師的“教”與學生的“學”。新課程理念一直強調在教學過程中發揮學生的主體性作用,變“以教為中心”為“以學為中心”,即打破傳統的以講授、灌輸為主的教學方式,讓學生主動參與到教學活動中,真正讓學生成為學習的主人。至于怎樣才能發揮學生的主體性作用,這就需要教師在教學實踐過程中根據學生學情做策略性探究實驗,并不斷進行反思、總結。筆者通過對失敗的教學活動進行反思,調整教學策略,注重課堂教學的激趣引導,構建輕松、民主的課堂氛圍,在此后的教學過程中,不斷發現學生在課堂上制造出的驚喜,即在地理學習過程中學會了思考、質疑,能自主地探究地理問題。
一、學生的質疑
1.學科聯系式發問。地理學科是兼具自然與社會雙重屬性的綜合性學科,中學地理教學內容涉及語文、數學、物理、化學、生物、歷史等各個學科的知識點,尤其是地理必修1模塊的自然地理內容,涉及到的數理方面的知識很多,學生要從初中簡單的地理現象的認識上升到抽象的地理規律及原理的認識,難度比較大,筆者在本模塊的教學中經常遇到學生的學科發散性發問。
在三個假設情境下,即考慮:①地球表面是均勻的;②太陽永遠直射赤道;③在地球自轉的條件下,全球的大氣不是在做簡單的單圈環流運動,而是形成三圈環流,使近地面形成7個氣壓帶和6個風帶。對該內容的講解,筆者認為應該可以加深學生對氣壓帶和風帶氣流運動形式的認知,因此,在課堂上引導學生思考:“如果用相同的氫氣球在不同的氣壓帶進行施放,上升最快的地區是哪個緯度地區?”學生通過剛學的知識很快排除了極地高氣壓帶和副熱帶高氣壓帶,但對于赤道低氣壓帶和副極地低氣壓帶的選擇,大多數學生憑直覺認為應該是赤道低氣壓帶上升最快,原因是受熱最多。顯而易見,學生對兩個低氣壓的形成已經有所掌握,即一個是熱力原因一個是動力原因。為了加深學生對熱力因素的理解,筆者結合學生配套的陽光課堂練習冊P36中的“北半球氣壓帶、風帶剖面圖”進行了分析。
此注引起了學生的關注,筆者進一步解說對流層的高度主要取決于該緯度地區受熱氣流上升的最大高度。這時,一個學生對此提出了質疑:“老師,赤道地區不是地心引力最大嗎?地心引力最大難道不會對氣流的上升起到阻礙作用?”筆者:“你問題提得很好,一是你認識到氣流的垂直運動不但受熱力因素影響,也受動力因素影響;二是你懂得活學活用,將剛學習的物理知識運用到地理學科中來,大家鼓掌鼓勵一下。”該學生雖然對地心引力的知識存在錯誤的認識,但筆者首先對其發散性思維予以鼓勵,以激發其思考的積極性。然后再指出他的誤區,即地心引力是赤道地區較小,兩極地區較大,對該部分物理知識再為他們進行簡單說明,同時引用“地球重力偷魚”的故事加深學生對地心引力的形象認知,指出熱力因素對流層的高度影響最大。
2.知識前后銜接式發問。教師都希望學生遇到問題時先進行思考,并聯系所學過的相關知識嘗試解決問題,或者能夠“觸類旁通”、“舉一反三”,有效地把學習從一個問題遷移到另一個問題,這樣有利于學生構建完整的知識體系。
多數教師在講解熱力環流的基本原理時,都會適當結合日常生活實例,如海陸風、山谷風、城市風的形成,以加深學生對這一原理的認知。筆者在引導學生思考城市和郊區的受熱狀況時,發現多數學生對于城市地區頻繁的人類活動,如汽車行駛中燃燒放出帶有大量熱量的尾氣,鋼筋水泥等建筑材料鑄就的“城市森林”的吸熱使城市氣溫明顯高于郊區的地理現象都能理解,但一個學生卻提出這樣的問題:“老師,在大氣的受熱過程中,地面對太陽輻射有吸收的作用但也有反射的作用,因為城市硬化面的反射率大于綠地對太陽輻射的反射率,這樣對城市白天的氣溫有沒有起到降低作用?夜晚的時候,鋼筋水泥等建筑材料的散熱也來得快,城市風是否與海陸風一樣有晝夜風向的變化?”對于該生的提問,筆者對他能聯系前面所學的大氣受熱知識提出質疑表示欣賞與鼓勵,這個問題也暴露了教師“地面對太陽輻射的吸收和反射作用”的知識點沒有講解透徹。對此,筆者之后對此部分內容的講解中,就結合一些地理數據來說明問題,即視進入地球的太陽輻射量為100%,進入地球大氣層能被地面吸收的占47%,而被地面和大氣反射回宇宙空間的占34%,即強調吸收的作用大于反射作用。
3.聯系生活實際式發問。地理和人們的日常生活密切相關,經過初中地理知識的學習,知道何為地理現象,也對生活中為什么會出現這種地理現象提出質疑。教師在講解風的形成過程中,講到近地面風的形成涉及水平氣壓梯度力、地轉偏向力、摩擦力三種力的作用,其中,影響風力大小的是水平氣壓梯度力和摩擦力。一般而言,水平氣壓梯度力越大,風力就越大,摩擦力與空氣密度和地面粗糙程度有關,摩擦力越大,風力就越小。這時,一個學生提出疑問:“老師,冬天的時候我們站在教室門口,風比較大,是不是受教室內外氣壓梯度的作用,同時教室門沒關,對風起不到阻礙作用,算是與摩擦力小有關嗎?”《普通高中地理課程標準》提出要引導學生聯系身邊的生活實際發現地理問題,解決地理問題,該學生在教師總結三個力對風的作用后,立馬結合生活實際提出疑問,這是非常值得表揚的。為此,筆者在對其所提出問題進行講解的基礎上,再適當地引導他們思考、總結、歸納影響風力大小的因素除了水平氣壓梯度力和摩擦力外,還有距離風源地的遠近及受地形影響形成的風的“狹管”效應,可以起到進一步的激趣啟發作用。
在自然地理教學中,學生發問的類似例子很多,諸如“亞歐大陸西岸為什么沒有形成季風氣候?”“為什么地震波遇到軟流層時橫波沒有消失?”“極鋒中,極地高氣壓流出來的冷氣流與暖氣團相遇后去哪里了?”等等,這些問題有些是教師備課時所沒有考慮到的問題,經學生提出質疑,對教師的專業成長有很大幫助。
