物理科学论文范文

时间:2023-04-02 15:34:30

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物理科学论文

篇1

微生物学理论课程沿用我院选用沈萍和陈向东主编的《微生物学》第二版教材,该教材共15章内容,用48学时来完成教材的内容显然是不够的,面面俱到,只能是走马观花,会出现泛泛而谈,重点不突出,难点讲不透,学生听不懂的现象。为此,将教材内容整合缩减为12章,重点介绍1~7章基础微生物学的内容。突出微生物的构造和代谢,注重微生物分子生物学内容的介绍,强调微生物研究无菌技术的重要性。在组织教案时注重与先修课程的内容衔接,对先修课程已经介绍的知识,在课堂上不再重复介绍。如在介绍微生物第八章微生物遗传的内容时,遗传学课程已介绍过证明核酸是遗传物质的“三个经典实验”、证明基因突变的非对应性“变量、涂布、影印”三个实验等内容,则以问题的方式和课外自学的方式复习,不在课堂讲授,把有限的学时用在基础部分。

二、探索问题讨论式课堂教学方法,构建微生物学理论教学模式

所谓问题讨论式课堂教学法,是指教师或教师引导学生提出问题,在教师组织和指导下,通过学生独立思考和讨论,探求问题的答案而获得知识的方法。传统的讲授式教学方法,教师主要运用语言方式,系统地向学生传授科学知识,传播思想观念,发展学生的思维能力,发展学生的智力,教学过程几乎是教师满堂灌,学生处于被动学习状态。显然,单一讲授式教学方法不利于创新人才的培养。针对微生物学课程的开设对象他们已先修了大学化学、生物化学、植物生理学、遗传学等课程,对生物科学专业知识有一定积累的特点,教学中,在每章节开篇讲授时,将该章节的教学目的、重难点对学生提示,以问题的方式提出知识点,给学生一定的时间,带着问题浏览教材和在同学间进行交流讨论,并让学生上讲台陈述对所提问题理解、与同学讨论的结果,阐述自己的观点,教师在此基础上对知识点进行点拨,加深学生对知识的理解和掌握,成为学生学习的引导者。

如在介绍第三章微生物细胞的结构与功能和第四章微生物的营养的内容时,根据第三章内容和知识点设计了原核微生物与真核微生物的主要区别,细菌的一般(基本)构造与特殊构造及功能,革兰氏阳性菌和阴性菌的细胞壁构造的异同,细菌细胞壁的结构与革兰氏染色结果等几个问题;根据第四章的内容设计了微生物需要吃什么(微生物的营养要求),微生物有什么嗜好(营养类型),如何给微生物做饭(培养基的配制),微生物是怎样吃东西的(营养物质进入细胞)等问题。让学生带着这些问题浏览教材,左右邻桌相互讨论,最后由学生来陈述问题的结果,教师根据学生们的表述,进行归纳提炼和小结,促进学生对知识点的理解和掌握。通过对问题讨论式课堂教学方法的探索,构建了提出问题———阅读讨论———解决问题———提炼归纳的问题讨论式教学模式。采用问题式讨论教学法,改变课堂教师一言堂讲授式的传统教学方式,促进学生之间和师生之间的互动。以学生能力发展和素养提高为主要目标,得到学生的赞同和积极响应,促使学生由被动学习转化为主动学习,课堂教学效果也明显提高,学生在教学中多次上讲台锻炼,有利于学生早日成才。

三、小结与讨论

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调节教学以和谐教育思想为指导,渗透愉快教育、成功教育和创造教育,以系统论、信息论和控制论为科学依据,使教学系统优化运行、教学信息优化传递、教学过程优化控制。

发挥小实验在物理学科调节教学中的作用,符合调节教学以教师为主导、学生为主体、思维为核心、训练为主线、调节为关键、能力为目标的原则,能有效地提高物理教学质量。

一、充分发挥小实验的作用,降低自学释疑环节中学生遇到问题的难度。

学生在预习和自学过程中常会遇到一些疑难问题,对某些新的物理概念似懂非懂,对某些物理规律将信将疑,有时想不通就会产生畏难情绪,影响自学效果。怎样帮助学生克服困难呢?指导学生做个小实验就是好办法。例如小实验“筷子提米”,学生通过亲自动手实验,确信了摩擦力的存在,认识了摩擦力与压力的关系。小实验可以起到“引导”、“解惑”的推动作用,帮助学生认识和理解物理知识,降低学习难度,通过对实验的制作、研究、讨论、改进和提高,帮助学生逐步掌握一定的学习方法,调动学生的学习积极性和主动性,教学效果会大幅度地提高。

二、充分发挥小实验的作用,更好地发挥学生在训练操作中的主体作用。

训练操作就是要学生把学到的知识转化为能力,操作是检验能力的关键。小实验从开始设计到制作,从演示实验到观察现象,从总结规律到运用理论解决实际问题,都是学生亲身实践,通过耳听、眼观、脑想、语言表述和动手操作练习来完成的。例如在学习导体和绝缘体时,学生用导线将电池(三节)、小灯泡和两个鳄鱼夹组成一个检验物体是否导电的实验组。当鳄鱼夹夹住铅笔芯部分时,小灯泡发光,说明电路连通,碳质导电是导体;当鳄鱼夹夹住铅笔木质部分时,小灯泡不发光,说明干木材不易导电是绝缘体;当用两手各握一个鳄鱼夹时,小灯泡亮了,说明人体导电是导体;当松开一只手时灯泡熄灭,这说明空气不易导电是绝缘体。通过实验,学生认识了导体和绝缘体。知识在训练中巩固,能力在实践中提高,思维在训练操作中也得到发展。

