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摘 要:本文结合科学习题教学实践,指出在做科学习题过程中引入实验的作用、实施原则和实施策略。教学实践表明,通过“做”习题的形式,能在较大程度上提高习题教学的有效性。
关键词: 科学 习题 实验
操练适量的习题,可以帮助学生进一步理解概念、完成对知识的建构、培养运用理论知识解决实际问题的能力。同时,学生和教师从习题中可以发现学习和教学中的缺陷,实现对教学的有效反馈。做题、批改、订正、讲解,是不少科学教师一贯的做法。但有时觉得这种做法很枯燥,所以在平时的习题讲解过程中,我会针对适宜的习题加入实验内容,通过“做”习题中的实验来分析习题。实践证明这种“做”习题的方式比传统的做习题、讲习题有效得多。下面我就这方面的实践总结如下。
一、师生“做”习题的积极作用
传统的习题分析课中,教师会用自己的一套方法解释、整理解题思路,但很多情况下学生不能领悟、不愿思考、不想听。但如果把习题中的实验“做”出来,在学生“哇”的表情之后,他们听课和思考的效率会明显提高。实践证明“做”习题具有如下积极作用:
1.激发学生学习兴趣
不少科学习题,因模型与学生经验脱节,学生感到空洞、乏味。如教师能在分析习题先做个小实验必能触动学生的好奇心,点燃求知的欲望。
【例题】我们试着做一个游戏:将磁钢M固定在铁块C上。用手将一元硬币B1、B2叠在一起,竖立在磁钢上端,如将手指稍稍松开一小段距离。将观察到的现象是两个硬币的上端将
(填“合拢”或“分开”)。
这是因为硬币被 ,
且两个硬币的上端
(填“异”或“同” )名。
这道习题对学生来说距离很近但又很远,近的是似乎能马上动手做一下,但远在现在很少有学生能利用器材动手做游戏。当我在一个班级按照磁化的理论进行讲解后,学生的反应还是比较茫然。而在另一个平行班演示实验后,学生在“哇”的一声中见证了科学的神奇,表现积极而且分析科学到位。这样一个简单的实验就能激发学生解题的兴趣,释放学生的潜能,我们何乐而不为呢?
2.纠正错误的前概念,构建正确的知识
学生并不是空着脑袋进入课堂的,他们在日常生活和先前的学习中已形成了大量的知识经验,这就是前概念。其中错误的前概念,对科学概念的建构会起干扰作用。而我们可以借助实验,以“事实”服人,帮助学生纠正前概念。
【例题】中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋或围棋大赛。在复盘讲解时,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止,如图所示。此时棋子不掉下来的主要原因是〔 〕
A.它受到磁性棋盘的吸引力
B.它受到磁性棋盘的静摩擦力
C.它对磁性棋盘有吸引力
D.它对磁性棋盘的静摩擦力
很多学生受前概念干扰,选择A。我们则通过分析棋子的运动状态和受力情况,使学生明白棋子处于静止状态则运动状态不变,那么在竖直方向上必受到一对平衡力的作用,其中一个是重力,另一个就是竖直向上的静摩擦力。无奈的是,学生只是被动接受教师的讲解,内心是不服的,以后出现类似的习题还是被前概念支配。[1]基于此,我做了如右图所示实验:取一磁铁,下挂3个钩码(刚好能吸在黑板上,黑板变光滑后容易掉下来),先吸在某一区域不掉下来;然后,在旁边区域涂上色拉油,把磁铁贴在涂有色拉油的黑板上时,磁铁与黑板的吸引力大小不变,但因表面变得光滑,摩擦力变小,小于重力,所以磁铁下滑,进而说明磁铁贴在黑板上不是吸引力在起作用,从而否定了学生的前概念,构建起正确的知识。
3.培养学生观察、分析能力
初中生对抽象事物的理解通常需要借助事物的表象做支持,若只是口头解释,学生很难把习题中的文字转化为直观动态的科学情景。因此在习题教学中教师应尽可能利用实验展示直观动态过程,帮助学生构建科学情景。
【例题】小明为研究“吸管中的饮料是被吸上来的、还是被压上来的?”这一问题,设计了如图实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻
璃管内的气压,能观察到的
现象是 。此实验 (选
填“能”或“不能”)验证“饮
料是被气压压上来的”这一
结论。
我认为这是一个非常好的实验素材,即可动态展示上升过程还可展示下降过程,也能让学生观察、分析,深刻理解大气压。我用了一根大约50cm的玻璃管,并在水里滴了红墨水,实验步骤如下:
(1)推动注射器活塞向瓶内打气,使玻璃管内水柱上升到一定高度。问学生:是什么力量使水柱上升?如何继续使水柱上升?
