『壹』 如何在科学实验教学中培养学生的探究能力
《科学课程标准》明确指出:科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,了解科学发展的历史。下面就方面进行探讨。 一、巧设实验情境,激发学生的探究兴趣 学生的学习兴趣、学习愿望总是在一定的情境中发生的。当一个人对某种事物发生兴趣的时候,就会主动地、积极地去探索。所以教师应根据教材内容,巧设形象直观的实验情境,把学生引入学习活动,激发学生求知探究的兴趣。例如在教学《神奇的电磁铁》一课时,教师一上课就告诉学生要做一个魔术表演,只见教师拿出一枚绕有电线的大铁钉,接上电池以后把大铁钉接近一枚回形针吸起来了。看到这种情况,学生不禁要问:大铁钉是没有磁性的,怎么会把回形针吸起来了呢?又如在教学《燃烧与灭火》一课,上课一开始,教师不说什么,只是让学生观察下列实验:教师在讲台上点燃一支蜡烛,然后用玻璃杯罩上。学生目不转睛地看着,发现蜡烛慢慢熄灭了。对于这个意外的发现,学生很想知道为什么罩上玻璃杯,蜡烛就会慢慢熄灭。在这个实验情境中,学生产生了一种强烈的好奇心,这种好奇心促使他们想尽快找到答案,这样学生想探究知识的兴趣就被激发了,教师也轻松自然地通过实验情境导入了新课。 二、参与实验活动,满足学生自主探究的愿望 前苏联著名教育家苏霍姆林斯基认为:每一个孩子都会在喜爱的学科或活动上毫无吝啬地倾注精力。因此,教师要尊重和确立学生的主体地位,在教学活动中,充分渗透教师为主导,学生为主体这一原则,努力创造条件,指导全员学生参与到实验操作中,让学生细心观察,通过自主探究讨论,自行获取科学知识。例如,教学《不一样的电路连接》一课时,教师指导学生认识实验器材,明白它们的用途以后,就要求学生人人组装一个有一节电池的电路,再组装一个有两节电池的电路。学生在动手操作的同时,一边观察,一边动脑思考,发现小灯泡的亮度发生了变化。教师再引导学生从实验器材的多少及小灯泡的亮度两方面去分析讨论。通过实验对比,学生自己找到了小灯泡的亮度与串联电池多少的关系。在教学有关串、并联电路这一知识时,让学生亲自动手做以下实验:用两节电池、两个小灯泡、一个开关、一些导线组装成一个电路,使开关能同时控制两个小灯泡的亮或灭。学生通过自己的探究,发现连接方法有好几种,而且小灯泡的亮度也不相同。这几种电路所用的实验器材一样,那么小灯泡的亮度与什么有关呢?教师适时点拨,再把电路图展示出来,好奇心促使学生去分析、去比较,通过观察和实验对比,学生找到了问题的答案:小灯泡的亮度与它们的电路中的排列形式有关。把两个小灯泡成串地连接在电路里,小灯泡比较暗;把两个小灯泡并列地连接在电路里,小灯泡比较亮。再如学习《平衡玩具》一课,教师先让学生自己尝试动手做一个不倒翁。学生在做不倒翁的过程中遇到了各种困难,教师不是急于教给学生具体方法,而是鼓励学生动脑筋去思考,找原因想办法。最后再让学生把不倒翁仔细地观察研究一番,学生发现了不倒翁必须是上轻下重,底面是半球形的才能扳不倒。经过这一探究,绝大多数学生都能做出一个扳不倒的不倒翁。教师利用实验这种启迪手段,使学生在观察、实验中自己发现知识,并通过讨论、分析、归纳等一系列学习活动,促使知识进一步内化,形成技能,满足了学生自主探究的愿望。 三、积极开展课外实验活动,提高探究能力 课堂教学的时间有一定的限制性,而学生对知识、技能的掌握、巩固及运用往往不是一蹴而就的。因此,教师要以课内教学为重点,灵活多样地向课外延伸,拓宽实验渠道,让学生在异彩纷呈的大自然天地里,因地制宜,就地取材,尽情开展实验活动。例如学习《制作植物标本》一课时,教师提前告诉学生制作植物标本的方法,要求他们到大自然中细心观察各种各样的植物叶子的颜色、形状、大小等,采集各种奇形怪状的植物叶子并制成标本。学习《蜗牛天地》以后,课外组织学生把自己抓到的蜗牛带回家饲养,有目的、有步骤地观察它们的外貌和活动特点并做好记录,定期到班上交流。再如在教完《电》这个单元以后,在强调安全用电的前提下,要求学生回家观察家里的电灯是怎样连接在电路中的,鼓励学生把所学的知识,广泛应用到学习和生活中,解决实际问题。开展这样的课外实验探究活动,学生兴趣盎然,跃跃欲试,在实践中诱导了学生的发散思维,开阔了学生的视野。既让学生掌握了科学基础知识,又培养了学生对科学的学习兴趣,进一步提高了学生的科学探究能力。 总之,教师在科学课教学过程中要充分利用实验这一教学手段,激发学生的探究欲望,激励他们主动参与、主动实践、主动思考、主动创造,用科学的态度去认识世界,像科学家那样探究大自然的奥秘,开启科学的大门。参评组别:教学组
『贰』 如何进行探究性实验教学
探究性实验能全面培养学生综合运用所学知识的能力、分析和解决总是的能力、语言文字表达能力以及团结协作的能力.探究性实验是在一些特定的要求和条件下,是学生自行(或在老师指导下)设计和完成的实验,是学生灵活运用知识和技能进行的创造性思维和实践活动,因此以设计性实验为载体培养学生创新能力是一条重要途径.
