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【中圖分類號】G【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】0450-9889(2016)05A-0047-01
素質(zhì)教育要求初中課堂不僅要注重知識和技能的傳授,還要加強(qiáng)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。實(shí)驗(yàn)教學(xué)便是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要手段,但從當(dāng)前初中物理教學(xué)的現(xiàn)狀來看,多數(shù)教師還沒有擺脫傳統(tǒng)的“重理論,輕實(shí)踐”的教學(xué)理念,對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視不夠,使得物理實(shí)驗(yàn)往往流于形式,難以有效鍛煉學(xué)生的操作能力、合作能力和探究能力,不利于學(xué)生的全面發(fā)展。那么,初中物理教師該如何改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn),實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合呢?
一、改變教學(xué)理念,重視能力培養(yǎng)
新課程改革將“突出學(xué)生主體地位,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性”放到了非常重要的位置,“重知識、輕能力,重理論、輕實(shí)踐”的傳統(tǒng)教學(xué)觀念早已不再適用于初中物理的教學(xué)活動。為此,教師要加快物理教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變,高度重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),將更多先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念和方法運(yùn)用到課堂中,并努力適應(yīng)新課程改革對初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出的要求,逐步從課堂主宰者的角色轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂引導(dǎo)者、組織者、合作者,將課堂還給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性,使學(xué)生養(yǎng)成主動思考、主動質(zhì)疑的良好習(xí)慣,促進(jìn)學(xué)生的思維能力、合作能力、探究能力的提高。在學(xué)習(xí)人教版物理八年級上冊《聲音的傳播》時,很多學(xué)生對聲音可以在液體內(nèi)傳播表示不能理解。為此,教師一改傳統(tǒng)教學(xué)中生硬傳授知識點(diǎn)的做法,設(shè)計了一個演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在觀看演示實(shí)驗(yàn)的過程中加深對聲音在液體內(nèi)傳播的理解:將五把鑰匙用細(xì)線系好,放入盛滿水的大燒杯中,然后上下抖動細(xì)繩,這時我們可以聽到鑰匙碰撞的聲音。此時教師提問道:“大家仔細(xì)想想生活中還有什么例子能夠證明聲音是可以在液體中傳播的呢?”學(xué)生受實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),列舉出“人在潛水時可以聽到岸上人說話的聲音”和“鞭炮在水中爆炸的聲音”等例子。通過這種演示實(shí)驗(yàn)和教師的有效提問,大大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深了學(xué)生對知識的理解,促進(jìn)了學(xué)生自主思考能力和探究能力的提高。
二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果
一個優(yōu)秀的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴刮锢斫虒W(xué)達(dá)到事半功倍的效果。但很多物理實(shí)驗(yàn)受實(shí)驗(yàn)器材和環(huán)境條件的制約,容易出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)成功率低,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等問題。教師在處理這些實(shí)驗(yàn)時,要擺脫“教材至上”的觀念,根據(jù)實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)和實(shí)際條件靈活選擇實(shí)驗(yàn)器材,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的直觀效果。教師在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置時要遵從現(xiàn)象明顯、操作簡單、成功率高的原則,使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋玫赝怀鰧?shí)驗(yàn)原理,驗(yàn)證教學(xué)內(nèi)容。在學(xué)習(xí)“液體汽化的物態(tài)變化”時,教材提供的是“觀察水的沸騰”演示實(shí)驗(yàn):利用酒精燈加熱裝水的燒杯,待水溫達(dá)到沸點(diǎn)后觀察水的變化。由于燒杯容積相對較大,盛水量較多,所以需要較長的加熱時間。為了縮短實(shí)驗(yàn)時間,教師對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了改進(jìn),將燒杯換成大號試管。相比于燒杯,大號試管可以直接在酒精燈火焰上加熱,并且盛水量更容易控制,減少了加熱的時間,使實(shí)驗(yàn)的可控性更高,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯,加深學(xué)生的理解。
三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法,減小實(shí)驗(yàn)誤差
關(guān)鍵詞:物理 實(shí)驗(yàn) 教學(xué) 方法
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)力度,加強(qiáng)學(xué)生的觀察能力和動手能力的培養(yǎng),是全面提高人的素質(zhì)必不可少的一個方面。因此,怎樣搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué),是大多數(shù)物理教師研究的課題。那么,如何進(jìn)行處置物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢?
