初中物理是以觀察和實驗為基礎的學科,它在為學生提供驗證物理定律感性材料的同時,還能夠幫學生更加深刻地認識物理基本知識,提供出科學的思維方法,成功激發出學生強烈的求知欲,使得學習積極性大大提高。同時,在物理實驗中能夠培養學生觀察、分析問題的能力,教會學生怎樣與人合作、共事,實現學生自主學習能力的提升。下面結合物理教學實際,對如何在實驗課教學中提高學生自主學習能力的問題進行分析。
1 實驗課在培養自主學習能力方面的優勢
1.1 實驗與興趣相連
傳統物理教學中存在很多問題導致學生的興趣不足,影響了學生學習物理的積極性。一方面,實驗課開設不足,很多物理實驗只能夠是教師在教室里進行演示,學生只是旁觀者;甚至在一些條件比較差的學校只能夠紙上談兵。隨著現代化教學的發展,實驗課的開設為學生動手操作提供了平臺,學生對于操作性的實驗活動更加興趣盎然,這個興趣是激發學習積極性的前提,是把理論與實踐結合的橋梁。
1.2 實驗與思維互動
思維能力是自主學習的核心,是學生能力的本質。實驗的過程是學生動手實踐的過程,這個過程中學生要對學過的物理知識進行梳理,對實驗中出現的問題進行歸因思考,并尋找科學合理的實驗方法等,這個過程就是一個思維與探討的過程,是個體思維與團體思維的火花被點燃的過程。
1.3 實驗與自主相關
傳統的物理課堂中學生是被動的學習,這種被動性帶來了積極性的喪失、思維主動性的退化等,嚴重影響了學生的發展。實驗課教學活動,是學生自主實踐的過程,是自主發現、思考、解決問題的過程,是與生活實際緊密聯系的過程,這個過程是高度自主的,能夠充分培養學生的自主學習能力。
2 創新實驗課培養學生自主學習能力的策略
目前針對實驗課中學生能力培養的觀點較多,教師要善于根據實際需要進行取舍,尋找最佳教學方法。根據教學實踐,如下幾種教學策略在學生自主學習能力培養方面有較好效果。
2.1 演示實驗要與興趣結合
物理演示實驗是物理教學中最常見的手段,在演示實驗中如果僅僅關注實驗能否驗證書本定律的合法性,這樣的演示效率是不夠的。在演示實驗中,教師還應該對實驗過程進行進一步設計,關注實驗過程本身的趣味性,充分利用演示激發學生的好奇心,激發學生自主探究思維的積極性。例如:在學習“什么是運動和靜止”時設置問題:(1)李明背著書包向學校走去。李明是運動的還是靜止的?(2)小王騎自行車上街。自行車是運動的還是靜止的?小王是運動的還是靜止的?(3)正在行駛的汽車是運動的還是靜止的?汽車上的座椅是運動的還是靜止的?
學生對于這樣的提問會感到很迷茫,但是也會隨之提升他們的興趣,激發他們的求知欲望,然后進行分析:上面的三個場景中有不少的物體,我們看:經過以上的實驗,學生積極參與其中,自然讓學生深刻的了解到:一個物體相對于另一個物體位置的改變叫做機械運動,簡稱運動。如果一個物體相對于參照物的位置沒有發生改變,則稱這個物體是靜止的。
演示實驗中教師要充分利用多媒體設備,增強演示的效果。初中學生由于年齡段的原因非常愛動、好奇。多媒體的應用能完全吸引他們的注意力。例如學習“快與慢”時,就可以利用播放錄像的方式,讓同學們觀看關于田徑比賽等錄像,吸引學生的注意力,讓他們自己判讀誰跑的快,誰跑的慢。同路程比時間,同時間比路程。通過多媒體設備的使用,能夠充分激發學生的興趣,更好的掌握物理知識,提升學生自主學習的能力。
2.2 注意科學研究方法的滲透
在物理實驗課的分組探究過程中,教師要讓學生逐步形成科學探究的一般方法:提出問題—— 猜想與假設—— 制定計劃與設計實驗—— 進行實驗與收集證據—— 分析與論證—— 評估—— 交流與合作。學生一旦將科學方法內化為自己的思維和行為方式,其學習將會事半功倍。探究思維的方法很多,如類比法、控制變量法、轉化法等,引導學生掌握這些方法,形成思維習慣與物理思想,能夠讓學生的學習能力得到飛躍式發展。
