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一、虛擬情境設計
有時,有些物理知識從正面理解較為抽象,若以虛擬法從反面去理解,可以幫助學生正確、迅速地去理解物理知識。所謂虛擬法,就是虛設一個與真實情況相反的物理條件,由此推出一系列想象性的、荒謬的結果,從而證明虛設條件不成立,從反面證實并強化真實的物理結論。這在某種程度上,有助于培養學生豐富的想象能力,起到發展其思維能力的作用。
例如,在講“重力”概念時,引導學生討論:假如沒有重力,會出現一些什么樣的生活場景?這個虛擬的情境的設計,使學生興趣大增,他們給出了很多有趣的回答:泰山壓頂腰不彎,人輕輕一跳就離開了地球……在講“摩擦”概念時,引導學生討論:假如生活中沒有了摩擦力,說出幾個合理的生活場景。學生們暢所欲言,積極的討論出:人無法走路,無法握住物體,無法戴上手套、穿上襪子……。在講“電流的磁場”時,引導學生討論:假如沒有了電流的磁場,會給人們帶來哪些不便?有的說:“就不會有電磁起重機了。”有的說:“就不會有電鈴、電話了。”……這一個個虛擬情境的設計,不僅使學生理解了一些物理概念,而且大大提高了他們學習物理的興趣,提高了他們的想象力和思維能力,更加積極主動地投入到學習中來,而且印象深刻。
二、實驗探究情境設計
學生是充滿心理活動的有機個體,教學效果的好壞,在很大程度上取決于能否調動學生的全部心理因素和生理因素的投入。初中生具有活潑、好奇,樂于動手動腦的特點,故課堂教學中可盡可能多的創設實驗探究情境,在學生親自經歷實驗探究的過程中,培養學生的探索精神,實踐能力,實事求是的科學態度。所以,有必要作好課本上的所有演示實驗和學生實驗,不能以說代之,或黑板上做實驗。還可以自己設計一些小實驗,讓學生投身其中。如在學習“改變物體內能的方法”時,可以用兩手“搓一搓”使手發熱和用“哈一哈”使手暖和來體會做功和熱傳遞這兩種改變物體內能方式的等效性,不可因為這些實驗似乎“早已知道”而不“動動手”。學生在實驗中大都表現非常活躍,通過實驗激發了他們的好奇心和興趣,這樣學生變被動學習為主動學習。
三、故事情境設計
很多大家耳熟能詳的故事中都含有有關的物理知識,通過創設故事情境,引導學生挖掘故事中的物理知識,探究物理規律,能為學生創設懸念,激發學生興趣。
如在“運動和靜止的相對性”教學時,講刻舟求劍的故事;在進行“速度”教學時,講龜兔賽跑的故事,在進行“浮力”教學時,講曹沖稱象的故事,講阿基米德辨別真假皇冠的故事;在進行“重力”教學時,講蘋果落地的故事,講比薩斜塔不倒之謎;在進行“力的作用是相互的”教學時,講蘋果變成炮彈的故事;在進行“慣性”教學時,講太空行走為什么不掉下來的故事;在進行“磁場”教學時,講指南針的故事;在進行“電流的磁場”教學時,講科學家奧斯特的故事……一個個引人入勝的故事,使學生處于典型的物理情境中,出現疑惑,產生沖突,激發動機,從而為發揮主體作用創造了條件。
四、問題情境設計
初中生正處于青少年成長時期,不可能長時間集中精力學習,適時地在課堂教學中創設一些問題情境,會引起他們的注意力,引發學生的積極思維,持久地激發他們學習的熱情。
如在進行“浮力”教學時,可提出問題:為什么有時候浮力大到可以托起一艘萬噸巨輪,而有時候小到托不起一片薄薄的鐵片?問題的提出立刻引起了學生激烈的討論。如在復習“物態變化”時,從學生身邊的實際生活出發,提出問題:①為什么吃冰棒解熱?②北方冬天菜窖里為什么通常放幾桶水?③水能滅火是因為水澆在燃燒的物體上發生了怎樣的物態變化?④炎熱的夏天,從冰箱里拿出的茶葉能否立即打開包裝?⑤如何辨別規格、型號相同的兩只新舊白熾燈泡?這些生活中的物理問題大大提高了學生學習的熱情,也提高了應用物理知識解決實際問題的能力。例如:學生學完了功、功率和機械效率之后,我設計了有程序的課堂提問,判斷下列說法正確的是:①做功多的機械,功率一定大?②做功花時間少的機械,功率一定大?③功率大的機械,一定省力?④省力的機械,機械效率一定高?⑤功率大的機械,機械效率一定高?⑥做功多的機械,機械效率一定高?等等。由于教師連續不斷的啟發,促使學生探索性思維連續不斷,從而主動學習,這樣有利于培養能力、開發學生的智力。
五、藝術情境設計
奇異的動畫設計,在引人入勝的同時,不知不覺地可以幫助我們解決教學中的難點。如水銀有毒,課堂上不能演示托里拆利實驗,可以充分利用多媒體課件展示實驗全過程,通過音、形、聲、像等多元信息對學生感官的刺激,激發了學生學習的主動性和積極性,使全體學生投入到課堂學習中。體現了多媒體技術與物理教學整合的魅力。
誠然,老師不可能每節課都做課件,精美的圖片,給學生以視覺的沖擊,也可以既簡單又省時地創設情境,達到最佳的教學效果。如在講“光的反射”時,出示雄偉的高山在水中的倒影的圖片,學生在賞心悅目之時,分析和解決了“為什么水中出現的是高山的倒影?”這個問題。