三、充分发挥小实验的作用,在反馈环节中查缺补漏。

调节教学中最重要的环节是反馈矫正。只有在教学中及时接受反馈信息,根据反馈信息调节教学内容、进度,改进教学方法,尽快纠正偏差,才能做到讲课有的放矢,从而提高教学效率、提高教学质量。而学生在学习过程中由于受到来自生活习惯的“前概念”的干扰,受前面所学知识中的“负积累”及知识综合难度和抽象思维能力等多种因素的影响,学习新知识时会有障碍。充分发挥小实验的作用,抓住反馈及时矫正,学生便容易接受。如为了帮助学生区分熔化和溶解两个概念,我便让一个同学亲自动手做两个小实验,其他同学当参谋。实验一是把一勺白糖放入盛水的试管中,观察白糖有什么变化?思考试管里有几种物质组成?实验二是把一勺海波放入空试管中,用酒精灯均匀加热,观察海波有什么变化?试管里有几种物质组成?然后引导学生比较两个实验有什么区别,再用熔化概念去对照分析哪种属于熔化现象,最后让学生讨论。可见,借助小实验可以形象、具体、直观地说明问题,使学生能够尽快弥补知识和技能上的欠缺。

四、充分发挥小实验的作用,使学生在延伸迁移环节中举一反三,触类旁通。

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(一)课前关注学情

备好课,是提高物理课堂教学效率的基础我这里所说的课前备课,不仅是指传统意义上教师对所讲授内容的准备,还包括对学生学情的了解和准备。我们知道,不同的学生和班级,对所学相同内容的接受和理解情况是有差别的。因此,就某一节课的准备而言,教师除了扎实准备所讲授的内容以外,一定要充分考虑到所带班级学生的学情,根据学情,或是采用讲授法,或是采用讨论法,还是采用实验法,要因班而异,因情(学情)而定。如我所带的三个班级中,其中有一个班是重点班,学生的理解和接受能力要明显好于其他两个班。为此,在讲授同样的内容时,我总是准备两套教学方案,一套较容易一些,另一套就有一定的深度。这样既照顾到了普通班学生的学习程度,同时也满足了重点班学生的“胃口”。如讲授“电路”一节时,对普通班的学生,我让他们掌握电路的基本知识和如何画常用的电路图等知识后,就进入练习阶段,让他们举一反三,巩固好基本知识。而对于重点班的学生,我没有进行讲解,而是让他们自己上网查阅资料,动手准备,再让学生分组总结、归纳,通过自己的实践去搞清楚这部分内容。

(二)课中努力将物理知识与日常生活相联系

是提高物理课堂教学效率的法宝众所周知,物理学科是一门与我们的生活实际联系很紧密的一门学科。因此,若我们在平时的课堂教学中努力将所讲授的物理知识与学生的日常生活联系起来,就会很好地激发学生学习物理知识的好奇心,进而促使学生进一步探究物理现象与内在规律之间的联系,积极思考其中的奇妙之处,大大提高学习物理的兴趣和效率。如在讲授“惯性”知识时,我故意迟到了一分钟,跑步进入教室,有意地将讲桌碰了一下,以此来引出“惯性”的概念及有关生活中惯性现象。之后,我让学生列举他们生活中观察到的与惯性有关的现象,并分析哪些惯性现象是应该加以利用的,哪些惯性现象是应该加以避免的。

(三)课后帮助学生构建物理知识网络

使概念系统化,是提高物理课堂教学效率的保证物理知识和数学知识一样,具有较强的系统性和逻辑性,所以在学生学习了一定时间后,教师要及时引导和帮助学生对相关的知识进行一番梳理,使之能在学生头脑中形成一定的知识网络。将一些相互有关联的物理概念系统化,就会使学生对以前所学内容进行再反思、再总结、再调高。这样,无疑会使学生所学物理知识形成体系,不仅使学生扎实掌握了所学内容,也在无形中提高了课堂的教学效率。总之,只要我们在平时的物理教学中重视了课前、课中、课后的全过程的教学和学习方法,那么,提高初中物理课堂教学效率就不会成为一句空话。

二、激发学生兴趣

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课堂不再是老师一个人的舞台。教学中,教师应充分发挥学生在学习中的主体地位,教师只是引导学生进行学习,对于具体问题应当引导学生进行分析思考,答案由学生给出。应当充分肯定学生的想法,对于正确合理的部分给予赞赏和鼓励,同时也需指出不合理的或需要改进的地方。通过启发式教学使得学生在学习上由被动变主动,学生的思维能力得以训练、培养和提高。学生学会如何进行自主学习,培养了学生继续学习和终身学习的态度、习惯与技能。这种素质是现代社会对学习者的要求,这种素质将使学习者终身受益。

二、教学应理论与实践结合

物理所涉及的知识源于实践,它重视对于实践的指导,根据这一特色,在教学过程中,应努力结合物理的基本原理,向科学技术应用延拓,努力培养学生的科学意识。例如,讲磁介质分类时,可以提及具有完全抗磁体性的超导体,介绍超导体特殊性质,特别是超导体无损耗对于现代工业的意义,同时超导要求的低温条件又制约了超导的应用,如何提高超导温度,实现室温下超导是科学家目前遇到的难题,需要进一步去探索研究。在讲授气体分子动理论时,可介绍地球温室效应的形成及危害,从而努力发挥现代科学的潜力,走一条绿色环保的高技术发展道路。

