初中物理实验培训发言稿Word文档格式.docx
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根据初中学生的实际水平,有意识地指导学生从接触物理学科开始,逐步让学生理解和熟悉实验这一科学方法。
(1)实验归纳法
这是一种由个别到一般的认识方法,根据研究目的,人为控制条件,从大量的实验事实和数据中找出普遍特征,形成规律。
实验归纳法,是物理教学中常用的方法,其特点是实验在前,结论在后,其实验就形成探索性实验。
这在《课标》教科书中占有绝对比例,基本上以探究实验为主。
如凸透镜的成像规律、密度、重力、弹力、摩擦力、串联与并联、欧姆定律等教学中,通过教师演示实验探究,或学生实验探究,采集数据,然后分析归纳总结得出规律,得出结论。
(2)实验验证法
这是一种推理、判断在前,实验验证在后的科学研究方法。
通过已知的物理知识及推论,经过理论推理,作出假设和预言性结论,再通过实验验证其正确性,最后对结论作出肯定论断或进一步补充完善,得出可靠的结论。
但这种实验方法在《义务教育课程标准实验教科书》《物理》书几乎没有,因对初中学生来说,他们对物理知识体系才刚刚接触,且认知物理知识仅从感性开始,不可能有比较严谨的物理知识体系,当然也就无从谈起严谨的推理和判断。
(3)理想实验法
理想实验是人们头脑中想象的实验,是在已有实验基础上经过推理、判断得出理想条件下的物理规律的方法。
例如:
伽利略在研究物体惯性时进行了无摩擦理想斜面实验,牛顿在理想斜面实验的基础上,进行分析推理总结出牛顿第一定律。
理想实验,既以真实实验为基础,又高于真实实验,能深刻地反映现象的本质,揭示事物的内在规律。
(4)实验模拟法
模拟法是通过设计与原型(自然现象或过程)相似的模型,并利用该模型来间接地研究原型规律的方法。
实验是在人为控制研究对象的条件下进行的观察。
在难以直接拿研究对象做实验时,有时用模型来做实验,即模仿实验对象制作模型,或者模仿实验的某些条件进行实验,这样的实验叫做模拟实验。
此法应用于物理实验教学,可使事过境迁,或稍纵即逝的自然现象或过程在实验室重现,可将现象简化或进行时空的放大、缩小,可对那些既不能打开,又不能从外部直接观察其内部状态的系统进行研究。
特别是解决那些尚无简单有效的仪器可演示的实验,模拟法则成了一种重要的辅助手段。
如利用吸盘模拟马德堡半球实验;
用豆(或沙)落在平衡天平一端倒扣着的托盘底上的现象来模拟气体压强的产生过程;
装有铁屑的试管模拟铁棒的磁化;
利用连通器装置模拟液体压强与流速的关系;
火柴模拟链式反应……。
5、实验教学能培养学生的科学态度和科学作风
科学的实验方法,本身就是要求具有实事求是的态度。
在实验教学中要严格要求学生,尊重事实,忠于实验数据,反对弄虚作假,严肃认真、踏踏实实,逐步养成按科学规律办事的科学态度和科学作风。
如《探究凸透镜成像规律》的实验…………
实验中的偶然事件往往被人们忽视,以为是微不足道的事情而轻易放过,其实任何偶然事件都有必然的起因,在物理发展中,许多物理学家凭借着敏锐的观察力,及时对偶然事件进行寻根索源,终于在科学上取得重大突破。
如做”摩擦起电”实验中,有出现摩擦后,并不使棒带电,但经过去湿处理后实验就能做成了,可引导学生分析为什么有如此现象,使之得到深化。
二、初中物理实验教学的类型
在《课标》教科书中,实验包括有教师的演示实验47个和学生的分组实验36个(见附录二),以及课后学生实验若干,尽管这些实验的形式不尽相同,但可归结为以下几种类型。
1、测量型使实验
(1)接测量型:
包括用刻度尺测长度、用量筒测固体、液体的体积、用天平测固体、液体的质量、用温度计测水的温度、用弹簧测力计测量力、用电流表测电流、用电压表测电压。
使用这七种基本测量工具要注意它们的共同之处,并区分它们的不同之处。
(2)间接测量型:
根据待测物理量与其他物理量的关系式,先测出式中其他量,然后算出该量。
包括用刻度尺和秒表测平均速度、用天平和量筒测固体和液体的密度、用弹簧测力计和刻度尺、测滑轮组的机械效率、用电流表和电压表测电阻、用电流表和电压表测小灯泡的功率……。