在學習“聲音的發生和傳播”時,課前可以在教室里播放悠揚的音樂,耳濡目染,獲取感性認識。課中可列舉播放自然界中豐富多彩的聲音,激發學生學習興趣。可以讓學生才藝展示:吹口琴、笛子,拉二胡、手風琴等,通過創設這些藝術的情境,給學生以美的藝術熏陶的同時,掌握物理知識,解決物理問題。
六、幽默情境設計
物理學一向以嚴謹、抽象、刻板著稱,但也需要增加一些趣味性。在課堂教學中若能夠恰當地設計一些幽默笑話情境,會活躍課堂氣氛,不僅讓學習變得輕松,還極其巧妙地掌握了知識。
如在“壓強的單位”教學時,我給同學們講了這樣一個物理學家天堂躲貓貓的笑話:一次,天堂的所有科學家一起玩躲貓貓。很不幸,論到愛因斯坦找人。所有科學家都躲了起來,但除了牛頓。牛頓只是在愛因斯坦的面前畫了一個邊長為1米的正方形,然后站在了中見。愛因斯坦數完數,就看見了牛頓,馬上叫到:牛頓出局!牛頓卻死不承認。結果其他科學家都出來了并幫牛頓證明牛頓沒出局。這是怎么回事呢?這時,牛頓胸有成竹地說:我是站在了一個1平方米的正方形中間,也就是說,我是牛頓每平方米,所以我是帕斯卡。在歡聲笑語中,同學們掌握了壓強的單位。把這樣的笑話搬到課堂上,可以增加幽默的效果,給學生創設一個快樂的學習氛圍,更重要的是還可以彌補物理老師往往嚴肅有余、幽默不足的缺點。
七、競爭情境設計
根據中學生年齡特征,對于競爭性、冒險性和趣味性的活動樂不知疲。若利用這一心理,在教學情境中設計一些競爭情境,可激發他們的學習斗志,調動他們學習的積極性。
一、中學物理課堂實驗的設計應充分體現科學性
任何一個實驗的目的要緊繞教學內容,實驗原理有充分的科學依據,實驗的現象能反映客觀規律,實驗裝置步驟和操作方法都不違反科學要求。課堂實驗的科學性,要求在演示過程中應實事求是、科學嚴謹,如果實驗失敗,應分析失敗的原因,找出解決的方法,避免弄虛作假,從而給學生造成不良影響,失去實驗的可信度和說服力。
二、課堂實驗的設計要有目的性
設計實驗要考慮到指導學生認識實驗儀器,實驗結構,啟發學生明確實驗目的、原理、要求和相應的思想方法。在實驗過程中,教師要引導學生看什么,看到了什么以及為什么。對實驗現象進行觀察和分析,做課堂實驗不同于小孩玩玩具。例如小孩玩玩具車只是對汽車新奇,覺得好玩,他們很少考慮汽車為什么會走,走的原理是什么?而任一個實驗的設計都有一定的目的,實驗的裝置過程是為達到這個目的而設置的,整個實驗過程也圍繞此目的進行。
三、課堂實驗的設計要確保成功
課堂實驗實質上是把物理現象重現,讓學生親眼目睹或親身感受到物理規律的效果,然后分析產生這種現象的原因。若實驗不成功,不僅浪費了時間,也打消了學生的積極性和興趣。如在“摩擦起電”這一節中,電荷間的相互作用規律是個很重要的實驗,實驗時為了避免空氣潮濕影響實驗效果,可以使用烘箱,效果會好很多。
四、課堂實驗的設計要簡易方便、直觀性強
課堂實驗的目的在于使學生對物理現象有清晰的了解。通過實驗,展現在學生面前的應該是一幅簡單而清晰的物理圖像,在設計或選擇實驗時,實驗裝置要盡量簡單,操作要簡便,實驗原理和過程一定要便于學生理解和掌握,使學生感到物理實驗實在、可信,自己也能操作。一定要避免實驗裝置復雜、操作繁瑣的實驗,那樣會使學生感到像魔術師做魔術一樣,弄得神秘莫測,糊里糊涂。
五、課堂實驗的設計要控制好時間
課堂時間是有限的,若實驗設計時向過長,會影響教學任務的完成,學生注意力也容易分散;時間過短,學生看不清楚實驗現象。因此,需要對費時的實驗進行改進。例如:在研究“焦耳定律”實驗,教材是將電阻絲放進煤油中,通電后,電流通過電阻絲產生的熱量使煤油溫度升高后在細管中上升,通過觀察煤油上升的高度,比較電熱的大小,這樣做用時間較長,將實驗作改進,利用電阻絲加熱空氣,使瓶內密封的空氣溫度升高,體積膨脹,壓強增大,通過導管與瓶相連的細管內裝紅墨水,在內外壓強差作用下,紅墨水在細玻璃管中上升,整個實驗只需幾分鐘,而且效果十分明顯,對比性也很強。
六、課堂實驗的設計要充分利用簡單的自制教具
使用學生所熟悉的日常生活用品自制教具進行實驗,容易引起學生的直覺興趣,從而過渡到操作興趣和認知興趣。如:同樣是研究浮力產生原因的實驗,教材中采用“假設有一個正方體完全浸沒在水里,其前后、左右、上下六個面都受到水的壓力,只有上下壓力不相等,由此說明水對物體向上和向下的壓力差就是水對物體的浮力”。這種理想模型學生感覺很抽象。筆者用一個兩端開口的透明的塑料瓶,兩端蒙上很薄的橡皮膜,瓶側裝有一根通氣的彎管。當把此瓶沒入水中時,會看到橡皮膜向內凹陷,把浮力的本質是壓力差這一抽象的概念具體為上下兩塊橡皮膜凹陷不同的情境。
七、課堂實驗的設計要利用多媒體
多媒體輔助實驗教學,開辟了物理課堂實驗教學的新天地,根據教學內容和教學目標的需要,合理選擇利用現代化的教學媒體。主要表現在幾方面:一是物理模擬,一些無法在實驗中觀察的現象或實驗中瞬間現象的定格,利用計算機制作的逼真貼切的物理模擬便可起到雪中送炭的作用。二是動畫演示,有些物理現象可以做實驗讓學生觀察,但由于一些實驗條件不易控制,或存在某種干擾,使得學生對主要物理現象的觀察不詳細和清楚。在課堂教學中,可先做物理實驗,再用計算機演示動畫,把主要現象盡可能清楚地表現。三是填補實物實驗的空白,一些危險、高難度及一些近代物理學的實驗還不可能在中學做,因而中學物理實驗教學中還存在許多空白點,可以充分利用計算機強大的多媒體功能來填補這些實驗的空白點。
