前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇初中物理小課題研究范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發(fā)現(xiàn)更多的寫作思路和靈感。
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)02-0106-01
1 引言
通過提問問題可以引出思維的導向,課堂的有效提問可以幫助同學們加深所學知識的印象,并且可以促進師生之間的交流,使老師知道學生的優(yōu)缺點,以便在今后的教學中對學生進行針對性的教學。初中生對物理的概念和理論比較陌生,物理作為一種新課程呈現(xiàn)在剛從小學蛻變到初中的學生面前,他們學習起來會比較吃力,甚至有可能出現(xiàn)厭學的心理。本文通過對初中物理課堂的有效提問來對相關的策略進行研究,以便提高初中生對物理的學習興趣,以及通過提問來加深對課堂上所學知識的理解。
2 課堂提問的有效性分析
針對課堂提問的有效性很難有一個明確的標準來說明到底怎么樣才算有效,有效性是相對的并不是絕對的,有效性的提問時相對無效性和低效性來說的。首先來說無效性,無效性是老師在講課時提出的問題是無根據的、無效的。這些無效問題主要體現(xiàn)在以下方面:(1)老師提出的問題沒有關注學生的想法,以至于老師的問題沒有多大的意義。(2)老師提出的問題對于學生所要表達的想法不一致,甚至有可能是南轅北轍。
(3)提出的題已經超出了學生們能夠理解的范圍,學生受到年齡見識以及所學到的知識所限,因此不知道該如何回答。
(4)提出問題的時候沒有考慮到學生目前的水平,低估了學生的認知水平。低效性提問往往是一些學生不需要經過思考就可以直接回答出來的問題,這些問題只需要對一些事實進行最原始的會議就可以了,因此低效性提問起不到引導學生思考的作用。
有效性是相對于低效性和無效性來說的,其標準有如下幾個方面:(1)通過提問可以使學生產生心理的變化和頭腦的思考,而不是僅僅通過簡單的回憶和陳述就可以解答問題的。(2)老師的提問具有針對性,并且讓學生明白老師再問什么。(3)老師提出的問題可以使學生具有發(fā)揮想象創(chuàng)造的空間,使學生的思維不受限制,可以創(chuàng)造性地對所提的問題進行回答。(4)老師與學生應和睦相處,因此有效的提問也就是一種懇請式的態(tài)度,而不是強迫式的,只有這樣才可以使學生說出最真實的想法。(5)有效性的提問可以使學生在發(fā)表自己的觀點后感覺到成就感和輕松感。(6)要求學生獨立思考,引導學生從材料中發(fā)現(xiàn)問題,進而推到問題找出引發(fā)問題的原因,允許學生們運用所知道的知識來對未知的知識進行嘗試性的理解。
從教師的角度來看的話,有效提問就是老師通過了仔細的選題并且經過了精心的準備來提出問題,這種提問寓意深刻不是老師在課堂上隨意想出來的。(1)老師的提問應該是以所傳授的課程為基礎。(2)老師提問時應考慮全班的整體水平,不能厚此薄彼。(3)老師的提問應有助于啟發(fā)學生的思維,有利于提高學生的創(chuàng)造性。
3 課堂有效性提問的策略
老師在對學生提問時要講究策略,如果不講究策略的話那就是無效提問,要想使課堂提問具有有效性,應從如下方面進行研究:
3.1 老師在提問前應精心設計問題,并適時提出
為了保證提問的有效性和及時性,老師在提問前要對問題提出的形式以及背景都要經過精心的設計,然后仔細的琢磨需要提出問題的主題以及組織相關的語言,并在合適的場合和時間提問出來,只有這樣才能使有效性提問的語言嚴謹,學生的回答更具有針對性,這樣更能提高學生的學習質量以及豐富學生們的想象力。
3.2 采用候答的方式
所謂的候答就是指,老師在提出問題后并不急于讓學生回答,而是給學生幾秒的時間去反應,讓學生有時間來對老師提出的問題進行梳理和歸納,進而組織答案。候答的時間長度依據問題的復雜程度而定,并不能一概而論,一般以3-5秒為宜。在問題提出之后的候答階段,老師盡量看著學生,讓學生知道老師在注意著自己,盡量避免出現(xiàn)有一個學生舉手就讓其來回答的局面,這樣會給其他學生一個錯覺,以為問題已經被人解答因此他們就會停止思考。看到有好多學生舉手后,根據實際情況叫一個學生來回答,這位學生不一定是第一個舉手的。當靈活運用候答的方式后,就會發(fā)現(xiàn)越來越能調動學生們的積極性。
3.3 增強學生提問的主體性
長久以來,課堂提問都是老師提問學生回答,因此學生的回答也就是被動的回答,因此在傳統(tǒng)的課堂提問中,整個提問過程也就是“老師提問――學生回答――老師點評”,毫無新意,許多學生都對提問失去了興趣,又或者學生害怕老師的點評,進而會害怕老師的提問,這樣對學生的學習成績十分不利,也沒有達到老師進行有效性提問的目的,因此,要在老師的提問過程中增強學生提問的主體性,讓學生參與到提問過程中,通過學生對老師的互動和提問來增強學生們對專業(yè)知識的理解,變被動為主動只有這樣學生才能知道自身到底哪里具有缺陷,以及該如何改掉這些學習上的缺陷。
4 結語
本文依據如今初中物理課堂上老師在提問時出現(xiàn)的相關問題,以及學生們對出現(xiàn)的這些問題的反應來進行研究,發(fā)現(xiàn)目前在課堂提問過程中出現(xiàn)的無效性和低效性,并引出提問的有效性,制定判定初中物理課堂上的有效提問標準框架,進而引出:(1)對老師在提問前應精心設計問題,并適時提出。(2)采用候答的方式。(3)增強學生提問的主體性這些具體的策略進行研究以保證初中物理課堂的教學質量。
參考文獻:
[1] 施良方.教學理論:課堂教學的原理、策略與研究[M].華東師范大學出版社 1999 .
[2] 馮瑋青.語文課堂提問教學與學生主體作用[J].寧波大學學報(教育科學版)2013,(8).