讲波动光学时介绍一些三维影像知识,以及全息照相基本原理,可以凸显物理的实用性,物理的学习不仅可以认识世界,也可以改造世界。实践证明,这些做法使学生认识到物理课程的重要性,懂得如何使用物理知识解决具体问题,激发了学生学习的动机,从而提高学生学习物理的兴趣。

三、教学应培养学生创造性思维

教学过程中应当鼓励学生的怀疑和批判精神,鼓励学生提出标新立异的想法。缺少质疑,人们的认识与思维就报难向前深入发展[3]。从物理发展的历史来看,无不以怀疑和批判为先导。我们知道:如果没有怀疑和批判就不会诞生近代物理的两大基本理论:相对论和量子力学。科学的进步需要不断超越已有的理论,没有怀疑和批判,也就失去了创新的生命力。在教学中,也要注重培养学生想象力,让学生大胆假设,如有一天超光速能够实现了;我们生活在没有摩擦的世界;我们生活的地球失去磁场……会出现一些什么样的情景?这些问题没有标准答案,存在多种可能性,能够培养学生发散思维,学生可以展开想象的翅膀,用一些已有的知识,分析、归纳、总结得到自己的结论,这种思维方式将使学习者终身受益。

四、教学应课内与课外结合

教师应多创设学生间交流机会。经常组织学生参加物理课外活动和竞赛将非常有助于学生发现问题,用集体的智慧创造性地解决问题。学期开始可以让学生自由结合,分组开展各种活动,每周一个主题,可以是对于生活中物理现象的讨论分析,也可以是参观科技馆等。每周每组就活动情况书写书面报告,教师进行指导和评价,鼓励学生用发现的眼光观察世界,用科学的方法认识世界。

五、结语

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1.模型化

物理学科的研究,以自然界物质的结构和最普遍的运动形式为内容。对于那些纷繁复杂事物的研究,首先就需要抓住其主要的特征,而舍去那些次要的因素,形成一种经过抽象概括了的理想化的“典型”,在此基础上去研究“典型”,以发现其中的规律性,建立新的概念。这种以模型概括复杂事物的方法,是对复杂事物的合理的简化。而抽象概括和简化的过程,也正是人脑对事物的思维加工过程。模型就是一种概括的反映,就是概念,亦即是一种思维的形式。

把握好物理模型的思维,是学生学习物理的困难所在之一。然而,在中学物理教学中,模型占有重要的地位。物理教学,首先是引导学生步入模型这个思维的大门,适应并掌握这种思维形式,具备掌握物理模型的思维能力。

2.多级性

任何一门学科,其内容都不会是孤立的存在,不可避免地会与其他学科有或多或少的联系。在本学科内,一个物理问题的提出、解决,其后所牵涉到的问题,可能有许多个环节,问题的解决所经历的思维过程,往往需要分作几个过程、阶段或几个方面、几步。须经历分析、综合的相互转换,往复循环,逐级上升。本文谓此特点为物理思维的多级性。

一般说,物理思维的多级性,亦包括了模型的转换。无疑,这种思维的多级性,要求更高的思维能力,这是对于思维能力培养的一次推进。而对于步入新阶段学习的学生来说,是一个新的水平,也是对思维惰性的一个冲击。从开设物理课开始,便须注意不断地引导并培植学生发现新问题、解决新问题的敏锐能力,鼓励学生勤于钻研、深于追究的思维品质。

3.多向性

许多物理问题的解决,并不只有一种办法。同一个问题,从不同的方面出发,用不同的方法,都可以得到同一个结果。

还有一些问题则不同,并不只有一个结果存在,需要作全面的分析。而解决这类问题所需要的思维过程,须是开放性的。即依据一定的知识或事实,灵活而全面地寻求对问题的各种可能的答案。这种特点,被称作发散思维或求异思维。

求异、发散是思维的灵活性、广阔性的体现,要求个体具有能从常规、呆板或带有偏见的思维方式中解脱出来,把思维从曾经历过的路上转移开来,以探求新的解决办法,又能从不同的角度、方向、方面去思考问题,用多种方法去解决问题。

而且,在思考中能灵活地进行分析和综合的转换,全面地把握问题,细心地权衡哪些思维是有利的,哪些思维是正确的。

4.表述的多样性

物理问题的表达方式也是多种多样的。例如表述物理规律,可以用文字叙述,也可以用公式表示,还可以借助于画图像。有些问题还可以用各种图示。概念的表述,亦有类似的方式。每一种表述,都是一种语言,同样是一种思维。

这种表述的多样性,在解决问题的过程中,要求首先对思维的方法要加以选择、优化。选择和优化是对思维的批判性品质的表现,也是思维灵活性品质的表现。物理教学,就需培养学生选择表述方式的意识,学会并掌握物理语言,准确地运用适当的语言思考、论述物理问题的习惯和能力。

5.思维的转换

思维的转换是物理思维的又一个特点。它要求个体及时地更换自己的思维方向,转换思维的方式,改变语言表达方式,以更简捷、有效的方式进行分析、综合。研究对象的转换、物理模型的转换、物理模型和数学模型的转换等是常见的。