關鍵詞:實驗中的基礎建設;實驗原理;實驗方案;實驗觀察對象
物理是一門以實驗為基礎的學科,物理實驗不僅是物理學科的一個組成部分,更是學好物理的重要手段和方法。但是很多時候課堂實驗并不能達到我們教師的預期效果,有的時候一個實驗下來,學生往往只是知道做了一個實驗,實驗課很熱鬧,很好玩,但是對于實驗的目的是什么,原理是什么,在實驗過程中我們要觀察什么,不是很清楚。
下面筆者結合平時的教學中教師、學生存在的問題,談談如何做好實驗教學中的基礎建設,提高物理實驗課堂的有效性。
一、實驗原理:分析理解到位
理解實驗原理是進行實驗分析的基礎,所以教師實驗前要先讓學生明確本次實驗的目的,理解實驗原理。
案例1:在研究“阻力對物體運動的影響”的實驗中,三次實驗現象如下圖所示,請你觀察實現現象思考后回答。
(1)三次實驗中,在水平面上鋪上粗糙程度不同的材料是為了 。
錯誤解答:為了讓小車在不同平面上運動不同的距離。
分析:本題出現問題的原因是學生對實驗目的不明確,對實驗原理不理解。本實驗的目的在于探究阻力對物體運動的影響,而不是學生所謂的“讓小車在不同的平面上運動不同的距離”。實驗是通過改變平面的粗糙程度,來改變小車在水平面上受到的阻力的大小,觀察小車在水平面上的運動距離,來了解小車的運動情況。
矯正措施:緊扣實驗原理,通過引導讓學生充分理解本次實驗的實驗原理,是解決以上問題的基礎。教師在實驗前應該先讓學生明白本次實驗的目的“探究阻力對物體運動的影響”,再讓學生思考:(1)如何改變小車在水平面上所受到阻力的大小;(2)如何觀察小車的運動”。這樣學生才會明白我們在做什么、為什么要這樣做、應該怎么做。
二、實驗方案:設計合理
實驗課前,教師要精心編排操作流程,優化實驗過程的設計,這樣才能幫助學生有效地形成科學的認識。
案例:在“探究光的反射規律”實驗中,如圖所示,平面鏡M放在平板上,E、F是兩塊粘接起來的硬紙板,可繞垂直鏡面的接縫ON轉動。
(3)如圖(b)所示,以ON為軸線,把紙板F向后緩慢旋轉,這樣做的目的是 。
錯誤解答:讓入射光線、反射光線、法線不在同一平面內。
分析:教師在設計實驗步驟時不合理,讓白板直接出現在學生面前,學生對白板的作用認識不清楚,有的學生甚至認為改變白板的形狀會改變光路。
矯正措施:實驗前,教師展示實驗器材先不出現白板,顯然這時光路是看不清楚的,這時教師提問“如何顯示光路”,根據以前所學的知識,“用白板顯示光路”學生是能回答上來的,這時教師再放上白板,光路立即顯現,這樣白板在這個實驗中的作用就很清楚了。這時我們再來研究入射光線、反射光線、法線的位置關系就簡單多了,“把白板F先后緩慢旋轉,白板不在一個平面內,光路就顯示不出來,從而說明入射光線、反射光線、法線是在同一個平面內的”,這樣學生得出結論就不難了。
三、實驗過程:明確觀察對象
實驗分析可以說就是對實驗后現象的分析,只有實驗前明確了實驗觀察對象,實驗中學生才能有針對性地去觀察,這樣才能達到我們的實驗目的。
案例:下圖是研究“物體動能的大小與哪些因素有關”的實驗裝置,實驗中讓不同的銅球和鋼球從斜面上的同一高度由靜止滾下。
(2)本實驗是通過木塊被推動 的大小,說明球對木塊做功的多少,從而判斷球動能的大小。從圖中可以看出: 球具有的動能較大。
錯誤解答:力
分析:學生對本實驗的觀察對象不明確。
矯正措施:教師實驗前一定要讓學生明確實驗觀察現象,通過分析實驗現象,得出實驗結論。本實驗中我們是通過比較球對木塊做功的多少,來判斷球所具有的動能的多少,而球對木塊做功的多少,是通過木塊被球撞擊后移動的距離來判斷的。木塊被球撞擊后移動的距離越多,說明球對木塊做的功越多,球具有的動能越大。所以本實驗的觀察對象應該是木塊被球撞擊后移動的距離,也就是我們的分析對象。
實驗前的實驗分析是物理實驗教學中的一個重要環節,是實驗課有序進行的有效保障。大量事實說明緊扣實驗原理,剖析實驗要素,明確觀察對象,是上好一節物理實驗課的前提、基礎,只有打好這個基礎我們才能上好一節實驗課,學生的實驗能力、實驗素養才能得到真正提升。
關鍵詞:趣味教學;初中物理;設計
新課改提出初中物理教學要摒棄傳統的灌輸式教學方法,鼓勵學生自主探索學習,在教學中要充分體現學生的主體地位,不
斷提高學生學習的主動性和創新性。但由于學生在小學階段沒有對物理知識進行過系統的學習,因此,學生在學習物理的初始階段興趣都不太高,所以,老師需要制訂詳細的教學計劃來改善這一狀況。趣味教學法在初中物理教學中具有一定的獨特優勢,老師在教學中可以設計趣味教學活動來激發學生對物理學習的
興趣。
趣味教學活動的設計是以學生實際為基礎,以教學目標為設計主線,緊緊圍繞初中物理教學大綱,以學生為教學主體設計的富有樂趣的教學計劃。該計劃重在學生活動,通過讓學生動起來達到課堂活起來的目的,讓學生在活動中獲得物理知識。
那么在初中物理教學中如何做好趣味學習活動的設計?