二、教師的反思
《禮記·學記》有載:“學然后知不足,教然后知困。知不足,然后能自反也;知困,然后能自強也。故曰教學相長也。”“教學相長”闡述了教與學的辯證關系,強調了實踐的重要性,即教師的“教”和學生的“學”兩方面相互影響,相互促進,共同得到提高。在長期的教學實踐活動中,筆者明白了“教學相長”的真正內涵,同時也對地理課堂學生的發散性思維發問提出以下幾點反思后的建議:
1.增強自身的專業知識。蘇霍姆林斯基說過,“學生眼里的教師應該是一位聰明、博學、善于思考、熱愛知識的人。”要做一名讓學生信服的教師,教師自身要具備過硬的專業知識,尤其是綜合性、區域性較強的地理學科教師。即地理教師一要具有較強的地理學科知識、直接支持和維持教學的地理課程與教學論知識;二要具備作為教學必要條件的教育學、心理學知識以及相關的其他領域的知識;三還要豐富自身一些當代的科學和人文方面的知識。只有在地理教學活動中將這些知識融會貫通、巧妙結合,才能吸引學生的注意力,激發他們的地理求知欲望,讓學生愛學地理。
《普通高中地理課程標準》要求“滿足學生不同的地理學習需要”,地理教師開展地理教學要根據學生的具體學情進行策略性教學,一些學生側重科學的地理,具有自我探索意向;一些學生側重生活的地理,喜歡學習對生活有用的地理;一些學生側重文化的地理,喜歡提高自身的文化素養。地理的綜合性特征都能滿足不同學生的地理學習需要,關鍵在于教師要博學多才,面對不同學生的發問都能做到從容應對。
2.需提高自身的教學技能。根據地理課堂教學的整個過程,教學技能可分解為導入技能、提問技能、演示技能、板圖板書技能、組織技能、講解技能、強化技能等。學生在地理課堂中對教師的發問說明他們有參與到教學活動過程中,并進行了積極思考,這種學習習慣應該予以表揚并加以培養。愛因斯坦說過,“提出一個問題遠比解決一個問題重要。”這就要求地理教師在教學活動中應優化提問策略,根據特定教學環節設置有效提問,一步步引導學生發現地理問題,思考地理問題,解決地理問題。《普通高中地理課程標準》要求“重視對地理問題的探究”,所以地理教師要注重提問質量,同時還要培養學生的提問能力,即鼓勵學生提出問題,創設情境讓學生想問,注重思維過程讓學生會問,由此讓學生會學地理。
3.需反思自身的教學實踐。美國心理學家波斯納認為,沒有反思的經驗是狹隘的經驗,最多只能是膚淺的知識。他提出了教師成長的公式:成長=經驗+反思。華東師大葉讕教授也認為,一個教師寫一輩子教案不一定成為名師,如果一個教師堅持寫三年的教學隨筆就有可能成為名師,可見,一個優秀教師的成長過程離不開不斷的教學反思。教師在教學反思過程中要牢記自己的不足,同時也要記住自己教學的閃光點,在課堂教學中珍視與學生的互動,捕捉學生的思維漏洞或創造性思維拓寬教師的教學思路,從而實現教學相長。
學生在課堂中積極主動地發問,是教師一筆寶貴的財富,教師應當注意保護和滿足學生的好奇心和求知欲,妥善地解決他們心中的疑問,并以學生的疑問為突破口,捕捉學生“智慧的火花”與“靈感”,及時給予鼓勵和肯定,以此推動學生不斷發現新問題,使學生勇于質疑,善于質疑,樹立“不惟書,不惟上”的探求精神,教師自身也要加強自身的修養,促進自己專業知識與技能的發展。
參考文獻:
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關鍵詞: 初中物理教學 物理實驗 環節
初中物理是學生接觸物理學的開始,但抽象的課堂傳授致使學生對學習失去興趣,因此實驗教學對于物理教學來說至關重要。它不僅能培養學生的觀察、動手和分析的能力,而且對開發學生的智力,發展學生思維,提高學生的學習興趣,都起到積極的作用。作為一名基層的物理教師,我深感教師在傳授學生物理知識的過程中,如果能做到正確演示實驗或指導學生實驗,對學生掌握知識、運用知識就可以起著舉足輕重的作用,同時還能激發學生的求知欲望,培養學生嚴謹、求實的科學態度,所以實驗教學是物理教學中一個必不可少而且相當重要的環節。現就我在教學中所領悟的點滴總結如下。
一、準備充分
實驗作為一種教學手段,是教師備課的重要內容和環節,需要教師認真研究和準備。教師應將實驗教案從物理課時教案中分離出來。在實驗教案中,教師應該詳備學生在實驗過程中容易出現的問題等。教師還應該在實驗教案中詳備出“實驗探究目的、實驗探究猜想、實驗探究設計(包括實驗器材、實驗原理圖、實驗原理、實驗步驟)、實驗探究數據的收集與統計表的設計、實驗論證、實驗結論等六大環節”。并且,不是寫在紙面上,而是每個實驗都要親自預做實驗,對實驗過程中所產生的現象做到心中有數,才能實現“探究”。這是我從事多年初中物理實驗教學,又經過近幾年來對新課程改革的初中物理實驗教材的探索得出的經驗。
二、規范操作
老師是學生的榜樣,老師的一言一行都會影響學生對實驗的態度。每一種儀器,都有它的使用規則和要求,我們應嚴格地按照它的規則要求進行操作。如在用電壓表測量電路中的電壓時,電壓表應與此同時被測部分并聯,要保證電流必須從電壓表的正極流入負極流出,被測電壓不超過電壓表的量程。(在不能確定的情況下,可以采用點觸或試觸的辦法)。又如在觀察水的沸騰實驗時,應特別注意酒精燈的正確使用。酒精燈作為一種加熱工具,它的構造限定了它的使用方法,不允許直接用酒精燈去引燃另一盞酒精燈,使用完以后,不能用嘴巴吹滅酒精燈,而應用燈帽蓋滅。如果操作不當或不慎,就會使灑出的酒精燃燒,不可用水澆(因為酒精的密度小于水的密度,燃燒著的酒精易漂浮在水面上,隨水流動,容易發生火災),而宜用濕布蓋滅。無論是分組實驗還是演示實驗,對每種器材都要正確操作,給學生良好的示范。