[3] 宋振韶,張西超,徐世勇.課堂提問的模式、功能及其實施途徑[J].教育科學研究 2014,(1).
關鍵詞:初中物理;提問;教學策略
隨著新課程改革的全面實施,現(xiàn)階段初中物理教學追求高效課堂教學,改變傳統(tǒng)的教學模式和教學方法,不放過教學的每一個環(huán)節(jié),以期能夠達到更好的教學效果。針對初中物理教學,我們在教學提問環(huán)節(jié)方面需要做出更多的改變。在初中物理課堂教學中,通過有效提問教學策略的實施,促進教學的有效進行,實現(xiàn)學生的自主性學習思維的培養(yǎng)和能力的提高,達到進一步提高初中物理課堂教學實效性的目的。
一、提問聯(lián)系實際,更顯生活化
問題生活化策略是指將問題置于生活中,讓學生更加積極進行探索,讓學生們在生活中學習。聯(lián)系生活實際進行提問不僅能讓學生印象更加深刻,也能加速學生們的理解。在實際教學中,不少教師提問不注重藝術性,提問過于簡單和生硬,還是停留在“好不好”“是不是”的形式中,提問顯得更加形式化,華而不實,而且大而空的問題往往讓學生無所適從,目瞪口呆,影響了學生們的學習積極性。課堂提問的成功與否,關系到一個課程的教學質量,提問生活化能讓學生們獲得更加鮮活的知識,也能得到更好的學習效率,還能引發(fā)學生們的求知欲,參與課堂的積極性。如在物理教學中,常常遇到如下的典型習題:一輛汽車在滬寧高速公路上勻速行駛,在10min內通過了30km,該車速度是多少?若將這一習題改成:滬寧高速公路限速120km/h,一輛汽車的電腦收費卡上顯示,該車9∶00從蘇州進入高速公路,9∶40到達上海,駛出高速公路,蘇州到上海的路程為84km,如果你是值勤交警,你是否要對該車司機做出超速處罰?依據是什么?通過聯(lián)系實際的提問,能讓學生們感覺得到物理更加貼近生活,學生們的參與積極性也會更加高,學習的效率也會明顯提高,學習時知識更容易被接受和了解。
二、把握好問題設計難易度
課堂所提問題要難易適中,適合學生的認知水平.前蘇聯(lián)心理學家維果茨基把人的認知水平分為三個層次:已知區(qū)、最近發(fā)展區(qū)和未知區(qū)。有效的課堂提問應該接近學生的“最近發(fā)展區(qū)”。提問太簡單,學生不需要思考,長此以往會使學生的思維得不到鍛煉,思維的品質會下降,分析和解決問題的能力也得不到提高.問題太難則會挫傷學生思考的積極性,削弱學生參與回答的熱情,甚至會產生自我懷疑、自我否定的負面情緒。所以教師所提問題應該充分考慮學生的認知水平、年齡特征和生活實際。教師提出的問題應該是學生只有深入思考才能回答的,就好比樹上的果實,看得見,但是只有跳一跳才能得到。同時,適度的提問還應該是班里大部分學生能夠應答得上的,只有難度適宜,問題的提出才有意義。
三、教師對問題要合理設置
課堂中提出問題的質量,直接影響著課堂教學的實際效果,進而決定著學生課堂學習的有效性。所以,要實現(xiàn)高效的課堂教學,教師必須深入研究初中物理的課堂問題,通過合理地設置提問,促進學生的思考和知識的有效構建,實現(xiàn)良好的教學效果。比如,在初中物理平面鏡知識的教學中,為了提高教學的效果,促進學生對平面鏡知識的理解,我通過精心的準備,在課堂教學中,為學生帶來了精彩的魔術表演,既通過一個有鏡子的盒子,為學生表演紙幣魔術。精彩的魔術吸引了學生的注意,可是此時學生并不知道看這些內容與所學的物理知識有什么關系。這就需要教師合理地設置提問,在物理現(xiàn)象和物理知識之間建立聯(lián)系。所以,我在學生興趣盎然地看完魔術表演之后,提出了一些問題:老師在課堂上表演的這個魔術把錢變沒了,是真的沒了,還是另有什么玄機呢?紙幣的消失與魔術箱中的鏡子有什么關系嗎?這其中蘊含著怎樣的科學道理呢?通過這一系列問題,有效地在物理現(xiàn)象和物理規(guī)律之間建立聯(lián)系,把學生的思路引到了需要探究的問題上來,并通過引導學生思考,讓學生實現(xiàn)了自主探究和自主發(fā)現(xiàn)。可以說正是有了這一系列提問,才實現(xiàn)了學生的有序思考和對物理知識的有效探究。在初中物理教學中,要實現(xiàn)良好的教學效果,教師必須研究問題的設置。通過結合學生的實際情況和物理知識,尋找內在思維的邏輯性,將實際現(xiàn)象升華為具有鮮明邏輯性的問題,讓這些問題通過合理的設置,引導學生思考和探究,為高效教學奠定基礎。
四、審時度勢,積極評價應答
學生回答問題后都會期待著教師的評價。如果教師的行為不當就會造成負面的影響。因此教師要審時度勢,及時、積極地評價學生的回答,明確觀點,從而優(yōu)化學生原有的認知結構。回答正確的同學,其原有的認知結構就會得到肯定和強化。如果學生回答問題的答案只對了一部分,教師也要進行中肯的評價,對正確的要給予肯定,然后對錯的部分要耐心引導學生更正或尋求正確的答案。對于頗有新意的問題或有獨到的見解,教師一定要對此表示肯定或提出表揚,指出學生提出問題的價值所在,并引導大家學會如何去深層次地思考問題。對于學生的回答,教師要盡量避免使用一些簡單的、單一的“對”“錯”“好”“壞”的評價方式,可以適當地多使用一些中性的、接納性的或者探究性的評價方式。比如:“這個辦法可行,但實際操作過程要注意什么問題?”“這個思路是對的,但細節(jié)上還有沒有要改進或補充的?”“這個方案很不錯,但在實施時要用什么樣的方法?”……鼓勵學生繼續(xù)思考,并提出更多更好的意見與想法。
根據對初中物理課堂教學進行調查,探討分析采用有效性提問的方式取得的教學成效,通過發(fā)現(xiàn)初中物理課堂提問中存在的問題,提出了有效性提問的解決策略。初中物理教師必須重視有效提問的教學方式,加自身的教育責任意識,努力鉆研物理教材知識,掌握設計問題的正確方法,為學生創(chuàng)造出廣闊的課堂學習空間和發(fā)展平臺,引導學生進行自主性思考,使他們學會理解問題中涵蓋的重點與難點,從而達到提升整體物理教學水平的目的。
參考文獻:
[1]徐招茂,沈炎.物理課堂教學提問的策略[J].物理通報,2011(03).
