重实验探究育创新人才

1、重实验探究 育创新人才重实验探究 育创新人才新课程理念下的物理教学重视学生认知形成的过程，强调对物 理学发展历程的展示，重视科学方法、科学精神、人文精神的渗透, 突出学生的主体地位。在教学中，我注重将物理学史、人文精神、科 学方法与教学相结合，在教材的处理上也体现出相应的变化。在讲述运动和力的关系时，亚里士多德和伽利略的观点是必须 要介绍的，相关内容在旧教材中的牛顿第一立律中出现，教师通常的 处理方法是进行一些简单的结论性介绍。教科版新教材将此教学内容 设置为一节独立的课，这一变化体现了新课标的要求，即通过介绍科 学家进行科学探究的过程，让学生了解科学研究的方法，提高学生的 科学素养。这样的安

2、排给教师提供了一个设计探究活动的平台，有助 于对学生进行科学方法的指导。课前慎思：想要学生体验什么？培养何种能力？当我看到教材将这一内容设计为一节课时，就有一种冲动一一 还原历史发现本源，让学生经历科学家的理性逻辑推理和科学探究过 程，让学生体验物理学研究的方法，培养学生自主学习、自主探究及 创新设计的能力。分析学情：学生对亚里士多德和伽利略都有了解，但对于他们 各自的观点是怎样得出的并不清楚，特别是对亚里士多德的看法可能 会存在片面性，以及对于伽利略的科学实验方法及其对推动近代科学 发展的重要意义并不是很清楚，对科学研究的方法不熟悉。制定教学目标：了解亚里士多德和伽利略关于力与运动关系的 不

3、同观点，并能对比优劣；了解认识世界的科学方法；知道人类对客 观世界的认识是从直接经验开始的，但耍经过实验和对实验结果的分 析才能得出结论；会描述实验现象，会设计简单实验证明自己的观点, 会对实验现象作出归纳总结。通过学习前人的思考方法，进一步体会物理学中理想化的实验 方法。经历“观察一质疑、猜想一实验一推理一交流一归纳总结”的 过程，体会科学的研究方法。通过了解伽利略的科学思想和科学研究 方法认识实验对物理发展的推动作用。养成敢于质疑的习惯及实事求 是的科学态度。课中掠影：设疑激趣、碰撞思维，体验科学探究的方法。为了让学生能更好地理解亚里士多徳和伽利略的观点，我从fi 常现象出发，创设了容易出

4、现错误观点的情境。情境教师设疑激趣，引领学生理解亚里止多徳和伽利略的 观点。教师：请同学观察，我用力推讲台桌上处于静止状态的木块， 木块运动了，我不推，木块就停止运动了。请你通过观察到的现象, 分析运动和力有怎样的关系？学生1：力是维持物体运动的原因。教师：你的观点与两千多年前著名学者亚里士多德的观点相同。 其他同学有不同的看法吗？学生2：力作用在木块上，使木块由静止状态变成了运动状态， 力是改变运动的原因。教师：你的观点与三百多年前伽利略及牛顿的观点相同。运动 是否需要力来维持呢？亚里士多德和伽利略分别对落体运动和水平 运动进行了研究。请同学们阅读教材，找出他们的观点。学生归纳：亚里士多徳一

5、一竖直方向：无须外力帮助自身就能 实现，重的物体比轻的物体下落快；水平方向：运动需要外力来维持。 伽利略一一竖直方向：重的物体与轻的物体下落的快慢相同；水平方 向：运动不需要力来维持。设计意图：本环节的设计意在通过口常现象和直接观察激发学 生对运动和力关系的好奇，引发相互冲突的观点，为后面的论证作铺 垫。情境2：让学生自主设计实验或用事实反驳亚里士多德的观点。 教师提出问题引发思考：你能举实例或用实验反驳亚里丄多德 的观点吗？学生设计反驳竖直方向的实验一一学生3：同样一张纸，一次展平释放；另一次揉成纸团，两种 方式下落快慢不同。学生4：用质量不同的纸团和橡皮从同样高度静止释放，同时 落地。教师

6、：同学们设计的实验很精彩。完全可以证明不是重的物体 比轻的物体下落得快。学生设计反驳水平方向的实验一一学生5：水平面上推出去的物体有吋可以在离开手以后继续滑 行一段，所以，水平方向的运动是可以不需要用力來维持的。教师总结：水平方向的运动是可以不需要用力來维持的。设计意图：此环节是教师为了培养学丰的思辨和创新精神设计 的，既能充分发挥学生学习的主动性，又体现了物理学的研究方法和 科学实验的作用，为对比伽利略的工作作好铺垫。情境3：学牛阅读教材，讲述伽利略是如何反驳亚里士多德的 观点的。随后，教师利用演示实验和动画模拟帮助学生理解。学生6：如果大石头下落的速度比小石头快，则把一大一小两 块石头拴在