一、認(rèn)識物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要意義
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中強(qiáng)調(diào)以物理知識和技能為載體,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程、學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的精神和實(shí)踐能力及創(chuàng)新意識。這就要求過去以書本為主、以實(shí)驗(yàn)為輔的傳統(tǒng)教學(xué)模式,真正實(shí)現(xiàn)多樣化的教學(xué)方式。
物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和細(xì)致敏銳的觀察力,分析對比,判斷推理,歸納總結(jié)的邏輯思維能力等,能使學(xué)生的智力和能力得到綜合培養(yǎng)和發(fā)展,在實(shí)施以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為核心的素質(zhì)教育中有著獨(dú)特的、不可代替的作用。以新大綱為基礎(chǔ)的初中物理教材都非常重視實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)引入概念,得出規(guī)律;通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想,發(fā)展知識;通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)興趣和能力,體現(xiàn)初中物理教學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn)。
二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
1、變式實(shí)驗(yàn)法
所謂變式實(shí)驗(yàn)法指教師或?qū)W生設(shè)計諸多的同類實(shí)驗(yàn),根據(jù)多種現(xiàn)象去揭示物理規(guī)律和本質(zhì)。變式實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行懦蓴_因素,突出本質(zhì)因素,從而使所要研究的物理現(xiàn)象以更為簡化和純化的形態(tài)顯露出來。
運(yùn)用變式實(shí)驗(yàn)方法揭示物理本質(zhì)的基本做法,既要全方位利用學(xué)生的感官,使眼、耳、鼻“全頻道”接收,又要使實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,動態(tài)與靜態(tài)相結(jié)合,過程與狀態(tài)相結(jié)合,實(shí)驗(yàn)與圖片相結(jié)合,只有通過“立體”式感知才能充分展現(xiàn)其物理本質(zhì)。
2、程序?qū)嶒?yàn)法
所謂程序?qū)嶒?yàn)法是指教師精心設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案,合理安排實(shí)驗(yàn)流程,整個課堂教學(xué)圍繞著實(shí)驗(yàn)而展開的教學(xué)方法。它將物理知識引出于實(shí)驗(yàn)之中,并在實(shí)踐中應(yīng)用。
程序?qū)嶒?yàn)教學(xué)的理想教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)中主體性的消失,以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的教學(xué)。教學(xué)關(guān)系的最佳狀態(tài)是從認(rèn)識關(guān)系、倫理關(guān)系逐漸上升為一種審美關(guān)系。當(dāng)人們合理、合法地進(jìn)行行動時,必然會追求一種合乎美的行動,在這個活動過程中,師生之間的關(guān)系,在認(rèn)識論、倫理學(xué)的基礎(chǔ)上達(dá)到了美學(xué)的高度。
3、比較實(shí)驗(yàn)法
比較是確定研究對象之間差異和共性的思維過程和方法,物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程通常是通過比較來確定它們的差異和共性的。比較是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本方法,我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,比較方法的應(yīng)用較為廣泛,如:比較物理現(xiàn)象在一定時間內(nèi)前后變化,比較幾個物理現(xiàn)象的異同點(diǎn),比較研究對象隨條件變化等。在這些比較中,有的要在靜態(tài)下進(jìn)行,有的要在動態(tài)下進(jìn)行,因此,比較的形式是多種多樣的。根據(jù)科學(xué)方法中的比較分類,結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn),我們提出比較實(shí)驗(yàn)的三種模式:
1)異中求同的比較
異中求同的比較是比較兩個(或兩個以上)的實(shí)驗(yàn)過程,找出其相同點(diǎn)。
2)同中求異的比較
同中求異的比較指比較兩個或兩個以上相似實(shí)驗(yàn)的過程,找出其相異點(diǎn)。
3)同異綜合的比較
同異綜合的比較指比較兩個或兩個以上實(shí)驗(yàn)的相同點(diǎn)和相異點(diǎn)。
4、觀察實(shí)驗(yàn)法
在物理教學(xué)中要教給學(xué)生系統(tǒng)的觀察方法,主要有這幾方面:一是對物理現(xiàn)象與物體外部形態(tài)關(guān)系的觀察;二是對物理現(xiàn)象與物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系的觀察;三是對物理現(xiàn)象與物體動態(tài)關(guān)系的觀察,觀察事物的特征和運(yùn)動發(fā)展變化的規(guī)律。