[2]陳建華.中學物理教學課堂提問的設計與組織[J].新課程(教育學術),2010(03).
究能力培養(yǎng)為目標的初中物理實驗教學模式,以期對提高課堂實驗教學有效性提供借鑒作用。
關鍵字:啟發(fā)式; 教學; 初中物理; 實驗教學; 有效性
中圖分類號:G633.7
斯大林說過:“科學所以叫科學,正是因為它不承認偶像,不怕過時的舊事物,很仔細地傾聽實踐和經驗的呼聲。”根據建構主義和多元智能理論的研究發(fā)現(xiàn),動手操作符合學生的身體和心理發(fā)展規(guī)律,能夠調動學生學習的積極性和主動性。
一、樹立啟發(fā)式教學理念
“啟發(fā)”一詞最早是由我國古代教育家孔子提出來的。所謂啟發(fā)式教學,是指教師根據教學任務和教學內容的客觀規(guī)律,在教學過程中,以學生的實際情況為出發(fā)點,以啟發(fā)學生的思維為目標,采用多種教學方式,調動學生學習的主動性和積極性,促使他們生動活潑地學習的一種教學指導思想。眾所周知,學生是教學雙邊活動中的主體,教師在教學活動中應起組織者、引導者的作用。只有充分發(fā)揮學生的主體地位,才能把課堂真正還給學生,讓學生在教師的幫助下,通過自主學習。
二、創(chuàng)設情境靈活地運用啟發(fā)式教學
樹立啟發(fā)式教學理念,突出學生的主體地位,并不是弱化教師的作用,相反,通過啟發(fā)式教學提高課堂實驗教學的有效性,要求教師有能力運用啟發(fā)式教學創(chuàng)設各種情境來化解難點,以使學生從不同角度進一步認識規(guī)律、加深體驗,從而提高學生自主發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。
1. 趣設問題情境,喚起學生求知欲望
通過問題調動學生學習的積極性,是啟發(fā)式教學的一種教學方式,在學習《漫反射》部分時,我設計了如下的問題情境。
師:在學習本課內容之前,我有一個問題:電影院里,為什么坐在不同的座位上的人都能看到y(tǒng)幕上的畫面?
學生任意發(fā)表見解。
師:我們先來看這樣一個實驗。
教師準備好小平面鏡、白紙、手電筒、雙面膠等實驗儀器。預先把小平面鏡粘貼到白紙中央,再把白紙和小平面鏡粘貼到黑板中央。教師用手電筒照射白紙和小平面鏡。
師:請同學們觀察小平面鏡更亮,還是白紙更亮?
生:小平面鏡更亮。
生:白紙更亮。
師:為什么大家的答案不一致呢?我們得到的結果和什么有關系呢?
生:觀察的位置不同吧?
師:是這樣嗎?我們來試一試吧!
教師讓得到的結果不同的兩名學生互換位置再進行觀察。
師:現(xiàn)在我們得到什么結論呢?
生:觀察的位置不同,小平面鏡和白紙的亮度也不同。
師:這種現(xiàn)象怎樣用物理知識來解釋呢?下面請同學們自己閱讀課本41頁的內容,尋找答案。
小組合作,進行討論。小組選派代表,對漫反射知識進行總結。
教師總結電影院里看電影就是漫反射的一種現(xiàn)象。
“問題情境的創(chuàng)設,能給學生心理造成一種懸念,把學生引入身臨其境的環(huán)境條件中去,使他們由衷地產生情感和想象,從而自然地獲得知識和能力。”學起于思,思源于疑。學生探求知識的思維活動總是由問題開始的,在探究新知部分,我通過創(chuàng)設問題“電影院里,為什么坐在不同的座位上的人都能看到銀幕上的畫面?”和比較“小平面鏡更亮,還是白紙更亮”等問題,有效地引起了學生的注意,較好地喚起了學生的求知欲望,使學生進入“心求通而未得,口欲言而弗得”的境界。
2. 創(chuàng)設操作情境,引導學生自主探究
在問題情境的驅動下,學生躍躍欲試總想尋根問底,必然會產生“我要親手
試一試”的需求,以此驗證或幫助自己發(fā)現(xiàn)的觀點,這時教師在課堂上應想學生所想,給予滿足。在學習《平面鏡的成像特點》時,我通過以下的操作情境,引導學生進行自主探究。
學生的思維是從實踐開始的。平面鏡的成像特點是反射問題中學生理解上的一個重難點,在教學過程中,我為學生設置“動境”,將靜態(tài)的物理知識轉化為動態(tài)的動手操作。通過比較物體和像的大小,引導學生自己發(fā)現(xiàn)與已有經驗的沖突,并進行歸類總結,逐步加深對規(guī)律的認識和理解。學生在動手操作中,積累了物理實驗經驗,經歷了由觀察現(xiàn)象到發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程,使學生探究能力得到提升,并真正成為學習的主人。
3. 趣設生活情境,誘發(fā)學生自由表達
“從生活走向物理,從物理走向生活。”是物理新課標的理念,新課標倡導
教師引導學生使用生活中常見的物品作為實驗器材進行物理實驗,讓學生認識到物理源自于生活,應用于生活,拉近了物理知識和物理規(guī)律與生活之間的距離,在物理實驗課上我十分注重趣設生活情境,誘發(fā)學生自由表達,使學生感受到物理作為一門科學的實用性,感受到物理與社會和日常生活的必然聯(lián)系。
生活化情境教學根植于豐富的生活,而生活正是各門科學賴以生存和發(fā)展的源泉。教學中我以實際生活為出發(fā)點,讓學生在熟識的生活情境中尋找物理實驗的例子。學生的思維閘門一下子被打開,主動參與,勇于表達。
三、架發(fā)展支架,啟發(fā)思維,提高學生科學建模能力