一、掌握探究性实验教学的要求一般环节.
根据科学探究的一般要求,结合初中物理课程的特点和8—9年级学生的认知水平,科学探究分为七个环节,并对每一环节提出了探究能力的要求.在探究过程中,要给每个学生创造机会.明确他们所承担的任务,鼓励学生发现问题、提出问题,出主意、想办法.要让每个学生在探究活动中发挥主动作用.同时,科学探究又是一种集体性的协作活动,对于比较简单的问题可以由学生个人来进行,对于比较复杂的问题,则应通过小组活动,甚至全班性的活动进行.教师善于激励学生提高科学探究的热情和兴趣,对对学生中存在的不同观点,教师要给予学生的充分尊重.探究性实验的七个环节是:1、提出问题;2、猜想与假设;3、制定计划和设计实验;4、进行实验和惧证据;5、分析和论证;6、评估;7、交流与合作.
二、根据中学生的心理特点,科学设计探究活动,创设学习情景,激发探究兴趣.
兴趣是最好的老师,是进行探究的最直接动力.从学生的生活经验、经历中选择探究性学习的内容,引发学生的好奇心,并引导发现问题、造成悬念、激发学习的内在动力.那么该如何创设情景呢?可以通过一个生动的小故事、多媒体展现动画、新奇的实验演示、或用教材中的“?”等,通过这些情景设置,激发学生探究的兴趣.例如:在学习“声音是如何产生的?”新课上,可以通过蝙蝠在夜间如何飞行,猫头鹰在田间怎能样捉到田鼠等一系列与声音相关的问题来激发学生探究声音世界的兴趣,进一步完成声音的产生、传播的学习.还可以以“假如没有声音”为主题展开探究声音的活动激发学生探究的兴趣.
三、探究式实验教学要注意思维的开放,体现“创新”意识.
在探究性学习活动中,学生是活动的主体,教师在课题、方法的选择上,给予引导、帮助,但不能过多“介入”,更不能“包办代替”.教师要不断鼓励学生的参与热情,留给学生独立思考的空间,通过一题多解、一问多答等创设情景,引发思维发散,在多种方法中比较最佳方案,进行再“拓展”学生在进行研究性求异思维活动中,创新意识也日益得到培养.
例如:在测定盐水密度的实验时,学生归纳得出两种方案:
方案一:a、用天平测出空杯的质量;b、在空杯中倒入适量的盐水,测出盐水和空杯的总质量;c、将盐水全部倒入量筒中测出盐水的体积.
方案二:a、在烧杯中倒适量的盐水,用天平测出烧杯和盐水的总质量;b、将烧杯中的一部分盐水倒入量筒中,测出剩余盐水和烧杯的总质量;c、读出量筒中盐水的体积.
这两种方案都得利用到了天平和量筒,实验原理基本相同,只是实验的步骤不同.经过学生讨论、对比、分析得出:方案一存在的缺陷是杯中水不能完全倒出,会导致测出密度偏小;而方案二却解决了这个茅盾,会使得测量结果更具有可信性.
四、探究性实验要关爱每个学生,体现学生的全体性.
物理教学中进行探究性活动不能认为只对学习好的学生适用,而对基础差的学生就不适用.其实不同学生的个性、心理、智力、情感、品质各不相同,在探究的活动中的表现和探究的深度不同,要针对不同层次的学生,采用不同的引导、激励方式,鼓励学生进行探究,让各层次学生都能从探究中或多或少体验到成功的喜悦,这样既能使所有学生对物理学习增强自信心、成就感,又能调动所有学生学习物理的热情,使物理教学达到较为理想的效果.在实施探究性活动时,如果兼顾各层次的学生,让全班的学生都从中受益,整体进步,从而防止学生两极分化的现象.
五、探究性实验教学要注意的问题.
(1)探究性实验教学中的七个环节,是按探险究的一般过程来设计的,实际进行探究活动时,不一定要按照这七个环节的排列顺序进行,可以交叉进行,灵活掌握.