对这类实验,要在掌握其实验原理的基础上,分析需要测量的物理量和如何测量这些量,然后确定选择哪些实验器材、设计实验步骤、分析实验注意事项。
并会分析实验的误差及其产生的原因。
2、探究型实验
通过一些实验现象,提出问题,运用研究物理问题的方法进行实验设计,选取适当器材,规范地进行物理实验操作,记录并分析实验数据,探索并总结物理规律。
包括探究固体的熔化过程、探究水的沸腾、探究碘的升华和凝华过程、探究光的反射定律、探究平面镜成像特点、探究光的折射规律、探究凸透镜成像的规律、探究重力与质量的关系、探究影响摩擦力大小的因素、探究同一直线上二力合成的规律、探究液体内部压强的规律、探究杠杆的平衡条件、探究影响电阻大小的因素、探究电流与电压、电阻的关系,探究影响电磁铁磁性强弱的因素……。
3、演示型实验
根据实验装置的图文信息,说明研究什么;
观察实验现象,并能根据实验现象或数据分析归纳得出结论。
包括气体液化实验、真空铃实验、探究运动和力的关系实验、液体对容器壁、底的压强实验、覆杯实验、浮力产生的原因实验、单摆、滚摆实验、扩散现象、分子引力实验、电磁感应……。
三、探究型实验教学是探究性教学的核心
1、探究型实验教学的特点
以前实验教学普遍存在着只重视简单的操作练习。
教材中的演示实验和学生实验,从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤和方法进行实验,教师很少去引导学生思考和探索,有些学生在实验中只是依葫芦画瓢,根本不能领会实验的原理和思想。
不利于学生创新思维的培养,因此必须改革实验教学方法。
所谓探究,是多层面的活动,包括观察,提出问题,通过浏览书籍和其他信息资源发现什么是已经知道的结论,制定调查研究计划,根据实验证据对已有的结论做出评价,用工具收集、分析、解释数据,提出解答,解释和预测,以及交流结果。
探究要求确定假设,进行批判的和逻辑的思考,并且考虑其他可以替代的解释。
而探究性教学模式,是指在课堂教学过程中创设一种类似科学研究的情境或途径,使学生在学习中选择并确定学习的内容,自己动手收集、分析大量的信息材料,进行积极的探索、发现问题,解决问题的一种教学模式,其目的是使学生在探索求知的学习过程中,将外在知识转化为内在经验,从而增强思考能力、判断能力、分析能力与动手能力,力争达到”教是为了不教”的境界。
探究性教学的一个基本特征就是通过动手操作或实验的方式,自己主动的去发现或得出有关的结论。
物理是一门以观察和实验为基础的学科,是实施探究教学的良好载体。
教师要利用好实验教学,让学生在实验中去解决问题或得出科学规律尤为重要。
2、探究式课堂教学的环节
探究式课堂教学模式的过程一般有7个环节:
提出问题、猜想、制订计划设计实验、实验探究、分析论证、表达交流得出结论、评估。
(1)创设情景,激发动机,提出问题
在进行探究式的教学过程中,首先要激发学生探究的内部动机。
所有的探究都从好奇心开始,为了达到课堂探究的目标,教师要创设情景,把问题呈现出来,通过这个环节,让学生能在简单层次上像科学家那样去主动发现问题,激发学生进行探究。
(2)合理猜想,形成假设
通过设疑,启发学生进行合理猜想,引起对问题的讨论和争辩。
在探究学习过程中,树立假设和猜想的阶段,主要是靠直觉思维的作用。
它具体表现为思维主体在解决问题时,运用已有的经验和知识,对问题从总体上直接加以认识和把握,以一种高度省略、简化、浓缩的方式洞察问题的实质,并迅速解决问题或对问题作出某种猜测。
直觉思维在科学发现中具有极为重要的作用,是创造发明中独特的思维品质。
安培从电流磁效应现象直觉到磁的成因应是电流,提出分子电流的假说,揭示了磁现象的电本质;
法拉第由电能产生磁的现象,根据直觉提出了磁也能产生电的假说,然后通过大量的实验,发现了电磁感应现象;
爱因斯坦更是一个具有极强直觉能力的科学大师,他在26岁到37岁时分别创立的狭义相对论和广义相对论,并不是在已有的理论体系基础上通过逻辑推理得出的,而是在很大程度上靠他自己的丰富的想象力、直觉和灵感。