美國教育家布魯納根據維果茨基的最近發(fā)展區(qū)理論提出了“支架式教學”,支架式教學被定義為:“應當為學習者建構對知識的理解提供一種概念框架。這種框架中的概念是為發(fā)展學習者對問題的進一步理解所需要的,為此,事先要把復雜的學習任務加以分解,以便于把學習者的理解逐步引向深入。” 教師瞄準學生的“最近發(fā)展區(qū)”幫助學生“搭建腳手架”,把管理學習的任務逐漸由教師通過啟發(fā)式教學轉移給學生自己,最后撤去支架,這樣對學生的發(fā)展是最有效的。課堂中我努力在情境中蘊藏著引發(fā)思考的物理信息,讓學生從情境中提煉出物理規(guī)律,作為物理探索的切入點,有利于學生在教師搭建的 “腳手架”的自然狀態(tài)下從情境向理論過渡,為有效的物理科學建模打下堅實的基礎。學生的建模能力正是在教學中將多種情境融入,引發(fā)學生自主探索、合作學習的不同情況下形成的,讓學生在經歷“搭建支架―創(chuàng)設情境―獨立探索―協(xié)作學習―效果評價”的學習過程中逐漸領悟的。
綜上所述,我深深體會到:要提高初中物理課堂實驗教學的有效性,我們必須恰到好處地兼顧學生的特點和物理學科本身的特點,靈活地創(chuàng)造各種情境,采用啟發(fā)式教學的方法,培養(yǎng)學生的探究能力,這樣才能承載學科的教學任務,才能讓教學的難點得到巧妙的化解,進而讓物理實驗課堂走向有效、生動、深刻。
參考文獻:
[1] 廖蘭蘭. 初中物理微課程設計與應用研究[D]. 湖南師范大學 2015
[關鍵詞]解讀課標 實效性 實驗教學探究
隨著初中課改實驗的深入推進和高中新課程的普遍實施,如何從課程改革的角度對學生進行跟蹤研究,如何實現(xiàn)新課程高中物理教學在目標和理念上與初中物理教學的統(tǒng)一,如何把握和實現(xiàn)高、初中物理教學的層次性和遞進性等,都將是筆者這樣的教學一線的老師需要探討和研究的問題,通過對近兩年的高中新課程實踐的反思,以及對初中物理教學的回顧和總結,筆者認為,注重高、初中物理教學的銜接,將直接影響課堂教學的成效。
物理學是一門實驗科學,因而也突顯“培養(yǎng)學生科學精神、實踐能力和創(chuàng)新意識”的功能。初中物理課改實驗,突出和強調“科學探究”的教學,《標準》指出:“科學探究”是學生參與式學習的學習活動。它既是“學習目標”,又是重要的教學方式之一。通過實踐和體驗探究過程中的要素和環(huán)節(jié),如提出問題、猜想與假設、設計方案(計劃)、收集數據(素材)、分析與論證、交流與合作、評價與總結等,實現(xiàn)“知識與技能”、“過程與方法”、“情感、態(tài)度和價值觀”等培養(yǎng)目標,滲透課程改革的相關理念。
根據上面的分析,筆者認為高中教師尤其是高一的物理教師要重視學生學法的研究,注意在教學中與初中教學的銜接。
1.根據教育心理學理論“當新知識與原有知識存在著較大梯度,或是形成拐點時;當學生對知識的接受,需要增加思維加工的梯度時,就會形成教學難點。
所以要求教師對教材理解深刻,對學生的原有知識和思維水平了解清楚,把信息傳遞過程延長,中間要增設驛站,使學生分步達到目標;并在中途經過思維加工,使部分新知識先與原有知識結合,變?yōu)樵俳邮芰硪徊糠中轮R的舊知識,從而使難點得以緩解。”所以,高一物理教師要研究初中物理教材,了解初中物理教學方法和教材結構,知道初中學生學過哪些知識,掌握到什么水平以及獲取這些知識的途徑,在此基礎上根據高中物理教材和學生狀況分析、研究高一教學難點,設置合理的教學層次、實施適當的教學方法,降低“臺階”,保護學生物理學習的積極性,使學生樹立起學好物理的信心。如教學受力分析時,初中沒有引入質點這個概念,更沒有深入到共點力的分析;因此高中教師在教學時應從同一直線二力的合成引入,從兩力的夾角從特殊角的二力合成,到不特殊角如何求合力深入,這樣學生才能從教師安排的“臺階”一步步上到高中的學習內容。
2.教學中要堅持循序漸進,螺旋式上升的原則。
可以在初中的題目基礎上稍加改動,讓高一學生有一個適應和對舊知識的回憶過程,這樣學生就能持循序漸進,成績穩(wěn)步提高。對此我們物理全體教師作了大量的工作,在教學直線運動時,筆者就作了如下償試:初中只從參照物等探究了勻速直線運動,提到了有變速直線運動,指出它只能粗略恒量物體的運動快慢。那么如何才能較精確的描述運動物體的快慢就引入了即時速度。經過一學期的教學,大部分基礎較差的中差學生提高特別快。
3.作業(yè)的處理。
初中物理課改實驗教學的習題量不大、難度不高,并且淡化數據處理和計算,著力于日常生活中基本物理現(xiàn)象的解釋和說明,注重在“科學探究”中解決問題,而高中物理的習題量和難度明顯增加,并且把“做好練習”作為學好高中物理的一個重要環(huán)節(jié)。高中物理過渡教材的《緒言》中引用嚴濟慈先生的一段話作為總結:“做習題可以加深理解,融會貫通,鍛煉思考問題和解決問題的能力。一道習題做不出來,說明你還沒有真懂;即使所有的習題都做出來了,也不一定說明你全懂了,因為你做習題有時只是在湊公式而已。如果知道自己懂在什么地方,不懂又在什么地方,還能設法去弄懂它,到了這種地步,習題就可以少做了。”作為個性化教學的基本要求,教師必須“先下題海”,對照新課程的基本理念和三維目標,歸類篩選、精編習題,要彰顯習題的功能性。
4.實驗的處理。
