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一、改變教學模式,激活學生思維
演示性實驗和驗證性實驗一直是傳統實驗教學所固有的教學模式,實驗時,學生總是在教師一個口令一個動作的具體指導下完成實驗學習,致使實驗教學總是以教師為主,學生思維得到束縛,創新能力得不到有效培養。因此,教師應改變傳統的教學模式,增加探究性實驗,引導學生自主探究,提高教學效果。例如,教學中的“歐姆定律”:“探究電流與電壓、電阻的關系”時,教師可以讓學生分組討論:(1)猜想電流與電壓、電阻的關系是什么?(2)采用什么樣的實驗方法,為什么要用這樣的方法?我們學過的實驗還有哪些用此方法?(3)如何設計實驗方案:①實驗需要的器材?②如何設計實驗步驟?③如何設計表格記錄數據?④如何用圖像法分析數據并歸納得出實驗結論?老師要讓各組學生討論出每組的實驗方案并指出實驗要注意的問題是什么?指出各個器材在實驗中的用途,最后老師與學生共同探討出最好的實驗方案,對于每組同學的方案老師可以指導學生指出對方的不足或錯誤及如何改進。這樣的實驗課堂,既能發揮教師的主導作用,又能充分調動學生的主體地位;既可以打破傳統僵化的教學模式,用電流、電壓和電阻之間的奇妙關系來激發學生的求知欲,可以大大激活學生思維,為培養學生創新能力墊下良好的基礎。
二、加強學生動手操作,提高學生實驗能力
動手實驗是學生自主開展實驗學習的基礎,也是學生創新意識形成的基本過程,對提高實驗課教學效果,培養學生綜合素質有著積極的促進作用。因此,教師應注重培養學生獨立實驗的基本技能和能力,加強學生的動手練習,促使學生養成良好的實驗習慣,為培養學生實驗創新能力打下基礎。例如,教學“伏安法測電阻”實驗中,教師要先從小處入手,讓學生討論電路中電流表和電壓表的連接方法和使用特征,引導學生通過歐姆定律的估算法,確保實驗時選擇合適的量程,并讓學生對比歐姆定律的實驗電路圖找出兩實驗的異同點。促使學生掌握基本的實驗能力。這樣學生在學習和探索電學實驗時就可以在一定程度上拋開課本,不必完全按照課本所要求的實驗方法來動手操作,對促使學生進行實驗創新有一定的益處。通過這種方法,既可以幫助學生深化實驗原理,掌握電學方面的物理知識,又可以通過促使學生在動手動腦中學會觀察和思考,提高學生分析問題和解決實驗問題的能力,繼而培養學生的創造性思維。
三、自主設計實驗步驟,激發學生創新意識
傳統實驗教學中,無論是演示實驗還是學生實驗,給出的實驗步驟往往是固定和單一的,致使學生習慣在教材中尋找實驗方法,按照步驟一點點進行實驗,不利于學生創新精神的培養。為改變這種現象,教師可以有意識地引導學生自主設計實驗步驟,給學生提供更多思維發展的空間,在不違反實驗基本規律的前提下讓學生來設計具體的實驗步驟,培養學生的創新意識。例如,在 “探究物體質量和其體積之間關系”的實驗時,教師可以提出這樣的問題:“我們可以選擇哪些物質作為實驗的對象”、“實驗時我們需要哪些工具”、“為了更好地探究物體質量和其體積之間的關系,我們需要哪些實驗步驟”等。學生根據教師循序漸進的問題會逐步思考實驗所需的對象、工具以及步驟等,從而對實驗得出一個相對完整的認識,這樣,學生在實驗時會根據自己的理解,獨立思考添加一些步驟或工具等,完成探索物體質量和體積之間關系的實驗。通過這種方法,既可以深化學生對物理基礎知識的理解,又可以引導學生初步完成實驗設計,對激發學生創新意識,落實創新教育有積極作用。
四、拓展課外實驗探究,延伸學生創新精神
一、深入研究考試大綱,明確實驗題的考查特點
1.重視基本儀器和基本實驗方法的考查。
2.重視考查學生的動手能力。
3.重視對實驗數據處理方法的考查。
4.電學實驗是命題熱點。
5.創新意識比較強,與實際聯系較密切。
二、結合實驗考查特點,合理制定教學策略
1.培養學生學會使用基本儀器?;緝x器的使用,是做好物理實驗的基礎。讓學生了解基本儀器的構造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和注意事項,以達到熟練、正確的讀數。在教學中,教師可抓住各種基本儀器的共性加以指導。