(2)继续慢慢向瓶内打气,当水刚好达到玻璃管顶端时,让学生用皮塞堵住。
(3)问:要使水柱下降怎么办?然后拿掉注射器,捏住橡胶管缓缓放气。
(4)当气放完后,问学生:为什么管中水柱没有下降?如何使水柱下降?
(5)再装上注射器抽气,当看到水柱下降时,问学生下降的原因。
(6)当水柱下降到一定高度时,拿掉注射器,捏住橡胶管问学生,我一松手水柱高度会怎么变?为什么?
(7)拿掉玻璃管顶端的皮塞,又会样?为什么?[2]
通过这动态的过程,层层设问,学生不仅对“吸管中的饮料是被吸上来的、还是被压上来的”已非常清楚,而且对大气压的理解也更深刻了。
二、师生“做”习题的策略
我们往住有这样的经历,一张试卷分析一节课可能还没分析完,那来时间来做习题中的实验。其实只要我们平时有心“做”习题,这不是问题。通过实践,个人认为可以有以下策略做。
1.习题中的实验新课教学做 不少科学教师在上新课前会把习题做一遍,从中发现疑难问题。在新课中提出这些问题并分析之,这固然很好但不够生动。如能把习题中的实验融入到新课中不但习题解决了,而且能让课堂生动有趣。
【例题】小明在厨房里往保温瓶里灌开水,当即将满时在客厅的妈妈说“水满了,小明”,小明很疑惑妈妈又没看到怎么会知道水满了的,你能帮小明解释吗( )
A.随着水位升高,音调逐渐升高;
B.随着水位升高,音调逐渐降低;
C.灌水过程中音调保持不变,响度越来越大;
D.灌水过程中音调保持不变,响度越来越小.
这道习题我把它作为新课引入的素材。我让学生用水壶往热水瓶里倒水,而我背对它。当即将满时我说“停,满了”,再让学生检查热水瓶……
当然不只新课引入可以用习题中的实验,只要我们精心准备,课堂探究中也可以利用习题作为素材。
2.习题中的实验课堂随手做
平时习题教学中
经常会碰到可“做”的
习题,这时需要我们
精心挑选,对于有深
度的习题需要我们精心设计实验。
【例题】重100牛的水可以产生的最大浮力为( )
A.一定小于100牛
B.一定大于100牛
C.一定等于100牛
D.可以大于100牛
由于我们平时做实验时总是把一小块物体放入大量的水中,所以学生错误地以为所谓排开水的体积,是指“实际有多少水被挤出去”。虽然我们可以用上图进行分析,但很多同学还是会疑惑。就这个问题,我们这样设计实验(如下图):准备两只一次性塑料杯,甲杯内所装的水比乙杯内装的水少得多(乙杯中的水染成红色),然后把乙杯放入甲杯的水中,乙杯漂浮。
可以设想,如果我们直接告诉学生问题的答案,学习效果肯定会大打折扣,最可怕的是,同学们会变成人云亦云、死记结论的习惯,独立思考问题的能力、尊重事实的科学精神就根本无从培养。而通过这样的随手实验,不仅很好地理解了这个问题,同时让学生有了一种认识:要解决问题,实验是种好方法,而实验不一定非要在实验室中才能开展,利用生活中的材料同样能得到实验结论。
3.习题中的实验课间休息做
有些习题中的实验必须到教室外才能进行,我们可以在课堂上先进行指导,下课后让学生自己去完成。
【例题】 当我们把
一张带三角形(边长约
5毫米)孔的硬纸片置
于太阳下时,在纸片的
地面上看到的光斑形状
是( )
A.一定是三角形
B.一定是不规则的多边形
C.一定是圆形
D.当纸片离地面近时是三角形,较远时是圆形
这道习题一开始很多学生会选A,虽然我们分析了原理但学生还是不理解,因为现在很少有学生仔细观察过树荫下的圆形光斑,感性认识不足。我把这道习题放在最后分析,临近下课时我请学生拿出一张稍厚点的纸,在上面钻上大小、形状各异的洞,下课后请他们按右图所示实验,并不断改变小孔到地面的距离。虽然是下课,但学生的表情告诉我他们正乐在其中。
总之,“做”习题不仅提高了学生学习的兴趣,提高了综合分析能力和知识迁移能力,而且也给我们的习题课带了生机。只要我们有心,定能提高习题教学的有效性,带给教师更多的快乐。
参考文献:
[1]白孝忠.物理实验无处不在[J]. 中学物理教学参考,2008,10:50
[2]李宽迎. 对“托里拆利演示实验”的改进[J]. 中学物理教学参考,20008,9:59
关键词: 科学 习题 实验
