新教材與傳統教材相比,實驗內容豐富,出現在課堂教學的各個環節,給人一種實驗無處不在的感覺。對實驗要求的提高,不僅要求學生有初步的實驗操作技能,會使用簡單的實驗儀器和測量工具,能測量一些基本的物理量。而且要求學生學會記錄實驗數據,知道簡單的數據處理方法,會寫簡單的實驗報告,并且會用科學術語、簡單圖表描述實驗結果,實驗的形式更加靈活。不僅有課堂實驗活動,還有許多需要學生在課外進行的實驗活動內容。有的還與社會調查、研究性學習聯系起來。
根據新教材的實驗教學特點,我摸索總結出了“討論——探究——實驗”的“三位一體”實驗教學模式。“討論——探究——實驗”的教學模式基本思想是:以討論式教學為背景,科學實驗探究為主線,科學研究方法為工具,討論式教學貫穿在課堂教學的始終,作為教學過程的背景模式,從而為以實驗為基礎的探究與創造活動提供不可缺少的前提條件。現以《動能和勢能》一課的課堂設計和教學實錄為例:
本節課旨在讓學生經歷探究影響功能、勢能大小的因素的實驗過程,自主探究發現物理規律,提高分析問題、解決問題的能力。讓學生體會到物理是有趣的、有用的,激發學生的求知欲和科學探究的興趣,達到培養實事求是的科學態度和關心、服務社會意識的目標。本節課內容與學生實際的學習和生活有著密切的聯系,因此可以讓學生課前預習,準備身邊最常見的物品,例如:木塊、橡皮、書、紙、小鋼珠、木球等。
教學和活動過程
1 設計實驗情景
多媒體課件顯示不同路況下的交通安全限速標志牌,學生認真觀看。
師:為什么不同的路況下要限制汽車的速度生:討論并回答(有人說:速度快容易出事;有的說:速度越快,遇到障礙時,不能立即停下來;當汽車撞到人時,汽車對人有力的作用,汽車越快,力的作用越大)
師;我們生活中還有那些“物體由于運動而對其他物體有作用效果”的例子?
生:學生討論回答(微風吹動樹葉;流水推動小船運動;滾動的鉛球推動木塊……)
師:以上物體由于能夠對其他物體有作用效果而具有能量,它們有什么共同點?
生:學生討論回答:它們都在運動,由此得出動能的定義。
2 形成課題,設計實驗
師:關于動能,我們想知道哪些方面的知識?
生:學生討論回答(動能的大小與哪些因素有關?具有動能的物體對其他物體有什么作用效果?動能大小如何計算?動能有什么用處,可否與其他能進行轉化?……)。
師:如果我們要研究動能的大小與哪些因素有關?應該按照怎樣的思維程序?
生:提出問題——提出假設——制定計劃與設計實驗——進行實驗——得出結論——交流評估。
師:讓我們來猜想影響動能大小的因素有哪些?
生:學生討論回答(物體的質量、物體的形狀、物體的速度、物體的體積……)。
師:要想證明自己的假設對不對,應該怎么辦?
生:設計實驗驗證。
師:在有多個因素影響實驗結果的情況下,應該怎么辦?
生:注意控制變量,學生分組討論,制定實驗計劃……
師:哪位同學談一談自己的實驗計劃并演示給大家看?
生:學生上臺演示:讓大小相同的鐵球和木球分別從斜面的同一高度落下,撞擊放在水平面上的木塊,觀察木塊被推動距離的遠近(研究動能大小與物體質量關系時,注意控制物體速度、形狀、體積一定……)
3 進行實驗,得出結論
師:同學們根據自己剛才的討論,進一步修下自己的方案,開始實驗。
生:學生實驗,老師巡回指導。
師:根據實驗現象,得出什么結論?
生:動能大小與物體的質量和速度有關,質量越大,速度越大,物體的動能越大。
4 交流、評估
師:下面給同學一段時間,把剛才的實驗過程和實驗現象進行交流看看有什么不同和不足之處,如何加以改進?
生:交流、反思。
5 拓展應用
師:根據我們探究實驗得出的結論,我們再來分析這節課開始提出的問題。
生:討論、分析、回答……,為此提出自己的建議。
6 新的探究
展示纜車把滑雪運動員送到山頂,給他的身體儲存了能量;球拍將網球擊扁,使網球儲存了能量。
師:物體由于被舉高或發生了彈性形變而具有勢能。勢能分為重力勢能和彈性勢能,它們的大小分別與哪些因素有關?請同學們嘗試自己動手去探究。
生:討論、分析、設計、實驗、交流……
師:請同學們總結本節課我們探究的結論,在課的最后留一個問題:在影響動能大小的因素中,哪個因素影響更大?
課后反思
(1)新課程標準下的實驗探究教學,時間緊、任務重,由于將討論教學貫穿在課堂教學的始終,作為教學過程的背景模式,老師會經常遇到學生提出課外問題而影響本節課教學;學生思維發散出去收不回來,提出的問題無法解答等情況,而且由于討論使學生的思維發散,使時間難以控制,影響教學進度,這些問題需要教師在自己的教學工作中,逐漸總結經驗教訓,找到解決問題的辦法。我通常采用學生分組分別探究同一實驗的幾個不同的方面,再交流,這樣既可保證時間充裕,還促進了學生間的交流與合作。
(2)由于實驗探究教學符合學生的認知規律,極大的調動了學生的學習積極性,活躍了課堂氣氛,培養了學生多方面能力,因此這節課取得了很好的教學效果,這從學生高漲的情緒、認真的態度、積極的參與、滿意的眼神中可以看到,這更堅定了我探索新課改之路的決心。
(3)實驗探究教學的“創設實驗情景”非常重要,本節課原來設計開始就讓學生通過舉例引出動能、勢能的定義,很生硬,師生都感到很不自然,后來設計了由“交通標志牌限速”引入,自然流暢,激發了學生的思維,取得了很好的教學效果。