物理知識來源于實踐,特別來源于觀察和實驗。教學中不僅要做好各類指定的演示實驗和分組實驗,指導學生做好課外實驗,還提倡和鼓勵將部分演示實驗變?yōu)閷W生的隨堂實驗,將分組實驗擴展成探究性實驗和開放性實驗;教學過程要盡可能引用日常生活中的小實例、小實驗,來直觀說明物理問題。例如對滑動摩擦力和靜摩擦力概念的教學,可以讓學在課堂中通過手腳的相關活動來感悟摩擦力的存在;教師還可以通過拉動和拉不動講臺的現(xiàn)象,讓學生進一步理解滑動摩擦力和靜摩擦力的大小和方向;還可以擴展到百米跑運動員在起點和終點的跑步姿勢、200m或400m跑的運動員在彎道處的跑動姿勢與摩擦力的關系等。
5.課題研究。
這是高中物理課程的新突破,是初中課改教學“實驗探究”的延展和深化。課題研究不強調學科知識的深入學習,旨在培養(yǎng)學生獨立思考的習慣,激發(fā)學生的創(chuàng)新意識,提高學生的綜合素質和從事未來生活和學習的能力。教師在“課題研究”中的角色是“創(chuàng)造者、引導者、參與者和解惑者,是學生的合作伙伴”。此外,研究性課題的選擇,要立足于現(xiàn)實生活(如菜刀上的力學知識),要注重社會熱點問題(如從電冰箱到臭氧層),要關注科技的新發(fā)展、新突破和新成果(如阿爾法磁譜儀與暗物質),要兼顧課堂教學的延伸和擴展(如研究影響滑動摩擦力的因素)。
總之,基礎教育課程改革是個系統(tǒng)工程,具有連續(xù)性、實踐性、漸進性和創(chuàng)新性。新課程高中物理教學理應傳承初中物理課改實驗教學的基本理念,努力實現(xiàn)“三維教學目標”,并在此基礎上進一步實踐、探索和創(chuàng)新。我們相信:只有符合學生的身心發(fā)展水平和認知規(guī)律的教學,才能激發(fā)和引導學生的學習;只有適應社會發(fā)展水平和長遠需求的教學,才能被社會所認可;只有突顯教師特色的“個性化教學”和“創(chuàng)造性教學”,才能真正地、最大限度地使學生和教師雙方都成為教學活動的受益者。這是筆者和廣大教育工作者所期盼的。
參考文獻:
一、物理研究性主題活動的分類
根據教師所起的作用程度不同,分為定向探究和自由探究。其中,定向探究,是指學生所進行的各種探究活動是在教師的指導和幫助下完成的,由教師給定要學的概念或原理,由學生自己發(fā)現(xiàn)它與具體事例的聯(lián)系的探究;自由探究,是指學生自己提出問題,然后經過各種探究活動獨立地解決問題。根據培養(yǎng)學生思維方式的不同,分為歸納探究和演繹探究。其中,歸納探究,是指學生先獲得一系列觀察資料,然后對它們進行觀察分析,形成假設,通過檢驗形成概念、原理或得出某種概括;演繹探究,是指教師給出概念或原理后,由學生自己探索它們與具體事例的實質性聯(lián)系的探究。
二、物理研究性主題活動內容
初中物理研究性主題活動的開展方式是多種多樣的,按照活動的內容可以分為以下4種類型。
1.以尋找物理規(guī)律為主的研究性主題活動
以物理規(guī)律為主的研究性主題活動的基本過程是:通過對實驗現(xiàn)象的觀察,或應用已知規(guī)律、理論對某一現(xiàn)象進行邏輯推理,找出一些問題,然后設計實驗,采集實驗數據,對實驗數據進行分析歸納,最終得到規(guī)律性的結論。
2.以尋找儀器、生活用品的基本原理為主的研究性主題活動
學生在日常生活中經常會觀察到一些有趣的現(xiàn)象或用品并對這些現(xiàn)象或用品的基本原理產生興趣。學生提出問題后,教師帶領學生通過查閱資料、拆裝儀器、用品,或是將儀器、用品拿到實驗室進行測量,探究其基本原理。
3.以實驗和動手制作為主的研究性主題活動
例如創(chuàng)意物理實驗大賽,根據物理原理設計一項創(chuàng)意物理實驗或游戲,構思新穎,創(chuàng)意突出,反映物理原理。這些實驗的內容可以根據所學知識設計制作的,也有些是從各種實踐活動中學來的,還有些是移植于課外書。
4.以測量基本物理量為主的研究性主題活動
有些物理量雖然教材中沒有給出測量方法,而其測量方法卻包含很多重要的物理思想和重要的研究方法。因此,測量基本的物理量可以作為研究性主題活動的一個內容。
三、研究性主題活動的組織實施過程
結合研究性主題活動自身特點,就主題活動設計的組織和實施過程來看,一般應包括選題、資料收集和制定研究方案、開題報告、課題實施、結題等重要環(huán)節(jié)。
1.選題
選題環(huán)節(jié)是一個初步明確研究方向、研究目的、研究內容、研究方法和步驟的過程。課題選擇準確與否直接影響課題研究效果,選得好,則事半功倍,反之,會事倍功半,甚至勞而無功。課題可由學生自己提出,起始階段也可以在教師的指導下提出,研究的課題最好是來自于學生的現(xiàn)實生活,對學生自身、家庭、學校以及所在地區(qū)具有實際意義,并具有可行性。
2.制定研究方案
課題確定后,要求每個研究小組認真討論,著手制定具體、可行、有效的研究方案。最終形成的研究方案大致包括課題名稱,課題研究主要內容,課題研究可行性分析,本課題擬創(chuàng)新之處,具體實施步驟,課題組成員分工等。
3.開題報告
學生選定課題、擬定研究方案后,需以班為單位組織開題報告。開題報告會由各主題小組選派一位代表向指導教師和全班同學匯報,指導教師和全班同學均可向其提出問題,小組成員均可參與回答問題。指導教師根據全班討論情況,對研究方案進行評價,或提出研究方案建議和修改意見,明顯不合理、難以實現(xiàn)以及沒有充分準備的選題不予通過,小組重新討論修改,準備第二次報告。
4.課題的實施
在這一階段,根據方案,各成員履行各自職責,通過圖書館活動、上網查詢、參觀訪問、實地考察、實驗操作等多種渠道廣泛搜集資料,并做好記錄。學生要通過整理、分析所搜集到的資料,不斷驗證自己對研究問題的假設,并綜述資料的觀點,提出自己的認識和見解。