2.培養學生理解實驗原理,進行實驗設計的能力。教學中教師應要求學生明確各個實驗的目的、原理或理論根據,引導學生根據實驗原理對實驗進行設計,包括用什么物理定律、公式,電學實驗用什么電路圖等。還應弄清哪些是已知量、被測量,然后選擇所需要的儀器和實驗條件,進而設計好實驗步驟,畫好記錄表格等。教學中,教師可先有示范讓學生模仿學習,也可由教師提示學生獨立摸索安裝調試儀器,進行實驗步驟以及完成實驗表格的填寫。
3.培養學生正確記錄實驗數據和處理數據的能力。教學中,教師應指導學生讀取和記錄數據的注意事項。教學中可引導學生采用圖象處理法,如在研究勻變速直線運動,探究彈簧彈力和伸長的關系,用單擺測定重力加速度,描繪小燈泡的伏安特性曲線,測定電源的電動勢和內阻,測定玻璃折射率等實驗中采用圖象處理法均可達到簡便、直觀的效果。最后,還應讓學生明白實驗結果的物理意義是什么,與理論計算有何偏差。通過這樣的分析與研究,許多深一層次的問題都可得到解決。
4.教學中抓住關鍵實驗,深化原理拓展,注重方法遷移。電學實驗是高考命題熱點。在教學中一定要強化學生對電路的認識,我們可將電路按功能分為電源電路、測量電路、保護電路和測量儀表四部分。這種分類可深化學生對原理的認識。教學中可科學歸納,將相同實驗原理或實驗方法歸類整合,進一步明確該種原理和方法在不同實驗中所起到的相同作用。如以歐姆定律為主要設計思想的實驗:測定金屬的電阻率,描繪小燈泡的伏安特性曲線、電流表改裝電壓表等。
1. 明確教學目標
教學目標的確定是整個教學過程的前提。目標的確定要依據教學大綱、教材體系和社會需要,還要根據專業的特點和教學對象的基礎,重視實際應用,以“必需、夠用”為度,正確處理好理論教學中的“了解、理解、掌握”及實驗教學中的“練習、熟悉、掌握”層次的相互關系。教學中,要兼顧教學對象的個體差異,區別對待。對基礎差的學生只要求他們掌握最基本的內容,對基礎較好的學生則要提出更高的要求。
2. 優化教學內容
教學內容的優化可從以下四方面著手:
2.1 熟悉教材。教材是教師講課和學生學習的依據。鉆研教材,要有兢兢業業、一絲不茍的精神。
2.2 處理教材。教學中教師如果完全按照教材進行教學,學生接受不了,教師的課也講不好;如果完全按照學生的基礎上課,則可能會變成初中知識補習課。教學既要適當降低起點,又要緊扣教學大綱,所以,有必要對教材內容進行增刪取舍、加工創造,而不是單純地講教材。對于理論性較強、難度較大、學生難以掌握的內容,要刪繁就簡,分解難點;對于學生。
2.3 豐富教材。教材一般比較集中、概括,有的內容抽象、平淡無味,完全是純理論的知識,教師必須在原有教材的基礎上,對某些問題有所發揮和補充。
2.4 聯系實際。教師要具備現代化的教材觀,不斷學習現代教育教學理論,充分運用自己的聰明才智,結合學生的專業需要,把握教材,促使教學內容與生產實際相聯系。
3. 優化教學過程
要讓學生學會知識,學會方法,就必須精心設計教學過程,正確處理知識、方法、能力三者的關系,真正體現學生為主體、教師為主導的完美結合。
3.1 對于簡單問題,可采用自學――提問答疑――總結提高的教學過程。比如“變壓器的用途和結構”作為學生的自學內容時,可同時提出幾個問題以便于學生自學:為什么要變壓?變壓器主要由哪幾部分組成?為什么采用高壓輸電、低壓配電?三相變壓器的U1、U2、N1、N2指的是什么?通過問題的解答,形成新的知識。
3.2 對于復雜問題,可采用分解――綜合――練習――總結提高的教學過程。例如,講解戴維寧定律時可分解為電壓的計算、混聯電路的簡化、全電路歐姆定律三部分進行講解,然后再將三者綜合在一起,接著通過總結歸納得出用戴維寧定律分析復雜直流電路的一般方法。通過復雜問題的分解,可提高學生分析、解決問題的能力。
3.3 對于實驗問題,要掌握知識,形成技能,實現由具體向抽象的提升。例如“電磁感應現象”演示實驗,開始教師設疑:既然電能產生磁場,那么磁能生電嗎?然后進行實驗演示,指導學生觀察。教師一環扣一環地提出問題,引導學生進行思考。