(2)探究活动的组织和对学生探究能力的要求,应该循序渐进,由简单到复杂,由部分到经历较完整的探究过程.例如,学生开始接触物理时,可以安排一些简单的探究活动,探究的环节可以是其中的某几个,甚至是某一个环节,随着学生物理知识和技能的不断发展,再逐步安排学生进行一些较为完整的探究活动.
(3)在探究的过程中要注意学科的渗透和融合,探究的问题可能涉及化学、生物、地理等多学科,教师应该鼓励和提倡学生应用他们在其他学科中学到和知识和技能,来进行猜想和假设、分析和论证、讨论和交流.
总之,学生进行的科学探究活动,能使学生体会到科学探索和科学实践的过程和方法,从而有力地激发了学生的科学探究的热情和学习物理的兴趣,全面提高了学生的科学文化素质.
『叁』 探究性实验教学与传统教学方式有什么不同
这种对话式的教学,与长期以来形成的那种“牵引式”“灌输式”教学是截然回不同的。其根答本区别就在于:后者强调的是知识的传授;前者强调的是知识的建构。打个比方,后者好像是一种工业生产的方式,是按照图纸去生产一模一样的机器;而前者则类似农业生产的方式,农民并不制造禾苗,只是为禾苗的生长提供条件,如按时播种,并适时灌溉、施肥、捉虫等,从而促使禾苗茁壮成长。与此相适应,对话教学意味着师生关系的人性化,是真正意义上的平等与沟通。由此看来,所谓对话教学,不是看是否采取了对话的形式,主要是看是否体现了“对话”的精神与原则。
『肆』 验证性实验和探究性实验在实验课教学中应分别注意什么问题
一、观察实验的教学设计要素及案例
(一)学生分析
新课程倡导以学生为中心进行教学设计,必须认真分析了解学习者的基本情况,分析学习者的特点。观察实验是学生利用一定的观察和测量工具,采用科学的观察方法,尽可能多的收集观察对象的材料特征和数据,进一步认识观察对象的过程。
观察实验的教学设计必须了解学生对科学观察方法的掌握情况,对观察工具的使用情况,对该实验所要求的基本生物知识的掌握情况如何,学生在小学和初中都学了哪些相关内容,做过什么相关实验。
(二)教学目标
生物教学实验目标的制定要以课程标准的总目标为依据,结合实验教学对象,充分考虑当地的课程资源等情况,使实验教学目标成为达到总目标不可分割的一部分。因此实验教学目标也应涵盖知识、技能和情感价值态度与价值观3个方面,并联系实验内容使目标具体化。
(三)实验教学内容
实验教学内容的选择应考虑以下几个方面:一是以实验教学的目标为基本依据,实验教学目标的达成有赖于教学内容的成功传递。二是要充分考虑实验对象的特点,包括学习风格,初始能力,学习需要,性格爱好等。准确的了解学生的特点才能使实验内容的选择和设计更加客观、富有实效,有利于教学实验目标的达成。三是要充分合理的利用实验教学资源。
(四)教学策略设计
教学策略是对完成特定的教学目标而采取的教学活动程序、方法、形式、等要素的整体考虑。 教学案例:观察植物细胞
(五)教学评价设计
实验教学评价主要包含两部分:
1.教学过程的评价
教学过程的评价,是指教师在教学过程中通过课堂教学问题的设计,来评价教学目标实施的结果;根据实际情况,对学生的表现进行适时的鼓励性评价,尤其对学生的思维成果的鼓励性评价,对于更好的完成教学任务,与有重要意义。
2.教学结果的评价
教学结果的评价,通过反复练习,巩固重点知识,突破难点知识,来评价学生获得和掌握知识的情况。
二、验证实验的教学设计要素及案例
验证性实验是指学生根据实验指导在实验室内进行独立操作,通过对实验现象的观察与对实验结果的分析来验证新知识,同时训练操作技能的实验。
在进行教学实验设计前,先要进行预试验,了解实验的内容,实验的条件并可以见证实验原理,设计实验误差,确定实验结果,同时还可以了解实验中出现的问题及解决方法。其次是将学生编号实验小组,安排好实验座位,培养小组长,使他们成为实验课中教师的好帮手。
验证实验设计应包括以下六部分
(一)实验教学的目标
根据课程标准和实验内容的要求以及学生的实际而确定。
(二)实验的原理
每个实验都是围绕实验原理设计的,他是实验内容的灵魂,在实验教学中应尽量使实验内容与实验原理联系起来、做到活学活用。
(三)实验的对象、药品、试剂及仪器
在实验课上向学生介绍选择实验对象的原则和各种实验对象的特性,使学生理解各个实验中选择实验对象的原因。
(四)实验步骤
这部分要细致入微,条理清晰,而且重点突出。
(五)实验结果与分析
这部分可以体现学生对实验内容和理论知识的掌握程度,同时又是培养学生分析综合能力的重要部分。在这部分要引导学生应用实验原理分析数据、判断实验结果是否理想、实验误差有哪些方面,原因是什么?
