本案例的研究將結(jié)合本校的實(shí)際情況,體現(xiàn)時(shí)代對中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展要求。 其中以中學(xué)物理教學(xué)大綱為標(biāo)準(zhǔn),以高中物理教材新課改中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)為依據(jù)。 堅(jiān)持理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的原則,靈活實(shí)施學(xué)以致用、實(shí)事求是、因材施教、凸顯個(gè)性的教學(xué)。 方法使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)獲得物理基礎(chǔ)知識,形成基本的物理觀點(diǎn),初步掌握學(xué)習(xí)自然科學(xué)方法之一的實(shí)驗(yàn)方法,為學(xué)生終身學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。
2. 案件流程總結(jié)與理解
1.建議增加演示實(shí)驗(yàn),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)流程
要長期保持學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,僅僅依靠課本上的演示實(shí)驗(yàn)是不夠的。 我們應(yīng)該充分探索身邊現(xiàn)有的設(shè)備,甚至是非常不起眼的設(shè)備,并與具體的身體情況相結(jié)合(如新課程的介紹、概念和規(guī)則的鞏固、評價(jià)練習(xí)等),增加興趣性、直觀性實(shí)驗(yàn)的新穎性、科學(xué)性,激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,激發(fā)學(xué)生的思維,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。
教科書中的某些內(nèi)容或?qū)嶒?yàn)僅被視為“do-it”或課外實(shí)驗(yàn)。 事實(shí)上,很多內(nèi)容都可以通過儀器和方法的改進(jìn)優(yōu)化為論證實(shí)驗(yàn)。
例如,“超重與失重”部分,可以將課后的“做一做”改進(jìn)為演示實(shí)驗(yàn)。 找到一個(gè)用過的罐子、金屬罐或塑料瓶,在靠近底部的一側(cè)打一個(gè)孔高三物理實(shí)驗(yàn),用手指按住孔,然后裝滿水。 松開手指,水就會從孔中噴出。 如果你放手讓罐子自由下落,那么在下落過程中水將不再從孔中噴出。
可以通過以下改進(jìn)來演示超重和減肥現(xiàn)象:
(1)在罐底開一個(gè)出水孔(使其小一些)。 當(dāng)罐內(nèi)水位較低時(shí),由于表面張力,水不會從小孔中流出。 如果罐子突然加速向上,水就會從孔中噴出,這說明了超重力現(xiàn)象。
(2) 使用透明塑料可樂瓶,將大部分瓶裝水放入其中,然后蓋上瓶塞。 由于重力的作用,空氣高于水面,水面平坦。 將塑料瓶向上拋,可以看到瓶中的空氣在水中形成了一個(gè)或幾個(gè)大小不同的氣泡,呈球形。
(3) 將一塊磚放在懸掛的木板上,并在磚和木板之間墊上紙膠帶。 如果在紙帶靜止時(shí)抽動(dòng)紙帶,紙帶會因壓力較大而破裂。 如果將掛磚的吊線剪斷,讓磚塊和木板自由落下(下面墊上防撞墊),拿著紙帶的手就可以輕松地將紙帶完整地拉出來。
教科書的某些章節(jié)幾乎是在灌輸公式或定律的推導(dǎo)。 既然如此,我們完全有必要添加一些生動(dòng)簡單的論證實(shí)驗(yàn)來解釋定律或公式推導(dǎo)的原因或者說明驗(yàn)證。
2.將部分示范實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
變示范實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生做、觀察、思考、感受,提高學(xué)生主動(dòng)參與探究的積極性。 這樣,在整個(gè)教學(xué)過程中,不僅可以培養(yǎng)和提高學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ铱梢猿浞终宫F(xiàn)物理課教學(xué)的特色和魅力。
(1)部分常規(guī)課程由教師示范探究過程改為學(xué)生小組探究體驗(yàn)
高中物理教材中涉及到的定律有很多,如《牛頓第二定律》、《力的平行四邊形定則》、《自由落體運(yùn)動(dòng)》、《機(jī)械能守恒定律》、《動(dòng)量守恒定律》、《 “簡單擺”等“時(shí)效性”、“胡克定律”、“電阻定律”、“閉路歐姆定律”、“楞次定律”等。 對于這些常規(guī)課程,由于此前實(shí)驗(yàn)條件的限制以及“做實(shí)驗(yàn)不如教實(shí)驗(yàn)”觀念的影響,大多數(shù)物理教師采用“教師講解或演示探究過程或方法,學(xué)生邊聽邊背”,也就是人們常說的“填鴨式”教學(xué)。 這種教學(xué)方式在很大程度上扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造力和主動(dòng)思考能力。
我們曾經(jīng)做過這樣的改革:我們請三個(gè)學(xué)生(兩男一女)來到講臺上演示探索某個(gè)規(guī)則的整個(gè)過程,并將所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在黑板上。 目的是反映學(xué)生的主要探究狀況。 然而我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)模型仍然有一個(gè)很大的缺點(diǎn)——效率太低。 對于進(jìn)行演示的學(xué)生來說,確實(shí)得到了大師級的探索體驗(yàn),但對于占多數(shù)的講臺下的學(xué)生來說,效率卻很低。 總體而言,該模型的結(jié)果仍然不理想。 為此,我們嘗試采用學(xué)生小組探究的模式,做到?jīng)]有觀眾,人人參與。 實(shí)踐證明,這種“包羅萬象”的做法是成功的,她取得了很好的效果——學(xué)生和老師實(shí)現(xiàn)了“雙贏”。
(2)將部分課堂演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生小組探究實(shí)驗(yàn)