三、正確分析
由于操作者不同,實驗器材不同,操作方法不同等因素的影響,對于記錄的數據,可能導致同一實驗產生不同的結果,因此,應及時加以分析,幫助學生分析哪些是錯誤導致的結果,哪些是誤差造成的原因,與學生共同探求對實驗器材和實驗方法的改進,進一步激發學生學習興趣,拓寬思維。例如:在做動滑輪可以省一半力的實驗時,實驗的結果與理論的數值往往存在較大偏差,我們應幫助學生分析,這并不是錯誤實驗的原因,而是由于滑輪自重和摩擦力存在導致的結果,為了使實驗結果更趨于理想,我們應想辦法,盡可能地減少摩擦和滑輪自重與物重的比例。
四、合理歸納
初中學生由于缺乏抽象思維和邏輯思維能力,往往不善于歸納或不完全歸納,用不完全歸納得出的結論不一定正確,只有完全歸納得出的結論才一定正確。例如:在牛頓第一定律的探究實驗中,學生總是認為,滑塊最終是要停下來的,他們往往跳不出生活中的這種事實,進行不完全歸納。這時就要求教師進行完全歸納,才可能得出完整的物理規律,因此在課堂上要及時地抓住學生的思路行為,把實驗課上到位,得到正確的實驗結論。
五、多媒體輔助實驗教學
部分物理演示實驗可見度小,演示效果不佳,很難突破教學難點和重點。尤其是后排的學生很難看清實驗操作的方法和發生的現象,影響學生情緒,也影響了實驗教學的效果。借助多媒體輔助實驗教學使學生容易理解和接受。在“牛頓第一定律”的演示實驗中,演示在三種情況下(平面上鋪毛巾、白布、木板),同一輛小車保持從同一高度由靜止開始下滑,觀察小車在三種不同物體表面上的運動情況。實驗演示效果并不理想,只是從生活經驗中得到結論。把它制成CAI課件,學生非常直觀地看到了平面越光滑,小車在水平面上滑行得越遠。在此基礎上,學生很容易理解牛頓第一定律所說的“一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止或勻速直線運動狀態”。
將實驗指導,規范的操作方法制成CAI課件,這樣就把實驗過程清楚地顯示出來,優化了實驗操作步驟的講解,使學生對操作步驟和方法及操作要領獲得深刻印象,在操作的同時,對照投影內容及時調查,較好地解決了用大量時間講解實驗步驟的問題。學生有充足的時間動手操作,同時教師也有時間深入到學生中作指導,提高實驗的成功率。
六、完善的結束
實驗器材的適當選取,實驗過程的正確操作,實驗數據的準確讀取、記錄和分析,并不意味著實驗的完整結束。實驗后器材的歸類、整理是各類實驗的掃尾工作,也是一個不可忽視的工作,它不僅是器材的整理歸類,還是對剛做過的實驗的再次復習,能使學生樹立對待實驗的科學態度。
1 準備應用“變易學習法”
變易理論指出,教師在上課之前,就需要根據自己的教學經驗,結合前測和學前訪談,了解學生對學習內容的不同理解(V1),偵測和確認學生學習的難點.為此我們設計了一份關于牛頓第三定律的前測試卷,試題的來源主要是各省市質檢卷和高考試卷,偵測范圍為高一年級的12個教學平行班.
試卷的得分統計及對部分學生的訪談結果表明,在初中階段,學生已經對牛頓三大運動定律有了定性的了解,進入高一之后則進一步深入學習了直線運動公式及牛頓第一、第二兩條定律.學生已經能夠初步掌握單個物體受力和運動狀態變化的關系,并能對相關物理量進行計算.但是他們對物體間的相互作用還處于定性了解的階段,在實際運用中無法利用牛頓第二定律和牛頓第三定律解決多個物體相互作用情景下的實際問題.
以前測第10題為例:
如圖1所示,在等臂托盤天平兩盤中,一盤放著一個質量為m的物體,另一盤放著電磁鐵和鐵塊,天平平衡.當電磁鐵接通的瞬間,鐵塊被吸引而離開盤底,則鐵塊未到達電磁鐵而加速上升的過程中,天平右盤會上升還是下降嗎?試分析?
學生在該題的得分基本為0,但與分數相比,我們更關注的是學生對此題的認知程度.在前測試卷上,學生被要求將對該題的思路寫出來,同時結合前測后對不同類型學生的訪談,歸納出了三種不同層次的認知水平:
(1)鐵塊從盤底上升之后即脫離了左側系統,因此左側失去一部分質量變輕,右盤下降.
(2)鐵塊從盤底上升后仍然和磁體之間有相互吸引,天平仍平衡.
(3)鐵塊從盤底上升后對電磁鐵有向下的拉力且更大,左側下降右盤上升.
第一種認知表明學生并未認識到物體間相互作用,第二種則是認識到物體間存在相互作用但未能用牛頓第二定律進一步分析其變化,第三種則表明學生能夠很好的將牛頓第二定律和第三定律結合進行分析解題.測試結果顯示停留在第一種和第二種認知水平上的學生占大多數.
更為有趣的是,我們也找了高二、高三兩個年段的部分中等學生進行了測試和訪談.結果表明這部分學生仍然在這個題目中表現不佳.要找出這種現象的原因,需要反觀傳統的牛頓第三定律教學模式,通過收集牛頓第三定律相關的教學論文和教案,我們所見的教學模式大致有如下四個階段:
第一階段:以學生為主體,教師為學生創設不同的分組實驗體驗,如一對彈簧秤相互作用,固定于小車上的兩個磁鐵,以及教師進行的DIS演示實驗,在此基礎上提出牛頓第三定律.
第二階段:進行階段分析小結,闡述相互作用力的相互性、同時性,同質性.
第三階段:再進一步應用其他例子說明相互作用力與平衡力的異同.
第四階段:最后利用課堂練習進行檢測和鞏固.