(六)实验教学的评价
实验目的是否达到,实验效果如何,可以用以下方法进行评价:
1.个别检验法
在实验的过程中,可根据实验内容提出问题,让学生回答他们所看到的实验现象、结果,或实验过程中应注意的问题或解释实验现象和结果。
2.填表法
将实验的结果统计印成表格,发给同学,填写实验现象并分析原因。
教学案例:检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
三、探究实验的教学设计及案例
探究性实验的一般步骤是:问题----假设----实验----分析、总结---应用,基本过程可归纳为
(一)实验教学对象-----学情分析
1.充分了解学生的知识储备情况,了解学生实际动手能力,以设计有针对性的实验内容。
2.引导学生进行课前预期,并根据实验教材所给出的实例及自身体验,提出问题,做出假设,并尝试进行实验方案的设计。
(二)实验教学目标
1.知识与技能目标
2.过程与方法目标
3.情感、态度与价值观目标
(三)实验教学内容
实验教学内容的选择应考虑以下几个方面:
一是:以实验教学的目标为基本依据,实验教学目标的达成有赖于教学内容的成功传递。
二是:要充分考虑实验对象的特点,包括学习风格,初始能力,学习需要,性格爱好等。准确的了解学生的特点,才能使实验内容的选择和设计适应高中学生对于科研探索过程的基本步骤(发现问题、提出假设、设计方案、实施方案、分析结论)已初步熟悉的事实。
(四)实验教学策略
探究实验教学策略设计从以下几个方面考虑。
1.创设情境引发问题
在生物学探究实验的教学过程中,要抓住生物学知识之间的渗透和迁移,努力创设问题情境,明确提出探究问题,积极引导和鼓励学生自己去发现问题,提出探究课题,充分发挥学生的主观能动性,激发学生的探究兴趣和思维潜能,将学生的注意力吸引到问题情境中来。
2.充分分析,提出假说
在学生对课题进行充分讨论的基础上,教师应尽量在诱发性的问题情境中引导学生通过分析、比较、综合、类推等不断产生假设并围绕假说进行推理。
3.设计实验、实施实验
实验方法步骤的设计具有开放性,可以从不同角度不同侧重点,采用不同方法进行设计。在教材的实验指导中,实验假说和实验预期大多隐含在“实验原理”中,实验方法类型、实验对照类型则一般隐含在“方法步骤”里。教师要引导学生善于发现并挖掘教材中隐含的信息,帮助学生了解和掌握实验设计的理论知识,以便培养学生独立设计实验的能力。
4.分析结论,关注拓展
对实验现象结果进行分析,得出结论;也可进一步拓展进一步探究。
5.实验教学的评价
实验教学的评价可以编制评价量表对实验教学的效果进行量化评价。 教学案例:植物细胞的吸水和失水。
『伍』 探究性实验教学方法的应用是怎样的
探究性实验教学方式以问题为核心,为学生提供了发现问题和解决问题的机会,学生主体在问题中设计解决问题的实验方案,通过实验进行观察、验证实验方案,最后归纳得到正确结论。通过这种方式促使学生自主地观察实验现象,从中发现问题活跃思维,从而达到良好的教学效果。
探究性实验教学模式是按照“设疑激趣——实验探究——归纳小结——运用创新”一步步实现的。在设疑激趣阶段,教师以启发性、趣味性创设情境,着眼于调动学生探究新知识的欲望,激发学生兴趣。
比如在讲授“钠的化合物”这节时,教师可以从“日常生活中,水通常用来灭火,你能相信滴水能生火吗?”问题引入,使学生形成矛盾心理,激发他们的好奇心。
紧接着进行演示实验,老师在包有少量Na2O2(事先不让学生知道)的棉花上滴几滴水,当学生观察到棉花剧烈燃烧的现象后,明知水不能使棉花燃烧,可又无法解释眼前的事实时,强烈的探求欲望喷发出来,极大地调动了学生探究新知识的欲望,激发了他们学习的兴趣,使其在教学活动一开始就处于积极主动地状态,有一个良好的开端。
同样,中学化学很多课程都可以由生活实际或小故事引入的,如用酸雨问题引出“硫酸”,油田水质问题引出“硬水及其软化”,“鬼火传说”引出“白磷”等等。
引出了问题,下面就要进行实验探究了。教师先组织学生阅读教材或实验方案,观察演示实验或自己动手实验,记录实验现象,在充分讨论的基础上得出初步结论。
无论是阅读、实验还是讨论前,教师要精心指导,一是要指明要解决什么问题,要观察哪方面的现象,要进行哪些探究,二是强调阅读时要在教材上画出重点。观察时作好记录,讨论后要注意归纳。带着明确的目的性围绕着中心内容展开探究,并注意培养学生自学、观察、思维、实验等多方面的能力。
实验探究结束后要归纳小结,老师应全面、准确地归纳出实验的结论和说明的问题。如总结“钠的化合物”一节时,经过实验,可以归纳出几点:
①Na2O2能够和H2O、CO2反应,都生成氧气,氧化性强。