7、一起时，下落快的大石头会被下落慢的小石头“拖”着, 而速度减慢，下落慢的小石头会被下落快的大石头“拉”着，而速度 加快，因此，两块石头拴在一起的速度应小于大石头的速度，大于小 石头的速度。但把两块石头拴在一起吋，总重大于大石头，就应该比 大石头下落得快。这样伽利略从亚里上多徳的观点出发推出了自相矛 盾的结论，从逻辑上否定了亚里士多德的观点。学& 7：伽利略用实验反驳竖直方向的观点。实验：分别用不同质量的小球，放在同一斜面同一位置上，沿 斜面向下运动。（图1）现象：到达斜面底部的时间相等（随着斜面变陡，时间变短） 结论：下落快慢与小球的质量无关。教师：请同学思考伽利略实验为什么与我们日常

8、观察的重的物 体比轻的物体下落得快不同呢？教师实验：演示牛顿管实验，证明在没有空气阻力的情况下， 重的物体与轻的物体下落得快慢相同。可见，伽利略选用小球做实验 就是为了减小空气和摩擦阻力的影响，排除干扰，突出运动的本质规 律。学生&伽利略用实验反驳水平方向的观点。实验：让小球沿左斜面向下运动，随后小球沿右斜面向上运动， 儿乎可以达到与左斜面释放小球吋同样的高度。改变右斜面的坡度, 坡度越來越小。（图2）现象：小球要达到同样高度经过的坡长就越长，运动的距离越 远。推理及结论：如果将右斜面放成水平面，且没有任何阻力，小 球将达不到原來的高度，就应永远运动下去。从而否定了亚里士多徳 认为的水

9、平方向的运动需要力來维持的观点。（教师播放动画模拟，帮助学生建立图景，加深对理想实验的 理解0）设计意图：让学生体会感性宜观认识有时不一定能反映事物的 本质，在实验的基础上进行合理的逻辑推理是科学研究和认识世界的 正确方法，使学生认识到实验的重要。情境4：讨论交流，归纳总结认识世界的科学方法。学生分组讨论分析亚里士多德失败和伽利略成功的原因，归纳 认识世界的方法。学生总结：亚里士多徳失败的原因是研究方法的问题，从观察 到结论，完全依赖感性认识和直觉。伽利略的成功之处在于研究方法 屮引入了实验和逻辑推理的理想实验方法。科学的研究方法是：实验 和思考结合，实验和分析推理结合。研究问题的正确方法是：

10、提出问 题一猜想假设一设计实验一观察分析一推理一建立理论。课后反思：引领学生体验科学探究的过程，展示科学的魅力 是物理教师的责任。本节课以史实和教材为依据，还原了人类对力和运动认识的历 程。以逐步深入的问题为线索引导学生积极参与讨论和交流。木节课 突出实验对物理学发展的推动作用，教学中逐步渗透科学研究方法教 育；通过学生自己对问题的论证过程，让学牛体验科学家的研究过程， 旨在培养学生的科学思维习惯和科学素养。整节课是在教师的引导下, 通过学生口身的思考体验，水到渠成地发现伽利略的科学方法，由于 是学生经历的认知过程，所以理解最深刻，记忆也最清晰。在宽松、包容的课堂氛围里，我努力挖掘学生头脑中最

11、原始、 最真实的想法，并充分利用它们来指导学生的学习o在这样的课堂里， 学生不仅学习了知识，更体会到了获得知识的乐趣，学习了方法，提 高了能力。这种教育观在实践中无疑会碰到困难，其中，学生的积极 思考和自由表述，很可能就会产生意想不到的问题，对教师来说，这 既是挑战，更是难得的机会，教师若能以真诚的态度与学生一道探究 问题，因势利导,将会收到意想不到的良好教学效果。师者传道、 授业、解惑也。物理教师的责任是传授科学之木源，科学之方法，让 学生热爱物理、欣赏物理学的理性和谐z美，并用科学方法去创造更 美好的生活。在物理教学中结合物理学史，创设情境让学生与科学家 一起经历科学探究的过程,体验科学方法和艰苦历程，对激发学生的 学习兴趣，提高学生的认知和理解水平，强化其创新应用能力大有裨o物理教学的价值是把人类社会积累的知识转化为学生个体的知 识；把前人从事智力活动的思想、方法转化为学生的认识能力；把蕴 含在知识载体中的观念、态度转化为学生的行为准则，把科学过程与 方法引入物理教学的意义是使学生有身临其境之感，领略科学家的研 究方法、科学思想、科学精神和科学态度。作为一种教学方式，科学 探究在于播种一种行为，收获一种习惯