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初中物理教育教学思考者,中国教育学会会员、论文全国一等奖获得者、博客获省一等奖、主编了多本物理教辅。当然,最令人称道的还是《高垚骏物理工作室》!

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当前初中物理科学探究的教学过程中要注意的几个问题  

2012-02-27 08:46:00|  分类: 初中物理教材教法 |  标签: |举报 |字号 订阅

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当前初中物理科学探究的教学过程中要注意的几个问题



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当前初中物理科学探究的教学过程中要注意的几个问题


  作者:遆珠江   

    一、要符合实际,不搞花架子

    新课程强调科学探究的教学,一是因为科学探究的教学符合人们认识事物的规律,能激发起学生学习的兴趣;二是因为以往的教学机械式的讲解、操练太多了。但是不能不承认在初中每周2~3课时的情况下,要完成课程标准里所规定的内容,如果完全用七个要素都要体现的科学探究的教学,那是根本不可能的,其实也是不必要的。因为有些内容在初中根本就不适合做实验,例如光速的问题,初中就不能做实验,也不必做实验,让学生知道光在传播中有一定的速度,其值为多少即可。例如,有一位教师在上《光的传播》这节课时,首先指出,像灯能发光的这一类物体我们取名为光源,还有哪些物体是光源?学生回答:太阳、恒星、点燃的蜡烛、发光的水母、发光的螟火虫等。教师接着说:请学生们讨论,我们举的这些例子、这些光源能分成几类。在学生不知道分类标准、或者是分类方法,要学生讨论分类是不切合实际的。还是这节课,在讲光的传播时,提出光是沿什么路径传播的,要学生猜一下。这个问题在小学科学课中已经学过,所以这样的教学是不切合实际的。其实这节课重点要突出的要素是设计显现光的传播路径的实验方法。

    在教学中要正确理解课程标准中所提到的“提出问题”“猜想与假设”“制定计划与设计实验”“进行实验与收集证据”“分析与论证”“评估”“交流与合作”七个要素。有些内容根本就没有实验,所以也就不可能涉及第3和第4个要素。其实课标中将科学探究按七个要素来划分,是为了方便学生了解和学习,但实际的科学探究,特别是初中物理教学中的探究更多的则是涉及这七个要素的某个或某几个,或者说更多的则是探究的思想了。比如上面提到的进行光速问题的教学时,我们也能体现科学探究的精神。举闪电与雷声的例子,提出问题,为什么我们实现看到闪电后定到雷声?一架飞机从高空中飞过,为什么往往是先看到飞机后听到飞机声?让学生感悟光速比声速大得多,这也是探究式教学。因此,教学中一定要根据教学的内容和学生的情况来合理地进行教学设计和实施教学,突出科学探究的思想,切不可机械地套用课标中的七个要素,搞华而不实的教学。

    二、要注意因材施教、循循渐进

    在科学探究的教学设计与实施过程中,要注意因材施教、循循渐进的原则。这里所说的“材”应该指以下三个方面:(1)学生已经掌握或知道的知识内容;(2)学生的接受理解能力,或者说认知能力;(2)将要实施的教学内容。在科学探究的教学设计与实施过程中,要根据学生已经掌握或知道的知识内容和将要实施的教学内容,抓住知识序;根据学生的接受理解能力和学生认知时的心理特点,抓住学生的认知序;然后根据这两个序整合成一个教学序。只有这样的教学设计与实施才是最有效的。例如,有一位教师在讲授《光的折射》时,在讲台上演示了光的折射现象后,然后提出问题要学生猜想折射光线的传播方向,这种教学顺序的设计就不恰当。

    有一位教师在进行《平面镜成像特点》教学时,是这样设计和实施教学过程的。观察平面镜的像——→利用反射规律作图—作出平面镜的像(平面镜成像原理)——→提出问题(像与物有什么关系)——→学生猜想——→设计实验(利用平面镜)——→评估(利用平面镜不能完成实验)——→再设计实验(要利用平板玻璃)——→进行实验——→分析实验数据得出结论。我们觉得这种教学设计是比较合理。

    有一位教师在进行《电动机》教学过程中,教学过程是这样进行的。提出问题(给学生发放小电动机,让其观察,提出问题)——→磁场对通电导线的作用(要学生利用桌上的实验器材让导线动起来)——→探究通电导线在磁场中的受力方向与什么因素有关——→通电线圈在磁场中的转动——→小结。教师与学生在探究完通电导线在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向的关系后,就说,通电导线在磁场中受力会运动,若用导线绕成线圈,置于磁场中,给它通电会怎样呢?然后演示通电线圈在磁场中的转动。从直导线到线圈是学生认识过程的一个飞跃,教师在教学过程中,要循循渐进的进行引导(处于磁场中的直导线—→只能一个方向运动—→磁铁不能做得很大—→在有限的磁场区域内—→导线运动过去又运动回来——→线圈)。

