物理教学中动手能力的培养

来源 :中学生数理化·教与学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lk_wuyong
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  物理是一门以实验为基础的,集知识性、趣味性、实用性于一体的学科.但在现今的教育氛围下,物理教学偏重于习题的训练,以取得高分为目的,而学生的实验能力、动手能力、以及创新能力却被限制了.在农村学校,学生的两极分化比较严重,一部分成绩好的学生可以考上好的大学进入城市,今后可能更多的从事的是脑力方面的工作.而另一部分成绩不尽如人意的学生依然要留在农村,他们今后的生活可能更偏重于手脑结合.手是人触觉的主要器官,手的动作,特别是手指的动作,越复杂、越精巧、越娴熟,就越能在大脑皮层建立更多的神经联系,从而使大脑变得更聪明.我国自古就有“心主神志”、“十指连心”、“心灵手巧”这类俗语和成语,更形象地说明了手与大脑的密切关系.近代大脑科学更研究证实,手指与大脑有着神奇而微妙的关系.手指运动可以影响大脑的多個功能区,这些功能区的面积比躯干运动所影响到的大脑区域至少大三倍.所以动手能力的培养不仅对后者在今后的生活拓展思维有帮助,对前者在读书上更是有利.
  培养学生的动手能力,既是初中物理教学目标要求,也是实施素质教育、培养学生创新能力的重要渠道.尽管农村中学在经费和认识上存在不足,但是动手不一定非要花费大量金钱来创立研究室,对于物理而言一般认为无用的塑料袋、硬纸板等都是好材料.下面结合本人的教学实践就如何提高学生的动手能力谈点体会.
  一、培养兴趣
  爱因斯坦说:“兴趣是最好的老师.”一个人一旦对某事物有了浓厚的兴趣,就会主动去求知、去探索、去实践,并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验.初中学生思维活跃,天性多思好动,对未知世界充满了好奇心和神秘感,他们开始接触物理知识,此时培养兴趣显得非常重要.因此,作为物理启蒙教师,应利用物理知识与生活联系面广的学科特点,充分挖掘教材资源,认真组织教学材料,面向全体学生,设计好自己的每一堂课.力求用风趣幽默的教学语言感染学生,用精心设计的演示实验和影像材料吸引学生,用蕴含于物理知识的科学哲理熏陶学生.让学生在解开谜团的过程中感到欢欣,在体验科学家的探究方法,领略他们获得研究成果时感到喜悦.充分调动学生学好物理的积极性,从而乐意“动手”进行实验操作,体验科学探究过程,开拓思维创新发明的强烈愿望.
  在引言中有很多有趣的物理现象,这些现象在以后的内容中可能会再次接触到,但是当我们做这些实验时,学生会惊讶,会惊奇,会惊喜.哇,物理原来这么有趣!在教学中结合课本内容再加入一些同学们能动手做的器材.
  例如,在讲“力的相互作用”时,可以利用地里的竹子,自己做一个竹蜻蜓,并且比一下谁做的竹蜻蜓飞得最高.在竹蜻蜓飞升的过程中谁给了它向上的力,竹蜻蜓的叶子像什么,像不像电风扇的扇叶,如果扇叶做成平的能不能飞升……
  二、加强基础知识教学.使学生具备动手的本领
  初中属于九年义务教育的最后三年,对于农村中学来说,由于受到客观条件的限制,学生知识面相对较窄,生源基础参差不齐,家长对于孩子教育的态度也各不相同.因此,作为农村中学物理教师,要深入研究教育对象,了解学生的认知水平,并采取措施,实施有针对性的教学,使每个学生都具备动手进行实验操作的能力.
  首先,基础知识教学不能放松.无论何时何地我们都要“以科学的理论武装人”,因为没有理论的实践是盲目的实践.对于我们物理上的有关概念、定律公式等要讲清讲透,并且力求当堂理解.在教学中,要留有一定的思考和尝试的时间,给学生提供实践的机会,提高学生运用所学知识解决实际问题的迁移能力.
  例如,在讲“控制变量法”后,有一天中央台放了一期讨论保暖内衣的保暖程度和衣服的面料有什么关系的新闻,第二天就有一个成绩不是非常好的同学在课堂上讲他认为片中得出的结论是不合理的,因为那个主持人只是用剪刀剪了相同面积的不同衣料的衣服,没有控制一个很重要的量厚度.当他讲完后同学们为他鼓掌,因为他把物理带到了生活中,当他运用了我们科学的眼光来看问题的时候,他也就会用科学的方法办事情.