操练适量的习题,可以帮助学生进一步理解概念、完成对知识的建构、培养运用理论知识解决实际问题的能力。同时,学生和教师从习题中可以发现学习和教学中的缺陷,实现对教学的有效反馈。做题、批改、订正、讲解,是不少科学教师一贯的做法。但有时觉得这种做法很枯燥,所以在平时的习题讲解过程中,我会针对适宜的习题加入实验内容,通过“做”习题中的实验来分析习题。实践证明这种“做”习题的方式比传统的做习题、讲习题有效得多。下面我就这方面的实践总结如下。
一、师生“做”习题的积极作用
传统的习题分析课中,教师会用自己的一套方法解释、整理解题思路,但很多情况下学生不能领悟、不愿思考、不想听。但如果把习题中的实验“做”出来,在学生“哇”的表情之后,他们听课和思考的效率会明显提高。实践证明“做”习题具有如下积极作用:
1.激发学生学习兴趣
不少科学习题,因模型与学生经验脱节,学生感到空洞、乏味。如教师能在分析习题先做个小实验必能触动学生的好奇心,点燃求知的欲望。
【例题】我们试着做一个游戏:将磁钢M固定在铁块C上。用手将一元硬币B1、B2叠在一起,竖立在磁钢上端,如将手指稍稍松开一小段距离。将观察到的现象是两个硬币的上端将
(填“合拢”或“分开”)。
这是因为硬币被 ,
且两个硬币的上端
(填“异”或“同” )名。
这道习题对学生来说距离很近但又很远,近的是似乎能马上动手做一下,但远在现在很少有学生能利用器材动手做游戏。当我在一个班级按照磁化的理论进行讲解后,学生的反应还是比较茫然。而在另一个平行班演示实验后,学生在“哇”的一声中见证了科学的神奇,表现积极而且分析科学到位。这样一个简单的实验就能激发学生解题的兴趣,释放学生的潜能,我们何乐而不为呢?
2.纠正错误的前概念,构建正确的知识
学生并不是空着脑袋进入课堂的,他们在日常生活和先前的学习中已形成了大量的知识经验,这就是前概念。其中错误的前概念,对科学概念的建构会起干扰作用。而我们可以借助实验,以“事实”服人,帮助学生纠正前概念。
【例题】中央电视台体育频道经常转播一些重要的象棋或围棋大赛。在复盘讲解时,棋子被吸附在竖直放置的磁性棋盘上保持静止,如图所示。此时棋子不掉下来的主要原因是〔 〕
A.它受到磁性棋盘的吸引力
B.它受到磁性棋盘的静摩擦力
C.它对磁性棋盘有吸引力
D.它对磁性棋盘的静摩擦力
很多学生受前概念干扰,选择A。我们则通过分析棋子的运动状态和受力情况,使学生明白棋子处于静止状态则运动状态不变,那么在竖直方向上必受到一对平衡力的作用,其中一个是重力,另一个就是竖直向上的静摩擦力。无奈的是,学生只是被动接受教师的讲解,内心是不服的,以后出现类似的习题还是被前概念支配。[1]基于此,我做了如右图所示实验:取一磁铁,下挂3个钩码(刚好能吸在黑板上,黑板变光滑后容易掉下来),先吸在某一区域不掉下来;然后,在旁边区域涂上色拉油,把磁铁贴在涂有色拉油的黑板上时,磁铁与黑板的吸引力大小不变,但因表面变得光滑,摩擦力变小,小于重力,所以磁铁下滑,进而说明磁铁贴在黑板上不是吸引力在起作用,从而否定了学生的前概念,构建起正确的知识。
3.培养学生观察、分析能力
初中生对抽象事物的理解通常需要借助事物的表象做支持,若只是口头解释,学生很难把习题中的文字转化为直观动态的科学情景。因此在习题教学中教师应尽可能利用实验展示直观动态过程,帮助学生构建科学情景。
【例题】小明为研究“吸管中的饮料是被吸上来的、还是被压上来的?”这一问题,设计了如图实验。当用力推注射器活塞时,广口瓶内的气压将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)直玻
璃管内的气压,能观察到的
现象是 。此实验 (选
填“能”或“不能”)验证“饮
料是被气压压上来的”这一
结论。
我认为这是一个非常好的实验素材,即可动态展示上升过程还可展示下降过程,也能让学生观察、分析,深刻理解大气压。我用了一根大约50cm的玻璃管,并在水里滴了红墨水,实验步骤如下:
(1)推动注射器活塞向瓶内打气,使玻璃管内水柱上升到一定高度。问学生:是什么力量使水柱上升?如何继续使水柱上升?