在物理教學(xué)中,有兩種常用的觀察法應(yīng)使學(xué)生掌握。一是驗(yàn)證觀察法。它分:實(shí)驗(yàn)――結(jié)論――驗(yàn)證三步進(jìn)行。如電磁感應(yīng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)的觀察就是這樣。第一步,先讓閉合電路的部分導(dǎo)體切割磁感線得出第一個結(jié)論;第二步,把磁鐵插入螺線管,驗(yàn)證這個結(jié)論;二是歸納觀察法。它是從不同的現(xiàn)象中找出其共性
5、虛擬實(shí)驗(yàn)法
虛擬實(shí)驗(yàn)是以現(xiàn)代教育理論為指導(dǎo),以計算機(jī)仿真技術(shù)、多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依托而建立的一種新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)。其流程如下:
1)確定實(shí)驗(yàn)主題。只有選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)主題,學(xué)生才能夠根據(jù)自己以往的經(jīng)驗(yàn)更好地開展實(shí)驗(yàn),否則實(shí)驗(yàn)效果可能不會很好。
2)提出猜想。這一階段應(yīng)該讓學(xué)生單獨(dú)完成,在教師提出實(shí)驗(yàn)主題之后,學(xué)生根據(jù)主題提出猜想。
3)虛擬實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)提出的實(shí)驗(yàn)猜想展開虛擬實(shí)驗(yàn),可以小組分工,或者單獨(dú)進(jìn)行。學(xué)生先進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計,然后開始虛擬實(shí)驗(yàn),在整個實(shí)驗(yàn)過程中,如果遇到自己解決不了的困難,應(yīng)該通過小組討論來解決,實(shí)在解決不了的,再向教師請求幫助。
4)驗(yàn)證猜想。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和自己剛開始的實(shí)驗(yàn)猜想進(jìn)行比較,看實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)猜想是否一致,如果不一致,檢查整個實(shí)驗(yàn)過程是否存在不合理的地方,或者自己剛開始的猜想是否正確。這個過程應(yīng)該是反復(fù)進(jìn)行的,直到得出滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
5)得出結(jié)論。
6)成果交流。每個小組或者個人將自己的實(shí)驗(yàn)過程以及結(jié)論進(jìn)行講解,在交流的過程中,要使學(xué)生認(rèn)真聽取與自己不同的意見,而發(fā)表自己的意見時則應(yīng)有充分的根據(jù)。
關(guān)鍵詞:初中物理;探究式;實(shí)驗(yàn)教學(xué)
培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ浅踔形锢斫虒W(xué)的重點(diǎn),在初中物理教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué),不僅有助于學(xué)生獲得全面的學(xué)習(xí)情感體驗(yàn),了解和掌握物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法,同時還能使學(xué)生養(yǎng)成獨(dú)立思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣,形成科學(xué)的世界觀,樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的科學(xué)精神。因此,初中物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)積極開展探究式教學(xué),實(shí)現(xiàn)學(xué)生的主體地位,積極推進(jìn)教育改革的進(jìn)度,使學(xué)生喜歡物理學(xué)科、學(xué)習(xí)物理知識、掌握物理實(shí)驗(yàn),進(jìn)而形成綜合的物理素質(zhì)。
一、初中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要作用
傳統(tǒng)應(yīng)試教育下的教學(xué)方式是“灌輸式”教學(xué),教師在課堂上講得口干舌燥,學(xué)生在下面機(jī)械地接受,學(xué)習(xí)效果的好壞全憑個人,學(xué)生幾乎沒有獨(dú)立思索和探究的時間。而探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué),保證了學(xué)生充分參與到實(shí)驗(yàn)過程中,鼓勵學(xué)生提出質(zhì)疑和自己的見解,最大化地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。物理學(xué)科是來源于生活的學(xué)科,學(xué)生在參與探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)時能夠?qū)⒅R和生活有機(jī)地結(jié)合在一起,不僅擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)思想的束縛,提高學(xué)生在現(xiàn)實(shí)中運(yùn)用物理知識的能力,更能發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新精神,貫徹新課程改革的指導(dǎo)思想。
二、新課改下初中物理探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法
1.鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題
