变量控制引发的思考.doc

变量控制引发的思考镇江市姚桥中学 庄欣艳在一次教研活动中，听了一节研讨课，课题是物质的比热容。课前，学生课桌上摆满了实验所需器材，同时教师还制作了精美的多媒体课件。看得出，这节课教师作了充分的准备。上课了，教师熟练操作多媒体恰如其分地创设教学情境:初夏，小明和小华去海边游玩。中午他们赤着脚走在海边的沙滩上，觉得沙子很烫；当他们跳进海里时，觉得海水很凉。傍晚时，觉得沙子变凉了，而海水却很暖和。并提出问题：为什以海水和沙子在同一时刻的温度却不一样呢?接着教师鼓励学生大胆猜想:可能是沙子吸热升温比水快，或放热降温比水快的缘故。然后在教师的引导与启发下，学生用控制变量法设计研究方案，并进行实验探究。但为了节省实验时间，教师事先称取了质量相等的水和沙子，分装在两个相同的烧杯内,并把实验任务进行了分配:一、二两大组学生研究水的吸热升温情况，三、四两大组学生研究沙子吸热升温情况。为了使实验顺利进行，多媒体投影了好几条实验注意事项，及如下记录数据的表格。物质质量/kg温度升高10所需要的时间/s温度升高20所需要的时间/s沙水接下来，各小组学生密切配合，一人记时间，一人测温度,并认真地的按验步骤进行实验探究，15分钟后学生基本结束实验，大组交流时,教师让一些学生把实验数据写上黑板上,这时意料之外的问题发生了,有的小组沙子升温10及20所需时间比水升高同样温度所需时间还长，这时教师慌了神，立即解释说可能这些小组中有的同学测量或记录不太准确、细致，也可能是温度计或手表不准，并立即在黑板上把这些“错误”数据去掉，并由“有用”的数据引导学生得出结论:沙子的温度升得比水快。这节课的教学，让我切实感受到新课程方案实施过程中教师的角色正在悄悄发生转变，教师十分重视学生的自主探究过程，重视学生的交流与合作,放手给学生一个自行探究的时间和空间，这是值得肯定的。但教师的理念还没有完全得到更新，三维目标特别是过程与方法目标、情感态度与价值观目标的落实还存在诸多问题，在学生实验出现问题时，教师的教学机智、处理应急问题的方法值得我们深思。思考之一：教师要用教材教，而不是教教材长期以来，教师即为教书匠，仅仅作为课本知识的传授者,实为“教教材”，照本宣科，“书上怎么讲的就怎样教”,不敢越雷池半步,学生的科学素养得不到提高.很多教师总是放心不了学生，事事越俎代庖，这在一定程度上扼杀了学生的个性，抑制在课堂教学中学生所表现出的活跃的思维和创新精神！这节课教师惜助多媒体创设了生动有趣的教学情境，引导学生猜想可能是沙子吸热升温或放热降温比水快的缘故，在这个基础上，教师应引导学生回顾一下比较运动快慢的方法：相同时间比路程;相同路程比时间。让学生利用知识的迁移自己设计研究方案并结合教材的信息快递选择器材进行实验研究，实验数据表格也可放手让学生自我设计。这样学生就可设计出两种不同的方案和数据表格，方案一是同样质量的水和沙子在热源和加热方法相同的条件下加热相同的时间，比较它们升高温度的高低;方案二是在上述条件下，让同质量的水和沙子升高相同的温度比较加热时间的多少。教师不能直接给出实验步骤和实验数据表格，这样，就会把探索性实验改变成验证牲实验，学生只是知其然，但不知其所以然,不利于培养学生的发散性思维和解决实际问题的能力。思考之二:失败的实验也是很好的教学资源实验本身就是一种探索过程，有成功，也会有失败。实验固然要追求成功，以增加所学知识的可信度，但有时偶尔的实验失败也不一定是坏事，一旦实验失败，教师先要沉着、冷静、灵活、机智，巧妙地过渡，变被动为主动，充分发挥教师的教学机智，同样能使失败的实验焕发活力。