思维的转换,既是物理思维的特点,也是学生学习物理甚觉困难的又一所在。

思维的转换,是思维的灵活性品质的体现,在物理教学中,需要有意识地培植这种品质。

6.假设与验证

为着解决某一问题的思维,所必须经历的步骤,一般说有如下四步,即发现问题、认清问题、提出假设、验证假设得出结论。而其中的假设与验证是思维过程的中心环节或关键环节。在解决有多种可能的问题时,结论与假设有关的,必须加以验证。验证假设的思维是人的认识深化的过程。验证的方法,可以是间接的方法,即推理的方法,也可以是直接的检查,即知觉的方法。但无论以怎样的方法来作验证,都直接地培养了学生思维的广阔性和深刻性。

7.等效思维

等效方法的运用,是物理思维的又一个特点。所谓等效,即效果相同。例如矢量的合成分解、等效电路等属之,都是简化复杂问题的方法。把复杂的对象等效作一个模型,以便能够应用已有的知识去处理。这种等效处理的方法本身,就是一种思维。

8.实践性

物理知识的另一个特点是它与实践的紧密联系。许多知识是实践观察的总结。

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1.导课多媒体资源选取:有利于创设问题情境,激发学生质疑

根据物理学科特点,物理知识源于生活,而又运用服务于生产生活。而物理学科新课程理念着重培养学生的探究精神,是从质疑起始的。所以在导课中可以运用图片、动画、音乐与视频等形式,创设问题情境。从相关知识的生活现象、物理故事、物理实验等入手搜集选取材料,激发学生质疑。例如:《声音的特性》一课可以搜集《春江花月夜》纯音频作为导课素材,在《流体压强与流速的关系》这一课中,可以搜集有关龙卷风的视频作为导课素材等。

2.自学合作释疑环节多媒体资源选取:有利于学生完成教师预设的自学指导问题,帮助学生释疑

在“四环节循环”教学模式中,合作释疑环节由教师针对本节教学目标预设每循环学习指导问题,编制学案;学生根据课本文本素材、实验、多媒体等学习资源自主、合作解决问题。因此本环节的多媒体的资源选取应是针对问题的文本、图片、视频等学习资源,并且是课本文本学习资源、演示实验或分组实验学习资源的补充,不能以现代教育技术的仿真实验代替教师的演示实验及学生的实际操作,应有利于突破重难点。如在《变阻器》一课可以搜集变阻器的构造和动态连接的动画资源等。3.展示评价环节的多媒体资源选取:有利于教师对知识点汇总的展示。学生对合作释疑环节的问题处理结果的展示,教师在评价环节应做精当的点评并对该环节的知识点进行汇总。此时资源的选取根据需要针对知识点内容,可以是文本、知识脉络图等。

二、定位在“辅助”:现代教育技术在物理“四环节循环”课堂的立足点是“辅助”,教师运用时应该适时适度

教学目标是教学活动的出发点和最终归宿,所以选取多媒体素材的整合应以“辅助”教学为立足点。调研发现,部分物理教师制作的多媒体课件只是在形式上符合“四环节循环教学模式”,课件结构非常完整,操作性强,但教师使用后教学效果不好。原因是教师在课堂中没有充分发挥主导作用,过于依赖现代教育技术,不能展现教师的主观能动课堂设计,“隶属”于课件,课件的“辅助”变成“统领”,自始至终处于被动状态,这就谈不上以学生为主体进行教学。如把四个环节内容制作进课件,按顺序演示,教学中并没引导学生进行四个环节的学习活动;又如自学质疑环节不能充分运用现代教育技术资源创造问题环境;还有把自学指导的学案内容放入课件,分页播放时一带而过,学生无法记录自学需要解决的问题等。多媒体课件的结构可以做得比较松散,只提供导课资源、学习资源、知识点展示或课堂训练题,创设学习情境。内容比较多的自学指导的学案可以选取纸质媒介,如课堂练习册、印制学案等,不应制作入课件,因为不方便学生记录。课件内在的结构联系并不重要,这样的课件可能看起来没有成型,但教学是动态的过程,教学效果的好坏是以能否有效达到时教学目标为尺度衡量的,在使用时,把握住“度”,要给学生看、听、想、做留足发挥的空间,充分突出学生的主体地位,最终实现多媒体技术与物理教学的有效整合。

三、综合运用现代教育技术手段,打造四环节循环教学高效物理课堂

在现代教育技术手段中,除了应用多媒体课件外,还可以运用实物展台辅助教学。例如:

(1)不方便观察现象的演示实验,老师可以在展台上进行实验;

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科学探究是一种系统的调查研究活动,其特点是采用有秩序的和可重复的过程;简化调查研究对象的规模和形式;运用逻辑框架作解释和预测。其目的在于发现并描述物体和事物之间的关系。探究的操作活动包括观察、提问、实验、比较、推理、概括、表达、运用及其它活动。科学探究在本质上是用来解决自然领域或科学问题的一种思维方式,它追求知识的确凿性。科学探究要素包括:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作,共七个方面。而科学探究能力就是指这七个方面的能力。如进行实验与收集数据能力就是指能通过观察和实验收集数据;能通过公共信息资源收集资料;尝试评估有关信息的科学性;会阅读简单仪器的说明书,能按书面说明操作;会使用简单的实验仪器,能正确记录实验数据;具有安全操作的意识;认识进行实验和收集数据对科学探究重要性。初中物理学科的科学探究能力也包括以上七个方面。在初中物理教学活动中,应当重视学生的兴趣培养,从而激发学生科学探究的欲望,从而培养学生科学探究的能力。