    有一位教师在进行《组装电路》(北师大版教材)教学时,一上课就说,同学们,我们昨天学习了电路,今天设计电路,一、二组设计一个电路,要求是一个开关控制两个灯泡,把其中一个灯泡取下后,另一个灯泡熄灭;三、四组设计一个电路,要求是一个开关控制两个灯泡,把其中一个灯泡取下后,另一个灯泡不熄灭。下面同学们开始设计,看谁先完成。我认为这样的教学,把学生估计得过高,没有遵循循循渐进的原则。应该在复习上一节课学习最简单电路的基础上,再提出本节课要探究的问题。

    在进行猜想和实验设计等教学过程设计时,一定要创设足够的物理情景,在学生充分感受和体验的基础上,或者是在引导学生复习已经学习过的知识的基础上,提出问题让学生进行猜想或设计实验。只有让学生只需跳一跳就能摘下苹果的教学过程,才能提高学生的兴趣,否则,学生就会产生畏难情绪。

    三、可以实施不同的科学探究方法

    学习中可以通过多种形式体验科学探究过程。对于某些内容,教师可以按历史的发展展开教学,使学生从前辈大师的工作中体会科学探究。例如,牛顿第一定律的教学。

    科学探究的过程还可以是师生讨论的过程。例如,课文中的一些想想议议的教学。还有课文中重点标出来“探究”的章节所介绍的一些方法。

    新课程强调科学探究的教学,指的是与直接将知识“填给”学生的做法相对的自主探究的思想、探究的精神。从这个意义上讲我们教学中常用的“讲授式”“讨论式”“指导式”等教学方法,都可以设计成科学探究式的教学。

    不同的教学内容可以实施不同的探究方法,即使是同一内容也可以设计不同的探究方法。关键是在教学过程中,要促进学生的思维,要指导学生积极主动的参与学习,经历探究过程,体验科学探究的方法。

    四、要注意科学探究教学与启发式教学的区别

    科学探究的教学与启发式教学的区别主要表现在如下几个方面:(1)启发式教学主要是思维活动;科学探究教学不仅强调学生的思维活动,而且还强调学生的经历和体验,强调学生主动参与学习,强调学生创新思维能力和实践能力的培养。(2)启发式教学的师生交流是单向的、目的是得出明确的结论;科学探究教学的师生的交流是双向的,而且还提倡生生交流,学生的猜想与实验设计是发散的。(3)启发式教学方法比较单一;科学探究教学方法多种多样。但是,两种教学方法都重视强调学生的思维活动,因此,可以认为科学探究活动是在启发式教学活动基础上的飞跃发展。

参考资料:

1. 彭前程  《教学设计的内容及应注意的问题》   作者单位:(100081)人民教育出版社物理编辑室

2. 张大昌  《从物理课程看科学探究》   作者单位:(100081)人民教育出版社物理编辑室



引入新课艺术浅谈


  

    前苏联教育家马卡连柯曾经说过:“有了良好的开端,就等于好了一半”。从32年教学、研究的实践来看,好的“新课引入”能使学生头脑清醒、耳聪目明、兴趣盎然地保持持久的求知欲望,若开门见山,直率点题,会达到目的明确,任务清楚增强学习责任感;若巧设悬念,玄疑责难,能疑中开拓,难中悟理;若以趣导学,既活跃了气氛,又促进了思考。总之,好的“新课引入”能大大增强课堂教学效果,现就其类型和方法谈点陋见浅识,诚祈诸位同行、专家匡正、赐教。

    一、点题型

    新课一开始,教师立即指明主旨、强调要点,给人以启迪,催人以探索,能起到调动学生学习积极性,增强教学效果的作用。这种类型的具体做法有:

    1.指导阅读法:课本是教学的依据,认真阅读课本是学习物理的重要方法之一,但对于中学生来说,往往没有预习的习惯,所以我们可以利用上课后的3----5分钟,让学生先看看书,了解本节课要学的内容,为了增强阅读效果应预先编拟简要的“阅读提纲”(或“阅读思考题”),向学生公布(口头宣布或写在黑板上出示),并告诉学生,把书上看不懂的地方圈出来,把自己认为重要的地方标出来,然后再开讲,就顺利多了。

