级中学物理课程资源开发及利用.doc

2009年中学物理教育教学论文评选参评论文重视农村初级中学物理课程资源的开发和利用夏 耀 安徽省郎溪县新发中心学校 242111摘 要：对于农村初级中学而言，由于受到教学条件的限制，物理演示实验课程资源的缺失，对新课改以及整体教学水平的提高形成了很大的阻碍作用。因此，如何理解和重视在有限的条件下对物理演示实验课程资源的开发和利用显得尤为重要和迫切。该文在分析讨论的基础上指出：物理演示实验课程资源在中学物理的教学中的作用是毋庸质疑的，它能培养学生科学的学习态度，激发学生的学习兴趣，培养学生敏锐的观察能力，培养学生的思维能力以及实验操作能力和学生的创新意识。关键词：初中物理；演示实验；能力培养课程资源是指形成课程的要素来源以及实施课程的必要而直接的条件，它是新一轮国家基础教育课程改革所提出的一个重要概念。1初中物理新课程教学离不开课程资源的支持。调查表明，初中物理实验课程资源的普遍缺乏是初中物理新课程改革的重要障碍之一。初中物理教学中开发和利用实验课程资源是实现学生物理学习方式改革的有利保证，它将有利于初中物理教师的教学设计，有助于教师个性化的教学，它能进一步体现物理学科的实验特色，并有助于知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观三维课程目标的实现。目前，初中物理实验教学的基本方式为：演示实验，学生分组实验和课外实验等。由于在广大农村实验条件的限制以及学生本身实验动手能力弱等问题，教学中主要以演示实验为主。下面围绕开发农村初级中学物理演示实验课程资源的意义和作用展开讨论。一、开发农村初级中学物理演示实验课程资源的意义和作用演示实验通常是指在课堂上结合教学内容，由教师操作演示的实验，是学生对研究的物理问题获得必要的感性认识的重要途径之一，演示实验作为学生的一种特殊的认识过程，要受“从生动的直观到抽象的思维，并从抽象的思维到实践”这一认识论的一般规律所制约。学生理解和掌握书本知识的过程是一个从感性认识上升到理性认识的过程，他们只有凭借自己的生活经验和理性认识，才能将这些知识“内化”为自己的精神财富。因此，通过演示实验可以推导学生观察和分析物理现象，获得生动的感性知识，从而更好地理解和掌握物理概念、定律。还可以通过演示实验来培养学生的观察能力、分析与综合能力、逻辑思维能力，有助于学生认识客观规律，发展认知能力2。演示实验可以使教学过程生动活泼，学生注意力集中，使学生对物理现象获得直观、生动、形象而且十分深刻的印象。好的演示实验能引起学生浓厚的学习兴趣，使学生终身难忘。另外，教师的演示实验对于学生能力的培养往往具有示范性，它对培养学生的动手能力、实践能力，发展学生的探索性思维和创造性思维能力起着极为重要的作用。具体而言，演示实验在课堂教学中具有以下几方面的作用。1. 运用演示实验，培养学生科学的学习态度教师的工作主要在于教会学生的学习方法，“授之以鱼,不如授之以渔”，培养学生科学的学习态度是非常重要的，除了进行正面教育外，实验教学不失为一种好的手段。验证性的演示实验，可以促进学生对基础理论从感性认识向理性认识的飞跃。实践证明：许多理论单凭教师口头描述，很难被学生理解和掌握，而借助实验则会产生不同的效果3。例如： 我在讲授有关惯性的知识时，先将鸡蛋放在硬纸板，并把它们置于盛有水的杯上，然后让学生猜想如果用力将硬纸板击飞，鸡蛋会随之飞出吗？最后再演示实验。通过实验，使学生明白掌握知识不能想当然，而应以理论为依据，以实践为准绳，科学地看待问题，树立科学的学习态度。2. 运用演示实验，激发学生的学习兴趣中学生对大自然充满好奇和遐想，对知识充满渴望和追求，由于年龄的特征，学习兴趣易于激发也易于转移。实验是学生认识物理的窗口，鉴于此，在讲“绪言”的过程中，我在课堂上，先用酒精灯将烧瓶里的水加热至沸腾，然后撤出加热装置，学生易见水不再沸腾，此时让学生取一烧杯冷水倒在烧瓶底部，结果令学生惊奇的现象发生了：原来不沸腾的水再次沸腾了。由于学生第一次目睹如此奇妙的物理实验现象，从而萌发对物理学科的浓厚兴趣。正如苏霍姆林斯基所说：“求知兴趣的首要源泉和头一颗火星包含在对课堂讲解材料，对被分析事实所采取的处理方法之中。”4由于演示实验的新颖奇特，产生强烈的直观效果，诱发学生的好奇的内驱力，激发学生的求知、探索和操作的学习意愿，产生良好的学习效果。在课堂教学中笔者坚持做好演示实验，让学生的感官不断受到刺激，大脑总是 处于兴奋状态，是学生愿意学，变被动为主动，教师乐教，从而提高了教学效果3. 