教師所提問題要有針對性,難度要有梯度、富有啟發性,在學生一時難以回答的問題上要做適時地點撥、提示,以喚起學生的解答欲望。
4. 優化教學方法
教學有法,但無定法,貴在得法。對職業學校學生而言,教師一定要循序漸進,按階段分解學習難度,尤其在開始階段要放低學習和考試的難度。
電工基礎課的特點之一就是實驗多,所以,在教學中一定要強化技能訓練。具體方法是:
4.1 充分發揮直觀教具的作用。例如教元器件識別這部分內容,盡管電阻、電容、電感都是最普通、最常用的電子元件,但對于沒見過、沒用過這些元器件的學生來說,課堂上的理論教學只能是紙上談兵。學生很難有感性認識,很難想像出真正的元器件是怎樣的。如果把這些內容放到實訓室里對照實物進行講解,講解后讓學生從收音機或電視機的主板上尋找各種電阻和電容、電感等,并記下型號,進行測量。這樣學生不僅初步認識了元器件的外形、型號,了解了元器件的應用情況,也學會了萬用表、直流穩壓電源等儀器、儀表的使用,使學生學得輕松愉快。
4.2 注重演示實驗。演示實驗可以直觀說明一些現象或規律,便于學生觀察、學習,往往能很好地激發學生的學習興趣,使學生積極地開動腦筋。演示和實物教學,可結合實驗課進行。例如楞次定律,左、右手定則,旋轉磁場,電磁繼電器,單相、三相交流電動勢的產生等都可采用演示教學法。還可以在力所能及的條件下,將某些課堂演示實驗改為學生實驗,使某些現象、規律、公式通過學生自己動手,在教師的指導下總結出來。這樣,學生既對所學的知識印象深刻、理解透徹,又鍛煉動手能力,激發學習興趣,對學生創新能力的培養還能起到潛移默化的作用。
4.3 注重實踐環節,培養綜合技能。在教學過程中,要充分利用教學資源,最大限度地給學生提供練習技能的機會。例如,常見的日光燈電路安裝、電器絕緣電阻的測量、單相電度表接線錯誤的排除等,都可利用課余時間讓學生在實驗室獨立操作。通過實驗和實踐,把抽象的電工理論變得具體、生動,使學生在愉悅的教學環境中感受到有趣、有用。同時,要多安排學生到變電站、抽水機站和生產現場去參觀實習,使學生看到在學校里沒有的設備,進而提高學生的綜合職業能力。
5. 優化教學手段
初中課程改革要求尊重學生經驗,發展學生個性,而學生在學習或生活中積累的經驗有時是錯誤的,或者學生本身的不成熟也會造成對事物的一種片面的認知,這些錯誤或片面的認知對新知識的認知有一定的負面作用,如果能用“試誤”理論充分暴露學生原有的錯誤認知,破壞學生原有的認知平衡,建立新的認知結構,學生將會對所學的內容產生深刻的印象。
“試誤”理論也可以應用于初中物理實驗教學中,有時為了強調某一實驗原理、某個實驗器材使用或某一實驗操作的條件,可以先導出學生原有的錯誤認知,錯誤操作或錯誤論證,讓學生充分認識錯誤、改正錯誤,建立正確的認知,所以導出錯誤是關鍵的一步,導出錯誤的方法多種多樣,下面筆者談談自己這方面的教學經驗。
1 以偏概全試誤,深究實驗原理與方法
在物理實驗中,而學生對實驗的原理和方法理解有時較片面,容易機械處理書本上的操作步驟,不求甚解,學習的效果不佳。
如:在(蘇科版九年級物理教科書)“電壓、電壓表”使用的教學中,第二課時是用電壓表探究串并聯電路的電壓特點,以往只是要求學生按規定的步驟去操作,可是學生對實驗原理理解不深,主要體現在不理解多次測量的本質,不明白實驗中為什么必須用不同規格的燈泡多測幾次,為了解決這個難題,在設計這節課的時候,運用試誤理論,對教學內容做適當的調整:先研究串聯電路的電壓特點,結合學生已學的電學知識,弄清楚串聯電路中電壓特點和要測的幾段電壓,讓學生獨立進行實驗操作:連接電路、收集數據、分析數據,讓學生按自己的經驗去做,尊重學生經驗,教師通過檢查,挑選一組僅用兩個相同燈泡且只測了一組數據的小組進行匯報,分析數據并得出特殊情況下的結論:串聯后兩燈分配電源提供的電壓,而且是平均分配而很多學生會以偏概全,將這一結論錯誤地用于所有的電路,在試誤過程中,為了充分讓學生認識到該結論的片面性,教師在此基礎上提出問題:
1.1這個結論對嗎?試利用所測的實驗數據加以說明
針對這個問題,因為有的學生用的是不同規格的燈泡,所以能立即得出上述結論不正確。
1.2結合上述問題,這個實驗的步驟如何改進?
