初中物理科学研究方法范文
时间:2023-12-29 17:51:33
导语:如何才能写好一篇初中物理科学研究方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1 观察法
物理是一门以观察、实验为基础的科学.人们的许多物理知识是通过观察和实验认真地总结和思索得来的.如著名的马德堡半球实验,通过观察法证明大气压的存在.教材中的实验:长度、时间、温度、质量、密度、力、电流、电压等物理量的测定,要求学生认真细致地观察,进行规范的实验操作,得到准确的实验结果,大部分均采用观察法.
2 控制变量法
所谓控制变量法,就是指在研究一个物理量与多个因素的关系时,往往控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法.如导体中的电流与导体两端的电压以及导体的电阻都有关系,实验中难以同时研究电流与导体两端的电压和导体的电阻的关系,而是在分别控制导体的电阻与导体两端电压不变的情况下,研究导体中的电流与这段导体两端的电压以及导体的电阻的关系,分别得出实验结论.教材中的实验:影响电阻大小的因素;影响滑动摩擦力大小的因素;影响液体内部压强大小的因素;影响液体浮力大小的因素;影响压力作用效果的因素;影响蒸发快慢的因素;影响电功大小的因素;影响电磁铁磁性强弱的因素;影响电流热效应大小的因素等都使用控制变量法.
3 累积法
在测量微小量的时候,我们常常将微小的量积累成一个比较大的量再进行测量的方法叫累积法.如在测量一张纸的厚度时,我们先测量100张纸叠加的厚度再将结果除以100,便得出一张纸的厚度.测一张邮票的质量,一次心跳的时间,细铁丝的直径等均可用累积法来完成.
4 比较法
当两个物理现象具有某种相同或相异的性质,将它们放在一起进行比较分析,找出其异同点,就可以帮助我们求同求异,认清它们的内涵和外延,有助于我们加深对两个物理现象的认识和理解,从而进一步揭示事物的本质属性.如比较蒸发和沸腾的异同点;比较汽油机和柴油机的异同点;对比电动机和热机的异同点;比较电压表和电流表的使用方法;比较凸透镜和凹透镜;比较声现象和光现象的异同点等都可以加深我们对物理概念和规律的理解和记忆.
5 等效替代法
比如在研究合力时,一个力与两个力使弹簧发生的形变是等效的,那么这一个力替代两个力的方法叫等效替代法.如“曹冲称象”;等效电路图;等效替代法测电阻;在平面镜成像的实验中,因为我们无法真正测出虚像的大小,我们就利用两支完全相同的蜡烛,一支蜡烛作为光源,把另一支完全相同的蜡烛与虚像的位置完全重合,从而验证物与像的大小相等,也是利用等效替代法来巧妙解决实验难题的.
6 物理模型法
在分析和解决物理问题时,突出主要因素,忽略次要因素,对物理现象和物理过程所作的一种简化的描述和模拟,称为物理模型法.如光线模型;磁感线模型;电路图的建立,用图示的方法表示力;连通器模型;杠杆模型;轮轴模型;斜面模型.
7 科学推理法
我们把观察到的现象同以往的知识经验结合起来进行推理,得出符合逻辑的结论的方法叫科学推理法.如在进行牛顿第一定律的实验时,当我们把物体在越光滑的平面运动得越远的知识结合起来,我们就推理出:如果物体在绝对光滑的平面上运动,它将永远做匀速直线运动.在做真空不能传声的实验时,当发现空气越来越稀薄传出的声音就越小时,我们就推理出:真空不能传声.
8 放大法
在有些实验中,实验现象不容易观察,我们就将产生的效果进行放大后再研究的方法叫放大法.比如声音的振动难以观察,我们就利用小泡沫球或乒乓球将其现象放大.观察压力对玻璃瓶的作用效果时我们将玻璃瓶密闭、装水,插上一个小玻璃管,将玻璃瓶的形变引起的液面变化放大成玻璃管内液面的变化.
9 类比法
我们学习一些十分抽象的、看不见、摸不着的物理量时,由于不易理解,我们就拿出大家能看得见的与之相似的量来进行对照学习的方法叫类比法.如电流的形成、电压的作用都很抽象,我们通过熟悉的水流的形成,水压使水管中形成水流进行类比,从而得出电压是形成电流的原因的结论.又如学习分子动能(抽象)时与物体的动能(具体)进行类比,学习功率时,将功率与速度进行类比;用水波类比声波,照相机类比眼睛等.
10 转换法
如果一个物理量难以直接研究或不容易研究,转而研究其所表现出来的现象、效应、作用效果,从而达到认识该物理量的目的的方法叫转换法.如:分子的运动,分子看不见、摸不着,不好研究,可以通过研究墨水的扩散现象来认识它;电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,可以根据电流产生的效应来认识它;磁场看不见、摸不着,也可以根据它产生的作用来认识它.初中物理课本中实验:测量滑动摩擦力的大小转换成测拉力的大小;测量大气压的值转换成求大气压压起水银柱的压强;研究物体内能时,我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化;在研究焦耳定律时,我们将电热的多少转换成液柱上升的高度;我们在探究动能的影响因素时,就是将动能的大小转换成小球在平面上运动的远近;探究电磁铁磁性强弱时通过吸引大头针的数量来比较磁性的强弱.
11 归纳法
篇2
关键词:初中物理; 实验教学; 探究;创新; 团队合作
作者简介:华新卫(1968-),女,中学物理高级教师.
实验教学是初中物理课程中非常重要的一环,但时下的实验教学多数并没有真正达到培养学生创新以及团队合作能力的教育教学功能,主要体现在以下几点:受传统应试教育的影响,教师在开展实验教学时还是重视实验理论和规律,教学形式多为演示实验,轻视实验操作过程;实验课程中学生的主动性和参与程度不足,合作学习能力不强;教师评价多注重卷面考试,忽略学生对物理实验的操作能力的考核,评价不系统化.
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出,倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,帮助学生学会学习,激发学生好奇心,培养学生的兴趣爱好,营造独立思考、勇于探索创新的优良环境[1].为进一步在初中物理新课程的要求下,通过合理有效的实验教学提高学生的创新与团队协作能力,应从以下几方面着手:
1 认真做好实验教学前的准备工作
从心理学的角度讲,初中学生对事物的认识存在着知觉优先的倾向性,直观上的印象对于学生学习兴趣的培养非常重要.这就要求教师在进行物理实验课程时,必须做好充分的准备,保证实验效果明显可辨,让学生产生强烈的继续学习的兴趣,激发学生去进一步探索实验现象产生的奥妙.例如摩擦起电实验,其中空气的湿度以及器材的干燥程度决定着实验的效果是否明显.如果课程之前碰上阴雨天,则必须对毛皮、绸布、玻璃棒、橡胶棒、验电器等器材进行干燥处理.