②Na2CO3和NaHCO3都可以和盐酸反应,但是后者反应比前者要剧烈得多。NaHCO3受热易分解,稳定性比Na2CO3弱。
掌握了知识点后,要使学生会运用所学的知识,就需要教师对实验的知识运用创新。运用创新是对于已被学生初步获取的知识进行整理和强化的阶段,目的是巩固已学的知识,强化记忆。那么,在选择有关习题时,除了要紧扣教学内容外还要注意区分层次和梯度,以兼顾所有的学生。
在设计本节内容的习题时,可以将一道习题设计成三个层次,层层推进,也就相当于将学生也分成了三个层次。随着问题的深入,学生的思维渐渐宽阔,不同问题选择成绩层次不同的学生来回答,这样就兼顾了班上的所有同学,调动了全班的学习积极性。
『陆』 探究式教学
下面就压强这一概念的教学来说明我在教学中是如何加强概念教学与实验探究教学的。 固体、液体、气体都可以产生压强,压强对于初中学生学习难度比较大,原因是,压强的知识比较抽象,特别是液体压力的知识需要较强的抽象思维能力;本单元知识又需要综合运用力的概念、密度、二力平衡等知识;解释有关现象、解答问题需要一定的分析表达能力。而且固体、液体、气体的压强量度和测量方法等都各不相同,是中学物理教学中的重要概念,属于物质间的相互作用,具有很强的规律性,它与生活、生产有密切的关系,为了让学生能深刻理解压强的有关知识,我在教学中做到了以下几点。一、进行比较与归纳,加强物理概念的教学1.压力与重力的区别与联系。在讲解压力概念时,为了让学生把压力与重力区分开来,我采用了对比教学法。让学生认识到压力与重力是两种不同性质的力,压力不一定由物体的重力产生的,但将一个物体放在水平支撑面静止时,物体对支撑面的压力大小与物体重力的大小相等,讲解时通过画力的示意图举例说明。如:手用力往墙上按图钉,墙壁受图钉尖的压力,压力方向与墙面垂直。施力者是图钉,受力者是墙壁,与图钉受重力大小无关。还可用列表说明,如:以放置在斜面上的质量为m的木块对斜面产生的压力为例,说明这两个力的区别。施力物体受力物体力的作用点力的方向力的大小力的性质重力地球木块重心竖直向下mg引力压力木块斜面斜面垂直于斜面向下小于mg弹力 因此,放在水平桌面上的物体,对桌面产生的压力的大小,等于物体本身重量大小的事实,仅说明压力在数值上等于物体的重力,方向相同,不能把它们混为一谈。 学完了固体、液体、气体的压强之后,学生对于公式P=ρgh与P=F/S的应用经常会混淆,不理解各自的适用范围。所以跟学生分析它们之间的区别与联系,有助于学生对于公式与原理的理解,以便能正确的解决实际问题。(1)公式P=ρgh中的压强是液体由于自身重力产生的压强,它不包括液体受到的外加压强。因而此公式是液体压强公式。由公式可知,液体的内部压强只与液体的密度、液体的深度有关,而跟液体的体积、液体的质量无关。由于液体有流动性,能够传递压强,因而液体压强规律与固体压强不同,分析问题时必须考虑其各自的特殊入情入理。我们可采用列表对比、类比分析问题的研究方法,分析下面一下问题。引导学生学习对前后知识的联系、分析问题的方法。 如将盛一定量液体的容器放置在水平桌面上,容器对桌面产生的压力、压强,与液体对容器底产生的压力、压强是否一定相等(容器重不计)。请看下表:作用对象产生原因压力的大小压强的大小对水平桌面容器和液体都受重力作用 等于容器和水所受的总重,与受力面积无关。计算方法:F=G与容器和水所受重力有关,与受力面积有关。计算方法:p=F/S对容器底液体受重力,液体能传递压强 不一定等于液体重,与液体的压强、底面积有关。柱体:F=G上小下大:F>G上大下小:F<G计算方法:F=pS=ρghS与液体密度、深度有关,与容器形状、底面积无关。计算方法:p=ρgh 由上表可知,求固体压力和压强时一般先求压力再求压强,而求液体压力和压强时,一般先求压强再求压力。懂得了这个求解顺序,再加上对公式意义的理解,以后碰到此类问题时,出错几率大大降低了。(2)公式P=ρgh的适用范围 这个公式只适用于计算静止液体的压强,不适用于计算固体压强。尽管有时固体产生的压强恰好等于ρgh 。例如,将一密度均匀的高为h的长方体或圆柱体铁块放在水平桌面上,桌面受到的压强为P=F/S=ρgV/S=ρghS/S=ρgh ,但这只是一种特殊情况,不能由此认为固体由于自身所受策略而产生的对支撑物的压强都可以用p=ρgh来计算。(3)公式P=ρgh与P=F/S的关系公式P=F/S是压强的定义式,也是压强的决定式。无论是固体、液体或气体,它都是适用,是普遍用的公式。而P=ρgh是结合液体具体情况,利用P=F/S推导出来的,它只适用于计算液体的压强。能否用公式P=ρgh计算大气压强呢?由于液体很难被压缩,液体的体积不易改变,因而容器内的液体自上而下,其密度都是相同的。