『壹』 如何在科學實驗教學中培養學生的探究能力
《科學課程標准》明確指出:科學學習要以探究為核心。探究既是科學學習的目標,又是科學學習的方式。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑。科學課程應向學生提供充分的科學探究機會,使他們在像科學家那樣進行科學探究的過程中,體驗學習科學的樂趣,增長科學探究能力,獲取科學知識,形成尊重事實、善於質疑的科學態度,了解科學發展的歷史。下面就方面進行探討。 一、巧設實驗情境,激發學生的探究興趣 學生的學習興趣、學習願望總是在一定的情境中發生的。當一個人對某種事物發生興趣的時候,就會主動地、積極地去探索。所以教師應根據教材內容,巧設形象直觀的實驗情境,把學生引入學習活動,激發學生求知探究的興趣。例如在教學《神奇的電磁鐵》一課時,教師一上課就告訴學生要做一個魔術表演,只見教師拿出一枚繞有電線的大鐵釘,接上電池以後把大鐵釘接近一枚回形針吸起來了。看到這種情況,學生不禁要問:大鐵釘是沒有磁性的,怎麼會把回形針吸起來了呢?又如在教學《燃燒與滅火》一課,上課一開始,教師不說什麼,只是讓學生觀察下列實驗:教師在講台上點燃一支蠟燭,然後用玻璃杯罩上。學生目不轉睛地看著,發現蠟燭慢慢熄滅了。對於這個意外的發現,學生很想知道為什麼罩上玻璃杯,蠟燭就會慢慢熄滅。在這個實驗情境中,學生產生了一種強烈的好奇心,這種好奇心促使他們想盡快找到答案,這樣學生想探究知識的興趣就被激發了,教師也輕松自然地通過實驗情境導入了新課。 二、參與實驗活動,滿足學生自主探究的願望 前蘇聯著名教育家蘇霍姆林斯基認為:每一個孩子都會在喜愛的學科或活動上毫無吝嗇地傾注精力。因此,教師要尊重和確立學生的主體地位,在教學活動中,充分滲透教師為主導,學生為主體這一原則,努力創造條件,指導全員學生參與到實驗操作中,讓學生細心觀察,通過自主探究討論,自行獲取科學知識。例如,教學《不一樣的電路連接》一課時,教師指導學生認識實驗器材,明白它們的用途以後,就要求學生人人組裝一個有一節電池的電路,再組裝一個有兩節電池的電路。學生在動手操作的同時,一邊觀察,一邊動腦思考,發現小燈泡的亮度發生了變化。教師再引導學生從實驗器材的多少及小燈泡的亮度兩方面去分析討論。通過實驗對比,學生自己找到了小燈泡的亮度與串聯電池多少的關系。在教學有關串、並聯電路這一知識時,讓學生親自動手做以下實驗:用兩節電池、兩個小燈泡、一個開關、一些導線組裝成一個電路,使開關能同時控制兩個小燈泡的亮或滅。學生通過自己的探究,發現連接方法有好幾種,而且小燈泡的亮度也不相同。這幾種電路所用的實驗器材一樣,那麼小燈泡的亮度與什麼有關呢?教師適時點撥,再把電路圖展示出來,好奇心促使學生去分析、去比較,通過觀察和實驗對比,學生找到了問題的答案:小燈泡的亮度與它們的電路中的排列形式有關。把兩個小燈泡成串地連接在電路里,小燈泡比較暗;把兩個小燈泡並列地連接在電路里,小燈泡比較亮。再如學習《平衡玩具》一課,教師先讓學生自己嘗試動手做一個不倒翁。學生在做不倒翁的過程中遇到了各種困難,教師不是急於教給學生具體方法,而是鼓勵學生動腦筋去思考,找原因想辦法。最後再讓學生把不倒翁仔細地觀察研究一番,學生發現了不倒翁必須是上輕下重,底面是半球形的才能扳不倒。經過這一探究,絕大多數學生都能做出一個扳不倒的不倒翁。教師利用實驗這種啟迪手段,使學生在觀察、實驗中自己發現知識,並通過討論、分析、歸納等一系列學習活動,促使知識進一步內化,形成技能,滿足了學生自主探究的願望。 三、積極開展課外實驗活動,提高探究能力 課堂教學的時間有一定的限制性,而學生對知識、技能的掌握、鞏固及運用往往不是一蹴而就的。因此,教師要以課內教學為重點,靈活多樣地向課外延伸,拓寬實驗渠道,讓學生在異彩紛呈的大自然天地里,因地制宜,就地取材,盡情開展實驗活動。例如學習《製作植物標本》一課時,教師提前告訴學生製作植物標本的方法,要求他們到大自然中細心觀察各種各樣的植物葉子的顏色、形狀、大小等,採集各種奇形怪狀的植物葉子並製成標本。學習《蝸牛天地》以後,課外組織學生把自己抓到的蝸牛帶回家飼養,有目的、有步驟地觀察它們的外貌和活動特點並做好記錄,定期到班上交流。再如在教完《電》這個單元以後,在強調安全用電的前提下,要求學生回家觀察家裡的電燈是怎樣連接在電路中的,鼓勵學生把所學的知識,廣泛應用到學習和生活中,解決實際問題。開展這樣的課外實驗探究活動,學生興趣盎然,躍躍欲試,在實踐中誘導了學生的發散思維,開闊了學生的視野。既讓學生掌握了科學基礎知識,又培養了學生對科學的學習興趣,進一步提高了學生的科學探究能力。 總之,教師在科學課教學過程中要充分利用實驗這一教學手段,激發學生的探究慾望,激勵他們主動參與、主動實踐、主動思考、主動創造,用科學的態度去認識世界,像科學家那樣探究大自然的奧秘,開啟科學的大門。參評組別:教學組
『貳』 如何進行探究性實驗教學
探究性實驗能全面培養學生綜合運用所學知識的能力、分析和解決總是的能力、語言文字表達能力以及團結協作的能力.探究性實驗是在一些特定的要求和條件下,是學生自行(或在老師指導下)設計和完成的實驗,是學生靈活運用知識和技能進行的創造性思維和實踐活動,因此以設計性實驗為載體培養學生創新能力是一條重要途徑.