因此在教学中,教师应积极鼓励学生对研究的课题作出大胆的有根据的猜想和假设,而不必去追究推测的理由,以培养学生的直觉思维。
有时假设即使是错误的,教师也不要轻易否定,要他们自己通过实验去认识。
(3)制定计划,设计实验
制定计划和设计实验是从动手操作的角度把探究的猜想与假设具体化,要尽可能让每一位学生自己设计,让他们得到一种科学探索的体验,感悟探究的艰难,之后再体验成功的喜悦,充分体现“以生为本”的教学理念。
(4)、进行实验,收集数据
在探究学习中,师生是处于协作关系。
教师提供各种必要的实验器材,让学生进行探究实验,通过学生的主动参与,学生的积极性、主动性得以充分发挥,充分体现了学生的主体地位。
当然作为教师的主导地位不容忽视。
放手让学生进行实验操作,收集数据,并不是说教师可以袖手旁观,教师应及时进行指导,并要注意收集实验过程中的问题,同时关注学生在实验过程中操作是否规范,是否每一位学生都积极参与,帮助学生发现其错误,提供有关他的失败信息,并及时修正其探究的过程。
(5)、分析论证
学生在实验中获得感知,再对这些数据进行比较、概括,进行思维加工,论证猜想、假设,得出初步结论,并尝试对实验结论进行描述。
(6)、交流讨论,得出结论
在学生交流过程中,可以相互补充,互相完善结论,培养合作精神,让学生在自我发展的基础上,通过梳理学生认知结构来归纳结论,使学生感到成功的快乐。
(7)、评估
评估是对探究反思的过程,通过评估能优化探究方案,并有可能引起新的发现,导致新的探究过程的开展。
评估过程有利于学生养成严谨的科学态度,有利于发展学生思维的批判性。
流程图
在探究式课堂教学模式实施过程中,并不是这7个探究步骤都要涉及,也不是每个过程都必须由学生独立完成,教师在教学过程中,针对不同问题各有不同的侧重点,可灵活掌握。
1、
案例:
第六章第三节《电阻》
三、电阻
教学目标
⒈
知识与能力:
知道电阻的概念和影响导体电阻大小的因素,初步了解控制变量法。
⒉
过程与方法:
培养学生依据物理事实分析,归纳问题的能力;
⒊
情感态度与价值观:
培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度;
在教学中渗透锲而不舍科学精神的教育(欧姆的介绍)。
教学重点,难点
重点:
本节的重点就是导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积及温度的关系。
难点:
电阻的概念很抽象,是本节的难点。
教学方法与学法
教法:
实验法、观察法、比较法
学法:
1、用“实验”的方法导出电阻的概念。
2、用“科学探究法”来探究影响电阻大小的因素。
3、用“控制变量法”来设计演示实验和分组实验。
4、用“列表对比法”来处理实验数据。
教具与学具
教具:
干电池2节,开关1个,电流表1个,锰铜线(长1m,横截面积1mm2),镍铬合金线(长1m,横截面积1mm2),日光灯灯丝,酒精灯,火柴,导线若干。
学具:
锰铜线1根:
长1m,横截面积1mm2
镍铬合金线3根:
①
长1m,横截面积1mm2的1根;
②长0.5m,横截面积1mm2的1根;
②
长0.5m,横截面积2mm2的1根;
小灯泡1个,两节干电池,开关1个,电流表1个。
课时安排:
1课时
教学过程
(一)、引入新课:
演示:
出示一个连接好的简单电路,闭合开关,请同学观察,小灯泡发光。
再在电路中接上一根电阻丝,对比小灯泡的亮度。
提问:
为什么小灯泡的亮度不同呢?
(后来接上去的导体在能导电的同时,还对电流有阻碍作用)
(二)、新课教学:
1.电阻
(1)定义:
导体对电流的阻碍作用的大小叫电阻,用符号R表示。
(2)单位:
欧姆
简称欧
符号Ω
另外,常用单位有千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)
它们之间的关系是1kΩ=103Ω
1MΩ=106Ω
(3)定值电阻:
(4)小资料:
常见的电阻值。
2.影响电阻大小的因素
在前一次实验的基础上,再换上另外一根电阻丝,观察小灯泡的亮度
为什么小灯泡的亮度又不相同了呢?