一、重視應用實驗現象
中學生學習物理是通過物理現象來認識物理規律,他們對教材中介紹的物理規律直觀感知越強烈,那么該知識在他們大腦中的概念就越深刻,記憶也越牢固。因此,讓學生觀察實驗現象是學生學習物理的有效方法,在進行教學之前,為學生提供必要的實驗材料讓他們獨立進行實驗,既可以豐富學生的課下生活,
又能提高學生的動手實踐能力,同時也為教學活動的開展埋下了伏筆,使教學起到事半功倍的作用。例如,在壓強這節的教學時,可以在課前預習環節為學生安排這樣兩組實驗:(1)用一個硬紙板蓋住裝滿水的水杯口,小心而且迅速地將水杯倒轉過來,觀察紙片及杯內的水是否會灑落;(2)找一個水杯和剝了皮的熟雞蛋,水杯的口徑比雞蛋略小,將一張紙點燃后投入杯中,然后用雞蛋堵住瓶口,觀察接下來會有什么現象發生。這兩個小實驗所需的材料在生活中不難找到,而且操作簡單。學生做完實驗后會被實驗現象驚呆,急于知道其中的奧妙,如此,便激起了學生對物理知識的探究欲望。
二、引導學生進行思維加工
教育先驅葉圣陶老先生曾說過:“教師在教學中的主導作用在于引導學生進行思考,使學生自己對知識進行探索,并做到學以致用。教學并不是老師滔滔不絕的對學生進行講解,讓學生去機械的接受。”通過物理實驗現象讓學生知道了結果,然后引導學生去思考為什么會產生這樣的結果,這樣就可以初步建立新的知識體系,使學生成為學習新知識的主體。同樣是進行氣體壓強這節的教學,在進行了課前預習的實驗后,老師可以設置這樣的兩個問題:(1)杯中的水和紙片為什么不會落下來,對它們的受力狀況進行分析。(2)雞蛋受到什么力導致其落入杯中。學生利用之前學的力學知識就會判斷出紙板受到平衡力的作用處于靜止狀態,然后對紙板進行受力分析:紙板受到向下的力有自身重力和水的壓力,紙板受到向上的力為壓力,該壓力的實施者為大氣,為大氣壓強的進一步講解打下基礎。第二個實驗中雞蛋落入瓶中的原因也是因為受到大氣壓力的作用,紙燃燒消耗了里面的氧氣,使內部氣壓小于外部氣壓,雞蛋在外力的作用下被壓入杯中。
通過對這兩個實驗的分析,為大氣壓強知識體系的初步建立打下了基礎,然后水到渠成地引入教學內容。如此設計學習活動,體現了物理科學探究的特點――實驗與思索相結合,通過實驗去探究科學的本質。讓學生體驗到通過自己的努力去發現物理規律的喜悅,促使他們更加積極地學習物理。
三、帶著幽默感進行知識的講解
好的課堂氛圍能夠帶動學生迅速進入學習狀態,而差的課堂氛圍則會導致學生的學習效率下降,因此,要營造良好的課堂氛圍來促進學生的學習與發展。在初中物理課堂教學中,老師富有幽默感的講解可以有效地吸引學生的注意力,使課堂氣氛活躍,將枯燥的知識點予以生動化、形象化,使學生樂于聽老師講課,喜歡上教師的講解,并在此基礎上激發學習興趣,而且能夠幫助學生更好地掌握物理知識的重點和難點,從而實現教學效率和學習效率的雙提高。老師帶有幽默感的上課方式可以使學生在愉悅的學習氣氛中掌握物理知識。例如,在講解凸透鏡成像原理時,老師說道:“照相時,某君頭頂地腳朝天,此乃因何所致?”答曰:“凸透鏡成像所致也。”學生們在一片歡笑中牢記了知識點。
趣味教學活動是提高初中物理教學水平的有效手段,活動的設計要充分激發學生的思維和想象,在設計中要重視應用實驗現象,引導學生進行思維加工,帶著幽默感進行知識的講解,以達到提高學生自學能力和挖掘學生潛能的目的。
參考文獻:
一、把握標準、吃透教材和學生,是教學設計的基礎
學習目標是教學設計中必須考慮的要素,它是教學的出發點,也是教學的歸宿。《物理課程標準》中提出了“知識與技能、過程與方法、情感、態度與價值觀”三維課程目標。因此,在課時學習目標的制定和把握上,我們一定要轉變傳統觀念,著眼于學生可持續發展能力的培養,跳出認知技能的框框,注重目標的整體性和全面性。《物理課程標準》在關于課程的目標方面,不僅有“了解、認識、理解、獨立操作”等知識技能目標動詞外,還提出了“經歷、反應、領悟”等體驗性要求的目標動詞。所以,學習目標的闡述必須明確、具體、具有可檢測性。
《電阻》一節的教學目標可闡述如下:1.通過實驗探究,嘗試改變電路中電流的大小,從中認識導體能夠導電同時又對電流有阻礙作用的性質,了解什么是電阻。2.學會有序觀察,有條理地思考并提出問題。3.在合作交流中學會肯定自己和傾聽他人的意見。這樣把目標進行了細化,提出了更加具體、可操作的學習行為。
蘇科版新教材的特點之一是“具有基礎性、豐富性和開放性”,即學習內容是基礎而豐富的,呈現形式是豐富而開放的。本節教材引用了詩一般的語言和生動形象的圖片來呈現要研究問題的素材,因此,我們在備課時要認真挖掘教材的資源,力圖呈現豐富多彩的感知材料,給不同層次的學生都留出一定的思維空間,并要把教材內容情境化,將靜態知識動態化。
二、教學過程設計的四環節是落實目標的關鍵
第一環節:創設什么樣的情境,怎樣呈現
新授課教學若單純從知識傳播的角度去備課,往往會直接根據上一節的內容進行復習,然后講授本節內容。但我們不僅要求學生掌握知識,而且還要求他們掌握對物理問題的學習和研究的方法,因此情境的創設就要設計為以學習目標為依托,以學生原有認知為基礎,既能為本節課目標服務,又能使學生產生認知沖突且生動、形象的生活情境。它可以是故事、圖畫、動畫、音樂等,呈現的方式有講述、小黑板展示、多媒體播放等。本節課開始可以課本導圖所創設的物理情景為背景,以完成某一特定任務為目標,這樣既能引起學生的有意注意,使剛上課學生的注意力很快集中到所學習的內容,又能使學生產生濃厚的興趣和求知欲,引起學生思維的活動。
第二環節:提出什么樣的問題,怎樣提出
一個好的問題是開啟學生思維的鑰匙,是學生思維的源泉。教師要在教學的不同環節設置不同形式的問題,切實可行而且效果良好的提出方案是教師創設問題情境,并通過引導優化,集中學生的問題,使得后續的探究有明確的目標和內容,這樣的教學過程,才能夠培養學生提出問題的意識和能力。
如《電阻》這節課,提出問題的過程。教師:“我們今天先來嘗試改變電路中電流的大小。同學們先思考一下,從哪些途徑可以改變電路中的電流?利用課桌上的現有器材:電池盒、若干導線、金屬絲、鉛筆芯、開關等,設計實驗解決我們的問題。同時積極地用眼睛去觀察、用大腦去思考,看看在這樣的實驗中你能發現些什么?”同學們經過試驗、探究、討論等方式去發現問題,然后由學生自己進行分析和總結,把問題進行分類,初步認識長度不同的導體對電流的阻礙作用的程度不同。
第三環節:采用什么樣的教學和學習方式,怎樣組織
新課標以現代教學論的研究成果為依據,提出了新的教學策略和教學方式,其中“科學探究”是最主要的目標和方式,它和“知識與技能”目標有著同等重要的地位。探究的策略和方法應成“百花齊放”的多樣化局面,不能單一地固定某一種模式。因此采用探究式教學方法并不意味著排斥“接受式”教學。教師首先要判斷本節內容是陳述性知識還是程序性知識,可以探究、應該探究的程序性知識堅持用“探究、合作、交流”的方式進行,適宜采用接受式教學方式的陳述性知識,仍可采用接受式教學。不論采取哪些方式,都要考慮為落實目標學生有哪些活動?怎樣組織、這些活動?教師有哪些活動?怎樣活動?