2 开展探究性实验教学
探究式实验教学对于提高学生的科学素养有很大帮助,1996年《美国国家科学标准》中明确指出,科学学习要以科学探究为核心,强调科学探究对培养和发展学生探究能力、交流能力以及合作能力的作用.探究性实验有别于测定性实验,又有别于一般的验证性实验,实验探究过程中,要求学生收集实验有关信息和数据,并对结果创造性加工处理、分析矛盾、解决矛盾.通过探究实验结果的过程,学生能深切体会到收集信息、设计方案、运用科学方法的重要性[2].
案例:在“测量水密度”的实验中,改进传统的演示实验的教学方式,要求学生不脱离实验要求和目的,充分发挥想象,自己设计实验.然后分别对方案进行演示,并讨论结果的有效性.课程中有同学设计方案是先测量空烧杯的质量,装入一定量的水,然后测量水和烧杯的总质量.这个设计方案中,理论上不存在问题,但是实际操作过程中,用量筒测量水的体积时,部分水附着在杯壁和杯底,造成测量结果存在一定的误差.此时,引导学生主动思考如何减小甚至消除误差,最后进行实验方案的改进设计.
3 实行小组合作学习模式
教育部推行的《基础教育改革纲要(试行)》中明确指出[3],教学不仅要培养学生的独立、自主能力,还要大力倡导合作学习,建立人道、民主、和谐的新型师生关系.现代的初中物理教学课堂,应提倡自主、合作与探究并存.在合作学习模式中,教师的角色是多元化的,不仅仅是实验课堂的精心设计者、发动者和组织者,还是科学的管理者以及公正的评价者.将小组合作学习的模式引入实验教学,能够提高课堂中学生的参与度,发挥学生的主观能动性,激发学生的创造力以及团队合作精神.如何开展合作式实验教学,其简要实施流程如下图1所示.
关于其教学实践,内蒙古师范大学的郭天云[4]在其硕士论文中选取初三的两个班作为实验班和对照班,进行半个学期的合作学习尝试,并对实验前后学生的测试成绩进行了对比分析,得出了结论:在初中物理实验教学中进行合作学习,能激发学生的求知欲和探索精神,同时有利于改善师生关系.
4 利用微课等多媒体手段,丰富教学方式
无线网络的全区域覆盖、移动终端设备的大范围应用,使得以视频为信息传输媒体的微课得到常态化应用,可汗学院和网易公开课等都是时下非常成功的微课代表.初中物理实验教学的过程中,部分实验由于时间和条件的限制,教师不能在课堂上实时呈现出来,但是如果教师将所呈现的物理实验的视频或者相关物理现象制作成微课视频,将实验的原理或者过程直观展示给学生,可有效提高实验课堂的效果[5].例如热机四冲程实验课程,可以将四冲程的课程制作成微课,不仅直观形象,且可反复演示,能够加深学生印象,提升学生的学习兴趣.
案例:2013年6月20日上午十点,神舟十号的三位宇航员进行了我国首次太空课堂教学,整个授课过程中,宇航员利用自己的真实体验和丰富的实验内容讲述了太空无重力环境的特点.将宇航员的太空生活视频制作成微课展示给学生,加深学生对重力的产生以及应用的理解,同时可对同学介绍我国在航天事业中取得的举世瞩目的成就,激发学生探索太空奥秘的兴趣.
5 应用虚拟现实技术丰富完善实验教学
随着信息技术的提升,虚拟现实技术在大众科学知识普及、科学研究、培训教学、展览展示和虚拟仿真体验方面的应用越来越多.目前,虚拟现实技术在初中物理实验教学上的应用主要在于虚拟仿真实验室.通过虚拟仿真实验室,能够将复杂的物理图景真实形象地展现出来,突出学生在实验课程中的主体地位,帮助学生将学过的物理知识再次整合,使之结构化、系统化、更具实用性,这些都是传统实验课程难以比拟的.
关于其应用实践,山东师范大学的毕於生[6]以及陕西师范大学的李璐[7]在其硕士论文中分别做了介绍,其中毕於生对初中物理《探究凸透镜成像的规律》、《天平的使用》、《电路短路问题》的实验课进行了虚拟现实的尝试,并对实验教学的应用效果进行了问卷调查.
6 增设课外开放性的物理探究性试验
课外开放性的物理探究对于系统化学生的物理知识,激励学生创新,丰富学生视野有很大的帮助,学生在这项活动中可以不受老师和教材的约束,独立自由的去想象思考,因此课外的探究性活动必须内容丰富、形式多样、方法灵活.
案例1:风车提重物,要求在有限的空间内设计一个重物提升装置,以提升物体的重量大小为评判标准,实验器材:吹风机(功率固定),杠杆、滑轮、叶片、胶带等物理实验室器材皆可.
小组合作自作风车,老师引导学生利用杠杆、滑轮、齿轮等省力装置,综合比较各个方式的优缺点,在有限的空间内提升最大的重物.
案例2[8]:利用“探究凸透镜成像”的整套实验装置,再加一个凸透镜和一个凹透镜,引导学生探究近视眼的矫正用什么透镜.
综上所述,物理实验教学的目的不仅仅要传授学生知识,更重要的是引导学生去积极思考,培养学生的创新思维以及团队合作能力.因此,为了在新课改的要求下更有效地开展初中物理实验教学,应做到以下几点:实验课程之前做好充分准备,开展探究性实验教学,采用小组合作的学习模式,利用微课等多媒体手段丰富教学方式,引入物理虚拟仿真实验室,增设课外开放性的物理探究性试验.
参考文献:
[1]李红霞. 初中物理实验教学存在的问题及对策研究[D]. 华中师范大学, 2014.
[2]方仁好, 李江浦. 新课程下的物理探究式教学[J]. 中学物理:初中版, 2015, 33(5):2-3.
[3]靳玉乐.合作学习「M].成都:四川教育出版社,2005.
[4]郭天云.合作学习在初中物理实验教学中的实践研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学.2013.
[5]韩秋玉. 微课在初中物理实验教学中的有效应用[J]. 中学物理:初中版, 2016, 34(11).
[6]毕於生. 虚拟现实技术在初中物理实验教学中的应用[D]. 山东师范大学, 2012.
