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初中物理实验的设计与探索教育论文
知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观是《物理课程标准》的三大课程目标。分析这三大目标,知识与技能是结果,过程与方法、情感态度与价值观则是手段,是初中学生可持续学习的动力源泉。原因之一:教学有法,法无定法,贵在得法。即教与学的方法要有灵活多样的特点,这为学生的可持续学习提供了基础。原因之二:根据学生特点,教学的趣味性,学生的参与意识和成功感是初中学生可持续学习的动力。
物理学是一门实验科学,实验能把抽象的问题化为具体的知识、把难懂的理论变为易接受的事实。因此,教师在教学中要强调实验,并在实验的趣味性、可视性、可操作性上巧设计、勤探索,便能增强学生的学习热情,激发其创造潜能,最大限度满足学生的成功欲望,使学生从被迫接受变为主动学习,进而完成了从“要我学”到“我要学”的飞跃,学生的学习热情就得到持续发展。结合多年的教学体会,谈谈我在实验方面的设计与探索。
一、增强实验可视性、趣味性,提高学生的学习热情
在“热传递”的知识教学中,热传递的三种方式中,其中热传导、热辐射,学生学习起来较容易,但对于热对流知识,学生理解起来较困难,因此在教学时,我设计了如下实验:
取一个大玻璃缸,在缸里装满清水。再取一个墨水瓶,在墨水瓶里盛满热水,在热水里滴几滴红墨水,然后用薄塑料膜把瓶口封住并放在大玻璃缸水底,用钢针把墨水瓶口的塑料膜刺开一个小洞。这时我们可以看到瓶内的红色热水迅速向外扩散,一旦冒出瓶口后,就向上腾起,像一座喷发的火山,红色“火焰”形成一朵蘑菇云,然后徐徐下落。
该实验有趣、生动,好像水下在冒“火”,整个对流过程一目了然,可视性、趣味性极强,既达到了学生对知识的解疑,又提高了学生的学习热情。
二、加强对实验的开拓意识,激发学生的学习能动性
验证大气压存在的“水杯倒置实验”,学生已倍感惊奇,学完本节并在学生解疑后,教师进一步设计出以下实验,并让学生根据有关知识分析、讨论,学生对知识的理解将更透彻。
实验器材:两只口径相同的杯子,一张湿的吸墨纸,火柴若干。
实验过程:先点燃几根火柴,立即放进一只杯子里,然后把吸墨纸放在杯子上面,接着迅速将另一只杯子倒置在吸墨纸上。当火柴燃烧完毕后,杯内气体压强就减小了。这时提起上面那只杯子,结果就发现吸墨纸和下面那只杯子粘在一起被提起来了。
该实验拓展了学生的视野,通过学生自己的分析、讨论,更增加了学生对大气压知识的理解和应用,既符合《新课标》对学生的要求,又激发了学生的学习能动性。想一想,生活中的“拨火罐”是不是也应用了这方面的知识? 三、加强学生对实验的参与意识,满足学生的成功欲望
心理学研究表明,初中学生喜动手、好参与。往往因为一点点的成功,会得到很大满足。根据这些特点,我在教学中让学生参与实验并亲手制作小实验,尤其是苏科版物理教材的编写,为学生的动手提供了便利。实验后的成功感觉能使学生持续很久,延续了学生的学习热情。
如自制潜水艇,潜水艇的工作原理是改变自身重。根据这一原理,我让学生按以下步骤完成小实验的制作:找一个装眼药水的小塑料瓶和一根铁钉,用胶布把它们缠在一起;在紧靠铁钉的塑料瓶侧壁上钻几个小孔,在瓶口接上橡皮管,这样就做成了潜水艇模型,把模型浸入水中,从管里吸气或吹气,观察模型的位置变化,验证了潜水艇的原理。
四、培养学生的创新意识,激发学生的实验热情和创作灵感
物理无处不在,物理实验当然也是随手可得。而学生初学物理对实验有着很神秘的感觉,如何使学生从神秘中走出来,是物理教师的一个迫切任务。教师如果能使学生明白日常生活皆实验,物理教学将进入一个崭新的天地。
我在教学中除以上的自制潜水艇实验外,每次师生探究完一个小实验后,尽量培养学生联系生活中的实例,明白身边的瓶瓶罐罐皆可实验,从而大大降低了实验的神秘感,学生在无形中逐渐就揭开了实验的神秘面纱。
(1)水滴透镜在桌子上放两支铅笔,它们之间的距离约为4cm,在两支铅笔下面铺上一张人民币做我们的观察对象,把一块无色透明的塑料薄膜盖在铅笔上,用一支干净的毛笔蘸取些水,小心的把一滴水滴在塑料薄膜上,(水滴的直径约为4~5mm)就做成了一只放大镜,能放大人民币上的图案。接着让学生验证放大倍数与透镜凸度的关系,验证的方法可以在透镜的塑料薄膜上分别滴上几个直径不同的水滴,来看看放大倍数和透镜凸度的关系。提醒:观察时要调节水滴和桌面的距离,水滴越小,离桌面越近。
(2)水杯透镜盛满清水的玻璃杯,就是一个透镜,玻璃杯的侧面形成一个弯曲的表面,这很象一个中间厚、边缘薄的凸透镜(实际上是圆柱形透镜),水杯透镜可以象放大镜一样把东西放大。
(3)身边的事众所周知,穿裤子需腰带,而看似寻常的不起眼的系腰带这一动作,也蕴藏着摩擦的许多知识。如摩擦的种类、探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关等,当然还有其他物理知识,你是否能说出关于腰带的许多有趣故事呢?
根据以上的实验设计与探索,学生的实验热情急剧膨胀,创造性得到了长足发展,理论联系实际的能力得到了提高。随着学习的深入,物理实验不再是神秘的面孔,物理课堂不再是教师的一统天下,学生的能动性在这里得到了最大限度挖掘。事实证明:有趣味性、易操作、科学的实验是学生可持续学习的动力源。
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