如落實“導體長度改變可以改變電流大小”這一目標,可采用教師接入長度不同的金屬絲可改變電流大小的過程。學生觀察燈泡亮度在長度不同時的變化情況,然后總結交流,達成共識。落實“電阻與材料的關系”目標,可采用學生通過控制變量法接入其他相同只有材料不同的導體,看電流變化及燈的亮暗變化,然后思考說明問題。
第四環節:進行什么樣的拓展,怎樣選材
關鍵詞: 初中物理 教學設計 更新觀念
隨著新課程改革的推進,初中物理教學進入一個全新的時期。新課程的提出和實施極大地克服了傳統教學的弊端。新課程改革的提出伴隨著教學理念的更新和教學思想的進步。新課程的教學理念與傳統的教學理念有本質不同,可以說體現在教學的各個方面,比如在傳統觀念下的課堂教學設計中過多強調知識的傳授與學生的學習結果,忽視學生的學習過程和學生能力的培養,這樣的結果使學生養成被動的接受性學習習慣,久而久之教學就成為教師自己的事情,忽視學生的發展,教師成為教學的主體,學生被動地接受學習,極大地影響學生的學習積極性,不利于學生的全面發展,這樣的結果與新課程理念中的教學設計理念相悖。新課程教學理念強調學生是課堂的主人,教師是教學的組織者和引導者,教師的教學設計要充分調動學生的學習積極性,促使學生自主學習,變被動學習為主動學習。
這就要求廣大初中物理教師與時俱進,以學生發展作為教學設計的出發點,更新教育教學觀念,即堅持全體學生全面發展,突出學生個性的健康發展、關注學生的終身可持續發展。新課程明確提出教師應成為學生學習的組織者、引導者、合作者,這是新課程對于教學設計提出的新的要求。為了更好地貫徹新課程理念,初中物理教師要不斷學習,擺脫舊的教學理念的束縛,主動更新觀念,用新課程理念武裝自己的頭腦,更好地服務于學生,促進學生全面發展。
一、傳統教學設計中不利于學生發展的因素
1.教材第一的思想左右著教師的教學。
教材是教師教學的依據,在傳統教學中,教科書有絕對的權威。教師的教要嚴格根據教材展開,而且教學的答案不允許更改和變通,考試有著標準答案,這個答案就在教科書上。這就決定了教師在實際教學中沒有絲毫的自主性,嚴格按照教科書的內容設計教學和實施教學。然后,教師的教學過程便成了對“教案”的照本宣科,一堂課基本上是按教師的預先設計進行的,當教學設計環節完成后,一堂課的教學任務就算完成,至于學生掌握多少,掌握到什么程度,要到考試時看學生的分數才知道。在這樣的過程中學生的因素被忽略,有時甚至成為阻礙教師實施教學的不利因素,因為學生有時提出的問題并不在教師的教學設計中。因此,傳統的課堂教學是沒有活力的,一方面教師的教學任務繁重,教師教得辛苦,另一方面由于學生的學習體驗沒有得到應有的關注,學生的疑問不能得到解答。在應試教育的價值取向下,他們不得不學習那些不想學、不愿意學的知識內容,從這一方面說,學生學得很苦,而且憑記憶學到的一些書本知識不能直接運用于實際,更增加了教師與學生的負擔。最重要的是在教師的教學整個過程中學生始終處于被忽視的地位,無法實現對學生各種能力的培養。
2.忽視學生的主觀感受和學習過程。
傳統教學理念關注的是教學的結論,以及教師怎樣才能讓學生記住這些結論,而不在乎學生的主觀感受和學生有沒有經歷應有的學習過程。而學生的主觀感受和學生應該體驗的學習過程恰恰是最重要的。因為只有關注學生的主觀感受才能充分調動學生的學習積極性,只有讓學生真正體驗學習過程,學生才能真正理解教師所教知識的內涵,否則即使讓學習記住教學的結論,學生也不明白和理解其中的原因。只能似懂非懂,其實是不懂。傳統教學設計受應試教育的影響,企圖通過讓學生記住教學結論達到提高學生知識和能力的目的。很顯然是不切實際的,不符合學生自身發展規律。這種教學設計剝奪學生思考的權利,導致學生只會死記硬背,而缺少質疑的能力、創新的能力,不利于學生能力的提高。
二、新課程理念下帶來的變化
新課程針對教學提出新的觀念,其中明確指出:教師是課程的實施者,也是課程的開發者。所以教師要更新觀念迎接新的挑戰和機遇。
1.教學設計應是有機的生態系統。
新課程打破舊課程的束縛,把課程看做一個有機的生態系統。系統中教師、學生、教學媒介及環境四個因素是相互作用、相互影響的,共同決定新課程的全新面貌。初中物理教學設計要同時考慮這四個因素。教師與學生是課程的有機組成部分并且是相互作用的主體。教學過程是一個師生、生生互動的過程,要求教師與學生加強溝通。溝通以平等為基礎,以真誠為紐帶。教師不再是教學的主題因素,學生才是課程的主體。
2.教學設計出發點的變化。
在傳統教學中,教師進行教學設計的出發點,都是從教師和課程的設置出發,忽視學生的因素,導致課程本末倒置,不能發揮學生的主體因素。而按照新課程的要求,教學設計應當引導學生自主探究、合作學習,教師要相應地對教材呈現方式、教學方式和師生互動方式進行改革,以促進學生全面發展。這就要求教師在進行教學設計時要充分考慮學生的因素,學生應成為老師進行教學設計的出發點。