篇3
【关键词】物理教育 科学方法教育
在当前的课程改革中,一些教师存在一种错误的思想,认为新课程标准改革就是要找到一种学习物理比较轻松的方法来,记得两千多年前古希腊数学家欧几里德在回答另一学者托勒玫的问题时说“不存在任何通向几何学的不费力气的方法”,因此也有理由这样说“不存在任何通向物理学的不费力气的方法”。知识是方法的载体,脱离了知识科学方法教育就成了空中楼阁,开展科学方法教育要符合学生的认知规律,应根据学生的年龄特征、知识水平和思维发展循序渐进地进行。以下就教育上谈谈自己的看法。
一、初中物理科学方法教育的两种方式
一般地说,科学方法教育有“隐性”和“显性”两种方式。隐性方式是“用科学探究的一般程式去组织对科学知识的概念、规律、原理的教学过程,使学生的认识过程模拟科学探究过程,但教学过程中并不明确地去揭示所采用的科学方法原理。”显性方式是在“进行科学方法教育时,明确指出科学方法的名称,传授有关该方法的知识,揭示方法的形式、操作过程,说明原理。隐性方式重在使学生感受科学方法,受到科学方法的启蒙和熏陶,初步体会到科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对感性认识不足时,或者对所研究的问题并不占主要地位时使用。显性方式重在解决问题中模仿应用科学方法,对科学方法进行操作训练,使学生有意识地掌握科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对感性认识较丰富的前提下,有目的、有意识地培养学生解决科学问题的能力时使用。尤其在初中教育阶段,隐性方式教育是非常重要的。学科内容只有在经过系统学习,使学生掌握经过整理的系统知识时,才能培养起进行思维活动的能力。
二、初中物理科学方法教育的原则
1.与物理知识教学紧密联系的原则;物理学整体是由物理知识和物理学的方法论组成的,物理学的方法论是伴随物理学的发展而建立的,在教学过程中注重传授概念、规律产生的背景、产生的过程以及在科学技术发展中应用的实例。例如,通过物理学史的小故事让学生明白为什么要提出某个概念,这个概念是怎样提出的,这个概念提出后对物理学的发展起到什么作用,让学生感受科学方法和物理知识的产生与应用紧密相联,知识与方法是血肉相联的整体。
2.与初中生年龄特征相适应原则;初中生主要思维特点是在头脑中可以把事物的形式和内容分开,可以离开具体事物,根据假设事件进行逻辑推演,但水平仍很低,因此初中阶段的科学方法教育方式主要是潜移默化,并不需要把各种科学思维方法传授给学生。
3.长期性原则;科学方法教育是科学能力的外化,提高能力比掌握知识要难。初中物理教材中的科学方法许多都是隐含的,科学方法教育在初中段也基本要求是隐性的,我们并不为讲“控制变量法”或“等效替换法”而专门讲这些方法,只是在讲相关概念、规律时用这些方法,所以学生只有在长期的熏陶下,才能潜移默化地,自觉不自觉地学到一些科学方法。例如讲“密度”一节时用到控制变量方法,讲“压强”一节时用到控制变量方法,在讲欧姆定律时还要用到控制变量方法,等等。
4.促进学生发展为本的原则;现代认知理论认为,学习的过程是学习者自己建构的过程,学习者的能力培养、科学素质提高,有赖于学生的自主性和学习所处的情境。因此在对学生进行方法教育时要充分调动学生学习的积极因素,开展探究性学习、合作学习等多种学习方式,进行师生互动、生生互动,让学生在掌握科学方法的过程中,知识体系、情感、态度、价值观得到同步发展。
三、初中物理科学方法培养的主要方式
物理体系自身包含着丰富的科学方法,总的说来,这些科学方法大致可以分为四类,那就是:物理方法、数学方法、逻辑方法、非逻辑方法。所以培养方法也有很多种.
1.在学生亲自体验中培养科学方法;物理学是一门实验科学,极有利于学生亲身体验。许多过去的演示实验改成学生实验,还增加了学生的社会调查和实践,新教材的这些变化都是要加强学生的自身体验,学生通过体验可以很好的感受知识体系内的科学方法。例如水沸腾实验,学生没有实验前总认为只在100摄氏度时,水才“内部与表面”同时“剧烈”的汽化,亲身做了实验后才发现实际没到100摄氏度时,水“内部与表面”就开始汽化,只是“剧烈”的程度不同罢了。通过自身体验使学生真实的看到“量变与质变”的关系,感受相对与绝对的区别。
2.在民主和谐的氛围中培养科学方法教育;新课程中一个重要的理念是体现师生平等,开展探究性学习、合作学习等多种学习方式。这些学习方式就是创设一个民主和谐的学习氛围,在这种氛围中学生自我知识构建的动力得到释放,对物理知识学习、理解能够从多个方面进行,他们不再满足物理一些概念和规律的结论,而对为何要引出这些概念,为何这样引出而不那样引出,那样引出会得到什么结论等新问题产生了强烈的兴趣和求知欲。
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1 初中物理科学方法教育的两种方式
一般地说,科学方法教育有“隐性”和“显性”两种方式。隐性方式是“用科学探究的一般程式去组织对科学知识的概念、规律、原理的教学过程,使学生的认识过程模拟科学探究过程,但教学过程中并不明确地去揭示所采用的科学方法原理。”显性方式是在“进行科学方法教育时,明确指出科学方法的名称,传授有关该方法的知识,揭示方法的形式、操作过程,说明原理。隐性方式重在使学生感受科学方法,受到科学方法的启蒙和熏陶,初步体会到科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对感性认识不足时,或者对所研究的问题并不占主要地位时使用。显性方式重在解决问题中模仿应用科学方法,对科学方法进行操作训练,使学生有意识地掌握科学研究的方法和策略。这种方式适合于学生对感性认识较丰富的前提下,有目的、有意识地培养学生解决科学问题的能力时使用。尤其在初中教育阶段,隐性方式教育是非常重要的。学科内容只有在经过系统学习,使学生掌握经过整理的系统知识时,才能培养起进行思维活动的能力。所以教师在教学过程中,必须对典型的物理科学方法在恰当时机加以显化,才能更好地达到教育之目的。
2 初中物理科学方法教育的原则
2.1 与物理知识教学紧密联系的原则:物理学整体是由物理知识和物理学的方法论组成的,物理学的方法论是伴随物理学的发展而建立的,在教学过程中注重传授概念、规律产生的背景、产生的过程以及在科学技术发展中应用的实例。例如,通过物理学史的小故事让学生明白为什么要提出某个概念,这个概念是怎样提出的,这个概念提出后对物理学的发展起到什么作用,让学生感受科学方法和物理知识的产生与应用紧密相联,知识与方法是血肉相联的整体。
2.2 与初中生年龄特征相适应原则: 初中生主要思维特点是在头脑中可以把事物的形式和内容分开,可以离开具体事物,根据假设事件进行逻辑推演,但水平仍很低,因此初中阶段的科学方法教育方式主要是潜移默化,并不需要把各种科学思维方法传授给学生。
2.3 长期性原则: 科学方法教育是科学能力的外化,提高能力比掌握知识要难。初中物理教材中的科学方法许多都是隐含的,科学方法教育在初中段也基本要求是隐性的,我们并不为讲“控制变量法”或“等效替换法”而专门讲这些方法,只是在讲相关概念、规律时用这些方法,所以学生只有在长期的熏陶下,才能潜移默化地,自觉不自觉地学到一些科学方法。例如讲“密度”一节时用到控制变量方法,讲“压强”一节时用到控制变量方法,在讲欧姆定律时还要用到控制变量方法,等等。
3 初中物理所包含的科学方法
物理体系自身包含着丰富的科学方法,总的说来,这些科学方法大致可以分为四类,那就是:物理方法、数学方法、逻辑方法、非逻辑方法。