物理研究始于問題,發(fā)現(xiàn)問題是物理研究的前提。有時候,當(dāng)學(xué)生能對知識提出一個問題,要比他解決一個問題對其影響更大。因此,教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的問題意識,不要認(rèn)為學(xué)生沒有問題就是對知識已完全理解和掌握,往往有可能是學(xué)生沒有學(xué)通、學(xué)透,應(yīng)鼓勵學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題,勇于提出問題,使學(xué)生在已掌握的知識和實(shí)際生活中的問題面前大膽提出質(zhì)疑,充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主導(dǎo)地位,學(xué)生是知識的探索者、創(chuàng)新者,而不再是知識的被動接受者。
2.引導(dǎo)學(xué)生對問題提出假設(shè)、猜想
猜想是想象力的基礎(chǔ),那些偉大的物理學(xué)家正是對別人沒有發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象或未曾認(rèn)識的領(lǐng)域提出了大膽的猜想和假設(shè),進(jìn)而不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索,才為我們總結(jié)了今天的物理規(guī)律。同樣,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)如果缺少了猜想和假設(shè),教學(xué)過程就變成了單純的知識輸入過程,根本不能有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素質(zhì)。因此,教師應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)提出猜想和假設(shè),可在學(xué)生明確教學(xué)目標(biāo)后,為學(xué)生設(shè)置合適的問題,激發(fā)學(xué)生主動探索的積極性,適時引導(dǎo)學(xué)生對問題提出假設(shè)和猜想,學(xué)生在假設(shè)和猜想的驅(qū)動下,自然而然地投入到實(shí)驗(yàn)探索中。
3.組織學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、動手實(shí)驗(yàn)
設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維的重要環(huán)節(jié),動手實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹饕糠?,學(xué)生通過自己的猜想和假設(shè)以及教師的相應(yīng)指導(dǎo),嘗試設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案。由于學(xué)生的思路差異,針對同一問題必然會有多個方案,有的設(shè)計方案從理論的角度看無懈可擊,但是在實(shí)際操作中卻難以實(shí)現(xiàn);有的方案缺乏科學(xué)性、合理性,根本不具備實(shí)施的意義等等,對于學(xué)生的這些思路,教師不能一句話就否定,而是要先鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新想法,再適當(dāng)?shù)刂笇?dǎo)、糾正,避免挫傷學(xué)生的積極性。實(shí)驗(yàn)過程中要考慮到學(xué)生的基礎(chǔ)水平和實(shí)踐能力的差異,要做到有所區(qū)分、有所側(cè)重、有的放矢。
4.指導(dǎo)學(xué)生分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)思維方法
實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束后,教師要指導(dǎo)學(xué)生正確地記錄、分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生比較、推理、概括、歸納、總結(jié)等物理思維方法。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,與學(xué)生共同探討和分析,得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確成因,去偽存真,引申探究目標(biāo)。學(xué)生通過小組性的合作和交流,不僅鍛煉了表達(dá)能力和動手能力,更重要的是形成了良好的團(tuán)隊(duì)精神,為學(xué)生將來步入社會與他人建立良好的交流合作打下基礎(chǔ)。
總之,探究式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立研究問題的能力、實(shí)際動手操作的能力,更重要的是能使學(xué)生形成實(shí)事求是、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。通過提出問題、設(shè)計方案、選擇設(shè)備、制作儀器、收集處理數(shù)據(jù)、評估交流結(jié)果等一系列探究性教學(xué)訓(xùn)練,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn),提高學(xué)生的觀察能力和動手能力,為學(xué)生日后的學(xué)習(xí)、創(chuàng)新、發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ),這正是新課改背景下的現(xiàn)代教育目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】淺談初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計的基本方法
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于題目給出了全部實(shí)驗(yàn)器材和所有相關(guān)量,使實(shí)驗(yàn)定位在電阻或電阻率的測定上,又大大降低了實(shí)驗(yàn)難度,只屬于局部設(shè)計型實(shí)驗(yàn).無論命題者出于何種考慮,設(shè)計型實(shí)驗(yàn)畢竟半遮半掩地出現(xiàn)了,這多少給教學(xué)工作者提了個醒.