一、掌握探究性實驗教學的要求一般環節.
根據科學探究的一般要求,結合初中物理課程的特點和8—9年級學生的認知水平,科學探究分為七個環節,並對每一環節提出了探究能力的要求.在探究過程中,要給每個學生創造機會.明確他們所承擔的任務,鼓勵學生發現問題、提出問題,出主意、想辦法.要讓每個學生在探究活動中發揮主動作用.同時,科學探究又是一種集體性的協作活動,對於比較簡單的問題可以由學生個人來進行,對於比較復雜的問題,則應通過小組活動,甚至全班性的活動進行.教師善於激勵學生提高科學探究的熱情和興趣,對對學生中存在的不同觀點,教師要給予學生的充分尊重.探究性實驗的七個環節是:1、提出問題;2、猜想與假設;3、制定計劃和設計實驗;4、進行實驗和懼證據;5、分析和論證;6、評估;7、交流與合作.
二、根據中學生的心理特點,科學設計探究活動,創設學習情景,激發探究興趣.
興趣是最好的老師,是進行探究的最直接動力.從學生的生活經驗、經歷中選擇探究性學習的內容,引發學生的好奇心,並引導發現問題、造成懸念、激發學習的內在動力.那麼該如何創設情景呢?可以通過一個生動的小故事、多媒體展現動畫、新奇的實驗演示、或用教材中的「?」等,通過這些情景設置,激發學生探究的興趣.例如:在學習「聲音是如何產生的?」新課上,可以通過蝙蝠在夜間如何飛行,貓頭鷹在田間怎能樣捉到田鼠等一系列與聲音相關的問題來激發學生探究聲音世界的興趣,進一步完成聲音的產生、傳播的學習.還可以以「假如沒有聲音」為主題展開探究聲音的活動激發學生探究的興趣.
三、探究式實驗教學要注意思維的開放,體現「創新」意識.
在探究性學習活動中,學生是活動的主體,教師在課題、方法的選擇上,給予引導、幫助,但不能過多「介入」,更不能「包辦代替」.教師要不斷鼓勵學生的參與熱情,留給學生獨立思考的空間,通過一題多解、一問多答等創設情景,引發思維發散,在多種方法中比較最佳方案,進行再「拓展」學生在進行研究性求異思維活動中,創新意識也日益得到培養.
例如:在測定鹽水密度的實驗時,學生歸納得出兩種方案:
方案一:a、用天平測出空杯的質量;b、在空杯中倒入適量的鹽水,測出鹽水和空杯的總質量;c、將鹽水全部倒入量筒中測出鹽水的體積.
方案二:a、在燒杯中倒適量的鹽水,用天平測出燒杯和鹽水的總質量;b、將燒杯中的一部分鹽水倒入量筒中,測出剩餘鹽水和燒杯的總質量;c、讀出量筒中鹽水的體積.
這兩種方案都得利用到了天平和量筒,實驗原理基本相同,只是實驗的步驟不同.經過學生討論、對比、分析得出:方案一存在的缺陷是杯中水不能完全倒出,會導致測出密度偏小;而方案二卻解決了這個茅盾,會使得測量結果更具有可信性.
四、探究性實驗要關愛每個學生,體現學生的全體性.
物理教學中進行探究性活動不能認為只對學習好的學生適用,而對基礎差的學生就不適用.其實不同學生的個性、心理、智力、情感、品質各不相同,在探究的活動中的表現和探究的深度不同,要針對不同層次的學生,採用不同的引導、激勵方式,鼓勵學生進行探究,讓各層次學生都能從探究中或多或少體驗到成功的喜悅,這樣既能使所有學生對物理學習增強自信心、成就感,又能調動所有學生學習物理的熱情,使物理教學達到較為理想的效果.在實施探究性活動時,如果兼顧各層次的學生,讓全班的學生都從中受益,整體進步,從而防止學生兩極分化的現象.
五、探究性實驗教學要注意的問題.