由于气体是可以被压缩的,气体的体积容易改变,一定质量的气体,当外加压强增大时,它的体积将缩小,气体密度要增大,所以,在大气层内不同高度的地方,空气的密度不一样,靠近地面的空气密度比较大,越高的地方空气的密度越小。由于大气层中空气的密度不均匀,因此不能用p=ρgh计算大气层中某一高度的大气压强。通过以上的分析与比较,学生对于固体、液体、气体的压强就有了深刻的理解,分析问题时就能依原理和公式来解决实际问题,同时也培养了学生学习物理知识的技能和方法。二、加强实验与探究,重视科学方法的教学 我在教学中尽量多安排探究性学习活动,虽然学校的器材缺乏,分组实验很难开展,但我一定会尽量的多利用身边的器材给学生做许多的演示实验,同时将实验进行改进,尽量让学生自己动手用身边的器材进行一些实验探究。做演示实验时,实验的过程仍然遵循实验探究的环节,多数程序要求学生来共同完成。在实验教学中,我的教学程序是:提出问题──进行猜想──设计实验──进行实验──归纳分析──得出结论──交流与评估──应用与延伸。 比如,在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”的实验中,首先通过观察生活中各种跟压强有关的现象,了解什么是压力,知道压力可以产生一定的作用效果,然后再让学生进行猜想。“猜想”是一种科学研究方法,在科学探究的学习过程中,猜想有着举足轻重的地位,它是物理智慧中最活跃的成分,所以平时我很重视这一环节的教学。先让学生的思维进行扩大和发散,充分发展他们的创新思维,但是为了防止学生胡乱猜想,还要让学生说出猜想的理由,这样能去伪存真,去粗取精,从而能让探究活动顺利进行。学生的猜想因素有许多,比如:压力、重力、质量、受力面积、体积等因素。然后我再引导学生进行分析与筛选,合并与归纳,最后得出压力的作用效果可能与压力大小和受力面积大小有关。 猜想之后,再让学生进行实验设计,在设计实验前向学生强调“控制变量法”的科学方法,“控制变量法”是初中物理中常用的探究问题的科学方法。也是我们教学中的重点。当一个物理量与几个因素有关时,我们一般是分别研究这个物理量与各个因素之间的关系,再进行综合分析得出结论。这样就必须在研究物理量同其中一个因素之间的关系时,将另外几个因素人为地控制起来,使它们保持不变,以便观察和研究该物理量与这个因素之间的关系,这就是“控制变量法”。有了这种科学的思想,学生的实验设计是没有太大的难度的。即先保持受力不变,改变压力的大小,研究压力的作用效果与压力大小之间的关系,然后再保持压力不变,改变受力面积大小,研究压力作用效果与受力面积之间的关系。 压力作用效果如何观察呢?力是一个看不见摸不着的物理量,如何把压力的作用效果显示出来呢?这里又涉及到一个“转换法”的科学方法的教学。所谓“转换法”,主要是指在保证效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。要把压力的作用效果显示出来,也就是要让压力的作用效果比较显著,那么在选择被压物体(支持物)的时候应该怎么选择呢?学生一下子就会想到,要选择比较松软的表面来做支持面,比如沙子、海绵、软泡沫、面粉甚至肌肉等。 实验前期的工作都做好了之后,就可以选择适当的器材进行实验了,在实验观察的基础上,自然而然的就能顺利的得出实验结论。三、重视拓展与应用,引导学生创新 实验结论得出后,让学生进行讨论与交流,分别指出实验中存在的问题,以及还可以进行怎样的改进?比如做完以上实验,有一个学生提出“课本上改变压力是通过改变物体的重力来实现的,我觉得这里容易让我们将压力与重力混淆。我觉得在这个实验里,只需要在木块表面加压力,然后观察在压力增大的情况下,海绵是不是凹陷得更深,即可得出结论。”学生的创造精神得到充分体现。然后我再问学生,除了刚才的实验,你还能通过身边的器材设计一些小实验来探究这个问题吗?许多学生想到了这种方法:将铅笔削尖的一头压在手指上,手会感到疼痛;然后增大压力,疼痛感觉加强,手指凹陷得更深,从而说明在“受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显”。然后我趁机问学生,如何探究“压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显”呢?学生通过思考一般能想到方法:用两只手的食指分别压住铅笔两端,由于此时两只手对铅笔的压力相等(二力平衡),而两只手指的受力面积不同,通过两个手指的不同感觉,即能得出实验结果了。所以在遇到“如果在超市买了米的时候,你会想哪些办法来减小方便袋对手的压强?”的问题时,学生就能迎刃而解了,一是将米分装两袋来减小压力;二是在袋与手之间垫上一块布来增大受力面积。 除了在课堂上做实验外,我还适当的补充一些课外活动,如调查研究、实验探究、小制作等等。例如:调查研究生活中跟增大或减小压强有关的事例、调查研究大气压的变化与天气的关系;实验探究测算自己对地面的压强;自制水气压计等。通过这些拓展,激发了学生探究新知识的兴趣,培养了学生的思维能力,体现了学习物理知识的重要性。