在整個研究過程中,指導教師既為研究小組內的成員提供咨詢與研究指導,又要負責對整個研究過程的監(jiān)控,及時對課題研究的偏差進行正確指引。由于這是一項以學生研究活動為中心的問題解決活動,指導教師的監(jiān)控僅體現(xiàn)在依據各研究小組所制定的方案定期檢查研究進展情況,掌握和了解各小組的研究活動情況。
5.結題與答辯
各研究小組在按計劃完成課題研究之后,需要寫出課題研究報告,詳細敘述研究思路、研究過程與研究所取得的成果,指導教師對學生課題研究的成果報告進行初步評審,符合基本要求的準備參加班內答辯,不符合要求的重新修改。
答辯由陳述、展示、提問、回答、評語五個部分組成。在以組為單位的答辯過程中,各研究小組推選一至二名學生為陳述人,在所限定的時間內,向全班和指導教師簡要匯報開題通過后方案的實施過程,主要分工情況,取得的主要成果,以及研究過程中的主要收獲。學生可以通過研究論文、模型作品、實物成果、主題演講、小品表演、辯論賽等多種方式展示自己的研究成果,并把成果的分享過程看作發(fā)現(xiàn)自我、欣賞他人,提高自身的過程。指導教師和其他同學就有關問題進行提問,可以要求小組成員推選回答人,也可以直接要求某一位組員回答。答辯過程,實際上是總結和反思的過程,大家共同探討該課題研究成功之處,所存在的問題,以及后續(xù)研究所需要努力的方向等。
四、研究性主題活動——“自行車中的物理知識”的實施過程
初三年級的學生已經掌握了一定的物理知識,但隨著難度的增加,學生的學習興趣和熱情開始有一定的減少。為了提高學生學習物理的興趣,并培養(yǎng)學生探究問題的能力,我在我校的初三(6)班和物理學科競賽輔導小組開展了“自行車中的物理知識”的研究性主題活動。自行車是生活中隨處可見的代步工具,其中蘊涵著豐富的物理知識,有關于熱的、聲的、力的、電的等,并且多數都是初中所學習過的知識。因此,本人認為這是一個不錯的題材。希望通過該活動讓學生們感到,物理知識不是枯燥的空洞的文字和公式,而是和我們生活密切相關的,由此對學習物理產生一種親切感和成就感。針對初中生所學知識有限,也由于自己沒有正式的申報課題,沒有得到更多行政資源的支持,我簡化了實施的過程,具體實施過程如下:
第一階段:提出問題
向全班同學提出“你認為自行車中有那些物理知識?”“你想了解自行車中的那些知識?”以3到5人為一組討論,將討論結果收集整理。
第二階段:確定研究的問題
將第一階段收集到的觀點和疑問,組織和指導學生進行分類歸納、整理,得出以下題目:
1.有益摩擦和有害摩擦。
2.行車中的杠桿。
3.行車中的聲、光的知識。
4.行車輪胎對地面壓強問題。
5.車胎充多少氣合適呢?
6.自行車前后輪受到的摩擦力的方向一樣嗎?
7.自行車為什么能平衡呢?
8.變速車為什么能夠變速呢?
9.行車的昨天、今天和明天。
第三階段:制定研究計劃
讓有興趣的同學參加活動,自由組合成小組,每個小組選定其中的一個課題。通過討論,制定出探究的計劃。計劃要寫明探究課題、人員、探究方法、時間。探究方法可以以各種形式如:觀察、設計實驗、社會調查、查閱資料等。
第四階段:研究活動過程
鼓勵學生積極動手、動腦自主的研究,體驗成功的愉悅。老師在比較困難的地方給予具體的指導。幫助學生克服怕出錯,怕困難情緒,樹立克服困難的決心和信心。教師觀察每個小組的活動過程,注重成員間的合作交流,注重培養(yǎng)科學的研究方法,對于設計的實驗的可行性,數據記錄的合理性給予適當的引導。
第五階段:歸納與總結
將觀察討論的結果、和實驗現(xiàn)象、數據、資料進行分析,歸納。并整理成文字、表格或演示文稿的形式。
第六階段:展示與交流
小組成員能用語言表述實踐的過程和結論,在全班同學面前展示和解說探究的內容,接受全班的置疑。
五、學生研究性主題活動報告精選
研究課題1:自行車前后輪的摩擦力方向
提出問題:
在研究自行車中的物理知識時,老師向我們小組提出了一個問題,自行車前后輪的摩擦方向是什么樣的?同學們想了一會兒,爭先恐后地搶著發(fā)表自己的意見,有的同學認為前后輪的摩擦方向都向前,有的同學認為都向后,有的同學認為前后輪的摩擦方向不一致,但說不清具體的理由來。為了解答這個問題,為了讓同學們能更好的把物理知識與實際生活結合起來,我們設計了幾個實驗。
設計實驗:
我們先做了一個實驗,把自行車推到沙地,設想如果沙向后飛,車輪給地面一個向后的力,根據作用力和反作用力,說明地面給車輪的摩擦力向前,那么應有一個向前的痕跡,如果沙向前飛說明摩擦力向后,那么應有一個向后的痕跡。在實驗中,我們先推動前輪,當前輪快速轉動時,把車子向下壓,發(fā)現(xiàn)沙向后飛,我們再推動后輪,當后輪快速轉動時,把車子向下壓,發(fā)現(xiàn)沙都是向后飛,難道前后輪的摩擦力都向前嗎?并且前后輪都沒有在地面留下向前或向后的痕跡,不能看出前后輪摩擦力的方向,就這個疑問,我們又設計了另一個實驗。
我們找到了一份資料,資料提出可用海綿作材料,我們都知道,在桌面上,當海綿向前推時,摩擦力就向后,與臺面接觸部分的海綿就向后擠。可是海綿的紋路并不明顯,于是我們在海綿上用紅色和藍色的筆畫上垂直的相間條紋,這樣較容易從條紋的傾斜方向看出摩擦力的方向。于是我們先把海綿綁在車的前輪,推動前輪,當海綿隨著車輪的轉動而轉動到正下方時,把車子向下壓,發(fā)現(xiàn)海綿有擠向后的痕跡,我們再把海綿綁在后輪,再推動自行車,發(fā)現(xiàn)海綿也有擠向后的痕跡,頓時我們提出了一個問題“前后輪的摩擦方向都向后嗎?”