在初中阶段物理方法主要有,观察方法、实验方法(含控制变量法)、等效方法、理想化方法等,其中理想化方法包括理想实验法和理想模型法。伽里略论证惯性定律所设想的实验——在无磨擦情况下,从斜槽滚下的小球将以恒定的速度在无限长的水平面上永远不停地运动下去,就是物理学史上著名的理想实验。再如将一只闹钟放在密封的玻璃罩内,当罩内空气被抽走时,钟声变小,由此推理出:真空不能传声。显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程,与实际实验相比,理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素,得出更本质的结论。理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型三类。如表示光的直线传播的光线,描述磁场的磁感线,描述力的示意图等都属于对象模型;再如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质都属于条件模型。电学实验中把电压表变成内阻是无穷大的理想电压表,电流表变成内阻等于http://的理想电流表等也属于条件模型;在空气中自由下落的物体,空气阻力的作用与重力相比较忽略不计时,可抽象为自由落体运动,另外匀速直线运动也属于过程模型。
4 初中物理科学方法培养的主要方式
4.1 在学生亲自体验中培养科学方法: 物理学是一门实验科学,极有利于学生亲身体验。许多过去的演示实验改成学生实验,还增加了学生的社会调查和实践,新教材的这些变化都是要加强学生的自身体验,学生通过体验可以很好的感受知识体系内的科学方法。例如水沸腾实验,学生没有实验前总认为只在100摄氏度时,水才“内部与表面”同时“剧烈”的汽化,亲身做了实验后才发现实际没到100摄氏度时,水“内部与表面”就开始汽化,只是“剧烈”的程度不同罢了。通过自身体验使学生真实的看到“量变与质变”的关系,感受相对与绝对的区别。
4.2 在民主和谐的氛围中培养科学方法教育: 新课程中一个重要的理念是体现师生平等,开展探究性学习、合作学习等多种学习方式。这些学习方式就是创设一个民主和谐的学习氛围,在这种氛围中学生自我知识构建的动力得到释放,对物理知识学习、理解能够从多个方面进行,他们不再满足物理一些概念和规律的结论,而对为何要引出这些概念,为何这样引出而不那样引出,那样引出会得到什么结论等新问题产生了强烈的兴趣和求知欲。物理学体系中内含的科学方法就会在学生自己的问题中,慢慢构建出科学方法的结构。
4.3 在相互交流讨论中培养科学方法教育: 师生相互交流、生生相互交流,是新课改最提倡的。学生交流解决问题的方法,既可为其它学生提出了解决问题的思路,常常还使交流学生自己又产生完全不同前面的创新思路。相互启发、共同提高,在课堂教学实践中这样的实例不胜枚举。
篇5
【关键词】初中物理探究能力自主学习能力
物理是初中众多科目当中一门科学研究性较强的理科科目。在义务教育阶段,利用物理课来激发和培养学生的科学探究能力是最合适的。所谓科学探究能力是指让学生模拟科学家一样的工作过程,要按一定的科学思维程序去探索学习的过程。学生可以在这个探索的过程中学习,发展科学探究所需要的能力,增进对科研的理解,感性的去体验科学探索过程。新课标也对此做出了相应的要求:“在义务教育阶段,物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练,注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程,而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。”因此,初中物理课堂一项重要任务即是培养学生的科学探究能力。然而目前的教育现状还存在诸多问题。
一、 当前我国初中物理课堂教学现状
(一) 忽视学生的主动性
科学探究能力的培养需要学生参与到教学过程中来主动的学习。一些教师在教学时,明白培养科学探究能力的重要性,搞一些以探究式学习为主题的课程,重视的是老师如何将知识呈现出去,怎么讲让学生爱听,却忽视了让学生参与其中。这只能算作是一趟教法生动有趣的课堂,虽然激起了学生的学习兴趣,但与科学探究能力的培养还相去甚远。
(二) 忽视实验教学的作用
物理除了理论知识,还是一门实验学科。力学、电学等等统统离不开实验。合理运用实验,可以让学生身临其境到定理发现的过程中,具有无穷的魅力。学生在实验中,能够亲自动手,即使可能会有一些失误,但也能够大大锻炼他们的动手能力。在电学的内容中,许多学生会遇到这样的情况,画电路图明明好好的,但真正让他们去实现电路图,给他们电源、电阻、电流表、导线等实验器材,他们却不能成功地点亮灯泡,甚至是无从下手。这种眼高手低的状况比比皆是。实验物理学需要极强的动手能力。忽视实验教学的作用也不利于学生的终身学习。
(三) 脱离生活实际
物理来源于生活,不能脱离生活实际。在教学中,与生活实际紧密相联的内容也能够引起学生浓厚的兴趣。然而有些老师在教学生的过程中,把物理神话,教成了空中楼阁。例如:摩擦力的教学。其实在生活中,汽车的前进、粘钩的使用都是摩擦力的典型例子,利用这些例子,甚至给学生现场演示,都可以让学生形象地理解什么是摩擦力,摩擦力的方向如何,其大小受哪些因素影响。但是如果老师不运用这些生动得例子,只是在讲解课本当中的知识点,枯燥地列举影响因素,只能让学生觉得那是空中楼阁,虚幻摸不着边际。
二、 在课堂教学中培养学生探究能力的途径
(一) 创设科学的学习环境
探究式学习过程其实也是发挥创造性的过程。创造性的发挥需要宽松的环境、足够的资源以及适当得引导。在探究式学习中,学生需要以自己的力量去寻找解决问题的办法。这就需要老师能够为其提供足够的资源让其能够查询求证;提供宽松的环境允许学生犯错;提供适当的引导避免学生离开探究主题太远。学生自己选择资源、利用资源、并从庞大数据中寻找到自己需要的信息,这都是科学探究过程中不可缺少的能力;“失败乃成功之母”,只有亲身经历失败,才能真正从中吸取经验教训,总结运用在以后的学习生活中;在科学探究过程中,难免要经历一个发散性较强的阶段,身处其中,学生的注意力可能会被众多资源所分散,保证能够持续聚焦于原先选定的主题,这种注意力的持续以及持之以恒的科研精神也会让学生在探索过程中亲身感受到。
(二) 积极开展课余拓展活动
物理离不开生活,生活离不开物理。开展课余拓展活动是最好的将物料教学与生活实际相结合的方法。在课余活动中,老师可以成为孩子王,能够真正深入学生当中去了解他们并指引他们,近距离得教会他们真正需要的知识。例如学习浮力,老师需要让学生明白影响浮力的一个重要因素――排水体积。但单纯的讲解无法形象生动的告诉学生。许多同学会认为质量小的一定比质量大的物体浮力大。老师可以组织学生展开一场航母制作大赛。让学生真正体会一下,用铁皮制作的航母和用纸制作的小船,对比二者的载重量。这样有趣的课余活动不仅让学生明白了“排水体积“对浮力的影响作用,还给学生提供了动手的机会。一举两得。
(三) 自主探究与合作探究相结合
探究的过程可以是以个人为单位也可以是以小组为单位。以个人为单位的探究式学习是自主探究。后者是合作探究。科学研究的过程不是一人独揽的过程,需要团队的合作。这就是将合作探究模式引入教学的意义所在。但是,学生能够胜任团队合作探索任务的前提是能够进行独立的思考并能独立完成一定难度的任务。这就是为什么不能完全放弃自主探究模式教学的原因。因此,在教学过程中,老师可以将自主探究式教学和合作探究模式交叉甚至搭配使用。既培养了学生的独立思考探索能力,又培养他们团队协作能力和组织能力。
需要注意的是,无论是自主探索,还是合作探索,老师对探究主题的选定和分组的方式都需要斟酌。另外,探索过程是学生自主学习的过程,其中的成功与失败对于学生来说都已经是一种成功。老师在这个过程中要注意给予学生鼓励和积极的反馈,这提升学生的自信,激发其自主学习的行为有利,从而为学生的终身学习打下基础。
结 论:物理,由于其科学研究性,使得其成为培养学生科学探究能力的绝佳载体。老师在教学过程中,要注意积极开展课余拓展活动,将物理与生活实际紧密相联;营造合理的探究环境,让学生在宽松及、资源充足以及有及时指导的环境中发挥创造性;要将自主探究和合作探究模式相结合,同时培养学生的独立思考能力和团队协作能力。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部《九年义务教育初中物理课程标准》[S]. 北京. 人民教育出版社, 2012.