2、在初中物理教学中培养学生科学探究的能力的意义

在初中物理教学的不断改革中,对学生的科学探究及实验能力提出更高要求,教师要帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力,使其逐步形成科学的精神和态度。所以注重培养学生的科学探究能力,是当前初中物理教学改革中的核心问题。在初中物理教学中培养学生科学探究的能力的意义主要在于将探究方法引入课堂,这样可以使学生通过科学的探究过程,理解科学思想观念,体验科学探究乐趣,学习物理知识与技能,在物理科学的世界中充分发挥自己的想象力。这个过称是一个重过程、重收集数据,而非计算的能力培养的过程。

3、在初中物理教学中培养学生科学探究的能力

目前在初中物理教学中培养学生科学探究能力的过程中存在着许多问题。如在培养学生科学探究能力的过程中,教师会提出一些问题引导学生进行探究,学生本身也会提出很多问题。这种课堂教学环境给学生较大的自由发挥空间,可以激发学生探究的欲望,调动学生学习的主动性和积极性,但同时会出现以下问题:有的教师因回答学生提出的很多问题,导致被学生“牵着走”,不知如何将学生的讨论引向探究活动的核心;有的教师面对学生提出的问题,不知所措,从而采用置之不理的态度;有的教师对在学生探究活动中出现的问题,不懂得如何通过对这些问题的深入讨论来逐步发展学生对科学问题的理解。这些问题的存在,严重影响来对学生科学探究能力的培养。那么在初中物理教学中如何培养学生科学探究能力。本为主要从以下四个方面对在初中物理教学培养学生科学探究能力进行探讨。

3.1转变教育观念和教学模式

随着社会的发展和教育的逐步改革,教育的观念也在发生着变化,要求教师在传授科学知识的同时,着重培养学生的人文精神,要求教师以人为本,呼唤学生的主体意识。因此在具体的教学中应该改变以往只重视对学生的知识传授,要向重视学生能力培养转变,使学生在具体的教学过程中,既掌握了科学知识,又促进了学生的身心发展,有利于学生全面进步。教学是“教”与“学”两个方面。老师和学生是“教”与“学”两个方面的主体,所以他们应该是平等的。教师应该树立新型师生观,教师不能把自己当做绝对的权威,要让学生绝对服从,这样很容易把教师和学生对立起来,不利课堂教学的开展,更不利于培养学生的科学探究能力。教师应该是学生学习的引导者和合作者。在具体的课堂教学中,教师要善于正确地引导学生进行学习,同时要敢于让学生亲自动手,让学生动手、动口、动脑,从而主动积极的去探究、去实践。例如:在学惯性时提出“生活中那些方面存在着惯性原理?”,在学摩擦力时提出“说说你身边存在的摩擦力”,这些开放式的问题,需要学生多体验生活,多观察生活,并能从生活中的一些现象中抽象出一些物理原理。而不是这些问题全部由教师们自己“唱了主角”,而学生则成了“观众”。所以传统的教学模式必须转变,这样才能真正使学生发挥自己的想象,培养出学生的想象力和探究能力。

3.2培养学生的兴趣

兴趣表现为人们对某件事物、某项活动的选择性态度和积极的情绪反应,是对事物喜好或关切的情绪,它可以使人集中注意,产生愉快紧张的心理状态,有利于提高工作的质量和效果。所以在初中物理教学中培养学生科学探究的能力就必须要培养学生的兴趣。

3.2.1培养学生的兴趣要注意理论知识与现实生活相结合

物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学,是一门情感丰富、极具个性、易于激发人们想象力和探究能力的,以实验为基础的自然科学,它与人们的生产生活紧密相连。但传统的教学注重物理知识点的学习和解题技巧的学习,而缺乏对物理过程和各种物理创新意识的培养和对科学的热爱。这样的教学方法是物理学显得呆板和枯燥,严重影响了学生学习的积极性。所以教师要根据学生的特点,利用身边的物理现象、实验等方法来刺激学生求知欲和学习兴趣,将课本中理论抽象的知识、问题还原为鲜活的现实生活问题,以激发学生的兴趣,从而培养学生科学探究的能力。在“凸透镜成像”这一节中,可以要求每位学生弄一个凸透镜,动手找出成像规律,并自制望远镜;上“声音的产生与传播”时,可以事先安排学生带一些常见乐器,让学生观察乐器发声时出现的现象,让学生亲身体验发声的变化;在摩擦力学习中,让学生通过骑自行车自己体会摩擦力的存在和方向。让学生亲自到日常生活中探索和实践,唤醒学生求知欲望,激发他们的学习兴趣。

3.2.2培养学生的兴趣要注意多媒体教学的应用

多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。多媒体信息表现形式多样,对于抽象的概念、原理用文字描述,也可以用动画模拟现实过程,从而增强了学生的感性认识,使教学过程更加生动、形象,教学内容更加丰富多彩,有利于激发学生的学习兴趣,增强教学内容的表现形式。如在讲重力时,利用多媒体教学形象生动的演示跳伞员在空中降落,苹果从树上落下等自然想象,来激起学生的兴趣。

3.2.3培养学生的兴趣要注意要让学生体会到成功

成功是一种巨大的情感力量,是一种积极的感觉,它是每个人达到自己理想之后一种自信的状态和一种满足的感觉。它能使学生产好好学习的愿望。所以让学生体会到成功,也是培养学生的兴趣的一种方法。在初中物理课程教学过程中应该对学生多肯定、多鼓励、多表扬。当学生正确回答出问题时,教师给予表扬;当学生不敢发言时,教师应给予鼓励;当学生出现错误时,教师应委婉指出错误,并肯定其成绩。