『柒』 怎样把探究式实验教学落实到实处
探究法是物理常规教学的重要方法之一。是一种为使学生获得科学素养,指导学生以类似或模拟科学探究的方式进行学习的教学方法。
《全日制义务教育物理课程标准》指出:科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。科学探究的基本要素包括:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。随着课程改革的不断深入,探究式教学备受重视,但在教学实践中,其中的第二个环节——猜想和假设,却经常让教师们觉得难以处理。处理好“猜想和假设”环节,往往成了一节实验探究课的关键所在。
一.猜想的地位、重要性。
猜想与假设是科学思维的一种形式,猜想是学生接触到问题后,根据学生已有的知识经验在强烈的好奇心驱使下进行的演绎、归纳、类比及推理为一体而得出结论的一种发散思维,假设是在猜想的基础上经过一系列的观察、实验、分析、比较、归纳等逻辑推理排除掉一些不可能的猜想而得到的较为科学的推论。合理的猜想是知识与能力的综合体现,是一种追根问底、勇于探究并开拓求知领域的创新意识的体现。因此,在猜想环节中,学生的主体能动性得到充分发挥,学生的思维常常处于一种非常活跃的、发散的状态中。在假设环节,教师指导学生通过对猜想的认真排查和做出种种的解释进行提炼总结,从而作出合理的假设。
建立猜想,确定探究目标是探究式教学的重要环节,培养学生的探究能力和思维能力主要在这一环节来实现。牛顿说过:没有大胆的猜想,就不可能有伟大的发明和发现;没有卢瑟福的大胆猜想,就不会有原子结构的行星模型;没有爱因斯坦的大胆猜想,就不会有广义相对论。在物理学习过程中,猜想是对目标和结论的预见性思考,它需要通过对已有物理现象的分析,综合相关物理知识进行科学的推理,才能做出合理的猜想与假设。提出了猜想,探究才有了方向。
二.猜想中存在的问题。
在初中探究式实验课堂教学实践中,学生可能会出现两种情况:一是提不出猜想,这种情况有可能是因为学生缺乏探究式学习的经验、有可能是因为学生生活经验和知识的不足,也有可能是因为学生看不出已有经验与所探究问题的联系。二是不少学生的猜想不能掌握方向,思维离散,偏离了提出的问题,或指向不明且难以求证的因素。这一方面是因为初中学生猜想的依据主要源于生活经验或知识经验,这些经验未必充足;另一方面是教师所创设的问题情境未必合理,或对学生启发、引导得不够。另外更可能出现的情况是学生在一定程度上作出了猜想,而这些猜想却过于宽泛或狭窄,不能够达到最适合的效果,这就说明教师在控制猜想发散的程度上还需引导得更细致。
探究性实验教学中的猜想鼓励思维的发散和开放,而为了得到有效的猜想又需要教师设法把学生发散的思维聚敛、把开放的猜想引向合理方向,因此,能够在科学探究过程中引导学生进行有效的猜想,这是新课程理念下教学实践对教师提出的一个现实要求。
三.如何帮助学生提出有效的猜想。
初中学生思维正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段,其中形象思维仍起重要作用,抽象思维正在发展。当代认知心理学的研究表明,认知活动具有情境关联性。特定的“情境”或“场合”不仅能够决定我们对事件意义的理解,还能决定事件发生的可能性。因此,合理、巧妙地创设情境,对影响学生猜想的方向以及学生猜想的发散程度能产生积极的作用。
在初中物理探究式教学实践中,引导学生进行猜想最常用的办法是情景提示法,此外较少用到的还有认知迁移(类比)法、概念分析法等。下面结合笔者自身教学体会谈谈几种方法的运用。
方法一:利用生活情景进行提示(也可以是视频片段精选)。
物理源于生活,反之又为生活服务。初中物理课文中有许多现象与学生生活联系密切。因此,对于易于在生活经验中提炼的探究内容,教师可以用生活经验施以引导,使学生作出有效猜想。
案例一:探究蒸发的快慢与什么因素有关
这个课例人教版初中物理并没有提出要求,但我们一般都会去做,作为科学探究的入门实验,其麻雀虽小五脏俱全,而且难度不大。在引导学生猜想时,老师拿出一件洗好扭干的衣服(一般的扭干,不是干透)提问:
师:一件洗好的衣服,怎样晾晒才能干的快些?
