物理电学实验教学策略

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  实验的探究式教学强调以实验为基础,从学生的认识角度出发,强调运用科学方法组织学生参与实验学习与探究活动,发挥学生的主观能动性,培养与发展学生的实验、创新能力与科学的研究态度,从而提高综合科学素质,实现学生在探究过程中知识、能力、技能与态度各方的统一。本文就笔者的教学实践谈谈初中物理实验的教学策略。
  
  一、探究能力与实验技能的结合教学
  
  课堂上,学生除了获得物理知识和学习实验技能,还应参与科学的探究过程,学习科学的探究方法。如对所遇问题的成因提出假设,拟定科学探究的方向并预测实验结果;学习制定计划,设计实验过程;继而进行实验,并收集证据;对研究结果进行分析、论证与评估;最后通过与实验组成员的交流与合作不断改进方案。
  例如,在探究“电流、电压与电阻之间的关系”时,可引导学生进行猜想:电流与电压的关系成正比,与电阻的关系则成反比;其次,试着画出实验电路图,让学生连接电路。连接实物时注意遵循一定规律,与之前的电路设计要一致;连接好后,还要对其进行检查,再进行实验,做好相关记录,并与同学进行分析讨论,得出最后结论。这些环节的实施都锻炼了学生的实验能力,这对于他们实验能力的培养是不可或缺的。
  
  二、改进实验教学方法
  
  学生开始学习电学知识时,主要还是从简单的电现象入手,通过对现象的观察感知及实验操作,进行分析与总结。如一些简单的认知课程,我常会采用画图法,先让学生熟知所要认知的实物与电学的联系,让他们通过简单的拆装了解其中的电路,画出电路图,再逐步学习设计简单的电路。这不仅培养了学生的动手、动脑能力,也提高了学生的观察思考能力,让他们懂得学以致用。
  例如,在讲“电流、电压和电阻”时,可采用类比法。电阻的学习可先从调光灯的设计出发,通过引导学生改变电路中电流大小的活动,发现相应的途径和方法。改变电流实验不能只限于改变接入的电路导体这一途径,而是要开放思路,以实验事实呈现其他的方法与途径:改变电压也可改变电路中的电流大小。学习变阻器的相关知识也以设计调光灯为主,基于前面的研究成果,进一步研究电路中电流的改变方法。
  为使学生在实验之后学会多种方法处理实验数据,我们常常引导学生通过图像来解释物理现象与物理过程,揭示物理规律,培养学生的各方面能力。
  在伏安法测电阻实验中,将两个的电阻(已知阻值)串联包装好,替代一个电阻,既可测得阻值,也为后面的学习打下基础。学习电功、电能时,我们通过使用电能表(数字式、表盘式),让学生切实认知电能表的结构以及它的使用注意点。而测灯泡电功率的实验,前面已经有了伏安法测电阻的实验基础,但对测灯泡两端的电压有特殊的要求,可以结合新旧知识处理数据,从而总结灯泡电阻及功率的特点。
  学生从实物入手,由浅入深,更容易接受新知识,重点难点在实践中被突破。初中物理教师应从学生的学习兴趣出发,利用物理知识与实验吸引学生,让学生快乐地学习并掌握好物理知识。
  
