高中物理实验教学之如何提升学生有效学习
2014-09-01蔡连宝
蔡连宝
摘要:近几年来,随着不断深入的新课程改革,物理实验作为物理学基本组成的一部分,很多一线教师、教育学者已经开始意识到高中物理实验教学的重要性。但是,学生对物理实验的学习情况如何?学生是否能够真正的有效学习?为了解决这些问题,作者查阅了大量相关文献,同时结合本人多年从事高中物理教学的实践经验入手,对高中物理实验教学中如何提升学生有效学习的能力进行探索,最终希望能促进学生对于物理实验教学之有效学习提供一定的参考。
关键词:高中物理;实验教学;有效学习
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)11-341-02
一、问题的提出
物理学是一门以实验为前提的科学,物理实验作为物理学的一个重要组成部分,同时也是物理教学课程的重要一部分。所以,物理实验的相关教学方法是物理教学中的基础。如果物理教学中缺乏物理实验,那么物理的概念、规律就不容易被理解,物理课程也会变得枯燥无味,这会严重影响学生学习物理课程的积极性。物理实验具有形象、生动、客观的特点,这让整个物理课程变得生动,无形中增加了学生学习物理的兴趣。另外,通过物理实验学生能够体验到学习的乐趣,学到更多的物理知识,使更多的同学对物理产生兴趣,激发他们进一步学习的欲望。物理课程中的很多理论的概念和规律都是通过客观的现象不断总结和归纳的,物理实验就是认为的制造和重现这些客观的现象,让学生学会自己总结和发现。在物理实验的情境中,有助于学生真正地学懂弄通,这既为学生提供了有效的学习方法,也为教师提供了有效的教学方法。
在高中物理新课标中,专家对物理实验部分的描述是:高中物理实验专题的开设目的是:让学生更加深刻的、透彻的理解物理方法、理论;提升学生的实验能力,同时提高学生利用实验手来进行物理知识探究的能力;培养学生严谨、认真、实事求是的科学精神;开发学生动手的实践能力,增强学生的集体团队意识。因此,在新课程理念下的物理实验的教学要以促进学生的学习能力为主要任务,因为只有完善的课程设计是不够的,只有让学生自己掌握学习方法,才能使他们的能力得到更大的发展。所以,在教学过程中要不断地寻求有效的教学方法,以此来促进学生学习能力的提高和进一步的发展,这是新时期下每个物理教学工作者都应具备的能力。什么样的物理实验教学方法能够更好的促进学生的学习能力?如今的教学方法又存在什么样问题?在查阅了文献以及相关资料以后,笔者发现关于物理课堂教学策略的研究有很多,但是对物理实验教学策略的研究却很少。因此,本文将重点研究、分析物理实验的教学策略。
二、高中物理实验教学中提升学生学习效率的有效方法策略
1、激发学生的实验学习兴趣,培养学生实验探究的能力
教师在教学过程中,第一要做到的就是帮助学生端正学习态度,确保学生能够健康积极的学习。我们都说兴趣是最好的老师,所以,在物理实验的教学过程中一定要做到让学生对物理实验产生浓厚的兴趣。首先,教师要让学生理解物理学的学习要以实验为基础,并且实验是进行知识探索和发现的必经途径。教师要通过实验来证明物理规律。不仅如此,在物理实验中还能发现难以预料的新的规律和现象,这些能够进一步激发学习者的热情。在物理实验的教学过程中,教师要充分利用学生学习兴趣、动力,只有这样学生才能够认识到学习物理学、完成物理实验是具有科学价值的。这样的教学方式分为课前、课中两阶段,课前主要是教师鼓励学生独立完成实验设计。课中要通过教师的教学方式,例如可以进行小组讨论,让学生讨论各组的实验设计,然后教师进行分析和点评,让同学更加深刻地理解实验的目的和通过实验所学习到的知识。
其次,在物理实验的课堂上,如果课堂上的学习气氛非常浓厚,学生的好奇心非常强烈,那么教学过程就会变得更加顺利,教师就能够让学生更快地进入到课程知识的学习中。教师的教学要以学生为根本,教师要利用实验中学生的讨论和学生的实验设计,去启发学生学习新的知识,并且要亲自进行实验演示。这样比在课堂上直接进行新知识的教授更有效,这种方式更加新颖更加有趣。并且能够很好的把握教学中的重点、难点,让学生更好、更快地了解与掌握新知识。
教师应该让学生从心底投入到实验的学习中来,提升学生对物理实验探究的高度热爱。在物理实验教学中,教师可以利用多种教学方式,这样同学才能长时间的保持对实验的热情,有助于提高学生学习的效率。活跃的课堂气氛进一步激发了学生的学习兴趣,这无形之中也能够培养学生积极主动学习的能力。再通过课下鼓励学生参加更多的科技活动,拓宽学生的知识面,不断接受新的知识以此来满足学习的热情和好奇心。在实践中更加深刻地体会到知识的价值和意义,激发新的求知欲,寻求新的知识需要,培养更多的学习兴趣。
2、改进并且创新实验,增强亲手动手实验的能力。
物理是一门讲究以实验为前提的自然科学,通过实验可以更加理解物理学的价值和现实意义。但是,物理学是一门非常严谨的自然科学,因此物理实验的器材必须做工精密,这样得到的物理数据才更加准确。而物理实验器材一般造价昂贵,很多教学实验器材只有在学校才有,在学生的日常生活中很难找到物理器材,因此,学生做实验只能在学校里进行,这体现了学生进行物理实验的局限性。