运用演示实验，培养学生观察能力在学习物理的过程中，养成良好的观察习惯是学好物理的最重要的环节之一。在课堂教学中，做好演示实验要有目的、有针对性地指导学生去观察。如：在观察水的沸腾实验时，若只是观察水沸腾时的剧烈程度，而忽略水沸腾时温度的变化情况。这便是没有明确观察目的的结果。只注意表面现象，而忽视了事物内在的、本质的东西。另外，在指导学生观察时要注意观察的综合性，注意发现引起客观事物和现象发生变化的原因和条件，以求的现象所反映的客观规律。如：我们在吹肥皂泡时，吹出的气泡总是先上升再下降，这是什么原因呢？原来是我们吹出的肥皂泡内的气体是人体所呼出的气体，开始温度较高，密度小于空气 故会上升。经过一段时间后温度下降，密度增大，以致下降。如果在学习过程中不指导学生注意观察的综合性，就不可能得到正确的结论。在日常教学中只有经常正确的引导学生观察，才能逐步的培养起学生的观察能力。4. 运用演示实验，培养学生的思维能力物理学的发展历史告诉我们，观察、实验和理论思维是相辅相成的，通过观察实验才能发现新的物理现象，获得丰富的感性材料。只有运用理论思维对获得的感性材料进行理性加工才有可能揭示新现象背后隐含的物理本质。5 中学生学习物理的过程与物理学家探索物理世界的过程在认识上是相似的，初中物理演示实验教学是引导学生获取物理知识、培养科学探索创新能力的一重要途径之一。在中学物理实验教学中，加强理论思维的渗透和教学，有利于学生深刻理解物理知识，整体上把握学生实验，训练科学思维能力，培养实验思想方法及科学的探索创新能力。例如，人教版八年级上册物理“音调”中的“纸片划过木梳”“橡皮筋振动”的实验，目的是通过演示实验让学生感受音调高低并研究音调高低与振动频率之间的关系，而上述两实验响度较小，能够听到的学生少。我准备一片长约15cm30cm的钢锯片，并布置学生也准备这样一片钢锯片（这是很容易找到的），一端用手按于桌面上，另一端伸出桌面，改变伸出桌面的长度，拨动钢锯片的自由端会发出不同音调的声音。自由端长些振动频率低些，因而音调低；自由端短些，振动频率高些，因而音调高。每个同学都可同时做，效果既明显，又能调动学生的兴趣，做得好的同学甚至可以弹出简单的旋律来！5. 运用演示实验，培养学生的实验操作能力在强调观察思维能力培养的同时，还应特别注意发挥演示实验的作用，培养学生的实验能力，在演示是力求操作准确，给学生做示范，并及时指导学生观察、准确操作。实验操作能力是中学物理实验能力中的基本能力。人的能力是在实践活动中，不断地形成，发展和巩固起来的。学生只要通过实际动手实验，才能不断地形成具有实验能力。但是，学生动手做实验若只是按照课本机械地操作，则不仅不能培养学生的实验能力，相反会削弱学生对物理实验的兴趣，挫伤学生动手实验的积极性。因此，教师在物理实验课中必须充分发挥学生的积极主导作用，有计划，有针对地指导学生实验，以逐步提高学生的实验操作技能。 初中物理实验中用到的基本仪器的能力，实验前要使学生了解仪器的构造原理及使用仪器的基本要求，教师先做好演示，然后再进行操作。如学生在做“电流表的使用”这一实验前，必须帮助他们弄清：不同量程的大小及选用，表头的读数，正负接线柱如何连接及如何将指针调零等等。实验操作能力的培养要有计划分阶段进行，才能逐步做到熟练。例如串，并联电路的连接，可让学生先学会串联，再学习并联电路的连接，并且在练习用实物连接之前，教师先示范电路连接的方法(注意操作的规范性、准确性），学生再用模型进行练习。培养学生的操作能力，还要配合教学鼓励学生自己平时多动手做小实验，小制作，养成爱动手的好习惯。学生动手能力增强了，又可以促进思维，增加学习的兴趣。6. 运用演示实验，培养学生的创新意识演示实验对学生创新意识的培养和创新能力的训练，起着至关重要的作用。教科书中原有的实验一般不能完全满足培养学生创新能力的需要，教科书中有些演示实验的实验效果不一定都很好。因此，教师可以组织学生一道参与对演示实验的改进。这样，不但能加深学生对知识的理解，而且可激发学生强烈的科学实践愿望并付诸于行动，进而强化学生勇于进行科学探索和敢于改进前人科学实验方案的创新意识。例如，在做高温玻璃导电实验时，教师可以组织学生取一小块玻璃，用镊子夹住后在酒精喷灯上烧成黄豆粒大的玻璃球，趁玻璃软化时，将两根铜线插入玻璃内，尽量靠近但不要接触。再取一个带有发光二极管的音乐贺卡，从贺卡电源接头处引出两根导线，再把自制的玻璃球串联起来。