篇6
【论文摘 要】本文首先分析了物理模型在物理学及其发展中的重要性,然后结合初中物理教育和教学的特点分析了物理模型在初中物理教育教学中的重要意义,接下来本文又把初中物理模型按不同类型逐一分析,最后给出了方法论意义。
模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到,对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢?又如何简单的表达它们呢?人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法,其中一个就是:在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素,抓住其本质特征,把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型,从而发现和表达物理规律。
既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段,物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象,合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同,将物理模型分为以下五类:物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。【1】下面我们逐个加以说明。
(一)物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛,在初中物理教材中有许多很好的例子。例如:质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子,我们详细分析质点。质点,就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中,实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来,很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动,所以就可以忽略其大小和形状,而只找这个物体上的一个点作为概括,当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样,直线运动物体的运动轨迹就是一条直线,很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做,例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车,沿着航空路线飞行的客机,从比萨斜塔上下落的铁球,等等。
(二)物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆,在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力,还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同,这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时,就可以把杆当成轻质杆,杠杆受到的力矩只有外力矩,这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。
(三)物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉,把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了,以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程,分析问题就容易多了。
(四)理想化实验——在大量实验研究的基础上,经过逻辑推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法【2】。初中物理中就有一个非常著名的理想化实验:伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多,现在举其中的一个例子,同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来,在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动(在理想条件下的物理现象)。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论,也足以见得理想实验的强大力量。
(五)数学模型——由数字、字母或其它数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。【3】初中物理中的数学模型主要有磁感线和电场线。磁感线(电场线)是形象的描述磁感应强度(电场强度)空间分布的几何线,是一种数学符号。而磁场和电场本身的性质对这些几何线做了一些规定,例如空间各点的电场强度是唯一的规定了电场线不相交。这样就使它们成为形象、简练而准确的描述磁场和电场的数学符号。
物理模型在初中物理教育与教学中起到举足轻重的作用,因此,在教学中我们就要重视对物理模型概念和具体模型(例如上文分析的模型)的讲述,重视对建立物理模型方法的讲授,重视对学生建立和应用物理模型意识的增强,重视对学生建立和应用物理模型能力的培养,让学生体验到成功建立和应用物理模型解决实际问题的快乐。
参考文献
【1】刘玉胜,物理模型在教学中的运用,东平县实验中学。
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物理科学作为自然科学的重要分支,不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用,而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学,到牛顿时代的经典力学,直至现代物理中的相对论和量子力学等,都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的体现。
在义务教育阶段,物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练,注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程,而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。因此物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程,经历基本的科学探究实践,注重物理学科与其他学科的融合,使学生得到全面发展。
随着教育改革的不断深入,人们的教育观念、教学方法、教学模式等发生了根本性的转变。2001年7月,国家教育部制订了《全日制义务教育物理课程标准(实验稿)》,在新课程标准中明确提出了课程改革的培养目标应体现时代要求,培养适应时展与变化的人才,要注重能力与素质的培养,而不能简单的只是关注知识的掌握与应用,为此,在全国悄然掀起一场课堂教学改革的革命。一种以学生发展为本、以学生为主体的课堂教学应运而生,有探究教学、愉快教学、三边教学等,这些教学方法从某个角度改变了传统教学,但如何结合教师、学生、内容三者的特点,设计一种开放型的课堂教学模式一直在不断探索着。
针对初中学生的特点和物理是一门新学科的实际,从一开始应积极激发学生学习物理科学的兴趣,学习掌握初步的物理知识和物理实验技能,了解科学的研究方法,逐步跨入物理学科的殿堂。而物理实验恰好能使上述几方面得到体现,有利于学生形成对物理学科的兴趣及科学的认识惯性,从而能更高、更深层次达到提高学生综合素质的教育教学要求。
实验是理论与实践的衔接点,是学生理解现象掌握物理知识的必要途径,进而培养多方面的能力。通过实验,让学生认识到实验在科学研究中的实际意义,丰富活跃学生的物理思想,并怀着对科学的新奇、兴趣去探求知识,充分发挥个性,求异求真,自行探求和应用知识动手试验,对物理概念和物理规律进行验证、消化、理解,达到“知其然又知其所以然”的目的。这样,既培养了学生的观察能力、知识迁移应用能力、动手操作能力,又促进合作能力与创新能力的培养。