  其次,要关注后进生,为他们扫除学习障碍.由于个体的先天素质、后天环境和教育影响不同,学生的素质结构、知识和能力、身体和心理等方面因人而异.尤其在农村中学,因此对于后进生,教师要认真分析问题的根源,对文化基础差的学生(如公式概念记不牢,演算能力差,不会进行单位换算等),对于这些问题,进行针对性的练习;对缺乏良好学习方法,导致学习成绩差的学生,要有耐心、细致地教学生如何进行预习、听课等方面的学法指导,使他们提高学习效率,跟上课程进度,以免丧失学习物理的信心;对于家庭有特殊情况的学生,比如父母在外地打工,家里只有祖父母的,要给予更多生活上的关心和帮助;对于父母不赞成读书的家长,要耐心细致地做家长的工作,同时要增强学生的读书信心,要让父母知道读书有用.
  例如,我班里的一个学生家里是养鸡的,父母忙不过来,经常要该生帮忙,并认为读书只要识两个字就可以了,鸡药上的说明能看懂就行.该生在此影响下成绩不尽如人意,有一次他自己在抱怨喂小鸡麻烦,一天要喂很多次,不能太多,太多了浪费,又不能太少,太少了不长.我就说我们能不能做一个自动喂鸡的机器呢.一说他就来兴趣了,他说老师我们一起想办法把它做出来,这样就省了很多劳力了.第一个是定时,雏鸡喂的次数比较多,现在有一种机械式的定时器插座,插在插座上可以24小时中规定的时间段内通电.喂食用电动机,装一个食用油的桶,桶壁开一个口,桶里装饲料,当电动机转到开口处朝下时,饲料在重力作用下掉下一部分来,所以电动机的转速要慢,一次只能转一圈,算是喂一次.在动手的过程中碰到了很多困难,在一次次的改进的过程中,该生学到了很多的物理知识甚至是课本上没有的,而我呢也是教学相长.最终的成功让该生的家长非常高兴,让他们认识到了知识的可贵,而该生也因此对学习产生了兴趣,同时也爱上了发明创作.
  再次,讲解过程中要结合教学内容,注意情景创设.在教学中,教师应为学生提供观察、提问、分析,讨论和解答问题的机会,运用多种教学方法和手段,充分发挥学生的主体作用,引导学生积极参与学习过程,主动探究知识,掌握学习和思维方法,逐步培养学生注重实践、实事求是、坚持真理的科学态度和发现问题、解决问题的探究精神,从而具备进行实验操作和探究物理知识的能力.物理教学是和生活紧扣的学科,在讲课的过程中所举的例子都要围绕着我们的生活.   例如,在讲“动能和势能的转化”时,让学生准备一根细线,下端绑一个钥匙,石头……一个简易的单摆就做好了.通过观察、分析、讨论就可以发现在最高点处动能为零同时具有最大的重力势能;在最低点处具有最大的动能和最小的重力势能.与此同时还可以提问,单摆在摆动时的周期(来回摆动一次的时间)会不会变,如果把系的绳缩短点、伸长点,那么结果会怎么样呢,由此和家里的摆钟联系起来,如果摆钟走的快了该怎么办,走的慢了该怎么办.
  又如,在讲“摩擦力”时,因为许多学生经常骑自行车上学,我就以自行车来讨论其各部件存在摩擦力的地方,学生很有热情,通过观察讨论,举出了很多存在摩擦力的部位(自行车的把手,轮子的前轴、中轴及后轴,还有脚踏板等等);继而让学生继续观察那些地方我们要减小摩擦力,怎样减小通过了什么方法.学生发现转动的轴承部位为减小摩擦均采用滚珠轴承,而且还常在这些部位加润滑油.车轮做成圆形是为了变滑动摩擦为滚动摩擦减小摩擦力.在讲到摩擦力的作用时,学生通过继续观察自行车,又有许多新的发现,白行车多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦.如车的外胎、车把手塑料套、脚踏板套、闸把套等;还有变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦.如在刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可迅速停驶.而在刹车的同时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的使滚动摩擦变为滑动摩擦等;在讲到静摩擦力时,由于在农村几乎每个学生都会爬树,在爬树的过程中的摩擦力就是静摩擦力,那么在缓慢上爬的过程中摩擦力会变化吗?由此又引出打酱油时,手中酱油瓶所受力的情况……在讲到惯性时,我会发问学生:快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会翘起来?学生通过实践认识到这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,根据惯性定律,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会翘起来.由此我及时对学生进行安全教育,切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故等!学生讨论后又有许多发现:人在行驶的车辆上不能跳到地面上来,否则会容易崴脚.用筛子转圈筛选种子时也是运用了惯性……学以致用,这就是我们读书的目的.