玻璃球在未加热前，贺卡音乐不响，发光二极管不亮，表明常温下玻璃不导电。用酒精灯加热玻璃球约1分钟，听到音乐声，但发光二极管不亮，继续加热约30秒后发光二极管就亮了。这表明玻璃的导电性随温度的升高而增强。这样的实验改进后，无论是直观性、趣味性还是美感上，都比原来的教材上介绍的实验强得多，再加上让学生参与实验活动，可以很好地培养学生的创新能力由此可见，演示实验在教学以及学生能力培养上起到了至关重要的作用。6二、演示实验教学过程中应注意的几个问题从以上论述中，我们不难发现演示实验的重要性。但如何在有限的实验条件下，做好实验、最大程度调动学生积极性也是十分关键的；对此本人也略作表述。演示实验是教师展示教学艺术的最好机会。它能化抽象为具体，化枯燥为生动，把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前。能引导学生观察，并进行思考，配合讲解使学生认识物理概念和规律，达到事半功倍的效果。实验的内容选择、构思设计、演示过程等对学生掌握知识、培养能力和学习科学方法有重要意义。但要做好演示实验也并非易事，必须注意以下几点：第一，实验前提出问题，引起学生的悬念。学生有强烈的悬念，便会主动积极地去解开悬念，这种迫切的心理状态，包含着浓厚的兴趣和求知欲。在进行演示实验前，教师可以根据实验内容或现象提出一些简单有趣的问题，让学生去猜想，带着悬念去观察实验。学生在好奇心得驱使下，就会积极主动参与实验。如：上大气的压强一节课时，在课堂上演示倒置的杯子盛水的实验前，我提出了这样的问题“日常生活中我们经常用杯子来盛水，但同学们看见过倒置的杯子也可以盛水吗？“以此激发学生的悬念，吸引学生参与下面的实验教学。第二，努力提高实验过程的可见度，引导学生观察重点部分。这样做可以提高学生观察过程的细微性与全面性。具体做法是，提高演示仪器的高度。可以将实验台置于讲台上，让仪器下沿的高度与第一排学生头顶的高度相平。演示时，为了使两侧的学生也能看清楚，可以分别面向左侧和右侧各做一次演示。对待重点现象教师要引导看，重复几次。有时要“请上来“和”走下去“，即为了观察细致全面，让后排和两侧的学生分组轮流到讲台就近观看演示。有时教师拿着教具到教师各处让学生就近观看。 对于有些可见度小的教具，如温度计、弹簧秤、小磁铁、电流表等，教师可拿到学生近前展示。也可以考虑使用投影仪，进行大图片的模型展示也不失为一个好办法。7第三，师生共同做演示实验，引导学生积极参与教学。虽然教师一人唱独角戏，简便快捷，成功率高，但不免会呈现以下不足：学生旁观，缺乏参与意识；对实验结果存在一定疑惑性；课堂气氛呆板，师生互动少。让学生参与，学生课堂积极性高，对亲手做出的实验可信度高，与老师互动，增加亲近感，活跃课堂气氛，调动学生学习兴趣，教师也可就地指出不足引导学生正确的认知。 这样可以很好地激发学生深刻的思考。 第四，演示实验配以简易的学生随堂小实验。如做摩擦起电演示实验时，让学生以塑料钢笔杆在头发上摩擦吸引小纸屑，加强学生对实验的参与。又如在做音叉振动发声实验时，让学生大声读课文或唱歌，以手触摸喉管感受声带的振动，以使学生学习探索的兴趣大为提高。第五，边引导边议论边做演示实验。问题要由浅入深，使学生边讨论边做，气氛达到高潮。这种办法，在许多物理课堂均可采用。如：力的测量、简单机械、电路实验、光学实验、电磁学实验等，都可以用简单的教具，提出富有开发性探索的问题，从而大大提高学生参与演示实验的热情。对于农村中学，由于受课程资源本身的限制，因此在有限的课程资源内，我们必须清楚地认识到它们的重要性，并最大化地使用它们，以期达到促进教学的目的。本人衷心希望在有限的课程资源内，广大教师能广聚金点子，提高农村中学的整体教学水平；此文仅作抛砖引玉之用！参考文献1.钟启泉，等.基础教育课程改革纲要(试行)解读M.上海:华东师范大学出版社，2001：3-132.李贵福，等.中学物理教学法实验M.北京:北京师范大学出版社，19933.邢红军.中学物理实验教学的调查研究J.物理教师，1998, 11 (4)：17-14.前苏联苏霍姆林斯基,杜殿坤译.给教师的建议M.北京:教育科学出版社，19845.全日制义务教育物理课程标准S.北京：北京师范大学出版社，20016.教育部师范教育司组织编写.中学物理实验教学与自制教具M.上海:上海教育出版社，2000：3-57.李芹. 浅谈初中物理实验指导J.宿州教育学院学报，2007,10(3)：118-1199