(1)探究性實驗教學中的七個環節,是按探險究的一般過程來設計的,實際進行探究活動時,不一定要按照這七個環節的排列順序進行,可以交叉進行,靈活掌握.
(2)探究活動的組織和對學生探究能力的要求,應該循序漸進,由簡單到復雜,由部分到經歷較完整的探究過程.例如,學生開始接觸物理時,可以安排一些簡單的探究活動,探究的環節可以是其中的某幾個,甚至是某一個環節,隨著學生物理知識和技能的不斷發展,再逐步安排學生進行一些較為完整的探究活動.
(3)在探究的過程中要注意學科的滲透和融合,探究的問題可能涉及化學、生物、地理等多學科,教師應該鼓勵和提倡學生應用他們在其他學科中學到和知識和技能,來進行猜想和假設、分析和論證、討論和交流.
總之,學生進行的科學探究活動,能使學生體會到科學探索和科學實踐的過程和方法,從而有力地激發了學生的科學探究的熱情和學習物理的興趣,全面提高了學生的科學文化素質.
『叄』 探究性實驗教學與傳統教學方式有什麼不同
這種對話式的教學,與長期以來形成的那種「牽引式」「灌輸式」教學是截然回不同的。其根答本區別就在於:後者強調的是知識的傳授;前者強調的是知識的建構。打個比方,後者好像是一種工業生產的方式,是按照圖紙去生產一模一樣的機器;而前者則類似農業生產的方式,農民並不製造禾苗,只是為禾苗的生長提供條件,如按時播種,並適時灌溉、施肥、捉蟲等,從而促使禾苗茁壯成長。與此相適應,對話教學意味著師生關系的人性化,是真正意義上的平等與溝通。由此看來,所謂對話教學,不是看是否採取了對話的形式,主要是看是否體現了「對話」的精神與原則。
『肆』 驗證性實驗和探究性實驗在實驗課教學中應分別注意什麼問題
一、觀察實驗的教學設計要素及案例
(一)學生分析
新課程倡導以學生為中心進行教學設計,必須認真分析了解學習者的基本情況,分析學習者的特點。觀察實驗是學生利用一定的觀察和測量工具,採用科學的觀察方法,盡可能多的收集觀察對象的材料特徵和數據,進一步認識觀察對象的過程。
觀察實驗的教學設計必須了解學生對科學觀察方法的掌握情況,對觀察工具的使用情況,對該實驗所要求的基本生物知識的掌握情況如何,學生在小學和初中都學了哪些相關內容,做過什麼相關實驗。
(二)教學目標
生物教學實驗目標的制定要以課程標準的總目標為依據,結合實驗教學對象,充分考慮當地的課程資源等情況,使實驗教學目標成為達到總目標不可分割的一部分。因此實驗教學目標也應涵蓋知識、技能和情感價值態度與價值觀3個方面,並聯系實驗內容使目標具體化。
(三)實驗教學內容
實驗教學內容的選擇應考慮以下幾個方面:一是以實驗教學的目標為基本依據,實驗教學目標的達成有賴於教學內容的成功傳遞。二是要充分考慮實驗對象的特點,包括學習風格,初始能力,學習需要,性格愛好等。准確的了解學生的特點才能使實驗內容的選擇和設計更加客觀、富有實效,有利於教學實驗目標的達成。三是要充分合理的利用實驗教學資源。
(四)教學策略設計
教學策略是對完成特定的教學目標而採取的教學活動程序、方法、形式、等要素的整體考慮。 教學案例:觀察植物細胞
(五)教學評價設計
實驗教學評價主要包含兩部分:
1.教學過程的評價
教學過程的評價,是指教師在教學過程中通過課堂教學問題的設計,來評價教學目標實施的結果;根據實際情況,對學生的表現進行適時的鼓勵性評價,尤其對學生的思維成果的鼓勵性評價,對於更好的完成教學任務,與有重要意義。
2.教學結果的評價
教學結果的評價,通過反復練習,鞏固重點知識,突破難點知識,來評價學生獲得和掌握知識的情況。
二、驗證實驗的教學設計要素及案例
驗證性實驗是指學生根據實驗指導在實驗室內進行獨立操作,通過對實驗現象的觀察與對實驗結果的分析來驗證新知識,同時訓練操作技能的實驗。
在進行教學實驗設計前,先要進行預試驗,了解實驗的內容,實驗的條件並可以見證實驗原理,設計實驗誤差,確定實驗結果,同時還可以了解實驗中出現的問題及解決方法。其次是將學生編號實驗小組,安排好實驗座位,培養小組長,使他們成為實驗課中教師的好幫手。
驗證實驗設計應包括以下六部分
(一)實驗教學的目標
根據課程標准和實驗內容的要求以及學生的實際而確定。
(二)實驗的原理
每個實驗都是圍繞實驗原理設計的,他是實驗內容的靈魂,在實驗教學中應盡量使實驗內容與實驗原理聯系起來、做到活學活用。
(三)實驗的對象、葯品、試劑及儀器
在實驗課上向學生介紹選擇實驗對象的原則和各種實驗對象的特性,使學生理解各個實驗中選擇實驗對象的原因。
(四)實驗步驟
這部分要細致入微,條理清晰,而且重點突出。
(五)實驗結果與分析
這部分可以體現學生對實驗內容和理論知識的掌握程度,同時又是培養學生分析綜合能力的重要部分。在這部分要引導學生應用實驗原理分析數據、判斷實驗結果是否理想、實驗誤差有哪些方面,原因是什麼?