3.學生的發展提到前所未有的高度。
關鍵詞:開放式教學;教學活動;教學實踐
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1992-7711(2014)05-0114
教育部在21世紀之初提出了《基礎教育課程改革綱要》(試行),明確指出要實現學生學習方式的轉變,由傳統的、被動的學變為更強調主動性、獨立性和體驗性的探究式、合作式、自主式的學習方式。傳統的教學方法盡管在知識的繼承方面有一定的意義,卻嚴重影響了學生能力的發展,降低了學生參與教學活動的積極性和主動性。只有培養學生主動學習的精神,才能造就開放式、創造型的人才。實現這一目的的重要措施之一,就是引入“開放式”的教學方法,使學生成為教學活動的主體。
一、關于開放式教學
“開放式教學”一詞最早是由日本學者提出的,源于他們對本國封閉式數學教學的成功改革。自此以后,對開放性問題和開放式教學法的研究逐漸成為世界范圍內數學教育者研究的熱點。
開放式教學從廣義上理解,可以看成是大課堂學習,即學習不僅在課堂上,也可以通過網上學習來進行。開放式教學在狹義上可以說是學校課堂教學,就課堂教學題材而言,它不僅可以來自教材,也可以來自生活、來自學生;就課堂教學方法而言,即在教學過程中通過對教材的個性化處理,使教學方法體現出靈活多樣的特點,并且在教學方法中運用“探索式”、“研究式”的方法,引導學生主動探索、研究,獲取知識;就課堂例題或練習題而言,開放式教學要體現在答案的開放性、條件的開放性,綜合開放題等開放性的題上;就課堂師生關系而言,它要求教師既作為指導者,更作為參與者;它既重視教師對學生的指導,也重視教師從學生的學習中吸取營養。總之,開放式教學能給每個學生提供更多的參與機會和成功機會,讓每個學生在參與中得到發展。
二、開放式教學活動內容的設計
1. 教學對象的分析
學生是學習的主體,在開放式教學中,學生是以自己的特點來進行獨立學習的,因此,要取得好的教學效果,在活動設計中,必須注重對活動對象――學生的分析。
高中階段,獨立性和自主性是學生情感發展的主要特征,他們更傾向于追求真理、正義和美好的東西,大多數行為表現為意志行為、高層自我調控在行為控制中占有主導地位。高中生物理學習的心理特點也主要表現在學習的興趣與思維的特征上。
(1)學習興趣與目標相聯系
高中生比初中生學習興趣更加集中,直接興趣與間接興趣同時起作用,并且與目標有了聯系,動機、興趣趨于穩定,觀察能力大大提高,注意力能持久而穩定地依靠意志習慣的努力而聚焦。一般來說,相對于初中階段,高中生對演示實驗的熱情已有所下降,而發展為一種比較穩定的理智活動動機和興趣。
(2)思維特征
一方面,高中生的思維處于過渡期,即從具體運算向形式運算過渡,這種過渡對于高中學生是一種痛苦的體驗。許多學生普遍感到高一物理難學,對挫折和失敗容易灰心喪氣,導致自身情緒低落。另一方面,高中生的思維還具有獨立性和批判性。他們的抽象思維和概念思維能力開始加強,因而教學中不應該只強調直觀和形象,而是要多挖掘教學的智力因素。另外,高中生中會出現團伙性的興趣小組,對物理問題展開討論,這有利于思維能力的提高。思維活動是在智力因素與非智力因素的共同參與下完成的心理活動,必須重視學生的主觀能動作用,才能激起思維的動力和促進思維活動的進行。
2. 活動內容的選擇
隨著科技的飛速發展,課程的內容越來越豐富,從而教學內容的選擇顯得更為重要。那么,教師在組織開放式教學活動時,應該如何處理教材,選擇教學內容呢?
切入課堂的方式有很多,有學者認為眾多的方式中,以生活為入口,抖開知識的包袱,最能激發學生學習的興趣、激活他們的思維。下面是筆者在教學實踐中的一個案例節選:
“用油膜法測分子直徑”教學案例節選
師:如果老師這里有一大袋黃豆,你能想出什么辦法把這些黃豆的平均直徑測出來?
生1:直接用三角板豎著量出黃豆的高就行了。
生2:這只能量出一顆的,每顆不一樣,你得花多少時間?
生3:把黃豆一顆挨一顆排成一條直線,用直尺量出它的長度,再除以黃豆的顆數。
師:這個想法倒是很嚴謹,黃豆間沒有空隙,可以比較準確測出來,但在操作上會不會存在什么問題?
生4:哪找這么長的直尺?
生3:那就先用一根繩子,再量繩子的長度。
生2:如果只有幾米長還可以做到,如果擺出來長幾十米,要保證直線很難做到的。
師:如果要受到空間的限制,上面的方法只能在理論上行得通了。同學們考慮看,還有沒有其他的方法?任何你能想到的實驗工具都可以使用。
生5:我想到一個(方法),先用量筒量出這袋黃豆的體積,然后數出所有黃豆的顆數,用總體積除以顆數得到一顆黃豆的體積,再代入球體積公式可算出一顆黃豆的直徑。
生6: 黃豆又不是球狀,能用球體積公式來算嗎?
生7:雖然不是真正的球狀,但已經跟黃豆的形狀最接近了。
生5:估算嘛!