根據實際情況,學生很容易能自己找到解決問題的辦法:實驗不能只測一次,要多測幾次,而且要換用不同規格的燈泡進行多次測量,避免實驗結論的偶然性和片面性,通過試誤學生能認識到,多次測量不是簡單的多幾組數據,而是要充分的考慮到某種可能的因素對實驗的影響,改變這一因素多測幾次以求實驗結論的普遍性,盡量避免出現以偏概全的結論。
2 儀器缺失試誤,明了儀器作用與效果
在初中階段,學生有一定的抽象思維能力,但這種思維的獨立性和批判性還很不成熟,邏輯思維能力較弱,對事物的認識多停留在事物的表面現象上,如:實驗中器材的選擇,很多學生不知道一些儀器的用途,會認為某些器材可有可無,忽略這個器材在實驗中的特殊用途,為了解決這個問題,在實際的教學中,利用試誤理論有時可以讓學生的眼睛一亮:原來如此!
如:在歐姆定律的教學中,滑動變阻器是一個很重要的實驗器材,在常規的探究方法中,學生對于滑動變阻器的作用不能深入理解,總是似是而非,印象不深,要讓學生能清楚地認識到它在實驗中所起的作用,筆者進行了如下設計的:
在探究完電流與電壓的關系以后,試誤過程采用精設的系列問題串進行引導。
師:在探究電流與電阻關系時,還需要滑動變阻器嗎?
生:不需要,(學生認為電源是穩壓電源,可以保證電壓不變)
在沒有滑動變阻器情況下,學生改變電阻進行實驗,記錄數據,展示學生的實驗記錄。
師:分析所測量的數據,電阻變大,電流變小,但是能得到電流與電阻成反比的結論嗎?
生:不能
師:為什么不能?原因在哪?
教師引導學生討論,找出問題的原因:不能使電阻兩端的電壓相等。
師:同一電源不能使電阻兩端的電壓相等,什么儀器能控制電阻兩端的電壓相等呢?
生:滑動變阻器。
通過試誤學習,學生充分了解到滑動變阻器在本實驗中的作用與效果,然后讓學生利用滑動變阻器再做一次實驗,重新記錄實驗的數據,分析得出實驗結論:導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比,同時,學生也認識到此實驗中滑動變阻器有不可或缺的作用:控制電阻兩端的電壓不變。
3 條件疏漏試誤,探尋實驗條件與技巧
初中學生在實驗操作中經常不注意實驗條件,操作不規范甚至不正確,要讓學生意識到實驗操作的嚴謹性和規范性,有時也可以利用試誤理論。
如:在平面鏡成像的實驗中,對平面鏡的操作條件是:平面鏡要與桌面垂直,學生對“垂直”的這一條件印象不是很深,學生在實驗過程中發現在桌面上無論怎么移動鏡后面的棋子,都不能與鏡前的棋子在鏡中的像重合,學生大多數想不到平面鏡沒有與桌面垂直這個答案,為了讓學生能加深對這一實驗條件的認識,注重實驗操作的嚴謹性,教師也可以采用試誤的方法,在學生操作的過程中,巡回檢查,收集學生不正確的操作,在匯報實驗數據的過程中,列出平面鏡斜放這種現象,試誤:請學生把鏡面斜放,確定像的位置,再請學生說出觀察到的現象:在桌面上無論怎么移動后面的棋子都不能與鏡前的棋子在鏡中的像重合,無法確定像的位置。
師:為什么會出現這樣的情況呢?