(六)實驗教學的評價
實驗目的是否達到,實驗效果如何,可以用以下方法進行評價:
1.個別檢驗法
在實驗的過程中,可根據實驗內容提出問題,讓學生回答他們所看到的實驗現象、結果,或實驗過程中應注意的問題或解釋實驗現象和結果。
2.填表法
將實驗的結果統計印成表格,發給同學,填寫實驗現象並分析原因。
教學案例:檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質
三、探究實驗的教學設計及案例
探究性實驗的一般步驟是:問題----假設----實驗----分析、總結---應用,基本過程可歸納為
(一)實驗教學對象-----學情分析
1.充分了解學生的知識儲備情況,了解學生實際動手能力,以設計有針對性的實驗內容。
2.引導學生進行課前預期,並根據實驗教材所給出的實例及自身體驗,提出問題,做出假設,並嘗試進行實驗方案的設計。
(二)實驗教學目標
1.知識與技能目標
2.過程與方法目標
3.情感、態度與價值觀目標
(三)實驗教學內容
實驗教學內容的選擇應考慮以下幾個方面:
一是:以實驗教學的目標為基本依據,實驗教學目標的達成有賴於教學內容的成功傳遞。
二是:要充分考慮實驗對象的特點,包括學習風格,初始能力,學習需要,性格愛好等。准確的了解學生的特點,才能使實驗內容的選擇和設計適應高中學生對於科研探索過程的基本步驟(發現問題、提出假設、設計方案、實施方案、分析結論)已初步熟悉的事實。
(四)實驗教學策略
探究實驗教學策略設計從以下幾個方面考慮。
1.創設情境引發問題
在生物學探究實驗的教學過程中,要抓住生物學知識之間的滲透和遷移,努力創設問題情境,明確提出探究問題,積極引導和鼓勵學生自己去發現問題,提出探究課題,充分發揮學生的主觀能動性,激發學生的探究興趣和思維潛能,將學生的注意力吸引到問題情境中來。
2.充分分析,提出假說
在學生對課題進行充分討論的基礎上,教師應盡量在誘發性的問題情境中引導學生通過分析、比較、綜合、類推等不斷產生假設並圍繞假說進行推理。
3.設計實驗、實施實驗
實驗方法步驟的設計具有開放性,可以從不同角度不同側重點,採用不同方法進行設計。在教材的實驗指導中,實驗假說和實驗預期大多隱含在「實驗原理」中,實驗方法類型、實驗對照類型則一般隱含在「方法步驟」里。教師要引導學生善於發現並挖掘教材中隱含的信息,幫助學生了解和掌握實驗設計的理論知識,以便培養學生獨立設計實驗的能力。
4.分析結論,關注拓展
對實驗現象結果進行分析,得出結論;也可進一步拓展進一步探究。
5.實驗教學的評價
實驗教學的評價可以編制評價量表對實驗教學的效果進行量化評價。 教學案例:植物細胞的吸水和失水。
『伍』 探究性實驗教學方法的應用是怎樣的
探究性實驗教學方式以問題為核心,為學生提供了發現問題和解決問題的機會,學生主體在問題中設計解決問題的實驗方案,通過實驗進行觀察、驗證實驗方案,最後歸納得到正確結論。通過這種方式促使學生自主地觀察實驗現象,從中發現問題活躍思維,從而達到良好的教學效果。
探究性實驗教學模式是按照「設疑激趣——實驗探究——歸納小結——運用創新」一步步實現的。在設疑激趣階段,教師以啟發性、趣味性創設情境,著眼於調動學生探究新知識的慾望,激發學生興趣。
比如在講授「鈉的化合物」這節時,教師可以從「日常生活中,水通常用來滅火,你能相信滴水能生火嗎?」問題引入,使學生形成矛盾心理,激發他們的好奇心。
緊接著進行演示實驗,老師在包有少量Na2O2(事先不讓學生知道)的棉花上滴幾滴水,當學生觀察到棉花劇烈燃燒的現象後,明知水不能使棉花燃燒,可又無法解釋眼前的事實時,強烈的探求慾望噴發出來,極大地調動了學生探究新知識的慾望,激發了他們學習的興趣,使其在教學活動一開始就處於積極主動地狀態,有一個良好的開端。
同樣,中學化學很多課程都可以由生活實際或小故事引入的,如用酸雨問題引出「硫酸」,油田水質問題引出「硬水及其軟化」,「鬼火傳說」引出「白磷」等等。
引出了問題,下面就要進行實驗探究了。教師先組織學生閱讀教材或實驗方案,觀察演示實驗或自己動手實驗,記錄實驗現象,在充分討論的基礎上得出初步結論。
無論是閱讀、實驗還是討論前,教師要精心指導,一是要指明要解決什麼問題,要觀察哪方面的現象,要進行哪些探究,二是強調閱讀時要在教材上畫出重點。觀察時作好記錄,討論後要注意歸納。帶著明確的目的性圍繞著中心內容展開探究,並注意培養學生自學、觀察、思維、實驗等多方面的能力。
實驗探究結束後要歸納小結,老師應全面、准確地歸納出實驗的結論和說明的問題。如總結「鈉的化合物」一節時,經過實驗,可以歸納出幾點:
①Na2O2能夠和H2O、CO2反應,都生成氧氣,氧化性強。
②Na2CO3和NaHCO3都可以和鹽酸反應,但是後者反應比前者要劇烈得多。NaHCO3受熱易分解,穩定性比Na2CO3弱。
