实验导入法在物理课堂教学中的运用
2009-12-02龚介群
龚介群
一节成功的课堂,离不开美妙的新课导人。物理是一门以实验为基础的学科,在教学中以实验导入,可以创设理想的诱发情境,激发学生学习兴趣和愿望,使学生先具有感性认识,能帮助学生树立唯物主义世界观。
1实验导入的过程
验导入的基本结构大体是:创设实验情境——激发思维冲突——明确学习目标——铺设达标阶梯。具体主要有以下几步:
1.1在导入阶段创设实验情境,提供新颖、奇特、惊险、多变的现象,配合教师生动的语言、抑扬顿错的语调及运用其它对比鲜明的教学媒体,能够很好地唤起学生的:无意注意,激发学生的直觉兴趣,但更重要的是,要依靠所创设的实验情境的内容和教师的引导将学生的无意注意转变为有意注意。增强趣味性的途径有两条:一是选择趣味性强的实验:二是巧妙设计实验教学程序,运用语言的艺术魅力,激其情又引其疑。
1.2激发认知冲突,这是保持学生有意注意、激励学习动机最有效的途径。当新奇生动的现象出乎学生的意料之外时,好奇的心理驱使他们积极地思索,但不一定能趋向于教学的目标。也不一定会产生剧烈的认知冲突。需要教师精心地引导和组织,及时地抓住学生闪现出来的认知矛盾,掀起思维冲突的狂澜,使学生产生渴望解决问题,又感到仅用自己现有的知识无法解决问题的心理矛盾。这可以说是决定导入阶段成败最关键的一环,特别是那些学生存在顽固的前科学概念的课题。例如,学生中普遍存在”力是维持物体运动的原因”的观点,它是形成牛顿第一运动定律教学难点的根源。因此在该课题的教学中,应设法让学生的错误观点暴露出来,再加以击破。
1.3明确目的,建立联系,这是导入定向的重要环节。在激起思维冲突以后,应当使学生明确学习的目标和解决问题的途径。
在许多情况下,导入结构并非都是截然分开的四段。而且不同的整体课堂结构,要求有不同的导入结构。在导入阶段,可以有侧重地完成某一、二项任务,而其它的任务放在展开的阶段完成。
2实验导入实例分析
2.1惊奇现象导入法。这是一种相当普遍的实验导入方法。利用学生意想不到的奇特现象,唤起学生的注意,引起学生思考,从而产生强烈的求知欲望而导入新课。
例1:大气压强-覆杯实验导入
将一只玻璃杯灌满水,用一张塑料卡片盖在杯口上,再按住卡片把水杯倒过来。问,当把手移开后,会产生什么现象?松手后学生惊讶不已。从而激发了学生强烈的学习兴趣。
2.2黑箱导入法。所谓“黑箱”是指内部结构和机制不清楚的系统,可以通过输入某种信息,从获得的输出信息中推断该系统的可能结构模式和机制。这种研究方法就称之为”黑箱方法”利用它创造的神秘感可以唤起学生的高度注意和积极思维,同时可以使学生得到科学方法的训练。
例2:能量的转换与守恒-魔筒导入。
这是一只金属圆筒,称之为”魔筒”,我把它沿台面滚出去,看一看会有什么现象发生?演示后学生奇怪,滚出去的圆筒还会滚回来,而且还反复地滚来滚去?原来筒里面有二根橡皮筋中间拴着一个重物(如图)。为什么这样的结构就会产生这种奇特的运动?在运动过程中能量是怎样转换的?学习了下面的课题,这些问题就不难解决。
2.3配合故事导入法。在物理学的发展过程中,充满着许许多多妙趣横生的故事和传说,如果在课堂教学中选用一些故事片断,并做一些模拟演示,就会创设出非常活跃的学习情境。
例3:大气压强-模拟马德堡半球实验导入。
这儿有两个橡皮半球,用力将它们挤压而合在一起,请两个力气大的同学上来,看他们能不能把两个半球拉开?他们费了九牛二虎之力都没有拉开,这是为什么?其实,早在十七世纪的时候,德国马德堡市长、科学家格里克就当众做了一个精彩的实验。他所用的黄铜半球直径约20厘米,抽气以后两边共用了十六匹马才把两个半球拉开。这就是轰动世界的马德堡半球实验。刚才的实验,我可以不费吹灰之力就把它拉开(演示)。谁知道我是怎样把它拉开的?——放气(学生笑了)。为什么抽气以后就拉不开呢?(板画)。球的周围有什么?空气。显然是空气对球施加了压力。这些实验生动地告诉我们,大气存在压强。
2.4解决实际问题和实验竞赛导入法。创设一种解决实际问题的情境或者以双方竞赛来解决某一实际问题的形式导入新课,往往也能产生很好的效果。
例4:简单机械-撬木板导入。
在讲新课以前,请同学们帮我完成一件工作。谁能仅用自己的双手把钉在一起的两块木板扳开?(同学们纷纷举手,争先恐后地要求上台)。(请一个力气大的同学上台,但怎么也扳不开)。看来仅凭我们的气力是难以完成这一工作的。类似这样的工作很多,好在人类可以利用自己的智慧,创造出一定的工具来解决这些难题。
谁能利用一把大的螺丝起子把这两木块分开?(请一位小的女同学上台,轻而易举地把木板撬开了)。这个同学使用的是一种最简单的机械,它有什么特点?为什么能轻而易举地把木板分开?它有哪些应用?这就是下面我们要讨论的内容。
2.5实验复习导人法。利用实验复习,既可以创造一种直观的环境,又可以较好地起到承上启下的作用。
例5:阿基米德原理-复习浮力实验导入。
未浸入时浮力为零,随着浸入的部分变大,浮力也就变大;完全浸没以后,浸入的部分不再改变,浮力的大小也就不变。说明浮力与物体排开水的体积,或者说,与排水量有关。