資料顯示:雖然課堂結構略有不同,但教師不約而同的將教學重心更多放在作用力的相互性、同時性,同質性以及相互作用力與平衡力的異同等方面.這種教學模式的缺陷在于未能從整體的角度進行牛頓運動定律的教學.在牛頓三大運動定律中,前兩個定律是對單個物體而言,而在自然界中,物體之間總是互相聯系,密不可分的.要全面了解物體的運動規律,就需要研究物體間的相互作用,這也是牛頓第三定律所要揭示的內容.反映在教學過程中,要使學生將受力分析對象從一個物體擴展到多個物體,就要使其能將牛頓三大定律融合為一個有機整體.
教師在前測后的集備交流中,結合自身多年的教學實踐分析了學生在這類題目中出現困難的原因(V2).學生在先前學習經驗中,并沒有明確將牛頓第二定律和牛頓第三定律的應用對象區別開:判斷物體相互作用力之間關系時使用牛頓第三定律,判斷物體運動狀態變化問題時則應該使用牛頓第二定律,這也是我們所確定的牛頓第三定律教學的關鍵特征.
2 針對關鍵特征的教學設計
在設計改進教案之時,參與集備的教師在如何處理學習內容上便有了不同的意見(V2).一個典型的憂慮即是當改變已有成熟的教學模式,采用“變易理論”進行指導對教學設計進行改進之后,相對于接受傳統教學的學生,改進班學生是否會在知識的掌握和應用上出現落后情況.而最大的憂慮則是如何跨越理論和實踐的“鴻溝”進行突破和創新,為此在進行教學研究的過程中,需要專家的參與和指導.一個課堂學習研究小組的成員來自兩方面:其一來自一線教師;其二是來自專業機構的研究員,如學科教學專家和課堂學習研究的專家.
綜合幾次課前集備討論的結果,改進版的教案與傳統教案的最大區別在于創設了單一情境,教學圍繞著該情境不斷展開,課堂之初即提出了一個問題:
有個農夫把馬套上車,準備趕路(圖2),有同學就告訴那個農夫:“馬不可能拉動車的,因為根據牛頓第三定律,馬向前拉車的力與車向后拉馬的力,是一對相互作用力,大小相等,方向相反,所以兩個力相互抵消了,車就不可能前進了.如果車前進了,則說明牛頓第三定律是錯誤的.”
隨后的DIS演示(圖3)則是以兩個儀器分別代表車和馬,據此實驗結果說明相互作用力的相互性、同時性及同質性等特征.并以牛頓第三定律肯定了故事中同學表述中正確的部分:“馬向前拉車的力與車向后拉馬的力,是一對相互作用力,大小相等,方向相反”.
但可以看出,這并沒有解決為什么車會前進的問題,出現這一現象的原因在于學生并沒有關注到隱藏在該情境中新事物的特征.變易理論指出,當某一事物的一些特征出現變動,而其他特征維持不變,則變動的特征便會被辨識到.為使辨識的過程能夠出現,學生必須感到事物正在變動.教師不能強迫學生審辨,但卻可以創造機會,即通過“變易圖式”,引起學生對某些特征的關注,從而審辨到該特征,使它們從背景移到前景.基于此,在應用馬拉車的情境完成作用力反作用力與平衡力的異同教學之后,與傳統教學只是進行問題的講解和分析不同,改進班對最終解決“所以兩個力相互抵消了,車就不可能前進了.如果車前進了,則說明牛頓第三定律是錯誤的”這個情境采用了如下的變易范式(V3):
在馬拉車這一不變的情境中,教師重點分析改變馬的拉力使車分別做加速、勻速和減速運動這一變易范式.在每一種運動中,教師引導學生分析不同運動過程中車的受力情況,并同時對比作用力反作用力之間關系.在教師引導下,學生逐層建構出以下三個結論:
①不同運動過程中,作用力反作用力關系未發生變化,而車的受力情況卻大不相同.
②作用力反作用力由于作用在不同物體上無法抵消,也不能作為車運動狀態是否變化的判斷依據.
③在判斷車的運動狀態時應該將注意力聚焦在車受到的力上.
類似的,也可以讓馬的拉力保持不變,改變車重從而改變車受到的摩擦力.通過這一系列經過系統安排的“變”與“不變”,學生很快就審辨出牛頓第二、第三定律在應用對象上的不同之處.
綜合對比改進教學和傳統教學這兩種模式,最大的區別有兩個:
首先,傳統教學創設了大量不同的實例進行教學,學生的思維在不同的情境中跳轉.這種教學模式注重不同情境間相通的地方,通過對不同實例的分析有利幫助學生理解牛頓第三定律的內在屬性,但較少涉及這些情境中所包含的其他物理規律.改進班的教學設計始終圍繞馬拉車的問題情境,而把其他實例的應用留作了課后練習.這種教學模式注重同一情境內不同的地方,使學生經歷同一事物的不同方面,進而審辨出牛頓第三定律的關鍵特征并使之與其他規律區別開來.
其次,傳統教學在牛頓第二、三定律應用對象上的區別時采取了經驗性的做法,教師在實際課堂中雖然也應用了馬拉車的實例組織學生進行討論,但未能有意識的采取改進班的“變易圖式”,只是簡單指出了問題的答案.改進班則注重使用變易范式系統地安排力的變化,如讓馬的拉力保持不變,通過車上貨物重量變化改變車所受的摩擦力,使車處于不同的運動狀態進行分析.通過這一系列變與不變的關系使學生深刻理解所學習內容的關鍵特征.