第一次與第二次的實驗結果發(fā)生了矛盾,就這個問題我們小組展開了三番四次的討論,但毫無頭緒,于是我們去請教老師,老師看了我們的實驗結果,提出了一個問題:自行車真正的行駛過程是怎樣的?是有力讓兩個輪都轉動的嗎?和推自行車的過程是一樣的嗎?
改進實驗:
在老師的指導下我們設計了另一個實驗,先把海綿綁在前輪,把自行車向前推,但海綿與地面接觸時,就把車子停下來,發(fā)現(xiàn)海綿的條紋向后擠,明顯的看到前輪摩擦力有向后的痕跡,再把海綿綁在后輪,踩動腳踏,使車前進,像平常行駛時一樣,這次發(fā)現(xiàn)海綿的條紋向前擠,明顯地說明了后輪的摩擦力是向前的,這次實驗證明了前輪的摩擦力是向后的,后輪的摩擦力是向前的。
實驗結論:
這時我們產生了更大的疑問:為什么三次實驗的結果都不同呢,哪一次才是正確的呢?我們在一起討論后總結出:因為第一次是先轉動自行車輪,再與地面接觸,兩個車輪都是有動力使它向后轉,地面對車輪的摩擦力與轉動方向相反,所以向前。
第二次實驗是推動自行車,沒有力驅動使車輪,當車輪轉動與地面接觸時,是地面給車輪的摩擦力使車輪向后轉動,所以摩擦力都向后。
因此,前兩次的實驗都不能準確反映自行車行使過程中,地面對車輪的摩擦力。因為自行車是通過踩動腳踏,驅動后輪前進的,前輪是被動的,后輪有向后轉的動力,而地面對車輪摩擦力與轉動方向相反,所以向前。而前輪,是地面給車輪的摩擦力使車輪向后轉動,所以摩擦力都向后。所以后輪的摩擦力是自行車前進的動力,而前輪摩擦力是阻力。
這次的實驗讓我們的實際生活與物理知識結合起來,使我們了解更多的物理知識,能更好的學習物理,對物理產生更多的興趣,提高我們的創(chuàng)造能力。
研究課題2:自行車充氣量大測試
實驗過程和數據記錄:
物理自行車研究小組課后在大操場進行物理實驗,用時1小時30分鐘。
該實驗定名為“自行車充氣量大測試”,此次測試主要是測試自行車的充氣量到達什么程度為佳,以及其有關行駛現(xiàn)象。
測試場地為操場中間,以一條直線為基準,分兩段進行實驗。第一段是人騎在自行車上行駛控制以某一速度勻速前進,到某一點停止驅動,使自行車以慣性順溜前進,測出順溜的長度。
實驗情況如下:
行駛長度:15.8米
自行車:20英寸
1.充滿氣時,自行車以慣性平均每次行使了3.58米。
(單位:米)
次數 1 2 3
距離 3.75 3.8 3.2
2.充氣量約為1/2時,自行由于慣性平均行使了2.42米。
(單位:米)
次數 1 2 3
距離 2.4 2.7 2.1
由于在每次的測試中,騎車者速度由人為的控制,并不十分準確,而且平衡掌握得不夠,因此,測量數據中存在誤差。但兩組數據對比,足以說明問題。
實驗結論:
1.兩相比較,氣壓正常比氣壓不足時,自行車的滑行距離也有所不同。
2.把輪胎的氣壓提高一些,相當于減輕了車子的重量。
3.輪胎中的氣打得足不足,對您的車騎起來輕不輕有很大影響。
分析結論:
輪胎的氣壓低,騎行時輪胎的變形量大,與地面的接觸面增加,它的滾動阻力也就比較大。如果輪胎的氣壓過低,不僅騎行費力,同時還增加了車把的轉向阻力,使車子的轉向不靈活。輪胎的變形過大,也會使外胎側壁加速疲勞,以致很快折裂,急劇地縮短了輪胎的壽命。
那么,是不是充氣越多越好呢?回答是否定的。從熱學的角度看,當充入氣體時輪胎體積膨脹到一定程度時體積不再變化,而繼續(xù)充氣時,車胎內部氣體壓強增大,會導致爆破。特別是在夏天,不要將自行車放在太陽下,以免氣體受熱膨脹。這一點每一位騎車人士都必須注意到的。
從力學的角度看,輪胎和地面接觸時會發(fā)生彈性形變。如果汽車的人越重,或者載重越多,彈性形變越厲害。但是,過大的氣壓使輪胎失去了彈性,也就其起不到減震的作用。我們知道,充足氣的輪胎與地面接觸面積小,對地面大壓強大,所以在沙石路上行駛時,容易陷入泥土中,增加前進的阻力,而碰到較大的石塊,又會使車子彈起,把前進的能量變成了彈跳和震動,因此,在沙石路面上行駛時,適當地降低氣壓,會使您在沙石路面上不受顛覆之苦,也減少了行進中的阻力。
在平坦的水泥路上,您可以提高輪胎的氣壓。但是前輪氣壓應比后輪氣壓低一些。因為這樣會使您在騎行時,減少由于前輪負載輕而引起的顛覆現(xiàn)象。
正確的輪胎氣壓,應該根據路面情況、騎車人體重和載重量等來確定;同時氣候條件、騎行姿勢也應在考慮之內。通過查資料,我們發(fā)現(xiàn),一般檢查輪胎充氣情況的標準是:在滿載時,輪胎的變形量,應小于原來的1/4。
由此可見,物理與現(xiàn)實中的事物息息相關。
六、研究性主題活動實施的成效
