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摘 要:本文结合探究教学总目标和高级中学物理实验课程设计特点,从创设问题情境,激发学生探究动机;引导学生猜想和假设,培养学生探究思维;设计探究方案,提高学生探究能力,从而全面培养学生的物理素质。提出了若干策略和方法。
关键词:新课标 探究 实验能力 培养
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2012)02-038-01
物理是一门以实验为基础的自然学科,物理实验在物理教学中占有重要的地位,它既是物理教学的基础,也是物理教学的内容、方法、手段,因此,实验教学是物理教学的重要组成部分。在新课程标准的物理教学中倡导学生自主学习、研究性学习,加强科学探究,所以实验在物理教学中的地位不但没有削弱,还大大加强了,因为实验既能为学生的自主学习、科学探究打下基础,又能为学生的自主科学探究提供物质的保证。下面就如何培养学生实验探究能力略谈几点:
一、创设科学探究的学习环境,构建新型的师生互动平台
以教材为主,实验为辅的旧教学模式在相当一部分教师中根深蒂固,从过去的以讲授法为主的教学思想——“传道、授业、解惑”到后来强调不能满堂灌,要注重启发式教学,再到现代教育观念中强调以人为本,注重探究式教学,采用多元化、多方位的教育形式,这一系列的教育改革印证了中国教育的发展。这就要求我们教师能适应社会发展的要求,彻底地转变教育观念,在组织教学中要创设一个良好的探究科学知识的学习氛围,改变过去以讲授法为主的教学模式,要让学生积极参与到课堂教学中来,注重学生的个性发展,让学生与教师互动,从而构建一个新型的教学平台。
二、在实验设计和探究过程的培养学生各方面的能力
（一）培养学生组织设计实验能力
对于很多物理现象,我们通过对现象分析后猜想他的规律或特点,这就需要对其进行实验验证。如伽里略对自由下落物体运动速度越来越快,就猜想他的速度与时间有某种关系。然后就在高楼上设计实验来验证。要培养好学生的组织设计能力,教师要有目的的引导学生按照以下思路去做:
1.明确目的,弄清原理。对于组织设计实验,先要知道实验目的,然后根据目的来组织设计。要求教师上课时首先就要把本节课实验目的告知学生。如探究在恒定拉力作用下物体运动速度与时间关系。针对这一目的,学生思考实验原理。即采用什么样方法把速度和时间同时找到。原理找到了设计方案就有了。就拿本实验来说,只要教师稍微给点暗示学生立即就会想到用打点计时器打出纸带来分析速度与时间关系。
2.细化设计方案,选择合适器材。对于上面讲的实验,学生已想到用打点计时器打纸带分析,接着就是细化,即怎样用打点计时器打纸带。因为要有恒定拉力,学生很容易想到用固定重物代替拉力来拉物体。此时教师一步步暗示,学生步步深入思考,很快方案就出来。就是在一端带有定滑轮的木板的另一端固定打点计时器,用纸带穿过限位孔连在小车后面。前面用跨过定滑轮的细绳拴住,细绳另一端挂上钩码等,实验很快设计成功。
(二)学生在物理实验探索中提升观察能力、思维能力和实验能力
探究是物理学习的灵魂,学生正是在探究实践中学会了创造。针对学生的年龄特征,设计适当的具有一定开放性的问题,引导学生探索,使整个过程简单明了,在不知不觉中学生的探究能力得到了培养。
实验是一个手脑并用的过程,学生要经历操作实验仪器、观察实验现象、处理实验结果等一系列步骤。为进行正确的思维活动,学生必须掌握基本的实验技巧.在教学中教师要注重对学生的观察、思维、操作能力的训练,这些也是物理实验过程中必须具备的能力。
培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确结论的能力,这是实验能否成功的关键要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速。读取数据和记录必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。
(三)培养学生学会对生活表象、感性材料的分析能力
从生活走向物理,从物理走向科技是《新课程标准》的重要特点,要让学生学会根据日常生活的材料进行分析,找准问题的切入点,提出新问题。爱恩斯坦说过:“提出问题有时比解决问题更重要。”例如,炒菜时我们会闻到香味是分子运动的问题;切猪肉时把刀磨一磨会很省力;自行车、汽车的轮子要刻上许多花纹是摩擦力与接触面的粗糙程度的问题等等。如何让学生针对日常生活的现象提出相应的问题对于开展下面的实验探究具有重要的作用。因此培养学生学会对日常生活中的现象进行分析,并提出相应的问题,是培养学生科学探究过程能力的前提条件。
(四)培养学生勇于猜想、敢于假设的能力
牛顿说过:“没有大胆的猜想和假设,就做不出伟大的发现。”很多学校的学生普遍见识不广,知识面比较狭窄,对于提出的问题不敢做出大胆的猜想,或猜想偏离了方向,这就给实验下面的进行设置了障碍,因此,首先要启发学生思维,针对提出的问题,要全面地搜索有哪些可能出现的结论,而教师要积极引导,旁敲侧击,引导学生的思路向正确的方向进行。其次要让学生多参加社会实践,多了解身边有关科学问题、生活问题、环境问题的社会活动,增加学生的知识,扩大视野。如让学生参加社会调查活动,参观工厂生产过程,参观科学博物馆等等。