    2.择要讲述法:在与上一节课联系不太密切的某一单元、某一章节的开始,为提高大家的积极性,明确学习目的,一上课就可用简练的语言,扼要地讲一点与课本内容有关的物理学史,分析一下我们学习这部分教材的意义、作用和方法等,然后再讲具体的内容,可收事半功倍的成效。

    3.抛砖引玉法:所谓“抛砖引玉”,就是课的开始,先讲一点与新课有关的知识,再组织学生动手、动脑、动口(做做实验、看看现象、想想问题、议议规律),引导学生自己去“探索”、去“发现”,然后因势利导协助他们走向新课知识领域。

    4.学生汇报法:为逐步培养学生“预习”习惯,提高阅读课本能力、独立思考能力,提高课本利用率,在上一节课结束时,可布置一些预习提纲,要求学生回家后,抓住课本认真预习,必要时做些简要的预习笔记或在课本上做些圈圈点点的工作,特别是将不懂的地方圈出来,一上课,教师有计划、有目的地请个别学生根据预习提纲,当众汇报预习心得,为全面讲解新课鸣锣开道。

    二、悬念型

    新课开始,教师及时设难悬疑,激发学生的求知欲、解疑心,实是调动学生积极性的好方式,具体方法是:

    1.复习铺垫法:孔夫子说得好:“温故知新”,若本节内容与上节内容联系密切,教师以简洁的语言,先对上一节课进行扼要的复习,然后顺着上节课的知识脉络,将问题延伸到本节课的内容中来,引导大家思考,唤起大家的注意,在学生情绪兴奋之时开讲新课,肯定是优化课堂教学的好方法。

    2.实验开路法:学习物理的方法很多,最根本的还是观察和实验,新课一开始,教师可根据课的内容先做一个或几个实验,然后请学生思考,再引入新课就水到渠成了。

    例如,在讲“汽化”一节前:①在蒸发皿里倒少许酒精(或汽油),一会儿就干了;②用酒精灯加热,使试管里的水至沸腾,然后对着学生说:“①蒸发皿里的液体到哪里去了?②试管里的水出现什么现象呢?带着这些问题,今天我们再学习物态变化的另一种形式----汽化”。

    3.立疑设问法:问题是思维的出发点,若有启发性的问题和耐人寻味的疑难,依照认知规律的顺序,有计划有目的地立疑设问进行师生对话,让学生带着问题去思考,再思考中有所探索,再探索中有所领悟,从而引导学生,循序进行新课知识的学习。

    4.清障筑路法:若本节内容是上节课的延伸,可先出些题目(含作图题)让个别学生板演(绝大部分学生再课堂练习本上解题),题目大部分是上节课的内容,最后带一点今天要学的内容,运用旧知识的题学生是会解的,要用新知识的题,他们就像遇到了路障而停了下来,教师在清除障碍(排除疑难),勾通思路(循因索果)的过程中,引入新课是很有成效的。

    5.检测摸底法:若本节课与前面的课联系比较密切(或本节是“巩固已学过知识”的课),也可编选一些题目,课前刻印好,一上课就发下去,要求学生限时完成(学生做的过程中,教师巡视察看解题概况),时间一到,让邻位同学对调批阅,答案当众公布,教师通过学生举手汇报的对错情况,及时掌握倾向性问题,有的放矢地引入本节课的内容,轻车熟路,恰到好处。

    三、趣味型

    从心理学的观点来说,兴趣是兴奋剂,兴趣是学习的动力。俗话也有这样的说法:“兴趣是最好的老师”,所以在一堂课的开始安排一些与本课所学内容紧密相关的趣味活动或做一些有趣的游戏;或用妙趣横生的语言讲一则新奇的小故事;或欣赏优美的艺术品(含图画、幻灯、录像录音),这样既能为学生创设良好的学习环境,活跃课堂气氛,同时又能为学生获得知识,增添乐趣,愉快地接受教育,从而减轻学生负担,提高教学质量。其法是:

    1.寓教于乐法:青少年的特点是好奇、好玩、好动,我们应因势利导寓教于乐,以玩带学,乐中好学,玩中促思。让他们在兴奋状态中,进行观察、探索、思考,从而促进学习。

    例如,在初中讲“力”一节时,先请二位学生站到讲台附近,相距约2米,各穿上旱冰鞋,用绳子的一端系住甲的腰带,乙握绳子的另一端。

    问:若乙用力拉甲,将出现什么情况?

    再问:若交换情况后,甲用力拉又将如何?