在我實施研究性主題活動的這年,我和學生都獲益非淺,最終所取得的成績證明研究性主題活動是卓有成效的。我輔導的學科競賽輔導小組代表我校參加番禺區(qū)市橋城區(qū)物理競賽獲得市橋鎮(zhèn)團體第一名,在全國初中應用物理知識競賽廣州賽區(qū)中,學生黃葉路勇奪全國二等獎,共7個同學獲得廣州市級獎項,我也再次榮獲全國初中物理競賽優(yōu)秀輔導老師。中考中,開展研究性主題活動的班級平均分位居全級前列,并有一位同學獲得中考狀元。
(一)研究性主題活動對學生智力因素的培養(yǎng)
1.培養(yǎng)學生的觀察與分析能力
在研究自行車過程中,許多小組采取了觀察的方法。例如:拆開一些零部件進行觀察,觀察車鈴振動發(fā)聲的原理;觀察車尾、輻條上的反光板的原理,氣門芯進氣的原理,車輪胎上不同的花紋;觀察不同的輪胎有大小、粗細的不同。并且能分別用聲的、光的、力的知識來解釋這些現(xiàn)象。有的小組找到自行車上的所有杠桿,并且分析哪些是省力的杠桿,哪些是省距離的杠桿,以及設計采用這些的杠桿的理由。在觀察中,同學們產生了一種應用知識的欣喜感和滿足感,并且也培養(yǎng)了他們的觀察分析能力,以后在生活中更多的去觀察和留意與物理有關的現(xiàn)象。
2.培養(yǎng)學生的思維能力和探索能力
研究自行車在行駛中受到地面的摩擦力的方向時,小組的同學就設計了四個實驗,不斷改進。從一開始設想在沙地做實驗,發(fā)現(xiàn)效果不明顯。接著就想到在車輪上綁海綿,可是海綿的紋路觀察起來有些難度,他們近一步想到在海綿上劃出直條紋,通過看和地面接觸時條紋傾斜方向,來判斷摩擦力的方向,逐步改進實驗。并且,在推車時和騎車時,兩次的實驗結果發(fā)生了矛盾,他們能思索其中的原因,分析、討論,最終找到了正確的實驗方法。
3.培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力
在研究車胎充氣量的問題時,小組的同學們各自提出意見,有的同學想測充滿氣與未充滿時受到地面阻力的大小,設計出讓一位同學在這兩種情況下,保持相同的速度騎車,然后停止驅動,測量車能夠前進的距離。為了找到自行車平衡的原理,有的小組組織了“看誰騎的慢”的比賽。為了找到變速車的原理,同學們想到了數前后齒輪,不同的齒輪組合時,轉動車輪看腳踏轉動一圈時的車輪轉動的圈數(他們發(fā)現(xiàn)轉動腳踏時后輪轉的太快,就反過來轉動后輪,看車輪轉動多少圈時腳踏轉動一圈),這些小組都通過自己積極的思維,獨立的設計和完成實驗。“自行車的昨天、今天和明天”展望小組更是發(fā)揮了創(chuàng)造力,把自行車設計多用途:可放在家中做跑步機,可儲存能量等五花八門的設想,把他們的想像力、創(chuàng)造力發(fā)揮的淋漓盡致。
4.培養(yǎng)學生的收集處理信息的能力
研究摩擦力的小組查找到了滾動摩擦是滑動摩擦的四十分之一到六十分之一。研究充氣量的小組查找到滿載時車胎的變形量應小于四分之一為佳。研究自行車的歷史小組在網上找到了木輪車和清朝皇帝騎車的圖片資料。
5.培養(yǎng)學生的筆頭和口頭表述實踐探究過程的能力。
每個小組在活動后都寫了簡單的實驗報告。實驗報告中有學生自己拍的數碼相片、設計的記錄數據的表格、探究過程的筆記,圖文并茂。而且在全班組織了活動的匯報課,讓每個小組分別出場,用自己的語言向全班匯報自己小組的研究過程和體會。小組成員以穿插講述、討論的形式,使每位同學都得到口頭表述的鍛煉,并且每個小組自主的決定展示方式,對成員之間的交流合作也是一種促進。有的小組用PowerPoint設計了演示文稿,對著圖片講解。有的小組拆開實物一邊演示一邊講解。
(二)研究性主題活動對學生的非智力因素的培養(yǎng)
1.通過研究性主題活動達到了發(fā)揮學生自主性的目的
學生在其間要進行交流、討論、查閱資料、設計和實施實驗、修正等活動來完成學習,不是簡單的教師教、學生學;對學生而言,體現(xiàn)了學習的主體性,有了彰顯個性的機會。在教師指導下的以學生為中心的探究性學習,給予了學生自我發(fā)揮和自我展示的空間和機會,學生學習興趣濃、參與活動的程度高。
2.研究性主題活動促使學生產生對科學的感悟,對提高創(chuàng)新意識和研究能力起到了促進作用
研究性主題活動使學生回歸到物理概念和規(guī)律的提煉過程和應用過程,引起學生進行實證調查,通過實驗、收集和利用數據并形成對科學現(xiàn)象的解釋,有利于加深對物理理論的認識,有利于將物理理論與實際進行結合,有利于學生對物理學習產生持久的興趣。