在2011年版《初中物理新课程标准》中,科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一。将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
学生在科学探究活动中,通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学的思想和精神。
科学探究的形式是多种多样的,其要素有:提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作。在学生的科学探究中,其探究过程可以涉及所有的要素,也可以只涉及部分要素。科学探究渗透在教材和教学过程的不同部分。
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【关键词】初中物理;科学方法;过程;对策
初中物理新课程改革标准明确要求:教师在教学中,应当重视初中物理教学的基础性和启蒙性,结合“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观”的三维教学目标,促进学生能力和素质的全面提升。而对于物理学科的教学而言,培养学生的科学素养显得格外重要,这也是“核心素养”理念指导之下对物理教师教学的基本要求。那么,在教学的过程中,教师如何渗透科学方法呢?笔者认为:科学方法的渗透,要求教师彻底改变传统灌输式的教学模式,重视学生在学习过程中的主体性,变被动学习为主动学习,促进学生探究能力和实践能力的提升。但是,传统的初中物理教学模式,注重知识的灌输和传授成为教师教学的主要模式,忽视学生技能和能力的培养,使得学生在物理学习的过程中,难以用理论知识指导实践,从而严重影响了初中物理教学效率的提升。基于此,笔者结合自身的初中物理教学实践经验,阐述在新课改下初中物理教学中科学方法的渗透对策。
一、初中物理教学中科学方法的渗透过程
初中物理的相关教材是根据新课标的要求和标准编写的,而贯穿初中物理学科的是相关的物理知识体系和框架,教材主要就是把相关的知识点和逻辑内容加以联系,而针对物理知识内部的科学知识和方法表达的相对来说比较隐蔽。虽然教材表达的不多,但是相关的科学方法仍然是贯穿物理知识的重点内容,但是考虑到初中阶段学生的接受能力,关于物理科学方法的相关内容在平时的教学过程中教师并没有做明确的要求,只是让学生在学习过程中逐渐地掌握和领悟。比如说初中物理教材中的一些物理模型,在教学过程中仅仅是把复杂事物进行简化后表达出一定的物理知识让学生们去学习,所以说初中物理教学中的很多都是经过处理的知识和知识点。久而久之导致学生对初中物理知识的科学方法了解的比较少,教师也是通过过滤以后才逐渐地渗透给学生,即使是学习相关的科学方法,也是比较简单的。比如控制变量法和定义法等,都是教材中比较常见的方法。所以在今后的教学过程中教师应该积极主动地把与物理相关的科学方法渗透给学生,这并不代表学生要被动地接受教师的教学,而是要通过比较灵活的学习方法让学生自己发现和主动学习,比如说就可以通过初中物理探究教学法给学生渗透相关的科学方法。
所以在实际的初中物理探究教学过程中可以把科学方法的教学过程分为三种,首先要让学生自己感受到科学方法在物理学习中的重要意义,要有个大致的了解,并不是要熟记每个方法的名称和相关内容。其次是要让学生了解不同科学方法的研究过程和理解方法。最后学生要能在教师的指导下,具体地使用相关的科学方法解决一些实际的物理问题。这三个过程是在初中物理探究教学中渗透科学方法教育的核心,所以在今后的教学过程中要严格利用这三个过程进行科学方法的渗透。
二、初中物理教学中科学方法的渗透对策
1.夯实基础知识,渗透科学方法
初中物理的探究教学就是通过学生自主探究完成教学过程,也是新课标所提倡的新型教学模式,通过探究教学可以充分调动学生的积极性和主动性,改变传统教师一味地填鸭式教学。因为是探究教学,所以教学的重点是探究为主,探究是让学生自己发现问题、提出问题,最终解决问题,所以在探究教学环节中要想对涉及到相关的科学方法进行渗透就要利用物理基础知识学习的过程。科学方法是研究物理问题的重要依据,也是让学生理解物理知识的重要途径,通过一定的科学方法让学生对抽象的物理概念和知识进行正确的理解。以下通过具体的例子来说明在初中物理探究教学法中渗透控制变量法。
控制变量法在初中物理中是比较常用的科学方法,在探究物理问题的过程中,当某一物理量受到多个不同物理量的影响的情况下,为了进一步确定不同物理量之间的相互关系的时候,就需要对某些物理量进行一定的控制,让其保持不变。同时可以改变相关的物理量,继而研究物理量与物理量之间相互变化的关系和影响。在初中物理教材中可以通过许多物理基础知识来研究控制变量法。
2.结合物理实验,渗透科学方法
在很多物理知识的教学过程中,教师为了让学生直观清晰地理解物理知识,往往会利用相关的物理模型和物理实验来进行辅助教学。尤其是在进行探究教学的时候,物理实验也是很重要的工具,学生通过自己观察物理实验过程来理解相关的物理知识,在探究教学法中,师生之间还可以就物理实验的过程和结果展开相关的讨论和沟通。所以教师也可以通过物理实验来渗透相关的科学方法,以下通过具体的实例来说明通过物理实验渗透科学方法。
3.分析物理现象,渗透科学方法
物理作为一门实践性和操作性都很强的学科,需要学生用灵活多变的学习方法去学习物理知识。在初中物理的探究教学过程中,物理现象往往是最有说服力的,通过具体的物理现象不仅可以发现物理世界的奇妙,也可以验证学生的猜想。所以完全可以利用物理现象来渗透相关的科学方法。在具体的教学中,教师可以通过平面镜成像的现象,来引导学生分析光的反射和折射,同时渗透关于光传播的相关科学方法。就是通过具体的物理现象,让学生明白其中蕴含的科学原理和科学方法。
总而言之,对于初中物理的教学而言,教师在教学中,科学方法的渗透途径和手段是很多的。因此,在新课程改革背景之下,初中物理教师应当树立与时俱进的教学理念,通过科学方法的渗透,促进初中物理教学的创新,实F良好的物理教学效果。
【参考文献】
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在科学技术成为第一生产力的当今世界,不论是发达国家还是发展中国家,推进教育现代化的普遍举措就是加强和更新基础教育学校的科学课程.各国科学课程改革的共同特点是:科学教育的内容在更新,课程的结构在调整,教学的方式在转变,科学方法教育已经引起高度的关注.
美国提出物理课程改革既要传授科学基础知识,又要培养科学探索精神和科学的价值观,掌握科学方法,具备科学素养;英国提倡物理教育应重视观察、量度、描述、探究、预测、实验和解释等科学过程和方法;日本要求物理课程在重视科学基本概念的同时培养科学的观点和思维方法;法国特别突出强调使学生获得有关科学活动的方法以及与之相对应的素养.各国课程的改革除了强调基础教育必须培养学生科学知识、能力和价值外,最为突出的特点是把科学方法教育作为一个独特的领域融入课程,科学方法教育已经成为世界性教育改革的共同趋向.
我们国家的近代科学教育起源于西方,虽然近百年来我们一直在向西方学习,但科学方法教育的内容陈旧和教学方式方法不当的问题始终没有解决.不但科学方法教育落后已经成为我们科学教育的明显弱势和弊端,而且国民科学素养差(据中国科协的一项调查,我国具有基本科学素质的公民比例不到3%)和科技人才缺乏也是一个基本事实,更为令人担心的是迄今为止,我们仍然缺乏对少年儿童进行科学教育的迫切需要和良好环境.中新网报道,某市场策划公司对某市中学生抽样调查的结果显示, 59.3%的中学生把影视歌星作为自己的偶像,22.2%的中学生选择了体育明星,崇拜科学家的与崇拜卡通明星的一样都占18.5%,与上一代人相比,科学家在青少年心目中的地位下降了许多;《中国青年报》报道,某市少年宫设有文艺类、体育类、外语类和科技类等各种兴趣班,五六年中每年有8000多人上课,参加科技班的学生只有10几个人;近30年来,我国各地修建的公园、庙宇和游乐场处处皆是,但却很少新建科技馆,即使是经济文化比较发达繁荣的大中城市科技馆也很少,科技馆很少有人问津.而据《科技日报》报道,在美国动手型的科技馆就有300多家,每年参观的观众多达1.35亿人次,比观看各种体育比赛的观众总数还要多.就我国科学教育的现状看,加强公民科学方法教育迫在眉睫.