    让学生各抒己见自由讨论,到一定程度,请穿旱冰鞋的二人表演,使学生感到新奇有趣,然后顺水推舟从解释观察到的现象中,逐步引入:①什么是力?②力的作用是相互的(若有学生不信可请他们再穿上旱冰鞋试试),这样的“新课引入”气氛活跃,别有情趣,颇受学生欢迎。

    2.妙语激趣法:语言是交流感情的产物,也是唤起注意、促进思维、激发智慧的工具。因此用联珠的妙语(含恰当引用古典诗词等),来揭开新课的序幕,不愧为“新课引入”的好方法。

    如“升华和凝华”这一节的开始可以先背诵“月落乌啼霜满天,……”,“床前明月光,凝是地上霜,……”,然后紧接就说:什么是霜?霜是怎么形成的?要解决这些问题,我们就来学习“§5升华和凝华”板书课题)

    有时也可用名人轶事作为一堂课的“序曲”,如上“浮力的习题课”时可以这样开头:

    “在一次精英云集,名流会聚的科技学术会议之后,有人向美国物理学家G.盖莫夫、原子弹之父T.R奥本海默和若贝尔奖金获得者F.布洛赫提了这样一个小问题:

    一只装载石块的船浮在水池中,若将石块投入水中,池中水面的高度会不会发生变化?

    有趣的是,三位科学家由于没有在意这个“微不足道”的问题,结果都答错了!下面让我们来对这一问题作一尝试型的探索----你想,当学生听到自己是在研讨连大名鼎鼎的科学家都大错的初中物理问题,他们会不集中注意力吗?

    3.欣赏助学法:精美的艺术品是陶冶精神激发情趣的钥匙,如果结合课堂教学内容,将它们带上讲台,引入新课,真是妙不胜言。在讲连通器时,我们将自制的山水盆景,改成“桌上喷泉”(将喷泉的口与水塔的水箱用假山隐蔽起来),带进教室(先用大纸盒罩住)。一上课,拿去纸盒,请学生欣赏山水盆景(若能根据盆景的艺术造型配两句恰当的古诗,兴味更浓),后在水塔里盛水,让泉水喷出,正当群情高昂之时,卸去隐蔽部分露出水箱盒喷泉的口,继而辅以其他器材做其他实验再讲什么叫连通器?连通器里盛同种液体为什么液面总是相平的?接着第二次再做桌上喷泉的实验并讨论其原理(注意:第一次做桌上喷泉实验只要求观察现象,引起兴趣。这时只是为了“引入新课”,第二次实验是在讲过“……液面总是相平”的道理后再做的,才可以启发学生讨论其原理),学生普遍认为,这节课上得轻松愉快、够味!

    在讲“机械运动”前,将正中贴有直升飞机的台面玻璃(约50×40cm)设法垂直放于水平桌面上,然后将贴在三夹板(或硬纸板)上的一张优美的风景画紧靠在玻璃后面(飞机和风景的大小比例适中)当风景画左右、上下移动时看到飞机在进退、降、升等有趣现象,然后开讲新课,学生反映:有劲!

    当然有条件的话,看一段录象、听一段录音,引入新课,都是十分可取的好办法。

    总之,“新课引入”的教学艺术是多姿多态,生动有趣的,在实际教学中,教师课前备课时,一定要为“良好的开端”多下些功夫,从教材、教学设备和学生的实际情况三个方面出发适时选用各种不同的恰当方法,采取丰富多彩的视听手段,努力挖掘“新课引入”艺术的潜在功能,敲好这段“开场锣鼓”,使学生有常听常新,常见常异的趣味感,从而激发学生逐步探索的积极性,以便收到“出奇制胜”“先声夺人”的效果,有利于课堂教学的全面铺开,有利于教学质量的全面提高!



“电压”究竟怎么讲学生才容易明白


  作者:吴山(东莞中学松山湖学校)   

 