“百聞不如一見,百見不如一修。” 將部分演示實(shí)驗(yàn)改為小組實(shí)驗(yàn),就是將演示過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生在教師的啟發(fā)和指導(dǎo)下,獨(dú)立運(yùn)用實(shí)驗(yàn)探索知識、自行總結(jié)、得出結(jié)論的過程。 這樣做的好處是可以增加學(xué)生在課堂上動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會,加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。 對于學(xué)生來說,根據(jù)思維的發(fā)展獲取新知識的過程本身就是一個(gè)創(chuàng)造性的過程。 將一些演示實(shí)驗(yàn)改為小組實(shí)驗(yàn)高三物理實(shí)驗(yàn),會增加學(xué)生的創(chuàng)造性體驗(yàn)。 這種效果是通過簡單的演示實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到的。
(3)將部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生小組探究實(shí)驗(yàn)
新課改教材中,很多以前驗(yàn)證性、測量性的實(shí)驗(yàn)被改為探索性實(shí)驗(yàn)。 例如,過去的“驗(yàn)證牛頓第二定律”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”……在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師常常將實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容和步驟安排在詳細(xì)、仔細(xì),甚至連結(jié)論都提前告訴了學(xué)生們。 學(xué)生們只好按照指示被動(dòng)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 這樣做的結(jié)果就是學(xué)生失去了實(shí)驗(yàn)的“神秘感”和探索欲望。 如果教師能夠選擇一些靈活、適應(yīng)性強(qiáng)的問題,積極創(chuàng)設(shè)情境,鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維,進(jìn)行多方位、多角度的觀察、思考、探索、想象,從而對問題提出多種思路和解決方案,在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行聚合思維,確定問題的最佳解決方案。 這不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的基本操作能力,還可以訓(xùn)練學(xué)生思維的流暢性、靈活性和獨(dú)創(chuàng)性(發(fā)散思維的三個(gè)維度),從而激活創(chuàng)造性思維。
教材中的“探索力的平行四邊形法則”、“探索碰撞中動(dòng)量守恒”、“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”、“探索小燈泡的電壓安培特性曲線”等驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)都可以用這個(gè)方法進(jìn)行小組探索。
3.將學(xué)生實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?span style="display:none">GME物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ψ浅V匾?實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ蔷C合能力的體現(xiàn),從實(shí)驗(yàn)前的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程中的操作和觀察、實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)處理和分析等,都是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ捏w現(xiàn)。
在注重示范實(shí)驗(yàn)和小組實(shí)驗(yàn)的同時(shí),努力開拓實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思路,探索設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)新思路,這對于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力非常重要。
設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)不僅要求學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)物理及相關(guān)學(xué)科的知識和技能,還要求學(xué)生:(1)查閱相關(guān)資料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的原理和方法; (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求正確選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)條件; (3)設(shè)計(jì)獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)理念; (四)獨(dú)立或者協(xié)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作; (5)獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。 因此,利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)可以有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力和正確的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,刻意加入方法和能力的滲透式培養(yǎng),讓學(xué)生通過教師“變教為引導(dǎo)”,“變學(xué)為思維”、“變學(xué)為理解”,從而使實(shí)驗(yàn)更加實(shí)用。 教學(xué)深入到“引發(fā)學(xué)生思考”的境界。