關鍵詞:課程改革 優化教學 教學策略
如何做到提高初中物理課堂教學質量,有效的利用各種教學條件及教學資源,充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用以及師生之間的配合作用,做到傳授知識與培養能力的有機結合,促進學生創造性思維的發展,結合自己從教以來的教學經驗談談幾點體會。
教學策略是教師在教學中為達到一定的教學效果及教學目的所采用的教學方法或手段。在新課程標準下,應體現密切聯系學生生活實際,關注學生的興趣和經驗,提倡學生自主探究,合作學習,主動獲取知識的新特點
1.創設愉悅的教學情境,激發學生學習物理的興趣。
教育心理學認為,興趣是“力求認識探索某種事物的心里傾向?!迸d趣這種特殊的心里傾向,在人們認識和研究某種事物中起著十分重要的作用。如講“物體的沉浮條件”,教師可先做一演示實驗:將一木塊浸沒水中;將一鐵塊浸沒水中;將一石臘浸沒水和酒精混合液中,并提出物體沉浮條件是什么。三種情景擺在學生面前,使學生產生強烈的求知欲望,迅速進入課題思考。又如:在講究連通器內只有一種液體且靜止流動時液面總保持平衡的問題后,可提出設問:不同液體液面相平嗎?學習漂浮物體的重力和浮力的關系后,設問:一條船從海里開到河里是浮起一些還是沉下去一些?“興趣是最好的老師”,只有學生對學習內容感興趣,才會產生強烈的求知欲望,自動地調動全部感官,激發豐富地想象和積極地思維,產生愉快的情緒體驗。每一部分設計都努力貼近學生的現實生活。在教學中,充分利用這些教學資源,努力體現新教材的意圖,創設愉悅情境,引感,激發學生學習的興趣。
學生大都具有強烈的操作興趣,希望親自動手多做實驗。教師要充分保護和利用這個積極性,讓學生更多地參加實驗活動。在教學中,出乎學生意料的演示、生動形象的類比、深入淺出的解釋、學生生活中以及科技和社會中的有趣事例、幽默風趣的教學語言、探究性的學習活動和小實驗、不斷出現的挑戰性的問題和隨之而來的學生討論,這些都是激發和保持學習興趣的重要手段。
2.提倡手法多樣性,關注學生的個人體驗。
一堂好課不僅僅是讓學生學會某個知識點,掌握一定的知識與技能,而更應該是一個創新的思維起點,一根創新神經的啟動。好的教學的標志是:能夠促進有效學習的進行。教師的主要作用在于組織教學活動,激發學生主動從事數學活動的興趣,并在學生需要的時候給予恰當的幫助。教學中不應該追求知識的“一步到位”,要體現知識發展的階段性,符合學生的認知規律;不要過早地將概念“符號化”,要延長知識發生與發展的過程,讓學生充分經歷“非正式定義”階段;教學中不追求“統一化”和“最佳化”,而應當致力于“多樣化”、“合理化”,以使學生對知識的真正理解和個性化發展成為可能。物理問題的解決方法往往不止一個。比如:測定物體的密度,測定地球表面的重力加速度,在不限制儀器和知識范圍的情況下,測定方法都有很多種,每個方案自成一體,多個側面應用物理知識。在教學中,我們應多提出一些類似的開放性問題,請學生做多方向思考,以達到培養學生思維發散性的目的。
3.引導學生探索、合作、交流相結合的學習。
多年來,傳統的教學一直習慣于單一枯燥的接受式教學。解決問題時常常是教師一講到底,學生苦于在機械訓練中記憶和模仿,這樣學生精神因素得不到充分調動,感受不到學習成功的快樂體驗。新標準已經把過去教學中的許多演示實驗,例如:阿基米德原理、歐姆定律的演示等,明確寫成學生的探究活動,讓學生通過實驗自己歸納出規律。呈現了讓學生動手實踐,自主探索,合作交流的教學,達到從小培養學生獨立獲取知識,創新意識和實踐能力的目的。對于多數探究活動來說,探究的過程比探究的結果更重要。在探究活動中,不要為了趕進度而在學生還沒有進行足夠的思考時草率得出結論。為了讓學生充分體驗探究的過程,應該安排足夠的時間讓各種想法、各種觀點進行充分的交流和討論。
合作性是學生必須要掌握的一種適應社會的技能,個人的智慧是有限的,在今后的社會中,個人奮斗的力量是微不足到的,學會合作是學生的一種的交往的能力,更是通向成功的必不可少的橋梁。物理課的大多數科學探究都分組進行,在課堂教學中,讓小組通過合作,來完成某一任務,要注意發揮每個學生在探究活動中的作用,不能由少數學生包辦代替。這樣做既能使每個學生都得到機會均等的全面練習,又能充分體現工作中的分工與協作。不僅可以培養學生的合作能力,而且能夠使學生認識到集體的智慧是無窮的,怎樣進行有效的合作,是教師需要考慮的重要的問題。
4.設計開放式教學活動,培養學生創造力。