刚上完培优课,围了一堆学生问我问题,其中一位不认识的女生焦虑的说道:“老师,电压是怎么回事啊?我根本不懂,稀里糊涂的,您能不能帮帮讲讲啊?”
其实,我心里也很困惑,初中“电压及其测量”这一节中有关电压的概念,究竟如何教是一个很尴尬的问题,讲深了学生肯定不明白,讲浅了还得看学生的悟性。当该女生提出这个问题时,我们又不得不给她适当的解释,总不能让她失望吧。我考虑从下面几个方面入手:
一:引出问题
电荷定向移动形成电流,那么电荷为什么能定向移动呢?肯定有一个类似“推力”东西在起作用。(这样提问,让学生能理解电压是形成电流的原因,电压是原因,电流是结果)
二:用水压类比
在黑板上画出两个水位不同的水槽A、B,A水位高,B水位低。从A槽画出一水管经过阀门和水轮机,回到B槽。
当阀门关闭时,水管中有水,但不流动,因此没有水流;当阀门打开时,在水压的作用下,水管中的水发生定向移动形了水流,从B槽流向B槽,推动水轮机转动。
重点解释水压是怎么形成的:由于AB有水位差⊿h,则水对B槽管口压力比水对B槽管口压力大,两者之间产生压力差,即⊿P=ρg⊿h,这个压力差就是水压。所以,我们可以得出下面一个关系图:
水位差→水压→水发生定向移动→水流
提出一个问题:过一会儿水会流完的,到AB两边水位相平时,即水位差消失时,水压没有了,于水流就停止了。那么,我们如何让水流持续呢?(学生思考并回答)
我们可以在AB两个槽之间装一个抽水机,通过它不断地将B槽中的水抽到A槽,使A槽中的水始终比B槽中水位高,于是水压始终存在,水流就可以持续了。因此,抽水机是提供水压的将装置。于是,我们又可以完善下面的关系图:
抽水机→水位差→水压→水发生定向移动→水流
我们可以得出两个结论:
1.水压是形成水流的原因;
2.抽水机是提供水压的装置。
三:再用类比解释电压的作用和形成
通过上面水压的讲解,对电压的理解应该水到渠成。
在黑板上画一个类似水管的电路,其中A端聚集正电荷,B端聚负电荷。电路从A端经过开关和电灯,回到B端。(AB两端暂时不画上电源)
当开关闭合时,电路中有电荷,但没有定向移动,即没有电流。当开关闭合时,在电压作用下,推动电路中的电荷定向移动形成了电流,电灯亮。
重点解解释电压是怎么形成的:由于A端聚正电荷,A端电位就高(图中可以把正电荷的符号画在A的上方),B端聚集负电荷,B端电位就低(把负电荷的符号画在B端的下方,学生通过水位类比,能够接受“电位”)。于是,AB两端就存在电位差,对A端的“压力”大于对B端的“压力”,出现“压力差”,这个“压力差”,就叫做电压。进一步补充说明:我们还可以通过电荷间的相互吸引,也可近似地解释电压的产生。我们可以得到下面的关系图:
电位差→电压→电荷发生定向移动→电流
提出一个问题:过一会儿电流会停止,因为AB两端正负电荷中和,电位相平,电压消失。要让电流持续在,就必须让电压持续存在。怎样让电压持续存在呢?(学生思考并回答)
我们可以在AB两端装上电源(抽水机),电源可以在A端不断聚集正电荷,在B端聚集负电荷,就像抽水机一样,于是电压就可以持续存在了。因此,电源是提供电压的装置。
再提出一个问题:电源为什么能够提供电压?以干电池为例解释。
我们可以在黑板上画出干电池的结构示意图(图:体现有金属帽的碳棒、锌筒、化学药品)。金属锌与化学药品发生化学反应,生成新物质,在反应过程中,将正电荷聚集在碳棒上,就是电源的正极;将负电荷聚集在锌筒上,整个锌筒就是负极,从而使电源两极存在电压。同理,发电机也是一样,只发电机把正负电荷分开是靠机械作用实现的。可以叫学生记录下面一段话:
电源内部通过某种作用,将正电荷聚集在正极上,负电荷聚集在负极上,使两极之间产生电压。化学电池是通过化学作用将正负电荷分开的,化学能转化为电能;摩擦起电和发电机是通过机械作用,将正负电荷分开的,机械能转化为电能。
我们可得出下面一个关系图:
电源→电位差→电压→电荷发生定向移动→电流
我们可总结出下面两个结论:
1.电压是形成电流的原因;
2.电源是提供电压的装置。
四.讲解反馈
到此为止,电压的概念讲完了。女生脸上流露出的灿烂的微笑,可以看得出她已领悟到电压的“真正”含义,我也感到很欣慰。但我心里明白,这还得多亏女生的悟性。
对于电压的讲解,我只能以类比的方式,以清析的思维,与学生娓娓道来。我觉得应该注意下面的几个问题:
1.既是类比,我们在语言表述过程中,对关键环节多用“相当于”“类似于”等字眼,切不可说“就是”等等确切的字眼。
2.电源的作用应该要讲,目的不是为了学生能够应付考试,而是能够帮助学生理解,如果忽略,就是对教学的“短视”。其实电学后面还有很多问题,可以通过它来解决。
3.要让学生明白,不仅仅因为你选择了好的方法和思路,你的板图和多媒体恰当应用,对效果会产生很大的影响。
4.注意与高中知识的接轨,这里提出“电位”的概念,虽然不是很科学,但可以让学生对电位有一个感性的初步认识。
以上是我在教学过程遇到的小事件,很不成熟,请同仁批评指正。


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