4.正確處理現(xiàn)代教育技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)系
現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)代教育技術(shù)的快速發(fā)展。 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(-CAI)作為一種高科技產(chǎn)品,正逐漸融入到物理課堂教學(xué)中。 毫無疑問,這種現(xiàn)代化教學(xué)方法的運(yùn)用增強(qiáng)了物理課堂教學(xué)的直觀性和趣味性,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)為物理教學(xué)提供了有利的條件。 由于物理實(shí)驗(yàn)條件的限制,有些物理實(shí)驗(yàn)根本無法在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。 學(xué)生無法獲得完整的感性材料,容易造成感性障礙,從而影響物理知識的學(xué)習(xí)。 如果說利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以在一定程度上彌補(bǔ)這些缺陷,這里分幾種情況來說明:
(1)擴(kuò)展和超越物理時(shí)空
在現(xiàn)代物理教學(xué)中,存在一些難度較高、危險(xiǎn)性較高的物理實(shí)驗(yàn),不適合或無法在課堂上演示。 例如,α粒子散射實(shí)驗(yàn)、高能加速器、核裂變等都可以通過計(jì)算機(jī)模擬完整、安全地呈現(xiàn)在屏幕上,從而擴(kuò)展和超越物理時(shí)空,給學(xué)生帶來身臨其境的感覺。 。
(2)適當(dāng)縮小或放大物體
例如,行星太大而且離我們很遠(yuǎn),不可能把它們搬到實(shí)驗(yàn)室; 電子等微觀粒子無法用肉眼直接觀察到。 然而,人們可以利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫技術(shù)來模擬太陽系中行星的運(yùn)動(dòng),從而更加形象地講述萬有引力定律。 同樣,多媒體技術(shù)也可以用來模擬電子等微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。 通過適當(dāng)縮小或放大物體,可以模擬宏觀天體和微觀粒子的運(yùn)動(dòng),增強(qiáng)學(xué)生對這些材料的感官理解,提高教學(xué)效果。
(3) 將抽象問題或物理過程可視化
在物理課堂教學(xué)過程中,當(dāng)教師用難以理解的語言描述一些人眼看不見的抽象物理定律時(shí),如果利用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬技術(shù),化抽象為具體,例如探索楞次定律時(shí),他們首先做實(shí)驗(yàn)。 然后利用FLASH動(dòng)畫技術(shù)對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和討論; 利用FLASH動(dòng)畫技術(shù)分析電磁振蕩過程中極板電荷量Q、電路中振蕩電流I、電場強(qiáng)度E、磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間的變化。
可見,將計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)引入物理教學(xué)中,不僅可以重現(xiàn)或模擬各種物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,還可以通過各種手段將復(fù)雜抽象的問題簡單化、形象化,轉(zhuǎn)化長期或瞬時(shí)的物理演化過程。 這個(gè)過程成為一個(gè)可控、有序的演化過程,能夠?qū)⑽锢憩F(xiàn)象和規(guī)律生動(dòng)、形象地展示在學(xué)生面前,讓學(xué)生完整、生動(dòng)、清晰地感知物理現(xiàn)象,為學(xué)生的思維過程提供必要的感性材料。 。
唯物辯證法告訴我們,事物一分為二,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)也不例外。 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)對于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)既有積極的一面,也有消極的一面。 例如,在實(shí)際教學(xué)過程中,有的人濫用教學(xué)課件,輕視動(dòng)手實(shí)驗(yàn),追求動(dòng)畫模擬實(shí)驗(yàn)的完美、豪華、大容量,輕視實(shí)際實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性和簡單性; 例如,在學(xué)習(xí)“彈性”一節(jié)時(shí),他們使用精美的課件來探索彈簧的伸長率與彈力的關(guān)系,而沒有進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生就會懷疑課件中得到的“實(shí)驗(yàn)結(jié)論”的真實(shí)性。 。 這種做法是非常不可取的,也是不科學(xué)的。
還可以充分利用數(shù)碼相機(jī)和數(shù)碼攝像機(jī)捕捉與物理課堂教學(xué)相關(guān)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)材料。 更加關(guān)注,多方位、多渠道收集。
綜上所述,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù)時(shí),應(yīng)正確處理以下三個(gè)關(guān)系:正確處理計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的關(guān)系; 正確處理圖像效果、科學(xué)性、計(jì)算機(jī)軟件真實(shí)性的關(guān)系; 正確處理計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)與物理實(shí)驗(yàn)的關(guān)系。 因此,教師在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際情況,選擇教學(xué)媒體和教材,做到適時(shí)、適度、協(xié)調(diào)、兼容、互補(bǔ),追求最優(yōu)化。和最大的教學(xué)效果。 改變。