初中物理实验教学的探究.doc

初中物理实验教学的探究新课程下的物理实验教学应充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。教师要切实转换角色让课堂于学生，积极引导调动学生的积极性，使学生成为课堂的主角。 物理学由实验和理论两部分组成，物理学实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础；物理学理论则是人类对自然界最基本、最普遍规律的认识和概括 物理课程标准。 “做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”。一时间，这句话成了物理教学中的“经验之谈”，也成了部分教师放弃实验教学的“理论依据”。更有高级一点的教师则通过Flash 动画“做”实验，却绝不动手或亲手做演示实验或指导学生进行实验，理由是“实验有风险，可能测不出理想的数据”，而Flash 动画则不然，一切尽在掌握之中，数据要多理想有多“理想”，画出的实验图像要多好看有多“好看”。省时、省力、省心，三省在手，何乐而不为乎？ 以上种种，究其原因，却是“教育目标”的丧失，或者至少是对当前新课程标准规定的育人目标的不理解。 “初中阶段要求学生掌握必要的文化科学知识和基本技能，具有一定的自学能力、动手操作能力，以及运用知识分析和解决问题的能力，初步具有实事求是的科学态度、掌握一些简单的科学方法” 而初中学生心理特点也决定了科学实验在这一阶段学生中所处的重要地位。 初中生正处于从经验型抽象逻辑思维向理论型抽象逻辑思维的转变过程中，经验型抽象逻辑思维在很大程度上仍然是直接与感性经验相联系的，仍然需要由直观的形象来支持。学生通过自已的亲自实验，就能通过眼观手动获得他们所需要的经验。 鉴于此，初中的物理课程，应在小学开展的一些基于现象的探究活动基础上，开展教师指导程度不同的具有一定认知能力要求的实验探究活动，这有助于逐步促进学生认知能力和科学探究能力的进一步发展。 可见，物理实验课程是符合学生身心发展规律的，物理实验教学的成功于否，直接关系到学生能力的培养和物理教学的质量。 当然，初中生在实验中还存在种种问题，如尽管大多数的初中生对实验有浓厚的兴趣，也乐于动手实践，在实验中表现得积极主动，但总体上来说，由于受到各方面因素的制约，再加上初中学生实验能力较低。因此初中物理实验教学质量往往并不理想。这也是很多教师不愿做实验的主要原因之一。 如何充分发挥教师的主导地位，让实验课堂充满生机和活力，成为学生能力发展的推进器？就是我们需要多思考的问题。 一、做导游，引导明确目的，弄清原理和方法 导游的任务是为游客提供服务，向导服务、讲解服务、处理团队中的突发事件等，我们这里的导游任务也大同小异，是为学生提供指导，指导学生明确实验目的，弄清实验的基本原理和基本方法。 指导学生明确实验目的，是让他们做好学生实验的第一步。所谓“明确实验目的”即要使学生清楚本实验要解决什么问题及要达到什么目的。如果实验目的不明确，不能根据教材要求很好地理解它，则会在实验时面对眼前的仪器束手无策，此次实验活动必然“收获无几”。也只有明确了实验目的，才能使自己成为实验的主人，为实现真正的科学探究打下坚实的基础。 实验原理和实验方法是指导学生完成实验的根本依据，若不能很好地掌握实验的原理和方法，做实验时就没有了可遵循的原则，当然也多半会在实验中“事倍功半”。 此过程中，教师作为引导着学生徜徉于知识海洋的导游，既要告诉学生知识的要点，也要让学生有自我发现的乐趣。既有有组织的指导预习，也应让学生自主学习与本实验有关的知识和方法。 二、 做工程师，精心设计实验，细心选取器材 实验的设计和选材，可是关系到本节实验课的效率是否高的关键因素之一，如何在不长的一节实验课上尽可能收获更多的细节，实验前的精心设计是不可或缺的一步。这就需要作为物理教师的你作一个非凡的工程师，精心设计学生的实验过程，并根据实验细心选择适合当下学生需要的实验器材。 实验的设计包含的要素较多，注重实验方法；尽量减小实验误差；设计的步骤科学可行；符合初中阶段学生的认知规律等。 器材的选择往往被部分教师所忽视，其实：它是实验设计过程中的异常重要的一环，有时甚至能左右实验的成败。 三、 做主持，启发思维碰撞，引来百花齐放 学生实验时，应创造一个相对开放的环境，对其探究内容不过统得过死，否则可能会扼杀了学生的创造性。而开放实验的结果必然会带来百花齐放的局面，此时的物理教师更应是一个激情澎湃的主持人，为这一伟大的思维碰撞时刻推波助澜。