  最后,要重视实验教学.物理学本身就是以实验为基础的学科,实验教学搞不好,物理知识就像空中楼阁.因此,实验教学一定要按步骤做,按照“提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析论证、加以评估”的主线独立完成实验的整个过程.在实验课结束后,一定要细心指导、耐心督促学生坚持写实验报告,以便在书写实验报告的过程中,加深对不同实验的目的、实验依据、实验步骤的理解,学会我们实验的探究方法,逐步提高学生实验探究设计和操作能力.做好了这些我们才能有更好的发挥.大多数农村中学并不是没有好学的、聪明的学生,也不是没有教学经验丰富的教师,但是往往物理教学质量上不去,其原因很大程度就是因为实验教学没有跟上.学生的动手能力、主动性、创造性和思维的敏捷性没有得到很好的培养.当然,不可否认在农村中学很多学校的实验室和实验仪器不足,所以实验远不能满足培养学生能力的需要.但是物理中还有课外实验,它有着形式灵活,不拘时间地点,取材于周围环境生活用品及废料,还可因人而异,自主操控等优势.可见,加强课外实验教学弥补不足,是体现“生本”教育,提高学习兴趣,培养动手能力的最好方法.
  例如,在声学中的实验,可以探究声音产生的原因(敲击时手触碰可感觉在振动);可以探究固体能否产生声音(两空矿泉水瓶撞击可以发出声音);可以探究固体能否传播声音(空矿泉水瓶中发发声体,并用瓶盖拧紧后,依旧能听到声音);可以探究声音的音调与空气柱长度的关系;待等.在实验过程中,学生学会了控制变量法、等效替代法、建立理想模型法、实验推理法、转换法、类比法、以多测少法、归纳法(对比法)、观察法等.
  三、创造条件,为学生提供动手的机会
  在课堂演示和学生实验中,教师不能代替学生,在实验的过程中要力求避免个人说了算的填鸭式、满堂灌的教学模式,而要采取灵活的教学方法,处理好“导”与“学”的关系.在课堂教学中,教师要主动让出教学表演的舞台,为学生提供更多的动手机会,鼓励学生积极参与,大胆假设,敢于探索创新.
  在实验操作过程中,教师要注意保护学生动手的积极性,对出现操作错误的学生要耐心指导,做得标准的要给予肯定,对见解和操作有创新者,要适时予以表扬,努力营造积极思维的课堂氛围,以便提高全体学生的动手能力.
  例如,在讲“天平、杠杆”后,我安排小制作,学生积极、热情,有的学生自制的小天平比我预料的还精美(其砝码是用不同面值的硬币、图钉或书钉来充当).甚至有个学生拿吃饭的筷子做秤杆,将圆形的小铁片用钉子钉了三个洞用绳子穿起来做秤盘,用螺丝帽做秤砣做了一杆迷你杆秤,使其他学生非常羡慕,纷纷效仿.我又提出一个问题:你自制的秤,最小分度值是多少,能否改變?许多学生回答:能.下课后积极尝试.这样,既发掘了学生的自身潜能,又培养了动手能力,还综合应用了各部分知识.
  又如,在讲“家庭电路与安全用电”时,在介绍了家庭电路的组成及用电安全知识后,联系生活在实验室安排了电线、灯头、白炽灯等器材.把学生分组进行别开生面的接电灯比赛,并让同组间的学生互相监督在连接的过程是否出现用电的不安全操作.出现了哪些情况,应该怎么做,否则出现什么后果.各组间又要交叉检查是否出现“短路”、“线头松脱”等质量问题.让学生在这样的活动中,学到知识,可以简单的维修一些家用电器,教学又轻松,何乐而不为.
  中华民族是一个以勤劳著称于世的民族,“培养高素质的劳动者”是国家兴旺发达的不懈动力,教师作为人类灵魂的工程师,是科技知识的传播者,为了培养对社会有用的人才,为了提高中华民族的整体素质,应当把提高学生的动手创造能力放在首位.
  总之,物理教学的目的决不是局限于培养物理学家,从长远看是要培养学生终身探究科学的兴趣和愿望,从短期来看是培养学生知识到技能的转化.其实,现在的中学生缺乏的不是生硬死板的知识,而是会获取知识和知识到能力的转化,特别是培养他们关注生活、关注实践及勤与动手的意识,所以身为教师要从更高层面上理解自己的使命,物理教育的责任不仅是为培养一部分物理学家或物理大师打下良好的基础,更要为社会培养大批优秀的能工巧匠或专业技术人才.
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