原来不同的电阻丝对电流的阻碍作用是不同的,即不同的电阻丝电阻大小一般不同。
学生探究活动
(1)
提出问题
既然不同的电阻丝电阻大小一般不同,那么电阻丝的阻值大小会受哪些因素的影响呢?
(2)
猜想
为了引导学生猜想,又因为学生对电阻仅仅刚有个基本概念,特展示若干导体,让他们自己动手实验,把这些导体接入电路中,挑选出能使小灯泡最亮的一根。
(这里这样设计对同学们来说是很富有鼓动性和挑战性的)
然后,再请同学们根据刚才的挑选过程猜想
(学生可能猜想出的因素有:
材料,长度,横截面积,温度等)
(3)
设计实验
怎样设计实验,这里涉及中学物理中重要的思维方法:
控制变量法。
虽然是首次接触,但生物课上他们学习了单一变量原则,结合单一变量原则讲述,物理学中对于多因素变量的问题,常常采用控制因素的办法,把多因素问题变成多个单因素的问题,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
设计完了,作简单的交流,得出优秀的实验方案。
(4)
进行实验
按照设计方案,进行实验。
(5)
实验数据处理分析
表一
接入导体
长度
横截面积
电流(大或小)
电阻(大或小)
A(镍铬合金丝)
L
S
B(镍铬合金丝)
2L
结论:
(材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
)
表二
C(镍铬合金丝)
2S
(材料和长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
表三
D(锰铜丝)
(在长度和横截面积相同时,电阻还跟材料有关。
(6)交流与评估
师生充分地进行交流。
分析归纳出电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料性质有关。
此外,还与导体的温度有关。
演示实验:
导体电阻随温度的变化而变化。
(本实验的难度很大,因此采用演示)
最后总结:
导体的电阻与温度的确有关,一般地,导体的电阻会随着温度的升高而变大。
在很多时候,温度这个因素是被忽略的,导体的电阻是本身的性质。
3、课堂小练习:
为了帮助学生巩固重点,化解难点,特设三道有一定层次的练习题:
(1)、把一根导线切去一半后,它的电阻怎样变化?
为什么?
(2)、一要导线被拉长一位后,它的电阻怎样变化?
(3)、把一根导线对折后使用,它的电阻怎样变化?
三道练习题用投影显示后,对其中较难的第2题和第3题作了提示:
即先让其中一个量不变,分析电阻的变化,再让另一个量不变,分析电阻的变化,然后把两种结果联系起来分析。
最后提问学生,大多数学生应该都能在启发引导下作出正确的判断和解释。
(4)、指导学生阅读电阻率表。
要求学生阅读电阻率表,对表中各种电阻进行比较,最后对表进行归纳并指出:
不同导体在相同条件下电阻一般是不同的,所以决定了它们的用途也一般不同。
(三)、课堂小结并布置作业:
为了帮助学生更好的理解难点,掌握重点,布置2道作业并要求他们预习下节课。
作业:
1)常用的导线为什么都用铜或铝做成而不用钢铁?
2)“铜的电阻比铁的电阻小”,这种说法对吗?
应该怎样说?