四、 做导师，纵论实验得失，升华实验成果。 实验的及时总结，可以说是至关重要的此时就是作为学生学习上的导师发挥作用的时候啦！ 实验中虽有百花齐放之乐，却也需“去伪存真、去粗取精”。导师此时的作用可谓“画龙点睛”，不失时机的点评实验的得与失可加深对实验结论的理解和掌握。必要时，你这位导师还应采用更为直观的方法来帮助学生找寻实验数据间的联系。图像法就是一个不错的选择。 用图像法来描述物理过程具有形象直观的特点，通过图像的比较，学生能够较容易的理解物理过程发现物理规律，这种直观印象有时能透过事物的本质，诱使人们做更深入的探讨，利用图像法思路清晰可以使得物理问题简化明了，能起到一般计算法所不能起到的作用，可以使物理概念得到进一步拓展，而且图像法能将物理学科和其它学科有机地结合起来，启迪学生的创新意识，培养创造能力，提高学生的综合能力。而这些都是学生通过自学不可能达到的啊！ 教师的这些角色变换，使教师从单纯的知识传授者变为学生学习的促进者、组织者和指导者。而教师也可以在参与指导的过程中吸纳新知识，成为学生的学习伙伴，和学生探索新知，建立了新型的师生关系。同时面对新的课题、新的要求，将不断激励自己刻苦钻研，提高自身的专业水平和研究能力。相信到那时，师生们均可在这一和谐氛围中共同进步，共同成长。 以学生为中心，就要从注重学生的全面发展出发，培养学生的终身学习兴趣和科学探索精神，就需要改变学生的学习方式。而教学中注重科学探究实验，是实现学习方式多样的重要手段之一。 一 注重科学探究，提倡学习方式的多样化 新课程标准中强调以物理知识和技能为载体，让学生经历科学探究的过程、学习科学探究的方法、培养学生科学探究的精神和实践能力及创新意识。这就要求过去以书本为主、以实验为辅的传统教学模式，真正实现多样化的教学方式。比如人教版八年级物理物理物态变化一节中。传统的教学是以学科的知识为核心的。一般都是通过教师做演示实验，根据实验现象再讲解晶体熔化和凝固的条件以及过程特征。而按照新的教育理念，我们应该以熔化和凝固知识的内容为载体，引导学生经历科学探究的过程。因此不能只将教学的重点放在熔化和凝固概念的规律本身上，更应该注重学生对凝固和熔化过程的经历和体验上。首先应该从学生熟悉的事例出发，如“水结成冰、冰熔化成水”这样的典型事例引出熔化和凝固这种现象；然后结合事例引导学生猜想熔化和凝固的条件，然后让学生自己探究熔化和凝固的条件。猜想不是瞎想，应该让学生根据教材中所给的事例和学生的生活经验进行猜想或者对一些可能性做出假设。可以让学生对自己的猜想做出记录，以便在验证之后和开始时猜想情况进行对比，这也是一种学习。有了猜想之后就要进行验证，看猜想是否正确。可以让学生自己提出实验方案，用什么方案进行实验，验证自己的猜想，并组织学生对设计方案进行交流。由于学生刚刚开始学物理，教师应根据探究的方案进行较多的指导，在学生交流方案的基础之上教师要进行适当的评价、归纳和总结。在此基础上引导学生观察实验装置，提出如下的问题让学生进行思考，如：“1在做海波熔化的实验时为什么不能用酒精灯直接对试管加热而要把试管放在水中，通过烧杯对水进行加热？2烧杯中要放多少水才合适呢？3温度计的测温泡放在什么位置才比较合适？4怎样才能把温度计的测温泡放在合适的位置？5实验当中需要记录哪些数据，怎样记录？6实验操作的程序是什么样的？7怎样才能保证实验的过程安全操作？”学生清楚这些问题以后实验方案也就已经确定了。方案确定后放手让学生进行操作并收集证据。在这一过程中教师要注意搜集学生操作过程当中的所有问题，包括学生操作是否规范、学生的参与程度是否积极主动、学生的操作是否有安全隐患等等。在学生完成实验探究以后，学生通过实验所得出的结果可能并不十分理想，如熔化的温度偏差较大，所画的图像并不能明显地看出来熔化过程等一些问题。出现这些问题在传统教学观念来看实验都是失败的。现在我们注意到新课程标准已经将知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观摆在了同等重要的位置。因此我们不能只关注学生实验的结果是否理想，更要关注学生对探究过程的参与程度。不管实验的结果如何，在得出实验结论之后都要组织学生进行交流和讨论，可以让学生考虑这样的问题：“1你的猜想和实验结论是不是一致哪？2你的结果和其他同学相比有没有较大的差异？如果有较大的差异原因是什么哪？3在探究过程你是否发现了新问题？4你对这个装置是否有新的改进？5有没有更好的实验方案哪？”通过这些问题的交流和讨论，如果学生的实验结果并不理想，但他能找到实验结果不理想的原因是什么这也是一种收获。