如果教师能够灵活使用教学方法,并不断发现新的教学方法,多创新,寻求在教学方法上的突破,那么物理实验的教学会将不断有新的进展。
例如,在学习加速度时,课本中是通过日常生活中的例子来说明加速度的内涵,通过进一步的总结和分析之后给出具体的概念。这一学习过程对学生来说并不能使其清晰地了解整个知识框架。所以,关于增加学习过程中的趣味性是一件很重要的事情。例如,教师在课堂上把磁带的一端和小车相连,另一端绕过滑轮与一重物相连,另外让磁带的磁条和录音机的磁头相接触,然后松开重物,重物在重力的作用下会带动小车做加速运动。我们从录音机里上传不一样的声音,是由于磁条速度差异而产生了各不相同的声音。这个实验能让学生更加直观地认识到加速度的含义和概念,这比课本上枯燥的讲解更加有效,还提高了学生的兴趣。该实验应用的实验器材方便获取,这便于更多的同学能够完成实验。
3、改进实验以丰富实验的表现形式
教师一定要时刻观察学生的感受在演示实验的过程中。最好教师演示过程中让学生也参与其中,不要只是将自己的感知传递给学生。另外,为了加强实验突出重点的特点,必须要加强实验的科学性设计,这样能让学生更加明白实验解决问题的功效,使他们印象深刻。当课本上的实验器材比较匮乏或是实验设计比较复杂时,教师要根据实际情况来亲自设计和制造工具。实验设计不但要达到能够解决问题的效果,同时还要具有很强的操作性。在进行力的做功与动能变化的研究时,因为对于做功的多少很难进行计算,也很难控制做功的增长幅度,所以可以采用橡皮筋拉小车的方式来进行实验,如果一根橡皮筋可以使小车做功为W,那么两根就会是2W。这样就可以解决关于“做功成倍数增长”相关的问题。
为了提高实验的精准性,教师可以用比较宽的橡皮筋裁剪为三根粗细相同的橡皮筋,这样大大提高了实验的可操作性,使每位同学都能动手实验,使实验的过程更加有趣。
4、深入理解实验目的,强化学生科学素养
在以往的教学中,教师和学生的学习都是太依赖课本的实验内容,经过这样长久式的教学,使教学内容变得枯燥,教学效果也差强人意。学生的学习效果主要体现在学生在实验过程中是否提高了自身的探究能力和创新思维。课本中的实验有很多种设计的方式,这对于培养学生的发散思维能力非常重要,除此之外,教师也可以在传统教学的基础上刺激学生的发散思维能力。例如:在学生具备科学探究知识能力的前提下,对实验进行创新设计。科学的探究和发散的思维并不是一味的瞎想,而是以一个实验的目的为中心,在符合科学探究规律的基础之上进行地创新性思维活动。
例如:在研究实验——“匀变速直线运动”中,这个实验的目的是测量物体运动的加速度。以这个目的为中心,寻找求加速度的几种方法,利用学生以往学过的知识,对实验的过程进行设计,然后进行组内组间讨论,交流和分析。主要介绍下面三种方法:
方法一:测量任意两端相邻计数点之间的位移,然后求加速度,最后求两端位移加速度的平均值。如:
。
方法二:逐差法,在任意纸带上取六个相等时间间隔内的位移,则
。
方法三:利用 v-t 图象求加速度,先根据公式
,
即中间时刻的瞬时速度等于在这一时间间隔内的平均速度,求出在第n 个点纸带的瞬时速度,然后作 v-t 图象,图线的斜率就是物体运动的加速度.
实验过程中用到的方法是由老师介绍给学生,这种实验教学的方式能够使进一步发散学生的思维,提升学生的实验实践能力,并进一步提升学生们科学探究知识的能力。除此之外,实学生在实验的过程增强了团队意识。
5、高中物理教学实验中的有效评价策略
教学效益很大程度上是受教学的准备和教学措施实施的直接影响,但是教学评价是教学准备和教学措施的总结,为增加教学效益提供了更加坚实的基础。这就要求教学评价要始终存在于整个实验教学过程中,而不仅仅是在进行完教学任务之后。新课改中一项重要的要求就是要求教师能够更加灵活地运用教学评价,加强教学评价的导向作用,为提高教学效益提供动力。另外,教学评价要不断地走向制度化,树立各种准则,以及处理一些教学过程中的矛盾。教学评价的科学性具体有以下几个方面的体现:
教学评价的主要对象和范围要扩大到教学与学习结果以外一个大的范畴。
教学评价从技术和方法两个角度来讲,是定性与定量分析的结果。
教学评价的主要功能不是进行教学鉴定和选拔优秀教师,而是不断地改进教学方法。
教学评价是一个持续的、不间断的行为。
教学评价的目的既包括教学选拔与教学管理,也有被评人的自我评价。
根据教学评价原则和科学性的严谨态度,教师要将教学评价融入到整个物理实验教学的过程中,这样做的目的是将学生在物理实验过程中的一些不足之处进行改正,使他们能够在物理实验的过程中了解实验的技能和实验的知识,不断地加强利用科学进行知识探究的能力,掌握正确的学习方法,培养正确的学习态度,形成对科学正确的认识。
三、结论
总之,通过对于优化当前高中物理实验教学,促进学生有效学习策略的研究,还只是起步阶段,如何要做到真正的提高,还需要一定时间的努力,本人将在以后的教学工作中,更加用心的去探索、发现,希望能探索到最优的有利于提升课堂教学实效性的策略,由于本人水平有限,对有些问题的分析还不够深入,有些对策也值得进一步推敲,敬请各位专家评委给予批评指正,以利于我在以后的研究工作中进一步完善。
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