(2)继续慢慢向瓶内打气,当水刚好达到玻璃管顶端时,让学生用皮塞堵住。
(3)问:要使水柱下降怎么办?然后拿掉注射器,捏住橡胶管缓缓放气。
(4)当气放完后,问学生:为什么管中水柱没有下降?如何使水柱下降?
(5)再装上注射器抽气,当看到水柱下降时,问学生下降的原因。
(6)当水柱下降到一定高度时,拿掉注射器,捏住橡胶管问学生,我一松手水柱高度会怎么变?为什么?
(7)拿掉玻璃管顶端的皮塞,又会样?为什么?[2]
通过这动态的过程,层层设问,学生不仅对“吸管中的饮料是被吸上来的、还是被压上来的”已非常清楚,而且对大气压的理解也更深刻了。
二、师生“做”习题的策略
我们往住有这样的经历,一张试卷分析一节课可能还没分析完,那来时间来做习题中的实验。其实只要我们平时有心“做”习题,这不是问题。通过实践,个人认为可以有以下策略做。
1.习题中的实验新课教学做 不少科学教师在上新课前会把习题做一遍,从中发现疑难问题。在新课中提出这些问题并分析之,这固然很好但不够生动。如能把习题中的实验融入到新课中不但习题解决了,而且能让课堂生动有趣。
【例题】小明在厨房里往保温瓶里灌开水,当即将满时在客厅的妈妈说“水满了,小明”,小明很疑惑妈妈又没看到怎么会知道水满了的,你能帮小明解释吗( )
A.随着水位升高,音调逐渐升高;
B.随着水位升高,音调逐渐降低;
C.灌水过程中音调保持不变,响度越来越大;
D.灌水过程中音调保持不变,响度越来越小.
这道习题我把它作为新课引入的素材。我让学生用水壶往热水瓶里倒水,而我背对它。当即将满时我说“停,满了”,再让学生检查热水瓶……
当然不只新课引入可以用习题中的实验,只要我们精心准备,课堂探究中也可以利用习题作为素材。
2.习题中的实验课堂随手做
平时习题教学中
经常会碰到可“做”的
习题,这时需要我们
精心挑选,对于有深
度的习题需要我们精心设计实验。
【例题】重100牛的水可以产生的最大浮力为( )
A.一定小于100牛
B.一定大于100牛
C.一定等于100牛
D.可以大于100牛
由于我们平时做实验时总是把一小块物体放入大量的水中,所以学生错误地以为所谓排开水的体积,是指“实际有多少水被挤出去”。虽然我们可以用上图进行分析,但很多同学还是会疑惑。就这个问题,我们这样设计实验(如下图):准备两只一次性塑料杯,甲杯内所装的水比乙杯内装的水少得多(乙杯中的水染成红色),然后把乙杯放入甲杯的水中,乙杯漂浮。
可以设想,如果我们直接告诉学生问题的答案,学习效果肯定会大打折扣,最可怕的是,同学们会变成人云亦云、死记结论的习惯,独立思考问题的能力、尊重事实的科学精神就根本无从培养。而通过这样的随手实验,不仅很好地理解了这个问题,同时让学生有了一种认识:要解决问题,实验是种好方法,而实验不一定非要在实验室中才能开展,利用生活中的材料同样能得到实验结论。
3.习题中的实验课间休息做
有些习题中的实验必须到教室外才能进行,我们可以在课堂上先进行指导,下课后让学生自己去完成。
【例题】 当我们把
一张带三角形(边长约
5毫米)孔的硬纸片置
于太阳下时,在纸片的
地面上看到的光斑形状
是( )
A.一定是三角形
B.一定是不规则的多边形
C.一定是圆形
D.当纸片离地面近时是三角形,较远时是圆形
这道习题一开始很多学生会选A,虽然我们分析了原理但学生还是不理解,因为现在很少有学生仔细观察过树荫下的圆形光斑,感性认识不足。我把这道习题放在最后分析,临近下课时我请学生拿出一张稍厚点的纸,在上面钻上大小、形状各异的洞,下课后请他们按右图所示实验,并不断改变小孔到地面的距离。虽然是下课,但学生的表情告诉我他们正乐在其中。
总之,“做”习题不仅提高了学生学习的兴趣,提高了综合分析能力和知识迁移能力,而且也给我们的习题课带了生机。只要我们有心,定能提高习题教学的有效性,带给教师更多的快乐。
参考文献:
[1]白孝忠.物理实验无处不在[J]. 中学物理教学参考,2008,10:50
[2]李宽迎. 对“托里拆利演示实验”的改进[J]. 中学物理教学参考,20008,9:59