一、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計教學(xué)
著名核物理學(xué)家錢三強(qiáng)先生在為郭奕玲、沈慧君編著的《物理學(xué)史》所作的序中,曾嚴(yán)厲指出:“今天我們科學(xué)界有一個弱點(diǎn),這就是思想不很活潑,這也許跟大家過去受的教育有一定關(guān)系……”我們常常教育學(xué)生“應(yīng)該……”“必須……”;我們的考試題目常常不惜筆墨描述背景、附加條件,最后只有一個小小的空格“是……”.這樣培養(yǎng)選的人才在學(xué)校是好學(xué)生,步入社會是好職員,大腦中只是機(jī)械地跳動著兩個問題:“你要我做什么?你要我怎么做?”工作常常:“完成”的相當(dāng)漂亮,但思想僵化,毫無創(chuàng)見.這正是我們的悲哀!長期以來的這種教育選拔模式,致使我們現(xiàn)在仍只能在很羞澀地提到幾個美籍華人時才有一種借來的榮光與自豪!
思想不活躍,是因?yàn)槲覀兘o了學(xué)生太多的“必須”的限制;思想僵化,是因?yàn)槲覀兞艚o學(xué)生太少的“可能”的余地.實(shí)驗(yàn)設(shè)計的教學(xué),正是活躍思想,培養(yǎng)能力的一種好方法,授以實(shí)驗(yàn)的基本方法,讓學(xué)生自己去考慮有哪些可能的做法,自己會怎么做.
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本方法
題目或課題要求測定什么物理量,或要求驗(yàn)證、探索什么規(guī)律,這是實(shí)驗(yàn)的目的,是實(shí)驗(yàn)設(shè)計的出發(fā)點(diǎn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后,應(yīng)用所學(xué)知識,廣泛聯(lián)系,看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過,與哪些物理現(xiàn)象有關(guān),與哪些物理量有直接的聯(lián)系.對于測量型實(shí)驗(yàn),被測量通過什么規(guī)律需用哪些物理量來定量地表示;對于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中,怎樣的定量關(guān)系成立,才能達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的;對于探索型實(shí)驗(yàn),在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中,涉及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的.
舉例來說,要測定地球表面附近的重力加速度,我們就應(yīng)檢索:在所學(xué)知識范圍內(nèi),哪些內(nèi)容涉及到重力加速度,它與其他物理量有何定量關(guān)系,并一一羅列出來:
(1)在靜力學(xué)中,靜止物體對豎直懸繩的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Υ笮【偷扔谥亓Γ碩=N=mg.若T(或N)和m能測出,則重力加速度g可測定.
(2)在超重或失重(但不完全失重)系統(tǒng)中,F(xiàn)-mg=±m(xù)a.若F、a和m可測出,則重力加速度g可測定.
(3)在運(yùn)動學(xué)中,物體從光滑斜面上由靜止下滑,s=12gsinθt2.若s、θ和t可測定,則重力加速度g也可測定.
(4)在運(yùn)動學(xué)中,物體從粗糙斜面上由靜止下滑,s=12(gsinθ-μgcosθ)t2.若s、θ、μ和t可測,則重力加速度g也可測定.
(5)自由落體運(yùn)動中,h=12gt2.若h和t可測出,則重力加速度g也可測定.
(6)用重力加速度測定儀測定.
(7)在平拋運(yùn)動中,豎直方向在連續(xù)相等的時間內(nèi)位移之差Δy=gt2.若Δy和t可測,重力加速度g同樣可以測出.