3.3在提问中培养学生科学探究的能力

3.3.1从自然现象中提问

物理现象大量存在于自然中,引导学生对自然现象进行观察,从自然现象中提问,引导学生思考现象产生的原因,从而培养学生科学探究的能力。如在学习比热容时,可以先讲述自然现象:夏天小刘和小董到海滩去玩,白天他们光脚走在沙滩上,觉得烫脚,所以他们到海里游泳,觉得海水很凉;而到晚上他们发现沙滩变凉了而海水却很暖和。根据这一现象学生提出:为什么白天海水温度低而沙子温度高?晚上海水温度高而沙子温度低?针对学生提出的问题,教师加以引导,指出白天变热是吸热引起的,晚上变凉是放热引起的。这时学生又提出:白天都是在吸热,为什么沙子的温度比海水的温度高?晚上都是在放热,为什么沙子温度比海水温度低?从而引出比热容。这样步步引导学生在一个个连续问题中进行科学探究。

3.3.2从生活实践中提问

物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学,是一门情感丰富、极具个性、易于激发人们想象力和探究能力的,以实验为基础的自然科学,它与人们的生活实践紧密相连。从生活实践中提问可以促使学生在实践中自觉地把学到的物理知识与亲身体验到的事物有机的联系在一起。如为什么赛跑中裁判不以听到枪声计时?为什么百米运动员到终点不能立即停下来?等。从生活实践中提问,让学生观察生活,探究生活实践中蕴藏的物理道理,从而提高科学探究的能力。

3.3.3从物理实验中提问

物理实验中隐含着许多实验现象可以提出的问题,教师可以借助于现象明显的实验进行引导。如在研究导体产生的热量跟什么因素有关时,学生提出:电流越大产生热量越多。这时教师选择电炉子做实验,学生已经知道电炉丝的电阻比导线大,通过试验学生观察到连接的导线却不怎么发热,而电炉丝热得发红。从而学生提出:电阻越大,产生的热量越多。在教学过程中教师要善于调动学生的积极性,培养学生的提问积极性,提高学生发现问题和提出问题的能力。同时在面对学生提出的问题,教师要加以合理的引导,使其一步步深入到问题的核心和本质。

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物理课程教材在“观察与思考”“实验探究”“交流与讨论”等栏目中,安排了许多的演示实验、分组实验、探究实验。演示实验的作用是创设问题情境,展现物理现象,引导学生经历知识生成的过程,建立物理概念,理解物理概念的本质意义。探究实验的价值在于再现科学探索的过程,引领学生经过实验验证,发现物理规律,认识物理概念之间的内在联系,理解物理现象必然发生、发展、变化的条件和规律,为形成较完善的物理知识体系做好铺垫。

二、物理思想方法资源

初中物理课程中蕴含着丰富的思想方法,它们是连接物理现象、概念和物理规律之间的方法和纽带,学生只有掌握了物理思想方法,才能顺利地理解物理规律。例如,在用物理规律解决实际问题时,需要对问题进行简化,忽略次要因素,突出主要矛盾。用这种方法将实际问题进行简化,得到一系列的物理模型,称为建立模型法。教材中的典型模型有:液片模型、光线模型、磁感线模型、力的示意图或力的图示模型、电路图模型、杠杆模型、研究液体内部压强使用到的液柱模型等,都是解决实际问题的有效方法。

三、科学精神教育资源

科学精神是指在求知过程中表现出的求真务实、尚善爱美、敢于质疑、勇于创新的个性品质。教材中的科学精神教育资源蕴含在物理实验、物理学史料、科学家的故事中。

1.实验探究中的科学精神教育资源

实验探究既是学习物理课程的主要方法,实验探究是培养科学精神的主阵地。如,在实验开始时,设计了各种问题情境,使学生发现与已有经验和知识的矛盾冲突,使学生产生怀疑,进而提出自己的观点,培养学生的质疑与批判精神。提出假说后,引导学生动手动脑,设计实验,验证各种假设,培养学生的创新意识,受到科学实证精神的熏陶。在实验过程中,教育学生爱惜实验器材和实验装置,掌握正确的使用方法、规范的操作程序、准确的读数方法、科学的观察方法等,培养学生认真严谨的科学态度。在收集信息和记录数据时,要求学生如实观察、测量、记录,不能更改、编造现象,不能拼凑数据,一切活动行为都要实事求是,培养学生求真务实、一丝不苟的探索态度。

2.物理学史中的科学精神教育资源

在科学发展的历程中,出现过许多激烈的辩论,甚至残酷的斗争,也有许多感人至深的故事。例如,关于力和运动的关系,古希腊哲学家亚里士多德提出“力是维持运动的原因”的观点,在很长时期占据统治地位。后来亚里士多德的学生伽利略采用试验的方法,经过科学的分析、推理,得出“力是改变物体运动状态的原因”,驳斥了亚里士多德的错误观点,写下了“我爱我的老师,但我更爱真理”的至理名言。教育学生不要盲从权威,要善于思考、敢于质疑、敢于实践、勇于创新,才能获得真知灼见。

3.科学故事中的教育资源

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关键词:课程改革物理教学探究式初探

引言:新世纪基础教育课程改革的序幕已经拉开,每一位物理教育工作者都面临着新的机遇和挑战,我们应该迎难而上,以培养适合时展要求的人才为己任,积极投身到物理课程改革中去。

正文:

一、探究式教学是一种什么样的教学模式

理论上探究式教学是学生在教师的指导下,类似科学研究的方式去主动获取知识、应用知识、解决问题、形成观点的教学方式。通过个体或群体的学习活动掌握知识、培养科学方法和探究能力,形成探究品格的活动。

科学探究一般包括:提出问题、猜想与假设、指定计划、设计实验和收集证据、分析和论证、评估、交流与合作等七个因素。

二、物理教学中实施探究式教学的重要性和必要性

从物理课程改革的理念上可知,探究式教学已成为课程改革的一大特色。在初中物理教学中如何实施探究式教学,这是作为一名初中物理教师应该探索的重要内容。

三、在实施探究式教学的过程中教师应具备的条件

实际教学中,教师要不断地实现自我发展和自我提高,成为现代研究性教师。对自己的教学行为要不断地反思,经常阅读一些教育理论,更新自己的知识结构,掌握新的教学技能和现代教学手段。

对学生要信任,遇到问题引导他们进行讨论,活跃思维、开发潜能,增强他们的学习乐趣和信心,从而使学生学到获取知识的方法,提高探究未知世界的能力。

四、教材的编写为实施探究式教学提供了有利条件

初中物理作为物理的入门,在编写上为我们提供了有利条件,它强调以探究式教学为主。

五、本着探究式教学的想法,在平时教学中注意了以下问题:

(一)在备课上要从多个角度考虑问题,对于一个问题的提出要积极思考努力探索,通过各种渠道获得准确地信息、完整地知识。除此之外还要考虑学生的知识水平,引导他们沿着探究的思路去解决问题。

(二)在教学中要从学生易接受的事物开始,使他们达到乐于参与的程度。现代初中生的心理水平正处在形式运演初级阶段,他们获取信息的过程常常离不开具体的事物的支持。因为(1)初中物理课堂探究应以学生能习得正确的态度为重要目标。(2)探究之初以实验为中心,探究目标要切近,要与思维起点构成上下位关系,对于探究途中的思维断层应及时补充后续实验或用对话的形式予以调控,不断训练学生由“接受”“反应”向乐于“参与”的心理过渡。

(三)初中的探究式教学还要为高中的探究式教学做准备和衔接。初中阶段可以从学科内较为简单的探究式教学入门,以教师组织学生开展有指导的探究式教学为主,为后续跨学科的高中的探究式教学做准备和衔接,教师应筛选出那些适宜开展探索式教学的内容。

六、探究式教学的结构

创设情景、提出问题、科学猜想讨论设计方案实施方案分析得结论应用反思

下面以“家庭电路中电流过大原因”为例介绍本人在教学中的一些做法:

1.创设情景、提出问题、科学猜想

教师根据教学内容创设情景提出问题,情景创设可从生产、生活等现象入手,提出问题,激发学生的学习主动性,因为探究的动力来自于对问题的好奇、敏感和丰富的联想与假设,来自于不同的观点的撞击和争辩。好的情景创设能使学生自己发现问题或提出问题,可以培养学生发现问题、提出问题的能力。这里的猜想是根据学生已有的知识或生活经验进行的,而不是凭空猜想。但教师也不要追求严密的逻辑性,要鼓励学生的直觉思维,鼓励学生善于发现问题、勇于提出问题。

本节课可以从生活实际出发,以原有的知识为基础,观察家庭电路的连接及工作情况,提出问题:如保险丝断了那会是什么原因呢?学生讨论进行猜想:短路、总功率过大、电源电压过大等,然后让学生说出理由。

2.学生讨论、设计方案

启发、引导学生先从宏观上提出总体思路,设计总体方案,再对每个局部进行微观设计,这样可以使学生的知识活化重组,有机组合形成相互联系的知识结构,只有结构化的知识才能向能力转化。设计方案的过程是培养学生科学思维、提高解决问题的能力的有利时机。教师要充分发挥指导作用,让学生把思维过程暴露出来,适时地加以引导和点拨,也可以站在学生的思维层次上提出问题给学生思维指向,同时要给学生留有思维的空间和时间,千万不能包办代替,注意方案设计不仅仅为解决问题,我们要在设计过程中整合学生的知识,发展学生的能力,培养创新精神。有时方案可能并不完善,可留给学生在具体操作过程中自己去发现、修正、完善。开始时可提示从而降低难度。

如本节课设计方案时,可先提示如下:在设计“短路”造成电流过大的实验中,最好给哪个元件短路?用什么来观察电流过大?应选用那些器材、规格怎样?然后分组讨论,选器材,设计实验电路图如下:

图1图2

对于显示电流的大小,有的学生还坚持用量程大的电流表而不用保险丝,对此,可让学生根据电流表的特性及电路的连接情况分析,排除只用电流表的想法从而确定和统一实验方案。

3.学生操作、实施方案

方案出来后,让学生分组独立地进行实验操作,收集数据进行分析。在实施的过程中可能出现设计的方案不合理或不完善,可引导学生进行讨论和修改,同时要培养学生严谨的科学态度、求实的作风,一丝不苟、客观公正、尊重事实,坚持真理、勇于修正错误的科学修养。下面就是本实验的具体操作过程:

首先让学生讨论归纳步骤,然后让学生按总结的步骤去操作。由于是初次尝试探究法,学生对此还不大熟悉,为了顺利完成实验,可给以下提示:与什么情况相比电流过大?学生再讨论总结出如下步骤:(1)连好如图1电路,检查无误后闭合开关,观察灯泡和保险丝的工作情况。(2)断开开关给灯泡短路,如图2,闭合开关,再观察灯泡和保险丝的工作情况。(3)分析现象并得出结论。步骤归纳后,学生就可以直接去操作。