生:把撑开晾晒、放到太阳底下晒、放在通风的地方晾晒……
(教师引导学生思考:被蒸发的液体,在不同情况下,液体的什么不同了)
师:放到太阳底下晒,水(液体)的什么(因素)被改变了?撑开衣服晾晒,水(液体)的什么(因素)被改变了?放在通风的地方晾晒,水(液体)的什么(因素)被改变了?由此你能猜猜影响蒸发快慢的因素吗?
通过生活经验的引导,学生很容易就可以联想到“液体的温度”、“液体的表面积”、“液体表面气流的快慢”三个因素并作出相应的猜想,这样教师就可以顺理成章地把学生引向“证实”或“证伪”的下一步。学生探究的思路就会明晰了,再通过动手操作,对知识的理解得到了进一步的强化。
方法二:选择合适的实验,设置明显的实验情景。
合适的情景设置很容易启发学生思维。对于一些学生有一定的生活印象,但印象又不是十分清晰的,我们可以通过设置实验情景引导学生关注到有效的猜想上。
广州市海珠区教育局教研室陈铁杭老师在其论文《对初中物理探究性实验教学的研究》中举了一个九年级物理《压强》的课例,很有代表性。引为论据:
案例二:《压强》的活动情景引入
在《压强》一节的引入中,教师请一位男生和一个女生帮老师钉木板,老师提问:“谁会钉得快一点?”学生笑话老师“无知”。结果相同时间内,女生钉好了,但男生失败了。当想象与实际形成巨大反差时,最容易使人产生强烈的求知欲望。男生回座位时丢下一句话“不公平”老师及时抓注这句话,提问“男生说,不公平、除了男生比女生力气大不公平之外,其他同学想一想还有什么可能不公平?”引导学生进行猜想。
师:“起初大家认为男同学会毫无疑问地胜出这个比赛,主要原因是基于什么考虑?”。
生:“男生力气大!”
师:“也就是说,压力的作用效果,从大家常识来看是与什么有关系?”
生:“力的大小。”
最后老师在实物投影仪上展示两个同学所用的钉。老师提问:“男生说‘不公平’,是因为他用了哪口钉?”引发学生对铁钉的观察。师因势利导“压力的作用效果,除了普遍认为与压力大小有关系之外?还可能跟什么因素有关系呢?”最终通过问题引导和实验观察,学生提出“影响压力作用效果可能与受力面积的大小有关”。
『捌』 如何开展探究性实验教学
新课程标准中探究性实验理念的体现指出,在教学过程中应培养学生的独立性和自主性,引导学回生质疑、答调查、探究,在实践中学习,以改变教学过程中过分依赖教材,过于强调接受学习,死记硬背、机械训练的现状。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,鼓励学生对书本的质疑和对教师的超越。赞赏学生独特和富有个性化的理解和表达,爱护学生的批判意识和怀疑精神,培养学生搜集和处理信息的能力,获取新知识的能力,分析和解决问题的能力以及交流与合作的能力,大力开展探究性教学。,笔者的教学体会有以下几点: 1演示实验探究演示实验探究是指从个别或某类具体事例中得出一般结论的探究,在演示过程中教师提出一些有关的问题,要求学生自己寻找答案。其优点是能引起学生的探究,激发学生在自己已知知识的基础上开展分析,作出假设。教师可要求学生与教师一起参与演示,实践表明,学生特别爱做这种实验,乐于从操作中寻找问题的答案。当然此类实验应当确保成功,简易方便,视度要尽量大,现象要清楚,在实验进行中要注意讲解配合,引导学生观察,启发学生归纳推理。如石子的转化探究实验。取一小烧杯,盛少许蒸馏水,加人2一3滴酚酞溶液,溶液显无色。
『玖』 探究实验的教学目标怎么写
目前的教学目标都应该是三维目标:
知识与技能目标,制定本节课的学习学生应该回学习的知识内容答及学习的程度;
过程与方法目标,制定本节课的学习能使学生哪些能力得到提升,哪些能力得到掌握;
情感态度与价值观,制定本节课学习内容对学生意志、品质的锻炼与培养。