(8)在斜拋運(yùn)動中,水平射程可以表示為x=v02sin2θ/g.若x、v0和θ可測出,則重力加速度g也可測出.
(9)單擺做簡諧振動時,其周期可以表示為T=2πl(wèi)/g.若T和l可測,則g可測.
(10)在焦耳測定熱功當(dāng)量的實(shí)驗(yàn)中,若能測出水的質(zhì)量和升高的溫度,算出水增加的內(nèi)能,再測出重物的質(zhì)量和下落的高度,同樣可測定重力加速度.
三、選擇方案,簡便精確
對于每一個實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),都可能存在多條思路、多種方案.教材中關(guān)于某個實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的實(shí)驗(yàn)方案,也只是眾多方案中的一種,而且不一定是最好的一種,而只是較可行的一種.那么在眾多實(shí)驗(yàn)方案中,我們應(yīng)如何選擇呢?一般來說,選擇實(shí)驗(yàn)方案主要有三條原則:
簡便性原則即要求所選方案原理簡單、操作簡便,各量易測.應(yīng)盡量避免實(shí)施那些原理復(fù)雜、操作繁瑣和被測量不易直接測量的實(shí)驗(yàn)方案.
可行性原則實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要安全可靠,不會對人身和器材造成危害;所需裝置和器材要易于置備,不能脫離實(shí)際,不能超出現(xiàn)有條件.
精確性原則不同的實(shí)驗(yàn)方案,其實(shí)驗(yàn)原理、所用儀器以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)性等方面所引入的誤差是不同的.在選擇方案時,應(yīng)對各種可能的方案進(jìn)行初步的誤差分析,盡可能選用精確度高的實(shí)驗(yàn)方案.
四、依據(jù)方案,選定器材
實(shí)驗(yàn)方案選定之后,考慮該方案需要哪些裝置,被測量與哪些物理量有直接的定量關(guān)系,這些物理量分別需用什么儀器來測定,從而確定整個實(shí)驗(yàn)需要哪些器材.在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,是利用單擺裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的,故需鐵架臺、細(xì)線和擺球等來組裝單擺.重力加速度可表示為g=4π2l/T2,周期需用秒表測定;擺長l是從懸點(diǎn)到擺球中心的距離,因此需用米尺和游標(biāo)卡尺分別測定擺線長度l和擺球直徑d.從實(shí)驗(yàn)原理表達(dá)式可以看出,實(shí)驗(yàn)與擺球質(zhì)量無關(guān),故毋需使用天平。
一、理想化法
影響物理現(xiàn)象的因素往往復(fù)雜多變,實(shí)驗(yàn)中常可采用忽略某些次要因素或假設(shè)一些理想條件的辦法,以突出現(xiàn)象的本質(zhì)因素,便于深入研究,從而取得實(shí)際情況下合理的近似結(jié)果(通俗他說就是抓大放小)。例如在“用單擺測定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,假設(shè)懸線不可伸長,懸點(diǎn)的摩擦和小球在擺動過程的空氣阻力不計;在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中把電壓表變成內(nèi)阻是無窮大的理想電壓表,電流表變成內(nèi)阻等于0的理想電流表等等實(shí)際都采用了理想化法。
二、直接比較法
高中物理的某些實(shí)驗(yàn),只需定性地確定物理量間的關(guān)系,或?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值相比較,就可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的,這即是直接比較法。如在“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的實(shí)驗(yàn)中,可在觀察記錄的基礎(chǔ)上,經(jīng)過比較和推理,得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件和判定感應(yīng)電流的方向的方法。