4.分析讨论、得出结论

教师要进行有效地启发,引发学生思考,组织讨论。渗透科学思想方法,鼓励学生进行创造性思维,勇于发表自己的意见,善于汲取别人的思想。学生实验结束后,教师提示各组之间进行相互交流,借鉴别人的优点,改正自己的错误及补充自己的不足之处,最后由教师统一思想。

如本实验中如何判断保险丝是否断开可讨论:图1现象:灯亮,保险丝无现象。图2现象:灯亮,保险丝瞬间发出亮光。对比两现象得结论:短路可以造成电路中电流过大。对此,有的学生会提出问题:保险丝瞬间发光灯不亮,能确定是保险丝断了吗?学生讨论后要更换保险丝试试,经实验后才能确定保险丝是否断了。实验后确定结论是正确的。

同理,在研究“总功率过大”“电压增大”造成电路中电流过大时也采取了如上探究过程。

5.反思应用

反思探究过程,梳理思维线索,可使学生认识深刻、理性。更重要的是反思总结研究问题的思想和方法,总结探究过程的困惑与喜悦。在应用中巩固探索过程中获得的新知和操作技能,更重要的是获得探究问题的基本方法,提高学生探究问题的能力。如本节课中研究后两因素也可造成电路中电流过大时可让学生反思后在课下自己完成。

七、探究中存在的不足之处

虽然探究式教学在教学领域提倡已久,但在我们农村中学真正实施也还不久。平时我在教中多多少少也进行过探索式教学,但对这种教学方法的实质还并不了解。通过这次深入的探究总算对它有所了解,但还并不完整,还需要不断的努力学习和完善。特别是其中的某些步骤我觉得还不够完美,如在制定计划与设计实验的过程中怎样才做到简练和恰到好处,还有在让学生进行实验操作、实施方案的过程中怎样才能让学生在一定的时间内顺利地完成及学生通过现象能容易得出结论,这三方面是重点也是难点,我觉得这一点需要不断的去摸索和总结。

结论:虽然对探究式教学初次研究,但这对我以后的教学却产生了很大的影响,至少它把我引向了教学的改革之路,使自己勇于改革、敢于探索,也为自己以后的教学指明了方向。感谢那些在我进行教学改革过程中帮助过我的老师们和同学们。

参考文献:

1新课程标准教师读本.武汉:华中师范大学出版社.2002

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数学物理方程课程的教学目的是让学生了解和掌握运用数学方法解决实际问题的过程,从而形成一定的分析问题和解决问题的能力,为进一步深入地学习或者从事实际工作打好基础.该课程涉及高等数学、复变函数、常微分方程和物理等多门课程,特别是常用到高斯公式、格林公式、梯度、方向导数、曲面积分和傅里叶级数等知识,而这些又是高等数学中的难点,因此有必要在讲解新知识前对相关课程的知识进行回顾.如在讲傅里叶积分法前,引导学生复习傅里叶级数,让学生理解收敛定理并熟记函数展开成傅里叶级数的公式.

2精选教学内容

针对数学物理方程课程内容多、课时少和难度大的特点,要求教师在教学过程中,对课程的内容进行精选,把握住教学内容的框架,结合学生的专业特点对教材知识点进行适当取舍及必要的补充.选取经典内容,重点突出分离变量法、积分变换法、行波法和格林函数法等,让学生掌握每种方法所解决的不同类型定解问题.如分离变量法用于求解有界区域内的波动方程、热传导方程和稳定场方程的定解问题;积分变换法适用于无界区域或半无界区域内的定解问题;行波法适用于无界区域内的波动方程定解问题等.同时让学生体会其中的思想,即数学物理方程是将动态的模型转化为数学等式,通过数学知识来解释这个动态过程,让学生掌握每种方法蕴含的数学思想.如分离变量法就可以看成是一种利用叠加原理,将复杂的偏微分方程定解问题的求解转化为一些常微分方程求解,其中渗透着“由难变易”、“由复杂变简单”的转化思想.

3改进教学方法和考核方式

3.1改进教学方法

传统的教学方法使学生感到数学物理方程课程很繁琐,形成了畏难心理,缺乏学习信心,因此有必要对教学方法进行改进,改变以往单一的黑板教学,采取以传统的教学方法为主,以多媒体教学为辅的教学方式.在计算、求解和推导处使用传统的板演,给学生更多思考的空间和时间,让学生思路跟上整个推导,这样学生就可以更好的理解整个推导的过程和解题的思路.对于一些基本概念、定理、公式、内容的小结和背景知识等采用多媒体,这样翻页方便,在需要时可以立刻调用,节约了时间.在讲物理背景时采用多媒体,在课件中适当地穿插图片、动画和声音,以激发学生的兴趣,增强学生对所学内容的理解.定解问题结果的表达式往往很复杂,使学生感到困惑,教师可以将问题的结果用图形或动画表现出来,形象地展现出问题的物理意义,也可以给学生留些作业,让他们利用数学软件Matlab来求解,并将结果形象地展示出来,这样不但调动了学生学习该门课程的热情,而且学生对数学软件Matlab强大的计算和作图功能也产生了浓厚的兴趣.如在建立细弦的振动方程时,将细弦的振动动态过程用多媒体呈现出来,这样看起来更直观形象,便于后面的分析.

3.2改进考核方式