張美花
【摘?要】傳統(tǒng)的物理實驗教學中對過程設計大都由教師代勞,教學過程省時,重在結論應用與記憶,新課程的實施要求教師對實驗進行改革創(chuàng)新,在實驗教學中培養(yǎng)學生的探究能力。
【關鍵詞】物理;探究;創(chuàng)新;教學
培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神是廣大物理教師義不容辭的責任,而實驗探究是物理教學極為重要的環(huán)節(jié),也是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的有效途徑。實驗探究可以增強直觀性,培養(yǎng)學生的實驗探究技能,進行創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。教學中教師幫助學生掌握實驗原理的基礎上盡可能創(chuàng)造條件,為學生提供更多的探索性實驗并鼓勵其大膽創(chuàng)新和想象,激活學生的積極思維以發(fā)揮其創(chuàng)造性。
所謂探究式教學,是指學生在教師引導下,創(chuàng)設一種類似科學探究的方式開展的教學活動。整個過程可按以下程序進行操作:提出問題、猜想和假設、實驗設計、進行實驗探究、分析與論證和評估與交流。本文談談我對“電阻的測量”這一節(jié)教學過程中,采用探究式教學的嘗試及體會。
一、創(chuàng)設情境、提出問題
提問學生:到目前為止,我們學習了哪些電學物理量?哪些可以直接測量?哪些不能直接測量?通過復習舊知識,創(chuàng)設問題情景,自然引出問題,激發(fā)起學生探究的欲望。
二、引導學生猜想與假設,教師點撥
引導學生猜想如何測出導體電阻大小?為什么這么猜想?并要求學生把自己的猜想記下。通過學生動腦想、動口說,培養(yǎng)學生勇于探索的精神。
學生從舊知中可知:導體電阻的大小與導體的材料、橫截面積和長度有關,進而可以通過測量這三個因素的大小得出電阻的大小。教師接著問學生:要想測出導體的材料、橫截面積和長度并非易事,所以這個方法是可以但不是最佳的方法,有沒有更好的方法?引導學生從“歐姆定律”著手,學生通過討論,得出結論:“伏安法測電阻”。
三、引導學生制定計劃與設計實驗
1.研究方法。用電壓表和電流表分別測出電阻工作時的電壓和電流,就可以間接測出它的電阻,這樣測量電阻的方法叫“伏安法”通過復習加深了理解,同時引導學生逐步學習應用到自己的探究中去,培養(yǎng)學生科學思維的方法。
2.研究電流跟電壓的關系的電路設計及實驗步驟。問:如何利用“伏安法(R=U/I)”測量導體的電阻大???讓學生從“實驗目的”“實驗原理”“實驗器材”“實驗步驟”“實驗數(shù)據(jù)記錄表格的設計”等方面去討論交流。接著我又乘勝追擊:那么如何設計電路圖?請同學們馬上動手試一試,看哪個小組設計得最快最好?學生躍躍欲試,我按以下程序適時地引導探究的方向。(分小組活動,每個小組4人)
(1)以小組為單位動手設計,互相交流,確定本組最佳設計方案,將電路圖畫在本子上,教師進行指導。
(2)指名三個完成設計的小組把設計電路圖投影顯示出來,并請各小組代表講述本組的設計思路。
(3)師生共同探討各組設計的優(yōu)缺點,補充整合,確定最佳電路圖,作為實驗探究的電路圖。
(4)學生按組,合作擬訂實驗步驟,設計實驗數(shù)據(jù)記錄表格,教師巡視指導。
設計電路是本節(jié)的難點,如果教師直接給出電路圖及研究步驟,學生只是被動接受,學生的積極性就會降低,而學生單靠自己獨立設計,學生的困難太大也會受到挫折。因此我采用開展比賽的方式,讓學生獨立設計小組討論合作各組討論交流師生共同補充、整合完成設計的方法,讓學生在原有能力的基礎上,互相學習,在教師點撥下克服困難,取得成功。
四、學生分組進行實驗及收集證據(jù)
1.學生分組實驗,記錄實驗數(shù)據(jù)。通過分組實驗,培養(yǎng)學生觀察和動手實驗的能力、嚴謹求實的科學態(tài)度與合作精神。
2.模擬連接電路。我將元件實物圖貼在黑板上,問:哪位同學能依據(jù)電路圖用筆畫線連接電路?待學生演示后,集體討論,補充實驗注意事項。電路連接是本節(jié)的一個難點,讓學生演示模擬連接一下,教師可以及時發(fā)現(xiàn)學生存在的問題,以便及時有效的幫助學生矯正。
五、分析與論證
提出以下問題讓各小組討論:(1)分析實驗數(shù)據(jù)表可得出什么結論?(2)你是怎樣分析得出的?
請兩個完成實驗較好的小組派代表將實驗表格數(shù)據(jù)投影出來,并向全班同學講演本組的實驗數(shù)據(jù)、分析、實驗結論,并與實驗前本組的猜想進行比較。教師進行點評、小結。通過引導學生逐步分析,得出結論,培養(yǎng)學生分析數(shù)據(jù)、歸納總結規(guī)律的研究方法。并且讓學生在解決物理問題時,先大膽猜想,然后通過實驗來檢驗猜想是否正確。
六、評估與交流
1.各小組互相交流實驗數(shù)據(jù),是否符合我們總結的規(guī)律?存在什么問題?出現(xiàn)問題的原因是什么?學生在教師引導下通過交流討論得到:實驗中用電流表和電壓表測量時有誤差,但從大家的數(shù)據(jù)整體分析可以看出實驗結果應該是可靠的。這樣,讓學生發(fā)現(xiàn)問題,解開疑點,培養(yǎng)了實事求是的科學態(tài)度。
2.各小組小結本節(jié)學習了哪些知識。把實驗過程和結果寫成實驗報告,課后進行交流。
3.提出:若只提供兩只電壓表,一個已知電阻和一個未知電阻(待測電阻),電源、開關、導線,那么:該如何測出待測電阻的阻值?
通過設計這個開放型問題,培養(yǎng)學生發(fā)散思維及創(chuàng)新能力。整堂課學生在教師的指導下,通過實驗探索總結出電流跟電壓、電阻的關系,使學生在主動地探究知識的同時,培養(yǎng)了學生的探索精神及創(chuàng)新意識。
總之,探究式教學是把學生的學習過程由間接被動地接受知識變?yōu)橥ㄟ^學生主動地探索獲得知識,注重了獲得知識的過程和方法,強調(diào)了學生學習的主體性、活動性。學生在探究的過程中學習物理知識與技能,體驗科學探究的樂趣及成功的喜悅,學習科學家的科學探究方法,領悟科學的思想和精神。
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