例如:在《電流跟電壓、電阻的關系》的探究過程中:第一,要求學生用以前學過的知識設計一個電路,能用電流表測某個電阻的電流和這個電阻兩端的電壓,并能用滑動變阻器改變電路中的電流或控制該電阻兩端的電壓;用實驗研究一個量隨兩個量變化時,要保持一個量不變,研究另外兩個量之間的關系,這是研究物理問題一種有用的方法,這種方法稱為“控制變量法”。第二,電流跟電阻的關系,采用控制變量法,控制電壓不變,研究電流跟電阻的關系。電阻阻值增大幾倍,通過該電阻的電流就縮小幾倍,因此,在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。同時強調,此過程也是因為電阻的變化引起了導體的電流的變化,因此,也不能說成是電阻跟電流成反比。這樣,就能夠得出結論:通過這節課的學習,我們運用動腦與動手、理論與實踐的結合找到了“兩個關系”:
(1)當電阻R一定時,導體中的電流I跟這段導體兩端的電壓U成正比。(2)當電壓U一定時,導體中的電流I跟這段導體的電阻R成反比;為學習歐姆定律奠定了基礎。(3)并且還學習了如何用控制變量的方法來研究一個量隨兩個量變化的定量關系。
2.3 訓練學生的動手能力
動手是自主學習能力訓練的途徑,也是學生學習能力的表現,在物理實驗教學中,要積極引導學生把物理實驗延伸到課外,充分利用生活中的材料以及書本教材中的“小實驗”,訓練學生的動手能力。
例如:在《電磁鐵》一節中,提供了電磁鐵的自制方法,方便學生去自己制作,課外做好后可以拿到課堂上展示。在制作過程中,他們能夠更加深刻地記住電磁鐵,這對于學生學習《電與磁》等內容奠定了較好的基礎。
2.4 重視引導學生進行反思與總結
實驗是實踐活動,是感性思維與理性思維相互融合的過程。在實驗教學中,可以讓學生在實驗操作的基礎上,觀察實驗現象,分析產生實驗現象的原因,深入反思實驗條件和實驗現象的變化,總結實驗規律。


例如:學習“凸透鏡成像”時,首先讓學生初步分析:凹透鏡對光各有什么作用?什么是焦點?什么叫焦距?光心有什么特點?然后在引入課題,包含凸透鏡的器具例如:照相機:可以成縮小、倒立的實像;投影儀:可以成倒立、放大的實像;放大鏡:成正立、放大的虛像。引導學生思考是什么原因影響了凸透鏡所成的像?激發學生的思維能力,學生猜想到可能是距離的原因。接著我們演示試驗:如圖1所示。
得到有關概念物距:物體到透鏡的距離,用U表示;像距:像到透鏡的距離,用V表示;
焦距:用f表示。
實驗一:
(1)根據電路圖,說明實驗的原理和目的。
(2)一邊示范連接電纜,一邊介紹實驗器材,并說明操作中的注意事項。
(3)強調學生觀察:先后兩次實驗電流表示數及小燈泡亮度的差別。
(4)學生分組實驗后,對觀察到的現象進行表述,并分析原因。
現象:用兩節干電池時燈泡亮,電流表示數較大。
要點分析:
(1)用兩節干電池比一節干電池加在燈泡兩端的電壓大。
(2)兩次所用燈泡不變,其實質是保持電阻不變。
(3)燈泡亮時,電流表示數大,即通過燈泡電流大。
小結:電阻一定時,導體兩端的電壓大,通過其電流也大。
實驗二:
(1)觀察實驗電路,說明原理和實驗目的。
(2)提示學生應注意觀察.先后兩次實驗電流表示數和小燈泡亮度的差別。
(3)學生實驗后表述觀察到的現象,分析原因,概括總結。
現象:3.8V燈泡較暗,電流表示數較小。
要點分析:
(1)3.8V燈泡的電阻比2.5V燈泡的電阻大。
(2)同一電池(電壓不變)。
(3)3.8V燈暗→電阻大→電流小。
小結:電壓一定時,導體的電阻大,通過其電流小。
總結:通過導體的電流大小與導體兩端的電壓和導體的電阻這兩個因素有關。
從上面的實驗,我們可以得出這樣的結論:電流受到兩個因素的影響,即電壓和電阻,如果電壓和電阻同時變化,它們各自對電流的影響有可能互相減弱,有可能互相加強,也有可能互相抵消,這就導致我們可能無法去判斷電流與電壓、電阻之間到底是什么樣的關系。
3 結語
自學能力的培養途徑很多,這里僅僅列舉了部分案例與做法,教師在實踐中要結合學生實際、校本實際以及地區實際,因地制宜、因時制宜地開展實驗活動,才能夠收到好的效果。
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