教师正好可乘机让学生分析导致失败的原因，找出确保实验成功的关键，让失败的实验作为一种很好的教学资源源，从这个意义上说，可能这样的效果比一个成功的实验效果更好，学生更能掌握实验的操作步骤及规范,也能更容易理解一些疑难问题，更好地把握知识点。其实，在教学过程中，对于重要的知识内容和关键的实验步骤、容易遗漏的、容易混淆的操作过程,教师故意遗漏，有意失误，故意导致实验失败，以此来提醒学生引起重视，有意吸引学生的注意力，加深印象，这也是很多有经验的教师常用的一种教学方法。当然，过多的实验失败，也会挫伤学生学习的积极性，容易对科学规律产生怀疑，教师有意设计实验失败，预先要打下一定的伏笔，要有潜台词，否则，则会适得其反。思考之三 要加强科学研究的方法的教学初中物理教学中，涉及到的科学研究方法较多，有控制变量法、对比法、类比法、等效法、理想化模型法等等。本节课中，比较水和沙子谁吸热升温快的探究实验，既是重点也是难点，由于影响水与沙子吸热升温快慢的因素较多，故采用的科学研究方法是控制变量法。那么，在这个实验中，应如何进行变量控制呢?对于方案一是要在保持水和沙子的质量相同，酒精灯完全相同，加热方法相同，加热时间相同的条件下，比较水和沙子升温的高低。对于方案二是要在保持水和沙子的质量相同，酒精灯相同，加热方法相同，水和沙子升高相同温度的条件下，比较水和沙子加热时间的长短。以上实验失败的原因就在于变量控制不当所造成的，由于两大组学生用酒精灯对水加热，另外两大组学生用酒精灯对同质量的沙子加热,这样就不能保证用同样的酒精灯加热，火焰大小也不会完全相同，且酒精灯与石棉网的高度也不可能完全相同，另外在这个实验中,水和沙子都需不停地用搅拌器进行搅拌，搅拌的快慢也需相同，这些都是这个实验需要注意的问题。方法是解决问题的钥匙，俗话说“授之于鱼不如授之于渔”。教师在教学时，应尽可能把问题考虑周全些，避免自身犯科学牲错误,这样才能在物理教学中渗透科学研究方法，落实过程与方法目标。思考之四 课堂教学中不能忽略情感、态度、价值观的落实新课程强调，教学是教与学的交往、互动，师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充，在这个过程中教师与学生分享彼此的思考经验和知识，交流彼此的感情、体验与观念。因此，教师要尊重学生，与学生平等相处，这样,才能赢得学生的尊重。实验失败并不可怕，教师没有必要一味去责怪学生，否则，势必挫伤学生的自信心和探索精神。因为没有失败就失去实验探索的价值，让学生经受挫折的体验，理解科学研究的艰辛，学生才会珍惜科学家的劳动成果，才会有去探索、去研究、去追求成功的渴望。关键在于教师要善于帮助学生剖析失败的原因，让学生在分析中顿悟，懂得尊重客观事实及实验的科学性、规范性，实验的失败也许是创新的开始，许多发明创造都是在意外中诞生的。所以教师要鼓励学生大胆实验，大胆探索，自己独立设计实验方案，提倡“别出心裁”和“标新立异”，在确保安全的情况下，即使实验的结论可能错误或成功的把握不大，都应鼓励学生去尝试，去感受科学探究的乐趣。通过这节课的教学观摩，我更深刻地明白了一个道理：“教是为了不教！”方法比知识更重要，只教给学生现成的知识和理论，甚至也联系一些社会生活中的实际事例，都抵不上学生自己的发现和创造。只有让他们通过自己动手、动脑掌握的知识，才能更快地转化为他们解决实际问题的能力。给学生一块宝石，不如让他们练成点石成金的手指！因此，新课程改革方案的实施，不仅要靠学生，首先要改变观念的是教师。只有这样，“十年树木，百年树人”的理论才能提高到一个更新的境界。