3 教學效果評測及反思
在分別進行了6個班傳統教學和6個班的改進教學之后,我們把前測的試卷再次進行了后測,需要說明的是研究開始之初(前測結束后),教師并未進行講評,課堂教學也不能涉及前測出現的試題,傳統組和改進組使用完全相同的上課素材.另外,無論是前測或是后測都以閉卷形式作答,同時安排教師監考以期最大限度的保證數據的可靠性.表1為傳統班和改進班后測數據對比:
首先我們感到,不能打無準備之戰,在實驗前做好充分準備。
教師將實驗教案從物理課時教案中分離出來,在實驗案中,教師應該將學生在實驗過程中出現的問題等備寫出來。教師還應該在實驗案中備寫出“實驗探究目的、實驗探究猜想、實驗探究設計(其中分為實驗器材、實驗原理圖、實驗原理、實驗步驟)、實驗探究數據統計表設計、實驗論證、實驗結論等六大環節”。并且,不是寫在紙面上,而且都要親自預做實驗,做到心中有數,實現“探究”。
然后,教師在平時的實驗教學中,及時指導學生實驗時抓住“觀察、操作、記錄、分析、整理”。
觀察:所謂“觀察”,即通過眼、耳、鼻、皮膚等感官感知。如選擇測量工具時,我們一定要看清它的量程、最小刻度值、儀器是否完好無損等。實驗中,數據的讀取角度、現象的鑒別、線路的連接等,幾乎每一實驗的全過程,都離不開觀察。觀察是人類認識世界的窗口。經常注意要求學生一定要仔細觀察,防止走馬觀花,粗枝大葉。
操作:操作,它是學生實際動手參與實踐的具體過程。每一種儀器,都有它的使用規則和要求,例如天平的平衡調節,電表的機械調零等,我們應嚴格地按照它的規則要求進行操作。特別是在做一些帶危險性的或損壞性的實驗時,應先通過教師的檢查,避免一些不必要的損壞和意外。例如:在八年級電學中使用電流表測量電路電流的連接電路時,開關應斷開,電流表應與被測部分串聯,要保證電流必須從電流表的正極流入負極流出,被測電流不超過電流表的量程,(在不能確定的情況下,可以采用點觸或試觸的方法),不能將電流表不經過用電器而直接接在電源的兩端。當然,我們可以事先將電路圖畫好,然后按電路圖連接,達到操作時降低難度的目的。這個過程中必須得到教師的檢查同意以后,方才可閉合開關進行實驗。否則一旦電流表的正負接線柱接反或電路中發生了短路現象,很容易燒壞電流表。
記錄:即在實驗中,正確的讀取和記錄數據,它包括:讀取的姿勢(例:刻度尺數值的讀取時,眼睛應水平垂直或豎直垂直刻度);讀取的方法(讀到分度值的下一位)和準確的記錄(數字與單位要準確)。在此過程中,我們可以通過多媒體演示錯誤的讀取姿勢或方法,加深學生對錯誤和誤差的了解,加強學生對動手操作的掌握。同時,也應注重實驗的事實,而不能任意加大或減小實驗數據,有意迎合實驗的真實結果,應著力培養學生實事求是的科學態度。
再次對于實驗數據的記錄,還應該讓學生自己制作實驗數據統計表,使學生很容易從數據中總結規律等。
分析:由于操作者不同,實驗器材的不同,操作方法的不同等因素的影響,對于記錄的數據,可能導致同一實驗結果的不同。我們應及時加以總結和分析。幫助學生分析哪些是錯誤導致的結果,哪些是誤差造成的原因,與學生共同探求對實驗器材和實驗方法的改進,進一步激發學生學習興趣,拓寬他們的思維。例:做動滑輪可以省一半力的實驗過程中,實驗的結果與理論的數值存在偏大的現象,我們應幫助學生指出,這并不是錯誤實驗的原因,而是由于摩擦力存在導致的結果,為了使實驗結果更趨于理想,我們應想辦法,減少摩擦(學生分組討論,老師加以歸納和總結)。
整理:實驗器材的適當選取,實驗過程的正確操作,實驗數據的準確讀取,記錄和分析,并不意味著實驗的完整結束。實驗后器材的歸類、整理是各類實驗的掃尾工作,也是一個不可忽視的工作,它培養學生愛護儀器,培養學生有始有終的科學態度的重要環節。
為了加強物理實驗教學,教師在平常實驗操作技能檢查中,還可以通過口試、筆試、操作等方式對學生進行考核。具體內容根據教學要求設定,時間可安排在單元結束、期中、期末考試前進行。促進學生自主探究,真正達到對知識的理解和掌握。
口試:主要考查學生對實驗原理的理解、儀器的選擇及性能、實驗中應注意的事項以及誤差的產生和討論等。從口試中發現問題及時追問。從追問中既能發現學生的不足,又能及時糾正,還可以培養學生的口頭表達能力,使學生對所學知識能正確理解及完整敘述。如在人教版八年級的實驗口試中可增加這樣一個問題:通過觀察電流表,表盤刻度有什么特征?使用中應如何選擇量程?使用不同的量程時刻度有何不同?如何調整零點?考試中要求學生畫出電路圖,說明各元件的作用并按要求回答老師提出的問題。
筆試:主要考查學生對實驗中涉及到的原理、規律及公式的推導和論證,還可以考查學生的創造能力。如考試中有這樣一個題目:根據學過的電學知識,選擇適當的器材,你能設計出幾種測定導體電阻的方法。畫出電路圖,指出直接測得的物理量,并用直接測得的物理量導出計算電阻的表達式。不管學生設計出幾種方案,只要是切實可行的。說明學生是動腦了,可見學生的創造潛能是很大的。
操作:主要考查學生是否會正確使用實驗儀器,是否會對實驗儀器進行調整,是否能按正確步驟進行實驗,能否在實驗中正確測出實驗數據等。如在實驗操作中,我們把實驗中所涉及的多種不同儀器放在一起,讓學生挑選出合適的儀器進行實驗。這樣的實驗操作不僅要求學生弄通實驗原理,還要知道所選器材的型號及性能,如對電壓表、電流表、滑動變阻器等儀器的使用。
提高教學質量很大程度取決于課堂教學的效果,在教學實踐中,師生們都認識到了在這其中時間的重要性。但在現實的教學中,能善于利用時間的人并不多,大家都感到課堂教學時間的緊張,卻又不自覺地浪費了不少寶貴的時間。
實施時間管理的重要環節有6個方面:(1)科學安排教學內容;(2)在有限的時間里靈活地運用教學方法;(3)在有限的時間里妥善處理好教學環節;(4)在有限的時間里充分重視對學生學法的指導;(5)在有限的時間里正確對待個別差異。(6)在課堂教學中要善于激發學生的學習興趣。
