实验教学与科学探究
物理是一门以实验为基础的学科,实验是它赖以生存与发展的基础,也可以说是它的生命线。从素质教育的需要来看,实验是实施素质教育的重要信息途径。从发展的角度来看,必须充分重视实验教学,培养学生的实验操作技能创新思维和科学态度。而科学地探究问题的方法则是实验教学的精髓。科学探究是学生在物理课程和现实生活的情境中,通过发现问题、动手操作、表达与交流等探究性活动获得知识、技能的学习方法和学习过程。“科学探究”关注的目标是:让学生经历探究过程,获得理智和情感体验,积累科学知识和方法。它以观察为基础,因此,在物理实验教学中,教师要认真组织教学,注意培养学生的观察能力。在每一次做实验前,教师必须向学生提出观察的目的,并要求学生根据观察目的写出观察提纲。在观察中要求学生注意力集中.抓主要现象。观察完后,教师要引导学生分析现象之间的关系,归纳总结出规律性的东西,然后上升为理论。经反复训练,学生就能养成良好的观察习惯,就会把生产实践、日常生活和周围自然环境的观察视为知识的源泉,学习科学和探究科学的情趣自然会高涨。
因此,在物理教学过程中培养学生的科学探究能力,成为我们对学生进行科学探究的重要目标之一。
在物理实验教学中不能只看结果,更重要的是重视过程,由于受传统教育的思维的、实验条件及片面追求升学率的影响。人们对实验的重视程度不够,至今有许多教师在黑板上领着学生“做实验”在课本上带着,“学生读实验”学生的动手实验少的可怜,在这里学生说是一只性能良的
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好的容器。实验的过程就是容纳课本上已有的总结好的实验结论,活动中没有探索,没有学生的主动质疑,也就没有科学的实验方法的考虑。以科学探究为核心的实验教学,则是强调学生打破以往死板僵硬的学习方式。在实验的过程中用科学探究的方法真对提出的问题,学生自己的动手或同学合作,倡导建立具有“主动参与、善于探究、交流、合作特征的学习方式,在实验中培养学生的探究与协作精神,充分体现”以人为本“的思想,着眼于学生的充分发展。对于实验过程中出现的质疑,不急于向老师寻求答案,而是通过阅读教材和查阅资料,获得相关的知识后,再回到实验过程中,反复思考、探究最终得出实验的答案或或结论。
例如:在第五章第四节《摩擦力》中有一个实验要求学生“探究滑动摩擦力的大小和哪些因素有关? 1.提出问题
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关? 2.猜想与假设
猜一猜解决你面临的问题的方法有哪些? 想一想这些问题可能和哪些因素有关? 可能会有什么样的结果?
提示:可能与物体运动方向有关;可能与接触面积的大小有关。 3.制定计划,设计实验
提示:物理实验能力是一种综合性能力。在物理实验教学中,根据学生实际,让学生设计富有启发性的实施方案,是培养学生创新思维意识和“科学深究”能力的重要手段。如对课本中的有些探究性实验,应认真组
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织学生进行再设计和改进操作,开展“科技小制作”和“实践与探究”活动。又如,在“密度”的复习中,学生明确了测定物质密度的一种方法后,可以引导学生思考测定物质密度的其他方法,同时还要对不同思路的操作方法进行比较分析。找出各种测定密度的实验操作方法的优缺点和适用条件,并确定最佳方法和在特定条件下的实验操作方法,使学生的知识得到进一步拓展和升华。 4.进行实验与收集数据 思路与过程分析如下:
首先提出问题,同学们踊跃发言打开了兴趣的大门,接着做出猜想和假设:让学生走进物理的大门。开始学生认为滑动摩擦力可能与接触面积的大小有关;可能与运动的速度有关;可能能与接触面之间的压力有关;可能与接触面的粗糙程度有关等。最后通过学生自己动手,设计实验,收集证据,然后分组讨论实验结果是否一致,从而评价证据能否支持提出的猜想和假设。最后得出结论:滑动摩擦力的大小与压力有关,与接触面的粗糙程度有关。这个实验充分体现了科学探究的过程,让学生从中得到科室探究的乐趣,同时也强化了学生对知识的了解,促进了学生实验能力,实践能力,以及观察思维,独立解决疑难问题等综合能力的提高。 探究式教学的主要环节,为教师设计教学策略提供参考的框架,为教师有效地开展教学活动提供了帮助。实际教学过程中可以涉及全部,也可涉及部分,要根实际适当安排突出不同环节的探究活动。在探究式教学过程中,教师与学生的思维活动要以学生为主体,教师为主导,双向互动为原则。教师要启发学生的发散思维和聚合思维,使学生处于一种不断发散
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