掌握了知識點後,要使學生會運用所學的知識,就需要教師對實驗的知識運用創新。運用創新是對於已被學生初步獲取的知識進行整理和強化的階段,目的是鞏固已學的知識,強化記憶。那麼,在選擇有關習題時,除了要緊扣教學內容外還要注意區分層次和梯度,以兼顧所有的學生。
在設計本節內容的習題時,可以將一道習題設計成三個層次,層層推進,也就相當於將學生也分成了三個層次。隨著問題的深入,學生的思維漸漸寬闊,不同問題選擇成績層次不同的學生來回答,這樣就兼顧了班上的所有同學,調動了全班的學習積極性。
『陸』 探究式教學
下面就壓強這一概念的教學來說明我在教學中是如何加強概念教學與實驗探究教學的。 固體、液體、氣體都可以產生壓強,壓強對於初中學生學習難度比較大,原因是,壓強的知識比較抽象,特別是液體壓力的知識需要較強的抽象思維能力;本單元知識又需要綜合運用力的概念、密度、二力平衡等知識;解釋有關現象、解答問題需要一定的分析表達能力。而且固體、液體、氣體的壓強量度和測量方法等都各不相同,是中學物理教學中的重要概念,屬於物質間的相互作用,具有很強的規律性,它與生活、生產有密切的關系,為了讓學生能深刻理解壓強的有關知識,我在教學中做到了以下幾點。一、進行比較與歸納,加強物理概念的教學1.壓力與重力的區別與聯系。在講解壓力概念時,為了讓學生把壓力與重力區分開來,我採用了對比教學法。讓學生認識到壓力與重力是兩種不同性質的力,壓力不一定由物體的重力產生的,但將一個物體放在水平支撐面靜止時,物體對支撐面的壓力大小與物體重力的大小相等,講解時通過畫力的示意圖舉例說明。如:手用力往牆上按圖釘,牆壁受圖釘尖的壓力,壓力方向與牆面垂直。施力者是圖釘,受力者是牆壁,與圖釘受重力大小無關。還可用列表說明,如:以放置在斜面上的質量為m的木塊對斜面產生的壓力為例,說明這兩個力的區別。施力物體受力物體力的作用點力的方向力的大小力的性質重力地球木塊重心豎直向下mg引力壓力木塊斜面斜面垂直於斜面向下小於mg彈力 因此,放在水平桌面上的物體,對桌面產生的壓力的大小,等於物體本身重量大小的事實,僅說明壓力在數值上等於物體的重力,方向相同,不能把它們混為一談。 學完了固體、液體、氣體的壓強之後,學生對於公式P=ρgh與P=F/S的應用經常會混淆,不理解各自的適用范圍。所以跟學生分析它們之間的區別與聯系,有助於學生對於公式與原理的理解,以便能正確的解決實際問題。(1)公式P=ρgh中的壓強是液體由於自身重力產生的壓強,它不包括液體受到的外加壓強。因而此公式是液體壓強公式。由公式可知,液體的內部壓強只與液體的密度、液體的深度有關,而跟液體的體積、液體的質量無關。由於液體有流動性,能夠傳遞壓強,因而液體壓強規律與固體壓強不同,分析問題時必須考慮其各自的特殊入情入理。我們可採用列表對比、類比分析問題的研究方法,分析下面一下問題。引導學生學習對前後知識的聯系、分析問題的方法。 如將盛一定量液體的容器放置在水平桌面上,容器對桌面產生的壓力、壓強,與液體對容器底產生的壓力、壓強是否一定相等(容器重不計)。請看下錶:作用對象產生原因壓力的大小壓強的大小對水平桌面容器和液體都受重力作用 等於容器和水所受的總重,與受力面積無關。計算方法:F=G與容器和水所受重力有關,與受力面積有關。計算方法:p=F/S對容器底液體受重力,液體能傳遞壓強 不一定等於液體重,與液體的壓強、底面積有關。柱體:F=G上小下大:F>G上大下小:F<G計算方法:F=pS=ρghS與液體密度、深度有關,與容器形狀、底面積無關。計算方法:p=ρgh 由上表可知,求固體壓力和壓強時一般先求壓力再求壓強,而求液體壓力和壓強時,一般先求壓強再求壓力。懂得了這個求解順序,再加上對公式意義的理解,以後碰到此類問題時,出錯幾率大大降低了。(2)公式P=ρgh的適用范圍 這個公式只適用於計算靜止液體的壓強,不適用於計算固體壓強。盡管有時固體產生的壓強恰好等於ρgh 。例如,將一密度均勻的高為h的長方體或圓柱體鐵塊放在水平桌面上,桌面受到的壓強為P=F/S=ρgV/S=ρghS/S=ρgh ,但這只是一種特殊情況,不能由此認為固體由於自身所受策略而產生的對支撐物的壓強都可以用p=ρgh來計算。(3)公式P=ρgh與P=F/S的關系公式P=F/S是壓強的定義式,也是壓強的決定式。無論是固體、液體或氣體,它都是適用,是普遍用的公式。而P=ρgh是結合液體具體情況,利用P=F/S推導出來的,它只適用於計算液體的壓強。能否用公式P=ρgh計算大氣壓強呢?由於液體很難被壓縮,液體的體積不易改變,因而容器內的液體自上而下,其密度都是相同的。