本世纪初,我国颁布了《科学技术普及法》,其中明确地提出了科学普及的内容是“普及科学技术知识、倡导科学方法、传播科学思想、弘扬科学精神”.为了实施科普法,中国科协还制订了全民科学素养行动的“2049计划”.现在实施的《义务教育物理课程标准》也把科学方法教育列为物理课程改革的三维目标之一,《义务教育物理课程标准》还就科学方法教育的要求作了十分清晰准确的论述:“让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养其探索精神、实践能力以及创新意识”;“义务教育阶段物理课程的总目标是提高学生的科学素养,让学生学习终身发展必需的物理基础知识和方法,养成良好的思维习惯,在分析问题、解决问题或作决定时,能尝试运用科学知识和科学研究方法”;“学习物理学家在科学探索中的研究方法,并能在解决问题中尝试应用科学研究方法”.在义务教育物理课程中强调科学方法教育,旨在加强对学生科学方法的教育,提高学生的科学素养.
2概念的界定及其教育目标
纵观物理学研究和发展,其成果主要表现在如下三个方面:科学理论成果、技术方法成果、思想方法成果.相应的物理学主要有三个社会功能:认识世界功能、改变世界功能和科学育人功能.19世纪以前,人们只发现了物理学在认识世界方面的功能.19世纪后,人们开始逐渐认识到物理学具有改变世界的功能,这是因为物理学推动了两次工业革命.20世纪以来,人类社会发生了电子技术、核能技术、半导体技术、激光技术、信息技术、生物技术、纳米技术等一系列重大革命.而其中每一项重大科技革命都是现代物理学的理论和方法的应用.现在人们普遍认识到,物理学在培养科学素养和方法方面具有强大功能,是其他学科不可替代的.
物理科学方法就是研究物理现象、描述物理现象、建立物理概念、实施物理实验、总结物理规律、检验物理规律时所用的各种手段与方法.中学物理中涉及到的科学方法有很多,概括起来可分为三类,即物理方法、逻辑方法、非逻辑方法.物理方法包括:观察法、实验法、模型法、理想化法、等效法、“问题――猜想――实验――理论”科学探究法等.逻辑方法包括:比较、分类、类比、分析、综合、抽象、概括、归纳、演绎等方法.非逻辑方法的理性思维如直觉、想象的研究方法.在物理课堂教学中实施物理科学方法教育,就是让学生在观察物理现象、形成物理概念、掌握物理规律、进行物理实验的过程中能够再认识或回忆起科学方法名称或其应用实例.学生能够说明学过的物理科学方法的基本含义,以及应用这种方法的基本步骤.学生能够根据提供的新情景,运用所学的物理科学方法进行分析与研究后得出结论,或者运用所学的物理科学方法解决问题,从而达到培养学生思维能力和科学素养的目的.
3实施科学方法教育的原则和策略
3.1挖掘教材中蕴含的科学方法,实现科学内容和科学方法教育的无缝链接
毫无疑问,物理现象的观察、物理概念的形成、物理规律的得出,是构成物理教材的主体,而科学内容和科学方法又是十分紧密的联系在一起的,科学方法常隐含在物理学知识点的建立、扩展与引申中,知识点以及知识点之间的链接处一定存在方法论的因素.从这个意义上说,科学内容应该包含科学方法,但由于科学方法教育还处在启蒙阶段,教材对科学方法的表述还没有显性化,所以把科学方法单独从科学内容中抽列出来,分析教材中的方法论因素,以物理学史资料为线索,对比物理学发展中的研究方法,分析、挖掘教材中是用什么方法描述物理现象、研究物理现象的,研究如何建立物理概念,探讨、总结并检验物理规律.这对我们实施科学方法教育具有很大的积极意义,也是进行科学方法教育的第一要务,只有梳理挖掘出教材中的科学方法,科学方法教育才有针对性.充分挖掘出教材中蕴含的科学方法,结合科学内容的学习、实施科学方法教育是最基本的也是最行之有效的方法策略.
例如,进行“速度”教学时,教材虽然没有明确提出“比值定义法”.但速度的陈述“物体运动的路程和通过这段路程所用时间的比值”却隐含了“比值定义法”.教学时,应该在认识描叙物体运动快慢的两种方法(相同时间比较路程或相同路程比较时间)后,不失时机地提出“比值定义法”,这样学生理解科学方法就贴切顺畅,如果脱离教材而空谈方法,为方法教育而进行方法教育就会成为“无源之水”.
3.2在科学探究中强化科学方法教育
科学探究既是学生的学习目标,又是重要的学习方式.更是进行科学方法教育的重要途径.《义务教育物理课程标准》将科学探究列入“内容标准”,把科学探究和科学内容放在同等地位,旨在让学生经历与科学工作者进行相似的探究过程,主动获取物理知识与技能,领悟科学探究方法,发展科学探究能力,体验科学探究的乐趣,培养实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神. 科学探究的形式是多种多样的,其7个要素为:提出问题、猜想与假设、设计实验与制订计划、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、表达与交流.科学探究的这些要素涵盖了众多的逻辑和非逻辑的科学方法,进行科学探究的过程,就是实施科学方法教育的过程.科学探究“是一个更加难以捉摸和费心、费力的过程,而不是一个质朴的概念,需做大量细致的观察,然后进行整理,它比课标中作为‘科学的方法’所介绍的教条性的要素灵活得多;它不仅仅是‘做做实验’,不仅限于实验室,在科学探索中实施科学方法教育比许多人能认识到的要多得多”.科学方法教育必须突出科学探究,强调做中学,让学生亲自操作实验、动手动脑,主动参与学习,体验和感悟科学探究的过程和方法,实现学习方式的转变,逐步养成敢于质疑、善于交流,乐于合作,勇于实践的科学习惯和态度.
例如,进行“牛顿第一定律”教学时,教材介绍了亚里士多德的观点,介绍了伽利略的理想实验和理想实验的思维方法,教师应放手让学生自主探究,领略它的思维和方法,使学生对研究物理学的“实验事实――提出假说――实验检验”这一基本方法有初步的了解,通过分析、概括、推理,使学生逐步认识到:物理学的发展是以观察、实验为基础,提出假说,经过科学抽象,运用数学工具,概括总结出规律,形成理论,再经过实验的检验,循环往复,使之不断丰富、深入和完善.