(四)、板书设计:
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,用R表示。
2、电阻的单位:
简称:
欧
符号:
Ω
电阻的常用单位有:
千欧(KΩ)、兆欧(MΩ)
1kΩ=103Ω
1MΩ=106Ω
3、定值电阻
4、
电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,还与导体的温度有关。
5、电阻是导体的一种性质。
(五)、教学后记
四、边学边实验教学是初中物理教学的重要方式
所谓边学边实验,是指学生在教师指导下,一边学习一边进行实验的教学组织形式;
是指学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口(以下简称“四动”)去获取知识,培养学生用实验方法探索物理知识的能力。
2、
边学边实验教学的特点。
边学边实验教学是一种低容量高密度思维的教学组织形式。
初中学生的实际课的容量是指一节课内运用新概念、基本规律、技能、科学方法的多少。
高密度思维是指学生在一堂课上有较长的有意注意时间,并能充分地开展思维活动。
针对初中学生的特点,在课堂教学中,若比较多的采用边学边实验的组织形式,让学生通过“四动”进行学习,使各种感官受到刺激,就能延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。
边学边实验的教学组织形式,改变了老师讲、学生听,老师写、学生抄,老师做、学生看那种因学生处于消极地位而使课堂气氛沉闷的情况。
由于学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,因此他们学习的主动性、积极性就能得到充分发挥。
边学边实验的教学组织形式,充分体现了因材施教的原则。
学生可以自定学习步调,有不懂的地方可以反复阅读教材,实验现象观察不清楚时,也可以反复做几次,自己解决不了的问题还可以问老师。
同样,由于可以自定学习步调,优秀生的思维可以得到充分展开,自己可以学得深一点,多学一点。
可见,边学边实验不仅使全体学生在不同程度上都能既获得知识,又提高能力,而且解决了将课堂教学统得太死,对学生个体间的差异不能因人制宜的弊端。
(2)边学边实验能够起到演示实验与学生分组实验的综合作用。
在演示实验的基础上,认真做好学生分组实验是激发学生学习物理兴趣的较好手段,是初中物理教学中大面积提高教学质量很重要的一环。
但是,在实验教学中,我们发现演示实验和学生分组实验都存在一定的弊端。
课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程,它无法代替学生自己的活动,教学中如果把教师的演示实验改为学生的边学边实验,既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到物理知识,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性。
采用边学边实验的教学形式后,学生在教师的指导下边看、边学、边实验、边思考、边讨论,能较快地掌握物理知识。
边学边实验课,在每个桌上都有一套仪器,每位学生都有动手的机会,有利于学生能力的培养。
因此,从某种意义上讲,边学边实验起到了演示实验与学生分组实验的综合作用。
(3)边学边实验是一种效率高、负担轻的中学物理教学活动。
边学边实验所需的仪器,大多是通过发动广大师生因陋就简自制的。
纵观初中物理所涉及的全部物理实验,其精确度要求不高,有的只要能表现出一些物理现象和事实就可达到教学目的。
可以说所有初中物理实验除配备一定的基本仪器和必要器件外,都可以就地取材,自制仪器来解决。
进行边学边实验教学的形式可以根据教材、学生以及器材的实际情况,采用多种方式进行。
它可以安排在新课的开始,作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用;
也可以安排在新课的教学过程中,用来建立物理概念或得出物理规律,作为学生辨疑解难的一种手段,起到启发、帮助学生理解概念,解决疑难问题的作用;
还可以安排在下课前的几分钟,作为复习巩固之用。
在教学时间上,可以用一整节课时,也可以用半节课或几分钟。
总之,根据教学的需要和可能灵活掌握,以达到最佳教学效果的目的。
(4)边学边实验教学是探索型实验教学具体实施中的体现。
探索型实验教学的本质,是以学生为主体,教师引领指导,充分发挥学生的主观能动性,培养学生主动性学习的能力,最终达到“教是为了不教”的目的。
边学边实验教学过程,是探索型实验教学具体实施的过程,它使得学生在生动形象学习活动中,提高学习兴趣,掌握理解物理知识,动手动脑能力的提高,以及持续学习的能力培养,无疑是起到促进作用的。
3、
边学边实验课一般包含下列三个环节:
“设疑引学,辨疑解难,释疑巩固。
”
(1)设疑引学:
是教师通过一些物理现象和问题情景,使学生产生疑问,提出需要解决的问题。
(2)辨疑解难:
是要求学生对他们所提出的问题进行假设,估计可能的结果是什么,然后教师指导学生讨论如何用实验进行研究,拟订实验方案,并在学生实验观察和测定的基础上开展小组或全班讨论分析。
学生在这一教学环节中,通过看书、观察、实验、思考、讨论、争辩、答问、练习、应用等,做到“四动”,从而既学到了知识,又培养了能力。
(3)释疑巩固:
是在教师的指导下排除疑问,通过练习、应用和小结等来运用和巩固所学的知识。
例如,在进行物体浮沉条件的实验时,让学生先把鸡蛋分别浸没在清水和浓盐水中,观察鸡蛋的下沉和上浮,分析鸡蛋的受力情况,得出下沉和上浮的条件。
接着让学生缓缓地向浓盐水中加入清水,观察悬浮现象,分析得出悬浮条件,然后讨论为什么鸡蛋在清水中和在浓盐水中受到的浮力大小不同?
为什么漂浮时和悬浮时鸡蛋排开液体的
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