由於氣體是可以被壓縮的,氣體的體積容易改變,一定質量的氣體,當外加壓強增大時,它的體積將縮小,氣體密度要增大,所以,在大氣層內不同高度的地方,空氣的密度不一樣,靠近地面的空氣密度比較大,越高的地方空氣的密度越小。由於大氣層中空氣的密度不均勻,因此不能用p=ρgh計算大氣層中某一高度的大氣壓強。通過以上的分析與比較,學生對於固體、液體、氣體的壓強就有了深刻的理解,分析問題時就能依原理和公式來解決實際問題,同時也培養了學生學習物理知識的技能和方法。二、加強實驗與探究,重視科學方法的教學 我在教學中盡量多安排探究性學習活動,雖然學校的器材缺乏,分組實驗很難開展,但我一定會盡量的多利用身邊的器材給學生做許多的演示實驗,同時將實驗進行改進,盡量讓學生自己動手用身邊的器材進行一些實驗探究。做演示實驗時,實驗的過程仍然遵循實驗探究的環節,多數程序要求學生來共同完成。在實驗教學中,我的教學程序是:提出問題──進行猜想──設計實驗──進行實驗──歸納分析──得出結論──交流與評估──應用與延伸。 比如,在探究「壓力的作用效果與哪些因素有關」的實驗中,首先通過觀察生活中各種跟壓強有關的現象,了解什麼是壓力,知道壓力可以產生一定的作用效果,然後再讓學生進行猜想。「猜想」是一種科學研究方法,在科學探究的學習過程中,猜想有著舉足輕重的地位,它是物理智慧中最活躍的成分,所以平時我很重視這一環節的教學。先讓學生的思維進行擴大和發散,充分發展他們的創新思維,但是為了防止學生胡亂猜想,還要讓學生說出猜想的理由,這樣能去偽存真,去粗取精,從而能讓探究活動順利進行。學生的猜想因素有許多,比如:壓力、重力、質量、受力面積、體積等因素。然後我再引導學生進行分析與篩選,合並與歸納,最後得出壓力的作用效果可能與壓力大小和受力面積大小有關。 猜想之後,再讓學生進行實驗設計,在設計實驗前向學生強調「控制變數法」的科學方法,「控制變數法」是初中物理中常用的探究問題的科學方法。也是我們教學中的重點。當一個物理量與幾個因素有關時,我們一般是分別研究這個物理量與各個因素之間的關系,再進行綜合分析得出結論。這樣就必須在研究物理量同其中一個因素之間的關系時,將另外幾個因素人為地控制起來,使它們保持不變,以便觀察和研究該物理量與這個因素之間的關系,這就是「控制變數法」。有了這種科學的思想,學生的實驗設計是沒有太大的難度的。即先保持受力不變,改變壓力的大小,研究壓力的作用效果與壓力大小之間的關系,然後再保持壓力不變,改變受力面積大小,研究壓力作用效果與受力面積之間的關系。 壓力作用效果如何觀察呢?力是一個看不見摸不著的物理量,如何把壓力的作用效果顯示出來呢?這里又涉及到一個「轉換法」的科學方法的教學。所謂「轉換法」,主要是指在保證效果相同的前提下,將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象;將陌生、復雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題;將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法。要把壓力的作用效果顯示出來,也就是要讓壓力的作用效果比較顯著,那麼在選擇被壓物體(支持物)的時候應該怎麼選擇呢?學生一下子就會想到,要選擇比較松軟的表面來做支持面,比如沙子、海綿、軟泡沫、麵粉甚至肌肉等。 實驗前期的工作都做好了之後,就可以選擇適當的器材進行實驗了,在實驗觀察的基礎上,自然而然的就能順利的得出實驗結論。三、重視拓展與應用,引導學生創新 實驗結論得出後,讓學生進行討論與交流,分別指出實驗中存在的問題,以及還可以進行怎樣的改進?比如做完以上實驗,有一個學生提出「課本上改變壓力是通過改變物體的重力來實現的,我覺得這里容易讓我們將壓力與重力混淆。我覺得在這個實驗里,只需要在木塊表面加壓力,然後觀察在壓力增大的情況下,海綿是不是凹陷得更深,即可得出結論。」學生的創造精神得到充分體現。然後我再問學生,除了剛才的實驗,你還能通過身邊的器材設計一些小實驗來探究這個問題嗎?許多學生想到了這種方法:將鉛筆削尖的一頭壓在手指上,手會感到疼痛;然後增大壓力,疼痛感覺加強,手指凹陷得更深,從而說明在「受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯」。然後我趁機問學生,如何探究「壓力一定時,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯」呢?學生通過思考一般能想到方法:用兩只手的食指分別壓住鉛筆兩端,由於此時兩只手對鉛筆的壓力相等(二力平衡),而兩只手指的受力面積不同,通過兩個手指的不同感覺,即能得出實驗結果了。所以在遇到「如果在超市買了米的時候,你會想哪些辦法來減小方便袋對手的壓強?」的問題時,學生就能迎刃而解了,一是將米分裝兩袋來減小壓力;二是在袋與手之間墊上一塊布來增大受力面積。 除了在課堂上做實驗外,我還適當的補充一些課外活動,如調查研究、實驗探究、小製作等等。例如:調查研究生活中跟增大或減小壓強有關的事例、調查研究大氣壓的變化與天氣的關系;實驗探究測算自己對地面的壓強;自製水氣壓計等。通過這些拓展,激發了學生探究新知識的興趣,培養了學生的思維能力,體現了學習物理知識的重要性。