三、平衡法
物理學(xué)中常常利用一個量的作用與另一個(或幾個)量的作用相同、相當(dāng)或相反來設(shè)計實(shí)驗(yàn),制作儀器,進(jìn)行測量。例如測量中的基本工具彈簧秤的設(shè)計是利用了力的平衡,天平的設(shè)計是根據(jù)力矩的平衡;溫度計是利用了熱的平衡。
四、放大法
在現(xiàn)象、變化、待測物理量十分微小的情況下,往往采用放大法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的性質(zhì)和放大對象的不同,放大所使用的物理方法也各異。如游標(biāo)卡尺、放大鏡、顯微鏡、示波器等儀器都是按放大原理制成的。在“測定金屬電阻率”實(shí)驗(yàn)中所便用的螺旋測微器:主尺上前進(jìn)(或后退)0.5毫米,對應(yīng)副尺上有5n個等分,實(shí)際上是對長度的機(jī)械放大。許多電表如電流表、電壓表是利用一根較長的指針把通電后線圈的偏轉(zhuǎn)角顯示出來。又比如在《卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)》,其測定引力常量的思路最后轉(zhuǎn)移到光點(diǎn)的移動,跟庫侖靜電力扭秤實(shí)驗(yàn)一樣,都是將微小形變放大的具體應(yīng)用。
五、模擬法
有時受客觀條件的限制,不能對某些物理現(xiàn)象進(jìn)行直接實(shí)驗(yàn)和測量,于是就人為地創(chuàng)造一定的模擬條件,在這樣模擬的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。模擬法是一種間接實(shí)驗(yàn)的方法,它是通過與原型相似的模型,來說明原型的規(guī)律性。模擬法在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的典型應(yīng)用是“電場中等勢線的描繪”這一實(shí)驗(yàn)。由于直接描繪靜電場的等勢線很困難,而恒定電流的電場與靜電場相似,所以用恒定電流的電場模擬靜電場中等勢線的分布情況。
六、累積法
將微小量累積后測量求平均的方法,能減小相對誤差。實(shí)驗(yàn)中也經(jīng)常涉及這一方法。例如,在“用單擺測定重力加速度”實(shí)驗(yàn)中,需要測定單擺周期,用秒表測一次全振動的時間誤差很大,于是采用測量30-50次全振動的時間t,從而求出單擺的周期t=t/n(n為全振動次數(shù))。又如在“測定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,若沒有螺旋測微器時,也可把金屬在鉛筆上密繞若干圈,由線圈總長度來測出金屬絲的直徑。
七、控制變量法
在高中物理中的許多實(shí)驗(yàn),往往存在著多種變化的因素,為了研究它們之間的關(guān)系可以先控制一些量不變,依次研究某一個因素的影響。最典型的例子是“驗(yàn)證牛頓第二運(yùn)動定律”的實(shí)驗(yàn),我們研究的方法是:先保持物體的質(zhì)量一定,研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,最后綜合得出物體的加速度與它受到的合外力及物體質(zhì)量之間的關(guān)系。在研究歐姆定律的實(shí)驗(yàn)中,先控制電阻一定,研究電流與電壓的關(guān)系,再控制電壓一定,研究電流和電阻的關(guān)系。
八、轉(zhuǎn)換法
轉(zhuǎn)換法是物理實(shí)驗(yàn)中常用的方法。例如,以卡文迪許“利用扭秤裝置測定萬有引力恒量實(shí)驗(yàn)”為例。其基本的思維方法便是等效轉(zhuǎn)換??ㄎ牡显S扭秤發(fā)生扭轉(zhuǎn)后,引力對t形架的扭轉(zhuǎn)力矩與石英絲由于彈性形變產(chǎn)主的扭轉(zhuǎn)力矩這就是等效轉(zhuǎn)換,間接地達(dá)到了無法達(dá)到的目的。本實(shí)驗(yàn)中轉(zhuǎn)換法還應(yīng)用于石英絲扭轉(zhuǎn)角度的測量上,這個角度不是直接測出的,而是利用平面鏡反射光在刻度尺上移動的距離間接測出的。又如測力計是把力的大小轉(zhuǎn)化為彈簧的伸長量;打點(diǎn)計時器是把流逝的時間轉(zhuǎn)換成振針的周期性振動;電流表是利用電流在磁場中受力,把電流轉(zhuǎn)換成指針的偏轉(zhuǎn)角。轉(zhuǎn)換法是一種較高層次的思維方法。是對事物本質(zhì)深刻認(rèn)識的基礎(chǔ)上才產(chǎn)生的一種飛躍。如變曲為直實(shí)際上就是該方法的應(yīng)用。