3.3隐性教育与显性教育相结合的原则
针对初中学生的年龄特点、认知水平和科学内容中蕴含的科学方法的不同,在确定物理方法教学目标时,必须考虑学生的实际水平.初中生刚学习物理,一般只要知道物理知识和物理方法之间的简单对应关系,将知识和方法联系起来,将物理方法穿插到物理知识中,潜移默化地实施科学方法,对于科学方法教育起步阶段是一个不错的策略,切不可片面地追求物理方法教育,把各种科学思维方法传授给学生.但是强调让学生在学习的过程中受到科学方法潜移默化的熏陶,绝不是否定科学方法的显性化处理.根据学生的可接收程度,明确地提出科学方法,显性教育与隐性教育相结合,也是我们必须重视的一个教学策略.
例如,讲“摩擦力”一节时用到控制变量的思想方法.控制变量的思想方法在后续的科学内容的学习时要经常用到.这里教师完全可以明确提出控制变量的方法,并详细介绍控制变量思想方法的含义,为学生的后续学习提供必要的方法支撑.
3.4重视评价导向功能,引领科学方法教育
由于众所周知的原因,考试在现行评价制度上还将长期存在,其“指挥棒”的作用对教育教学的引领作用还是巨大的.从近几年各地的实践经验看,加强考试命题改革,注重科学方法的考查,无疑是推进科学方法教育最为有力的手段.但科学方法的命题要“软着陆”,要积极稳妥,循序渐进,不能急于求成.
例1一个瓶子里有不多的水,乌鸦喝不到水.聪明的乌鸦就衔了很多的小石子填到瓶子里,水面上升了,乌鸦喝到了水.请你想一想,在你学习过的物理演示实验和学生实验里,实验的操作过程中运用了类似于乌鸦喝水的方法?
此题是一道填空题,试题的本意是考查“等效转化”,但试题本身对“等效转化”却没有涉及,但很好了完成了“等效转化”的考查.
改革是时代赋予我们的责任,但改革不能像睡觉翻身一样简单,一会向上,一会向下,大起大落.试题要体现“稳中求变,变中求新”的原则.“稳”在试题上体现的是:采用教师和学生比较熟悉的经典题型,不过分追求“与众不同”,坚持以传统的题型考查科学方法 .但改革还要坚持一个“变”字,稳是基础,变是策略,要本着“不打棍子,不扣帽子”的原则,大胆尝试积极探索直接考查科学方法的命题思路,试题内容变知识立意为方法能力立意,把考查的重点落实在方法和能力上.
例2“曹冲称象”的故事是大家所熟悉的,故事里蕴含着丰富的物理思想方法,其中就有“等效”的思想方法.在你所学过的物理概念或规律中,运用了这种思想方法?
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关键词:问题导学;乡镇初中物理;教学模式
初中物理教学一直是初中教学的重点,也是一个难点,特别是对来自于乡镇的学生来说,要学好这门完全陌生的课程,显得更有难度。教师如何在乡镇初中物理教学过程中正视乡镇学生水平普遍低于城市学生的现象,以及关注乡镇初中学习物理时遇到的阻碍问题,从而找出更符合乡镇学生的教学方法显得尤为重要。
1.目前乡镇初中生学习物理普遍存在的问题
(1)死记硬背,不会灵活运用原理。乡镇学生普遍比较勤奋,普遍习惯性通过死记硬背去掌握知识。然而物理这门综合课程,在新大纲中更多强调的是学生在理科上综合学习能力的培养,乡镇学生相对缺乏灵活运用原理学习掌握物理知识点和解答物理题的能力。
(2)受 “封闭灌输”型模式教学影响,思维固化。由于“应试教育”的影响,乡镇物理教学模式趋于“封闭灌输”型,侧重于以完成“应试”为任,一味的照本宣科,填塞知识给学生,限制了学生思维发展能力。这样的知识灌输式教育,使学生学习物理的思维固化,思考方式过于局限、单一,容易使学生失去学习物理的兴趣。
(3)实验器材缺乏,乡镇学生实验操作能力弱。乡镇学校普遍缺乏物理教学实验器材,导致很多教师都不重视实验教学,从而造成乡镇学生在实验操作上和推理总结上能力受限。学生若是缺乏基本的实验技能,就不会正确使用实验仪器,也不会正确地推理总结,写出实验报告。这样下去,对学生的实验能力和推理演绎能力的培养有消极的影响。
2.遵循“问题原则”,针对性教学
针对乡镇初中生学习物理普遍存在的问题,很大程度上来说,如何引导学生自主学习物理,激发学生学习物理的激情以及掌握好这门综合课程的能力,是教师需要考虑的。而“问题导学”教学模式正是着眼于如何充分调动学生的学习主动性,如何引导学生获取知识,提升能力,体验到学习的乐趣和成功的快乐。实际上这也是教师用来帮助乡镇学生掌握物理教学内容,通过问题进行学科学习的方法。
3.提倡“问题―方法”导学方式,保持学生学习热情
通过“问题”引入学习物理知识,从中发现学习方法,针对性解决问题。同时在教学过程中,教师应充分挖掘这些生活中的素材,通过以生活中的素材设计问题的方法,提高学生的学习兴趣,而且还可以提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。例如,教授“凸透镜成像”时,可以通过渐进式的提问,启发学生思考,慢慢将物理知识以这样解决问题的形式传递给学生,而非强硬式的知识灌输。教师可以首先提一个问题,“透镜分为几种?”“凸透镜、凹透镜。”再接着问,“凸透镜有什么特点?”接着拿一个凸透镜,放在阳光下,使阳光经透镜聚焦于火柴或一张白纸。通过实验出来总结凹凸镜的特点,接着再慢慢切入凸透镜成像规律讲说。这样有针对性的“问题―方法―推理总结”的导学模式,通过问题,引导学生科学研究物理方法,既可以有效地传递物理知识,又可以保护学生学习物理的热情。
4.鼓励“问题导学”教学,促进学生合作学习
在课程实验教学中,教师更应该推行“问题导学”指导模式,指引学生合作做实验,合作推理总结学习,这样既可以促进学生的合作学习,又可以让学生体验到学习物理的乐趣,还能让学生更加容易地掌握学习的知识点。
5.结论
总之,在教授乡镇初中生物理知识时,教师应该采用鼓励合作学习方式,问题导学方法和启发探究性的方式,树立乡镇初中学生学习物理的兴趣、自信心和培养学生正确的物理思维。“问题导学” 物理教学对初中生物理学习的肯定,保护学生学习物理的稳定情绪有一定作用。教师对“问题导学”教学模式的积极应用,通过鼓励自主探索,能帮助学生顺利地把握物理规律并提高他们解决问题的能力。
参考文献:
[1]陈建华. 初中物理“问题导学”教学初探[J].中学物理,2013(2).