『柒』 怎樣把探究式實驗教學落實到實處
探究法是物理常規教學的重要方法之一。是一種為使學生獲得科學素養,指導學生以類似或模擬科學探究的方式進行學習的教學方法。
《全日制義務教育物理課程標准》指出:科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一。科學探究的基本要素包括:提出問題、猜想與假設、制定計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據、分析與論證、評估、交流與合作。隨著課程改革的不斷深入,探究式教學備受重視,但在教學實踐中,其中的第二個環節——猜想和假設,卻經常讓教師們覺得難以處理。處理好「猜想和假設」環節,往往成了一節實驗探究課的關鍵所在。
一.猜想的地位、重要性。
猜想與假設是科學思維的一種形式,猜想是學生接觸到問題後,根據學生已有的知識經驗在強烈的好奇心驅使下進行的演繹、歸納、類比及推理為一體而得出結論的一種發散思維,假設是在猜想的基礎上經過一系列的觀察、實驗、分析、比較、歸納等邏輯推理排除掉一些不可能的猜想而得到的較為科學的推論。合理的猜想是知識與能力的綜合體現,是一種追根問底、勇於探究並開拓求知領域的創新意識的體現。因此,在猜想環節中,學生的主體能動性得到充分發揮,學生的思維常常處於一種非常活躍的、發散的狀態中。在假設環節,教師指導學生通過對猜想的認真排查和做出種種的解釋進行提煉總結,從而作出合理的假設。
建立猜想,確定探究目標是探究式教學的重要環節,培養學生的探究能力和思維能力主要在這一環節來實現。牛頓說過:沒有大膽的猜想,就不可能有偉大的發明和發現;沒有盧瑟福的大膽猜想,就不會有原子結構的行星模型;沒有愛因斯坦的大膽猜想,就不會有廣義相對論。在物理學習過程中,猜想是對目標和結論的預見性思考,它需要通過對已有物理現象的分析,綜合相關物理知識進行科學的推理,才能做出合理的猜想與假設。提出了猜想,探究才有了方向。
二.猜想中存在的問題。
在初中探究式實驗課堂教學實踐中,學生可能會出現兩種情況:一是提不出猜想,這種情況有可能是因為學生缺乏探究式學習的經驗、有可能是因為學生生活經驗和知識的不足,也有可能是因為學生看不出已有經驗與所探究問題的聯系。二是不少學生的猜想不能掌握方向,思維離散,偏離了提出的問題,或指向不明且難以求證的因素。這一方面是因為初中學生猜想的依據主要源於生活經驗或知識經驗,這些經驗未必充足;另一方面是教師所創設的問題情境未必合理,或對學生啟發、引導得不夠。另外更可能出現的情況是學生在一定程度上作出了猜想,而這些猜想卻過於寬泛或狹窄,不能夠達到最適合的效果,這就說明教師在控制猜想發散的程度上還需引導得更細致。
探究性實驗教學中的猜想鼓勵思維的發散和開放,而為了得到有效的猜想又需要教師設法把學生發散的思維聚斂、把開放的猜想引向合理方向,因此,能夠在科學探究過程中引導學生進行有效的猜想,這是新課程理念下教學實踐對教師提出的一個現實要求。
三.如何幫助學生提出有效的猜想。
初中學生思維正處於具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段,其中形象思維仍起重要作用,抽象思維正在發展。當代認知心理學的研究表明,認知活動具有情境關聯性。特定的「情境」或「場合」不僅能夠決定我們對事件意義的理解,還能決定事件發生的可能性。因此,合理、巧妙地創設情境,對影響學生猜想的方向以及學生猜想的發散程度能產生積極的作用。
在初中物理探究式教學實踐中,引導學生進行猜想最常用的辦法是情景提示法,此外較少用到的還有認知遷移(類比)法、概念分析法等。下面結合筆者自身教學體會談談幾種方法的運用。
方法一:利用生活情景進行提示(也可以是視頻片段精選)。
物理源於生活,反之又為生活服務。初中物理課文中有許多現象與學生生活聯系密切。因此,對於易於在生活經驗中提煉的探究內容,教師可以用生活經驗施以引導,使學生作出有效猜想。
案例一:探究蒸發的快慢與什麼因素有關
這個課例人教版初中物理並沒有提出要求,但我們一般都會去做,作為科學探究的入門實驗,其麻雀雖小五臟俱全,而且難度不大。在引導學生猜想時,老師拿出一件洗好扭乾的衣服(一般的扭干,不是干透)提問:
師:一件洗好的衣服,怎樣晾曬才能乾的快些?