通过交流探究过程的收获既可以强化学生对探究过程的体验，也可以巩固他们对知识技能的掌握，训练学生的表述能力，同时培养了学生实事求是、严肃认真的科学态度。可见注重科学探究的教学与传统教学的区别主要是在于不仅注重探究的结果，同时也注重学生参与实验探究的过程体验，培养学生的情感、态度和价值观方面的作用。当然，学生在刚刚学物理的时候，我们一方面要控制好科学探究的操作难度和思维难度，又要充分挖掘教学内容当中可以进行科学探究的因素。比如在声现象的教学当中，由于对于声现象学生并不很陌生，所涉及到的实验器材又比较简单、操作也很方便。因此，在教师提出问题之后要让学生动手做实验，通过具体的实验操作参与引导学生经历研究声音产生的过程，交流所发现的实验现象。这样既可以激发学生参与认知过程的兴趣，也可以让学生体验到科学探究的一般性方法。再比如大气压强的教学，以往都是通过教师的演示实验，使学生认识到大气压强的存在，进而再由教师来讲解大气压强的数值以及测定方法。而现在的教学需要学生在学习知识的同时经历知识形成的过程，激发起学生积极参与认知过程和对科学探究的兴趣。通过对过程和方法的体验来培养学生的科学素养。我们可以将一些演示实验变为学生实验，这样来设计大气压强的教学，通过学生在课下的观察现象和搜集资料、动手做实验等方法，让学生对大气压强的存在先有一个初步的了解，这是改变学生的学习方法的一种具体可行的方法。通过课上学生对课前准备的展示与交流，从知识与技能上看，使学生真切感受到了大气压强的存在，而且也感受到了向四个方向都存在大气压强的事实。从过程与方法上来看，学生在准备工作中经历了猜想、假设、实验验证、搜集证据、分析与论证等科学探究的基本过程。从情感、态度和价值观上来看，通过参与观察、实验、调查等科学实践活动，以及交流合作等活动有利于培养学生一种实事求是、尊重自然规律的科学态度，这样的新课的引入，从课程目标三个方面上来看，都是符合课程标准所倡导的教育理念的。另外关于大气压强的测定的实验的教学，传统的教学多是通过看挂图或录象来直接给出托里拆利实验的结论。而现在我们考虑到应该在知识的教学过程当中充分的引导学生来进行科学探究，所以关于大气压强的教学我们可以这样设计：通过压强的定义式来提出问题、引导学生思考如何测量大气压强的数据。首先让学生来设计方案，使学生经历设计方案的过程，并且对学生的设计方案进行实际的验证。在验证当中发现问题时再不断地修正方案，这样经历一个设计新方案进行实际验证完善方案的科学探究过程，最后再给出托里拆利实验的结论。这样的处理会充分地利用教学当中科学探究的素材，使学生的创新能力、交流合作能力、思维能力都能得到锻炼和提高。另外，我们现在所倡导的学生探究活动与传统的学生实验是不同的。在新的教育理念下，强调培养学生的创新意识和实践能力，所以学生的实践活动并不是在教师的指导下按照教师预先规定好的程序来进行操作，得出教师预计的实验结论。现在的实验探究更加注重引导学生去思考研究方法、设计研究方案来交流研讨探究的结果。 二 教学过程的设计应突出“从生活走向物理，从物理走向社会” 新课程教材注重到了在每章、每节的开始尽量以学生日常生活中见到的事物或现象引入，引发学生的共鸣、激发他们的兴趣，逐步引导学生探究事物或现象背后隐藏的本质规律。因此我们的教学设计也应力争从学生熟悉的事例出发，这样既拉近了教学内容与学生之间的心理距离，同时也有利于培养学生关注生活、关心社会的科学情感。比如在汽化和液化的教学过程中由于学生刚刚开始接触物理，因此在这一节的教学之初，我们就应该避开那些比较抽象的、一般化的物态变化和那些非常严密的物理概念，而应该从学生比较熟悉的日常生活当中的实例（比如晒衣服的问题）出发，认识到一种具体物质水的物态变化过程。“水从衣服上跑掉了！”从这样一个学生很熟悉的生活现象中来认识汽化现象。再比如探究物质的一种属性密度的教学，这个知识点一直是初中物理教学中的一个难点，也是学生的学习兴趣和学习成绩的一个分化点。但是在现在新的教育理念下，对教学内容的选择和组织形式应该进行改革。尽管在探究活动之后需要一些定量的计算，但是应该尽量避开那些意义并不很大的一些模型化的繁杂的计算，应该像教材当中的例题和作业那样设计一些有实际背景、有实际意义的习题。再比如光的反射的教学，我们不能仅仅把教学的重点放在知识的落实上，只关注如何掌握光的反射定律，如何提高学生的解题能力和解题技巧，而应该从实际的问题出发，使学生感到物理知识就在自己的身边、物理知识在实际当中是很有用的。因此我们可以从一些具体的实例出发来引入所要研究的内容并通过对物理知识的学习来解决这些相应