初中物理課程共二十二章,涉及到力、熱、聲、光、電等方面的內容。應根據初中物理新課標安排的各時段教學內容合理安排教學進度。高效利用時間實施課堂教學首先在教師備課的環節就應該把各教學環節和一堂課的教學內容的時間分配計劃好,靈活運用教材。對于學習內容的課時安排上面參考教參的建議,同時更要結合學生的實際情況進行。教師要熟悉教學內容,準確把握教學的重難點,針對學生的年齡特點和接受能力,把重點內容時間安排充足,難點內容根據學生學習的實際情況進行教學時間安排。比如2012年調整后八年級物理(人教版)的第九章《壓強》的教學內容安排,教參上建議第1節壓強、第3節大氣壓強、第4節流體壓強與流速的關系各1課時,第2節液體的壓強2課時。我對教材的認識:壓強是初中物理的一個重要概念,不僅和人們的生活密切相關,而且是材料力學、熱力學中的核心概念。屬于理解的層次,所以在初中物理課程中占有重要的地位。在壓強這一章開篇的教學中首先要讓學生明白壓力的概念,將其與重力相區分(在第八章的摩擦力1節的內容中,講到影響滑動摩擦力大小的因素時提到過壓力,但不是作為重點來說明,學生會有混淆不清的情況)。在壓強的教學前應對此部分知識點加以明確鞏固,學生對壓力的認識會更清楚。接下來再結合生活實例闡明壓強的概念,并讓學生知道壓強的定義方法,涉及到用比值定義這樣的方法,所以內容的安排上,我計劃用兩課時完成此節內容教學。
另外在每課時的教學內容的時間分配上,安排好每個部分需要用多少時間來完成,可以事先在教案上標注出來對自己進行提示。每個內容、每個學生活動需要計劃多少時間來完成都可以在課前做一個安排。
初中物理新課標注重學生的主動學習,探究性學習,那么要提高課堂時間的利用效率,我認為很重要的一點是要通過教師對學生的學法指導來引導學生自己發現問題、探究問題、解決問題。把知識直接通過語言灌輸給學生和學生通過自己思考、自己動手獲取知識,效果是截然不同的,顯然通過后者對知識的取得更容易學得牢,學得通。指導學生學法,可以通過以下三個環節的指導:一是課前指導學生預習。教師列出預習的提綱,具體到將學習的內容以問題的形式提出,使學生有目的地預習,更能激發學生學習的積極性。例如對九年級“電阻的測量”一節的教學指導。通過對前1節“歐姆定律”的學習,指導學生發現變形歐姆定律表達式I=U/R可以得出電阻的計算式R=U/I,那么學生自己在此基礎上能夠進一步得出電阻的測量方法,教師在布置預習作業時就可以放手讓學生自己去思考怎樣提出測量方案,器材的選擇,電路圖的設計以及實驗過程的注意事項等等的準備工作,學生通過這樣的方式預習,能夠帶著問題上課,上課解決問題,最后自己探究得到結果,有水到渠成的效果。二是指導學生聽課的方法:課堂上怎樣聽課,聽什么內容、搞清知識的結構,對問題進行分析、解決、驗證,怎樣筆記,如何整理知識點,怎樣標記知識的疑問、重點等等。在自己動手探究學習的過程中怎樣能合理運用時間,包括學習小組的分工協作、學習小組的討論和自己親手實踐等等。通過學生個體的學習、集體的交流,提高課堂時間的利用效率。將課堂時間充分交給學生,教師指導學生學習方法。通過這種方法也可以解決不同層次的學生在學習知識的過程中的不同要求。學習能力比較強的學生可以通過這種方法“吃飽”,而學習能力一般的學生也可以在自己的能力范圍內,通過師生的幫助“吃好”。有利于調動各層次學生學習的積極性。物理學科是實驗的學科,強調培養學生動手動腦的能力。雖然現在的教學手段多樣,課堂上可以借助多媒體的音像和課件來展示不少物理現象,但我認為這些手段都不能替代在教室里學生的自主探究行為。學生自己利用身邊可尋的和實驗室準備的簡單材料親手做實驗,親眼目睹神奇的現象,激發起了學生探究解決疑問的決心。包括傳統意義上的差生,他們對于自己發現問題,探究問題,解決問題的愿望都是很強烈的。同時,這樣做也可以讓學生體會到物理與生活的緊密聯系,讓他們通過學習解決不少生活中的問題。不少學生對學習物理學科有著濃厚的興趣也正是因為這個原因。我很喜歡和學生一起分享他們積極動手,認真思考,最后解決問題帶來的成就感。最后一個環節是指導學生的復習方法:指導學生及時復習,將課堂上學習的知識加以鞏固,將前后所學的知識融會貫通。課后的練習可以起到課后復習的作用。根據不同學生的情況,布置難度適宜的作業,有針對性的題目比盲目的大量練習來得更有效果,這樣對提高課堂時間效率也是大有好處的,可以收到更明顯的實效。
最后,我體會要想提高課堂時間效率最好的方法是讓學生愛上課堂,一方面教師應該加強自身能力的提高讓學生愛上教師,從而愛上自己教學的物理這門課程,另一方面想方設法激勵學生對知識的渴求,對知識學習的興趣會成為他們最好的老師。學生樂于學習,掌握了科學學習的方法,課堂的時間利用效率就可以得到提高。
1.圖文聲像并茂,發展學生的思維。
圖文聲像并茂的教學,使教學表現力加強,不僅使學生知其然,更知其所以然。運用多媒體可以突破時間與空間的限制,具有化靜為動、化無形為有形、化無聲為有聲的作用。它可以將教學中涉及的事物、形象、過程等全部內容再現于課堂,展示知識的來龍去脈,有利于知識發生過程的展示,實現交互控制和雙向交流,有利于學生思維能力與實際操作技能的培養,從而使學生主動獲取新知。
2.通過課件模擬物理情景引入。
在課堂上的學生實驗和演示實驗中,由于受到常規實驗儀器、實驗材料、環境等條件的限制,實驗效果不盡如人意。而采用模擬型實驗教學模式,通過多媒體技術模擬實驗的輔助,模擬一些重要的、非常抽象的實驗,則能彌補常規實驗的不足,增強實驗的演示效果。
“電流”概念比較抽象,可以利用課件模擬電路中電流的流動讓本來看不見的電流變成動態的畫面,增強學生對電流的感觀認識,從而為建立電流概念打下基礎。又如引入“彈性勢能”時,小球碰撞彈簧片的形變不易觀察,可用“動畫”將其展示出來,使學生仔細觀察碰撞過程。