師:這個方法體現了用宏觀量來測微觀量的思路,能想到這一點挺不容易的。假設我們要測量的不是一顆黃豆的直徑,而是這一杯水中一個水分子的直徑,那么剛才同學們所說的用尺子直接量和排成一條直線的方法都是行不通的。不過,按照同學5的思路,我們可以將分子直徑這個微觀量用測量宏觀量的方法間接來求解,同學們想想怎么求?
生7:水的體積還可以用量筒量出,但分子個數肯定不能數出來。
生8:分子個數可以用摩爾數乘以阿伏伽德羅常數。
生9:摩爾數可以用質量除以摩爾質量來求,水的摩爾質量是已知的。
……
教師總結后,進一步引導學生學習“油膜法”。
在教學之前,考慮到“分子直徑”這個微觀量的求解對學生來說太抽象,不易理解,如果直接用講授法,學生參與性不高,不能獲得解決問題的體驗。于是我設計了先求黃豆的直徑,從宏觀導入微觀。結果,學生雖然沒有講出“用體積除以面積來求直徑”的方法,但他們說的都是自己的真實想法。不限制測量工具的開放性問題也調動了學生積極思考,只要教師加以引導,反而可以使學生更好地掌握“油膜法”。
結合自己在教學實踐中的感悟,筆者認為,在開放式教學內容的選擇中,要注意以下幾個方面:
(1)教學內容的基礎性。開放式教學提倡淡化技術教學,注重學習的過程,注重學生學習的興趣的培養,但學生如果不掌握最基本的知識,不具備基本的讀、寫、算,那么學生在學習中就會感到吃力,對學習活動便會失去信心、失去興趣。因此,活動內容雖千變萬化,始終要注意其選擇的基礎性。
(2)教學內容的選擇要面向全體學生,關注學生個體差異,力爭讓每一個學生都能在活動中有所收獲。在選擇教學內容前,要深入到學生中去考察和分析,了解學生的興趣、愛好、態度、個性心理特征、實踐能力,要充分考慮到學生在身體條件、心理個性、興趣愛好和學習基礎等方面的個體差異,盡量讓學生通過自身努力都能達成教學目標,使每個學生都能體驗到學習成功的樂趣,以滿足自我發展的需要。
(3)注意合理的設計與安排教學內容在學習過程中出現的順序。學習內容順序的安排并沒有一定的規定,可以在一定程度上由教師個人進行安排與設計。但由于學生學習的特點以及學習內容的結構,還是應遵循一般的規律進行設計。按照建構主義的看法,學生對于學習內容的接受、理解是可以從各個方面進行的,并不一定具有嚴格的邏輯順序。因此,采用開放式教學設計學習順序的時候應考慮讓學生有按照自己的興趣、從各個不同側面接觸同一學習內容的機會,也應考慮讓學生有選擇自己的學習順序的權利。
(4)所選擇的教學內容應具有開放性、可行性、綜合性和可探索性。教學內容的選擇要著眼于學生的自主體驗,要讓學生在研究過程中感受疑惑和經歷一定的困難,同時學生又可以根據自身的興趣、愛好、知識水平、實際能力來設計不同的解決途徑,多角度多層面的思考和研究問題,確保能在一定時間、范圍內按要求完成課題。
3. 活動內容的組織
有學者認為,開放式教學活動內容的組織應注重:教學材料呈現方式的開放,條件(已知信息)開放(指條件不足、條件多余、條件變化),問題開放(指改變問題、補充問題、提出問題),解題策略開放(重視對教學信息的篩選與加工,對問題解決途徑與方法的分析、選擇)。對這一點,筆者是認同的。
通過多次教學實踐,筆者發現在組織活動內容時應盡量考慮到以下幾點:
(1)要讓活動內容更好地激發學生參與探究的熱情和表達認知的欲望。教師對學生要盡可能避免過多的束縛和要求,減少標準化的思路引導,讓學生自主探索,發現和體驗新知識。
(2)要把學習知識的過程變成分析和解決問題的過程。引導學生憑借自己的努力(嘗試、探索、調查、實驗、合作等)一個個地進行問題“求解”,可以在解決問題中激起學生的問題意識并生成更多、更深刻的問題。
(3)活動內容要接近學生的經驗。要盡量選取一些學生熟悉的、難度適中的物理現象和問題讓學生來解決。教學經驗表明,一旦活動內容與學生已有的現實生活聯系得越緊密,學生的參與度就越高,活動就會越有效。
關鍵詞:農村物理實驗;創新趣味;演示;探究;課外
新課程理念之一就是讓學生學會學習,成為學習的主人。物理學科的一個重要特點就是擁有大量的實驗,教師要不斷改進實驗教學方法,注重實驗的創新和探索,激發學生的學習興趣,培養學生的創新能力,提高學生的綜合素質。對于農村物理實驗教師來說,更是一個挑戰。因此,我利用農村特有的資源和環境,與物理實驗教學相整合,做了如下創新:
一、巧設趣味實驗,激發學習興趣
好奇是學生的天性,興趣是學生學習的動力。因此,教師要充分結合教學內容,從教學目標出發,千方百計地挖掘趣味因素,巧妙設計趣味實驗,以激起學生的興趣。比如,在“大氣壓強”的教學中,教師可尋找合適的玻璃瓶,做“玻璃瓶吸雞蛋”,或“如何從瓶中完整地取出雞蛋”(把瓶子倒過來并向瓶里吹氣,雞蛋就“自動”出來了)。相信學生會驚訝于實驗“表現”,真真切切地感覺到大氣壓強的作用的。在輕松愉快的情境中掌握知識,達到了較好的教學效果。
二、改進演示實驗,培養創新能力
在演示實驗方面,要求實驗現象明顯、準確。課前教師必須做好充分準備,不能有任何微小的疏漏,對于現象不清楚的演示實驗,必須想方設法加以改進,如“研究浮力產生原因”的實驗:用一只可樂瓶和一個乒乓球。用一只塑料可樂瓶剪去底部(瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑)把一只乒乓球放入瓶內,從上面倒入水,觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出,但乒乓球并不上浮,這是因為水對乒乓球只有向下的壓力;用手堵住瓶的下部流水處,可觀察到乒乓球浮起,這是因為水對乒乓球向上的壓力大于向下的壓力。這樣,學生既學習了知識,又培養了創新能力。