生:把撐開晾曬、放到太陽底下曬、放在通風的地方晾曬……
(教師引導學生思考:被蒸發的液體,在不同情況下,液體的什麼不同了)
師:放到太陽底下曬,水(液體)的什麼(因素)被改變了?撐開衣服晾曬,水(液體)的什麼(因素)被改變了?放在通風的地方晾曬,水(液體)的什麼(因素)被改變了?由此你能猜猜影響蒸發快慢的因素嗎?
通過生活經驗的引導,學生很容易就可以聯想到「液體的溫度」、「液體的表面積」、「液體表面氣流的快慢」三個因素並作出相應的猜想,這樣教師就可以順理成章地把學生引向「證實」或「證偽」的下一步。學生探究的思路就會明晰了,再通過動手操作,對知識的理解得到了進一步的強化。
方法二:選擇合適的實驗,設置明顯的實驗情景。
合適的情景設置很容易啟發學生思維。對於一些學生有一定的生活印象,但印象又不是十分清晰的,我們可以通過設置實驗情景引導學生關注到有效的猜想上。
廣州市海珠區教育局教研室陳鐵杭老師在其論文《對初中物理探究性實驗教學的研究》中舉了一個九年級物理《壓強》的課例,很有代表性。引為論據:
案例二:《壓強》的活動情景引入
在《壓強》一節的引入中,教師請一位男生和一個女生幫老師釘木板,老師提問:「誰會釘得快一點?」學生笑話老師「無知」。結果相同時間內,女生釘好了,但男生失敗了。當想像與實際形成巨大反差時,最容易使人產生強烈的求知慾望。男生回座位時丟下一句話「不公平」老師及時抓注這句話,提問「男生說,不公平、除了男生比女生力氣大不公平之外,其他同學想一想還有什麼可能不公平?」引導學生進行猜想。
師:「起初大家認為男同學會毫無疑問地勝出這個比賽,主要原因是基於什麼考慮?」。
生:「男生力氣大!」
師:「也就是說,壓力的作用效果,從大家常識來看是與什麼有關系?」
生:「力的大小。」
最後老師在實物投影儀上展示兩個同學所用的釘。老師提問:「男生說『不公平』,是因為他用了哪口釘?」引發學生對鐵釘的觀察。師因勢利導「壓力的作用效果,除了普遍認為與壓力大小有關系之外?還可能跟什麼因素有關系呢?」最終通過問題引導和實驗觀察,學生提出「影響壓力作用效果可能與受力面積的大小有關」。
『捌』 如何開展探究性實驗教學
新課程標准中探究性實驗理念的體現指出,在教學過程中應培養學生的獨立性和自主性,引導學回生質疑、答調查、探究,在實踐中學習,以改變教學過程中過分依賴教材,過於強調接受學習,死記硬背、機械訓練的現狀。倡導學生主動參與、樂於探究、勤於動手,鼓勵學生對書本的質疑和對教師的超越。贊賞學生獨特和富有個性化的理解和表達,愛護學生的批判意識和懷疑精神,培養學生搜集和處理信息的能力,獲取新知識的能力,分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力,大力開展探究性教學。,筆者的教學體會有以下幾點: 1演示實驗探究演示實驗探究是指從個別或某類具體事例中得出一般結論的探究,在演示過程中教師提出一些有關的問題,要求學生自己尋找答案。其優點是能引起學生的探究,激發學生在自己已知知識的基礎上開展分析,作出假設。教師可要求學生與教師一起參與演示,實踐表明,學生特別愛做這種實驗,樂於從操作中尋找問題的答案。當然此類實驗應當確保成功,簡易方便,視度要盡量大,現象要清楚,在實驗進行中要注意講解配合,引導學生觀察,啟發學生歸納推理。如石子的轉化探究實驗。取一小燒杯,盛少許蒸餾水,加人2一3滴酚酞溶液,溶液顯無色。
『玖』 探究實驗的教學目標怎麼寫
目前的教學目標都應該是三維目標:
知識與技能目標,制定本節課的學習學生應該回學習的知識內容答及學習的程度;
過程與方法目標,制定本節課的學習能使學生哪些能力得到提升,哪些能力得到掌握;
情感態度與價值觀,制定本節課學習內容對學生意志、品質的鍛煉與培養。