3.由學生活動引入。
學生積極參以教學活動是以人為本的教育思想的體現,是主體性教育的體現,更是學生自我和諧發展的客觀需要,以學生活動引入概念教學,可以增強學生學習的主動性。如在引入“摩擦力”概念時,可以讓學生將兩本書的紙張相互交錯夾在一起,發現要使兩本書分開是很困難的,從而引入“摩擦力”。
4.由問題討論引入。
通過教師提出問題,學生參與討論,最終引入物理概念,使課堂氣氛活躍,學生積極思考。如:“鐵比棉花重”這句話是否有道理。可能有的認為有一定的道理,有的認為沒有道理,但又說不清理由,這時教師可從旁引導,逐漸引入“密度”的概念。
5.在課堂上做物理仿真實驗。
物理學是一門實驗性很強的學科,實驗幾乎貫穿物理學習的整個過程。以網絡信息為核心的超媒體電腦技術,可以方便地把物理仿真實驗運用于課堂,輔助物理課堂教學。在教學中,我講解了物理定律之后,馬上運用電腦技術仿真演示相關實驗,以便既加深學生對定律的理解,又增強物理課堂的趣味性。在講解物理習題的同時,如果能用仿真實驗技術相應配套地建立習題所描述的物理模型,以逼真的動畫輔助物理教師的精辟解析,拓展學生的想象空間,則教學效果肯定會更顯著。
根據目前開發使用的中學仿真物理實驗軟件在促進學生發展中所起的作用,可將其大致分為以下幾種類型。
5.1教學輔助型。主要利用多媒體輔助教學。中學仿真物理實驗軟件,具有樹狀知識模塊結構和豐富的知識資源系統及良好的用戶界面,有利于教師根據自己的教學策略靈活地生成教案,動態地組織講課內容。教師可以根據學生的興趣愛好、知識儲備情況及接受能力的差異,選擇不同的路徑實現同一教學目標,甚至在教學過程中可以根據學生對新知識的領悟情況,適當地轉換路徑,調整教學策略,從而獲得最佳教學效果。
5.2自學輔導型。主要用于輔助學生課外自主學習,幫助學生理解物理規律和建立物理模型。學生也可以利用課件,自定學習步調及進行合作學習,使個別化教育和合作學習成為可能。這樣教師真正成為教學過程的設計者、組織者、指導者和知識意義建構的幫助者、促進者,而不是知識的灌輸者。
5.3模擬探索型。主要用于研究多個物理量或幾部分物理知識間的關系,人為地控制物理狀態參量,在一定程度上實現人機交互的模擬物理試驗,而且在學生出現錯誤時,及時給予提示,并有效引導學生通過自己努力找到正確答案,發揮人機對話、輔助學習的作用。這對學生學習興趣的培養,自主學習習慣的養成,有不可估量的作用。
6.實現教學進程中的快速反饋,便于教師及時調整教學行為。
教學評價的多元化是教學改革的一個重要方面,其注重在認知過程過程中的評價方法與功能,以及突出學生之間的互評和學生自評,是多元化的具體體現。充分利用現代信息技術的交互性、參與性,有效落實評價多元化的問題。在實際調研中可以看到有如下的一些可行性的操作:
6.1利用投影儀展示反饋小練習。
在新知識教學任務完成后,通常需要及時進行小型的反饋練習,傳統的方法是教師將問題寫在小黑板上或印制小練習,但這種方法效率較低,且不易根據反饋的情況做出適時的調整。利用現代信息技術手段可以比傳統的手段高效、適時可控等優點,教師可以在備課過程中根據學生在反饋小練習中可能出現的問題,設計出各種與學生相適應的電子版的針對性練習(Word或PPT格式),在課堂上根據學生的實際情況進行及時調整,從而使后續練習更有針對性。
6.2展示學生的學習作品。
對于課堂上學生探究活動中的有關記錄、小練習的解答情況,通常只能在巡視后讓學生將他們的學習作品重新寫在黑板上,這樣使得時間利用率較低。現在有了視頻投影儀,我們可以將在巡視過程中發現的學生的典型范例或典型問題,通過視頻投影儀展示在屏幕上,再進行講解,從而既提高時間的利用率,又便于聚焦學生的思維活動。
1 教學機智的界定與特點
所謂教學機智是指教師在教學過程中為適應教學的需要,靈活自如、隨機應變地駕馭課堂教學進程的一種能力.它要求教師在教學過程中面對意外的突發事件,能夠敏感地洞察學生的思維,快速調整教學方案,重新擬定教學的傳輸程序,采取新的措施,圓滿完成教學任務,達到預期的教學目的.這是教師個體教學風格的外化和升華,是較高層次的教學藝術.教師的教學機智具有以下特點:
1.1 果斷性
這是科學課堂教學機智在意志上的表現.教學機智多顯示在突境中,因此,它所借助的心理機智并不是嚴謹縝密的邏輯思維,而是簡捷跳躍式的直覺思維.這就是要求教師在面對突發事件時,必須做到冷靜沉著,判斷準確,且行動要果斷.教師的意志品德突出地表現為制止能力,即善于控制自己的情感、行為,約束自己的動作、言語等.
1.2 巧妙性
這是科學課堂教學機智在能力上的表現.表現在教師處理比較棘手的突發問題時,應變策略要巧妙,即要方法巧、時機巧,既做到因勢利導,又能掌握好分寸.做到適度、適時、適情,方能巧中見奇,奇中見功.
1.3 靈活性
這是科學課堂教學機智在思維上的表現.表現在教師處理突發事件時,能夠做出靈活反應,從而顯示出思維方式的開放性、敏捷性和多變性,運用較強的應變能力,給事件以巧妙、完善地處理.
2 科學課教學機智運用探索
2.1 把握好課堂意外事件的類型
我們把課堂常規教學情況之外的其他情況,稱為課堂意外.要提高自己處理課堂意外的能力,首先必須了解課堂意外的類型.這是課堂教學機智運用的前提與條件.課堂意外主要有以下幾類:
2.1.1 教師操作失誤
這里的“操作”泛指教師在課堂教學中除教學語言以外所有的行為活動,如實驗演示、教具使用、教學多媒體操作等.教師這些操作活動的正確與否,直接影響著教學信息的準確表達和學生對教學信息的準確掌握.操作失誤指教師課堂操作的程序和方法失當以導致錯誤,主要有實驗演示失誤,教具使用失誤,多媒體操作失誤等.