三、加強探究實驗,提高學生能力
通過引導學生根據實驗目的和原理自行設計實驗方案,可以有效地培養和鍛煉他們的實驗能力。如為了說明飛機升空原理,實際顯示“凸弧形的地方流速大”,我與學生合作制作了一個顯示器:把長約12cm的透明膠管正下方開孔,與大號注射器筒連通,把泡沫塑料球平分為二,把凸弧面與平板面分別連接在兩個水平膠管口,在注射器筒內點燃檀香。當室內空氣不流動時,檀香白煙從膠管兩端凸弧面和平直面同時流出,冉冉上升;若人拿著裝置向前勻速走動,或正對微風放置時,白煙只會從凸弧型半球一端流出,直觀地顯示了流體壓強規律和飛機升空原理,提升了學生的實驗探究能力,并使學生在探究學習中獲得成功的喜悅。
四、開展課外實驗,深化課堂教學
【關鍵詞】初中物理 學生思維 參與量
一、初中物理教學中提高學生思維參與量的重要意義
第一,初中物理教學中提高學生思維參與量能夠有效激發學生的學習內驅力。作為初中學生來講,正處在心理和生理逐步成熟的轉折時期,具有強烈的好奇心。初中學生的思維參與量是他們能夠有效學習化學知識的重要驅動力,表現出對物理課程和物理知識的一種強烈心理趨向。
第二,初中物理教學中提高學生思維參與量能夠培養學生思維能力。初中物理知識具有較強的邏輯性,有時憑借單個學生已有的知識儲備或許很難分清相似知識點之間的區別與聯系,通過提高學生思維參與量的教學法能夠使學生對一些邏輯性強的或比較抽象的問題進行有效的、反復的揣測和咀嚼,實現對教師提出問題的有效理解,幫助學生將自己剛剛建立的對事物的初步認識經過一番加工和深化,實現更加有效的鞏固,自身思維邏輯能力在參與的過程中也得到提高。
第三,初中物理教學中提高學生思維參與量能夠培養學生質疑精神、提高學生的創新能力。在初中物理課上開展提升學生思維參與量的教學法能夠讓學生在一個充分自由、民主的環境中進行商討,有效幫助學生在課堂上消除對教師的一種畏懼與盲從心理,真正實現學生在課堂上的主體地位;學生的主體地位被強化,教師也不再是課堂上的唯一權威者,物理知識的學習也不僅僅是單向的傳遞過程,而是變為在教師引導下,一部分知識由學生自由的討論和自由的交流來獲得。
二、提高初中物理教學中學生思維參與量的具體途徑
第一,提高學生思維參與量必須要在課堂教學設計中堅持學生為主體的原則。要想提高學生在課堂上的思維參與量,必須要全面堅持學生為課堂主體的建構主義理論,這是提高學生參與量的前提和基礎;在堅持以學生為主體的同時,要善于通過創設不同的課堂情景幫助學生積極主動地參與到實際學習中去、參與到物理知識的構建的過程中去。
以人教版初中物理為例,當教師在講解到彈力這一章節的時候,可以事先帶一個彈力球到課堂上,找一個學生在講臺上演示彈力球彈跳的動作;初中學生在平時生活中已經了解到很多關于彈力的事物,其中對彈力球并不陌生,對彈力球產生的彈力也有所了解。在教師引入這個環節之后,可以向學生提問,彈力球為什么能夠自動彈回?彈回時需要符合什么條件?彈回的方向與擲出的方向有什么關系?教師在拋出這些問題之后,可以讓學生根據自己已有的知識經驗進行回答。在學生回答之后,無論答案正確與否,教師都不要下結論,然后導入到新知識的講解中去;這樣一來,學生的參與思維就會極大的被激發,帶著“我的答案到底對不對”的思維疑問參與到教師知識的講授過程。
第二,提高學生思維參與量需要教師在課堂教學中堅持主動構建的教學策略。初中物理課堂教學中提高學生思維參與量,教師的主動構建至關重要,在提高學生思維參與量過程中發揮著不可替代的關鍵作用。主動構建策略,可以實現學生對自己學習情況、思考狀況、解答思路等得到更好的解決,是學生通過自己努力掌握和理解物理知識的重要體現,也是學生強化物理學習動機的重要體現。
以人教版初中物理為例。當教師在講解到牛頓定律的時候,可以事先準備一些實驗,為學生設定實驗的條件和基礎,讓學生在實驗過程中自己動手記錄實驗結果、實驗疑問、實驗過程,讓學生在實驗中體驗力,對力的基本知識形成一個初步的了解;教師在實驗過程中可以提醒學生重點關注作用力的方向,鼓勵學生開動腦筋主動發現問題、提出問題。當學生在實驗之后形成一系列問題之后,接下來教師需要參與主動構建的教學策略提升學生的思維參與量,對作用力的性質、大小、方向等理論知識作出詳細的講解,對于激發學生開放性的思維和積極主動參與的思維具有重要意義,將會在很大程度上提升學生的思維參與量。
第三,提高學生思維參與量需要尊重學生的個體差異性。每個學生在接受知識的快慢、理解知識的程度、運用知識的熟練情況都是因人而異的。在初中物理教學中提高學生思維參與量必須要切實尊重不同學生的個體差異性。
以人教版初中物理為例。當教師在講解參考系這一知識點的時候,可以實現將理論知識予以講解,隨后讓學生回答自己在生活中遇到的關于參考系的案例。或許有的學生能夠舉出很多例子,也許有的學生還沒有完全理解參考系的理論知識,還不能應用到實際中去。這個時候,教師應當對那些還不能很好應用知識的同學予以鼓勵,給這些學生更多的自信,讓他們更好地參與到其他知識的講解中;如果教師對這部分學生聽之任之,那么這些學生很有可能對物理課程產生厭倦,也不愿意參與到教師今后的講授中去。
三、結語
初中物理教學提高學生思維參與量,能夠有效激發學生的學習內驅力、培養學生思維能力、質疑精神和創新能力。在提高學生思維思維參與量的過程中,必須要在課堂教學設計中堅持學生為主體的原則、需要教師在課堂教學中堅持主動構建的教學策略,同時還需要尊重學生的個體差異性,只有這樣學生的思維參與性才能更好的得以激發,參與量才能真正的得以提升。
【參考文獻】
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