总之,在新课标背景下学生实验能力培养需要通过多方面长期培养,从现在的每一个实验做起,需不断积累。实验教学是实施学生探究、创新的重要平台。
关键词:新课标 探究 实验能力 培养
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1672-8882(2012)02-038-01
物理是一门以实验为基础的自然学科,物理实验在物理教学中占有重要的地位,它既是物理教学的基础,也是物理教学的内容、方法、手段,因此,实验教学是物理教学的重要组成部分。在新课程标准的物理教学中倡导学生自主学习、研究性学习,加强科学探究,所以实验在物理教学中的地位不但没有削弱,还大大加强了,因为实验既能为学生的自主学习、科学探究打下基础,又能为学生的自主科学探究提供物质的保证。下面就如何培养学生实验探究能力略谈几点:
一、创设科学探究的学习环境,构建新型的师生互动平台
以教材为主,实验为辅的旧教学模式在相当一部分教师中根深蒂固,从过去的以讲授法为主的教学思想——“传道、授业、解惑”到后来强调不能满堂灌,要注重启发式教学,再到现代教育观念中强调以人为本,注重探究式教学,采用多元化、多方位的教育形式,这一系列的教育改革印证了中国教育的发展。这就要求我们教师能适应社会发展的要求,彻底地转变教育观念,在组织教学中要创设一个良好的探究科学知识的学习氛围,改变过去以讲授法为主的教学模式,要让学生积极参与到课堂教学中来,注重学生的个性发展,让学生与教师互动,从而构建一个新型的教学平台。
二、在实验设计和探究过程的培养学生各方面的能力
（一）培养学生组织设计实验能力
对于很多物理现象,我们通过对现象分析后猜想他的规律或特点,这就需要对其进行实验验证。如伽里略对自由下落物体运动速度越来越快,就猜想他的速度与时间有某种关系。然后就在高楼上设计实验来验证。要培养好学生的组织设计能力,教师要有目的的引导学生按照以下思路去做:
1.明确目的,弄清原理。对于组织设计实验,先要知道实验目的,然后根据目的来组织设计。要求教师上课时首先就要把本节课实验目的告知学生。如探究在恒定拉力作用下物体运动速度与时间关系。针对这一目的,学生思考实验原理。即采用什么样方法把速度和时间同时找到。原理找到了设计方案就有了。就拿本实验来说,只要教师稍微给点暗示学生立即就会想到用打点计时器打出纸带来分析速度与时间关系。
2.细化设计方案,选择合适器材。对于上面讲的实验,学生已想到用打点计时器打纸带分析,接着就是细化,即怎样用打点计时器打纸带。因为要有恒定拉力,学生很容易想到用固定重物代替拉力来拉物体。此时教师一步步暗示,学生步步深入思考,很快方案就出来。就是在一端带有定滑轮的木板的另一端固定打点计时器,用纸带穿过限位孔连在小车后面。前面用跨过定滑轮的细绳拴住,细绳另一端挂上钩码等,实验很快设计成功。
(二)学生在物理实验探索中提升观察能力、思维能力和实验能力
探究是物理学习的灵魂,学生正是在探究实践中学会了创造。针对学生的年龄特征,设计适当的具有一定开放性的问题,引导学生探索,使整个过程简单明了,在不知不觉中学生的探究能力得到了培养。
实验是一个手脑并用的过程,学生要经历操作实验仪器、观察实验现象、处理实验结果等一系列步骤。为进行正确的思维活动,学生必须掌握基本的实验技巧.在教学中教师要注重对学生的观察、思维、操作能力的训练,这些也是物理实验过程中必须具备的能力。
培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确结论的能力,这是实验能否成功的关键要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速。读取数据和记录必须注意:①读数要及时,并马上记录;②要记录完整数据,按有效数字的方式记录;③数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。
(三)培养学生学会对生活表象、感性材料的分析能力
从生活走向物理,从物理走向科技是《新课程标准》的重要特点,要让学生学会根据日常生活的材料进行分析,找准问题的切入点,提出新问题。爱恩斯坦说过:“提出问题有时比解决问题更重要。”例如,炒菜时我们会闻到香味是分子运动的问题;切猪肉时把刀磨一磨会很省力;自行车、汽车的轮子要刻上许多花纹是摩擦力与接触面的粗糙程度的问题等等。如何让学生针对日常生活的现象提出相应的问题对于开展下面的实验探究具有重要的作用。因此培养学生学会对日常生活中的现象进行分析,并提出相应的问题,是培养学生科学探究过程能力的前提条件。
(四)培养学生勇于猜想、敢于假设的能力
牛顿说过:“没有大胆的猜想和假设,就做不出伟大的发现。”很多学校的学生普遍见识不广,知识面比较狭窄,对于提出的问题不敢做出大胆的猜想,或猜想偏离了方向,这就给实验下面的进行设置了障碍,因此,首先要启发学生思维,针对提出的问题,要全面地搜索有哪些可能出现的结论,而教师要积极引导,旁敲侧击,引导学生的思路向正确的方向进行。其次要让学生多参加社会实践,多了解身边有关科学问题、生活问题、环境问题的社会活动,增加学生的知识,扩大视野。如让学生参加社会调查活动,参观工厂生产过程,参观科学博物馆等等。
总之,在新课标背景下学生实验能力培养需要通过多方面长期培养,从现在的每一个实验做起,需不断积累。实验教学是实施学生探究、创新的重要平台。