2.1.2 學生行為失當.指學生有意無意地干擾課堂秩序,違反課堂紀律的行為現象
如學生間打架斗毆,其中尤以“惡作劇”為甚.惡作劇有針對教師的,亦有針對學生的.如讓教師一開門就砸腦袋的,往同學背后貼紙條的,放鞭炮的,如此等等.這些現象一般影響較大,而且始作俑者被教師批評慣了,不以為然,甚至往往把教師精心準備的一堂課攪得一塌糊涂.
2.1.3 學生發言意外
在課堂教學中,學生沒有按照教師設計的思路回答提問,或由于學生的深入思考,學生會提出一些教師意想不到的疑難問題,使教師一時難以回答.這種提問有的是善意的,也有的是惡意的.不管何種情況,如果處理失當,都可能影響教師的威信,從而影響學生對教師傳授知識的信任度及學習效果.
2.1.4 教學環境失常
課堂教學中,教學環境突然發生變化,以致影響正常教學的現象.可分為教學內部環境失常和教學外部環境失常.如正在使用的錄放機、幻燈機突然發生故障,附近酒店開業慶典鳴放禮炮,天氣驟變等.這些情況的發生,無疑會分散或轉移學生的注意力,干擾正常的教學秩序.
2.2 科學課教學機智運用技巧
教學機智并非可望而不可及,只要我們掌握它的一般規律,利用科學的方法,沿著有效的途徑,就不難處理好課堂意外情況,創造性地完成教學任務,從而不斷地提高自己的教學機智水準.
2.2.1 順水推舟,機智引渡
教學是異常復雜的勞動,難免有意外.課堂意外事件,對教師是一種挑戰,但經過教師及時、巧妙、靈活的處理,能夠對教學起到烘托、補充、增效作用.在講解生態系統的成份時,有個學生突然發問:“老師蚯蚓應屬什么成分?”“你的觀點呢?”我問.“蚯蚓是一類環節動物,按課文中動物、植物、微生物的分類方法,蚯蚓應是消費者.但根據蚯蚓的食性特征,蚯蚓主要分解殘枝敗葉中的有機物,應當是分解者.蚯蚓可以充當分解者嗎?”我馬上表揚了他這種敢于向老師、向課本挑戰的精神.“我同意你的觀點,不過咱們的觀點是否正確,我也說不準,等課后查了資料再告訴大家,好嗎?”這種臨場應變,調整情感的教學機智,不僅能增強學生的求知欲望,而且還能協調師生關系,有利于學生的學力發展和人格健全.
2.2.2 隨機應變,深化認識
新課程理念認為,教學過程既是知識、信息傳輸反饋的過程,也是精神、情感交流融會的過程.這種寶貴的合作關系,可以大大加強課程結構向學生身心結構的內化,使課堂出現十分輕松而富有創造性的學習氣氛,教學的,也將在這動態的雙向統一中得到展現,這正是現代教學的本質特征.有一次,筆者正在給學生上《摩擦力》這節內容,有一平時表現不佳的學生正起勁地用手指往桌上破損的小孔鉆.我突然看到他急得滿頭是汗,滿臉通紅,原來他的手指被卡住了.這時很多學生大笑不止,課堂亂成一團.我馬上冷靜下來,引導學生利用本節知識幫他出主意想辦法.怎樣才能盡快把他的手指抽出來?有人提議:“把洞再搞大一點.”也有的說:“讓他的手指擦上油,能減少摩擦力.”“沒有油,用水也行.”大家你一言我一句,邊上的同學幫他在手指上沾上水,結果手指真的抽出來了.因勢利導及時挖掘意外事件中的積極因素,化消極因素為積極因素,不僅能維持正常的課堂秩序,而且能激發學生興趣,教育學生互幫互助,還能提高學生應用知識的能力.
2.2.3 善待錯誤,絕處逢生
新課程理念認為,教學不只是課程的執行和傳遞,更是課程的創生與開發;教學不是實施計劃、教案,照本宣科的過程,而是課程內容持續生存和轉化的過程,是幫助每一個學生進行有效學習,共同發展的過程.因此,當學生出現錯誤時,教師要及時創造條件,巧妙誘導,使之感悟并糾正自己的失誤.在提問水的化學式的意義時,一學生舉手回答:“表示水有二個氫原子和一個氧原子構成.”其他同學笑了.教師急忙制止說:“別笑,他還沒把話說完,是一個水分子有二個氫原子和一個氧原子構成,對嗎?”這樣巧妙、不露聲色地幫助學生迂回前進,挽回了尊嚴的教法,無疑是教學機智運用的最高境界.
2.2.4 伺機而動,投情入境
新課程理念認為,教師是課程的開發者和建設者.課堂上,教師將隨著學生學習方式的改變而重建自己的教學方式.相比之下,教師高水平的教學機智比剛性機制極強的書面教案顯得更為重要,更具有實用價值.在講空氣的污染一節時,突然外面禮炮聲響起,學生的目光被吸引到了窗外.此時,如教師無視這一變化,依然按部就班繼續教學,效果肯定不好.我靈機一動,大聲說:請大家思考鳴放禮炮會引起哪些污染?同學們的注意一下被吸引過來,并展開了熱烈的討論.可見,創新是課程的靈魂.教學過程的情感化和非理智化是新課程課堂的基本走向.
2.2.5 借機施教,化解尷尬
由于學生是具有多種復雜心理活動的少年,課前難以預料的事隨時都可能發生.當師生出現交流和溝通障礙甚至矛盾時,學生可能愛耍小聰明、頂牛,甚至制造惡作劇,使教師處于窘境,騎虎難下.一次我推門進教室,掉下一掃帚砸在頭上.怎么辦?我不慌不忙地彎腰拾起掃帚,幽默地說:“看來我工作中問題不少,連不會說話的掃帚也走上門框,向我表示不滿了.同學們,你們天天和我相處,對我有更多地了解,想必有很多話要說,希望課后也給我提提意見,幫助我改進工作!”這種鎮定寬容,因情而變,迅速果斷地采取相應對策化解矛盾、擺脫窘境的做法,就是教師教學機智的成功運用.
2.2.6 把握教態,控制學態