  三、改进实验能力评价方法
  
  1.重视过程的评价
  要求学生将解决问题的全过程反映出来,包括收集、处理、输出信息以及得出结论的过程,可以更实际地评价学生的学习情况。方式上可提倡用卡片或课堂日志记录学习状况,笔试时将闭卷与开卷结合起来,同时注意多方面的考察评价。结合以上几点评价方式,显然比单纯的分数评价更为全面,也更令人信服。
  2.突出评价真实性
  现代心理学与教育学研究显示,学生对于物理知识的学习与所处的物理情境有密切联系。所以,在评价中也要将物理教学和生活实际相联系,物理教育要注重在真实的物理情境与学习环境中进行评价,实现物理教育的目标,使学生“从生活走近物理,从物理回归生活”。
  3.强调评价个性化
  教师要尊重学生的个性特点与个体差异,重视他们的个性化反应,强调评价的个性化,体现学生的创造性。在重视学生个性化评价的同时,还应将评价置于学生的探究环境中,鼓励学生之间的合作,相互交流材料,自由表达观点。
  4.重视自我评价
  自我评价就是在学习的不同阶段评价自己的成绩或学习能力。学生要不断反思自己的探究过程,分析自己各方面的变化和提高,如知识、情感、态度以及价值观。教师也应不断分析与反思自己的教学行为,总结成功的经验,不断改进不足。
  总之,在教学的过程中,教师要重视探究能力与实验技能相结合,关注学生的综合发展,不断总结创新结合实际且适用于学生的教学方法,采用具有真实性、过程性、个性化的实验能力评价,以达到物理教育的最终目的。
  有效教学强调的是教学效益,即一定的时间内追求学生的最大发展。具体来讲,主要是指教师在先进教学理念的指导下,经过一段时间的教学之后,使学生获得具体的进步或发展。
  有效教学通常包含三个方面因素:教学目标要明确;充分激励学生的学习兴趣,激发学生的学习动机,使他们不是被动地学习;采用学生易于理解和接受的教学方式。本文就高中物理有效教学谈一些自己的实践和体会。
  一、学生对物理学习的普遍认识
  大部分学生学不好物理的主要原因就是心理畏惧,高中物理同初中物理有着比较大的区别,初中物理注重现象,以直观分析、形象思维为主,学生学起来也比较轻松。而高中物理以模型代替直观现象,以抽象思维替代形象思维,有一个思维的跨越,所以大部分学生都适应不了。况且通过初中几年的学习,也形成了一定的思维定式,刚学习高中物理时肯定会遇到很多问题,如果这些问题得不到本质上的解决,就会形成一种“物理难”的心理认识。基础打不好,到后面越学越难,加之学习方法的问题,这种心理会不断强化,有些学生就干脆放弃了。
  还有一部分学生学不好是因为没有掌握好的学习方法。这些学生不缺乏信心,但心有余而力不足,死学,苦学就是不会。老师讲的都能听懂,自己做时却做不对,像这样的学生,一旦掌握了正确的学习方法,在成绩上必将会有一个质的飞跃。
  二、针对不同情况采取不同的教学方法
  对于心理上畏惧物理的学生,教师首先要做的就是帮学生重建信心。对于大题,不管做对做错,首先要动笔写,其心里建立一种“动笔就有分”的印象。
  学生克服了心理的第一道障碍之后,教师可以先给他们出一些比较简单的题目,让他们找到做对题的感觉,并且给予一些鼓励或奖励。学生树立起学好物理的信心后,再教其分析题目的方法。
  1.多采用形象直观的教学方法,使学生在脑子里建立物理模型
  高中物理有很多实验,并且实验也是高考中的一项重要内容,有些实验是演示性的,如振动图像的形成、伽利略斜面实验、电磁感应等。这些实验对知识点的理解和掌握都起着很大的作用,但现实条件又无法完成,所以只能借助多媒体等教学工具,使学生在头脑中建立形象的模型。
  例如,在研究“运动的合成——砂摆实验”时,一个x方向的匀速直线运动和一个y方向的匀速直线的合成是一个正弦图形。如果没有幻灯片的演示,学生很难想象出合运动是一个正弦图形。这个模型在脑海中建立起来之后,为后面学习示波器原理打下好的基础。
  又如,像小车碰撞之类的碰撞问题、反冲问题,学生若在脑子里建立直观的想象,对分析题目会有很大的帮助。
  再如,在讲“质点受不同洛伦兹力做圆周运动”时,为了帮助学生了解,可以找一个圆盖子作为质点的运动轨迹,让其绕着一点转动,观察质点能运动到的区域,可直观形象地反映质点在有界磁场中的运动问题。
  2.鼓励学生多动手操作
  对于一些物理学科比较薄弱的学生来说,不管教师讲的理论多么生动,推理多么严谨,他们都容易厌倦走神,甚至打瞌睡。但学生对实验是很感兴趣的,无论是操作性实验还是演示实验。演示实验只是对学生视觉和听觉的刺激,而操作性实验还增加了一项感觉刺激。动手摸一摸、做一做,脑海中就会建立起实物模型,比那些演示性实验更具直观性。高中物理就是一种实验化、模型化的课程,基本上所有理论都是建立在模型实验的基础之上,掌握好实验,建立起好的物理模型是学好物理的关键。
  3.逐步解析题目中的要点,教会学生如何分析题目
  建立起各种类型的模型之后,就要开始分析题目了。在读题的过程中,要注意题目中的一些小细节,随手画出题中的重点,把相关量在图形上表明。读第一遍题目时,在脑海里建立一个大致的物理模型,让他们说出自己建立的模型。教师可以在课堂上互动,大声读题,每读到重点处就停下来,与同学们分享脑海中的模型及从这些条件中能得到什么等。学生最终要学会自己分析解题,教师只是起一个引导的作用,鼓励他们大胆地说出自己的做题想法,哪怕是错误的,帮助他们找到在哪一点出了问题,逐个点破。
  4.分析结果,做好每个学生的记录
  在教学中做好每个学生的课程备案是必不可少的。就拿物理这科来说,教师通过分析每个学生的解题步骤与方法,找到他们的强弱点并做好记录,对他们进行针对性的教学,省时又省力。这样还可以提高学生的信心,增加他们学习的积极性。
  负责任的教师时时刻刻都会想着如何提高学生的成绩,如果能不断进行自我反思与改进,将一些大众教学方式和针对性教学有机地结合在一起,定能帮助学生提高成绩。
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