九、等效替代法
關(guān)鍵詞:污泥處置;傳統(tǒng)處置方式;資源化利用
1 引言
污泥通常經(jīng)濃縮、消化穩(wěn)定、脫水等工藝后,就進(jìn)入最終處置階段。污泥的最終處置技術(shù)大致可以歸結(jié)為兩大類[1]:一是拋棄型技術(shù),污泥作為廢物不再利用;二是資源化技術(shù),充分利用污泥中的有用成分,實(shí)現(xiàn)變廢為寶,符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針,有利于建立循環(huán)型經(jīng)濟(jì)。
2 污泥的傳統(tǒng)處置方式
2.1 直接土地利用
污泥中含有豐富的有機(jī)營養(yǎng)成分如N、P、K等和植物所需的各種微量元素如Ca、Mg、Cu和Fe等,其中有機(jī)物的濃度一般為40%~70%,其含量高于普通農(nóng)家肥,因此能夠增加土壤肥力,促進(jìn)作物的生長,將剩余污泥回用于土地作為植物的肥料,可以對剩余污泥進(jìn)行充分利用。但其所面臨的問題有:采用污泥肥料會惡化施用地的環(huán)境衛(wèi)生狀況;污泥的成分復(fù)雜,若未經(jīng)穩(wěn)定化處理會改變土地的微生態(tài)條件,從而影響作物的生長;污泥中的有毒物質(zhì)可能通過食物鏈的轉(zhuǎn)移,最終危及人類的身體健康[2]。因此,對于剩余污泥的土地回用,大多發(fā)達(dá)國家都制定了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。此外,目前國內(nèi)常用的污泥濃縮技術(shù)因其含水率高,造成運(yùn)輸困難,給直接土地利用的具體操作帶來較大麻煩。
2.2 填埋
污泥的填埋處理具有容量大、見效快的特點(diǎn),是目前最為常見的最終處置途徑。在北美約有68%、歐洲約有47%的污泥處理采用專用污泥填埋場處置,在中國已建成的污泥填埋場有十余個。污泥填埋處置采用污泥汽運(yùn)、分層填埋、分層壓實(shí)、分層用土或塑料薄膜覆蓋的方法。污泥填埋至極限高度后,在表層鋪設(shè)多層山地土,總厚度約1m,再鋪上0.3m種植土,再種樹綠化,美化生態(tài)環(huán)境[3]。但是污泥填埋必須預(yù)先脫水至含水率小于65%,為此需要消耗大量的藥劑,既增加了成本也增加了污泥量[4],而且要占用大量的土地和花費(fèi)較高的運(yùn)輸費(fèi)用和運(yùn)行成本,且填埋場周圍環(huán)境也會惡化。因此,在許多國家和地區(qū)人們堅決反對新建填埋場,現(xiàn)有的部分填埋場也要逐漸關(guān)閉。
2.3 焚燒
污泥焚燒是將干化后的污泥與空氣中的氧在高溫下發(fā)生燃燒反應(yīng),使其氧化分解,達(dá)到減容、去除毒性并回收能源的目的。焚燒后的最終產(chǎn)物為化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的無害化灰渣。焚燒可使剩余污泥的體積減少至最小化,是相對比較安全的一種污泥處置方法,并可以解決其它方法中污泥要占用大量空間的缺陷[5]。但其所需的費(fèi)用很高,能耗大,并存在煙氣污染問題。
由此可見,在目前污泥資源化利用技術(shù)尚不成熟的情況下,傳統(tǒng)的污泥處置方式發(fā)揮了一定的作用,但都存在一定的缺陷。隨著環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的更加嚴(yán)格化,其弊端就更明顯地暴露出來。因此,為徹底消除污染物質(zhì),凈化我們的生活環(huán)境,有必要對污泥的最終處置途徑提出一些新的思路和方法。
3 污泥的資源化利用
3.1 污泥堆肥
污泥中含有大量的植物所需的養(yǎng)分,其含量高于農(nóng)家肥,但是污泥中也含有有害成分,重金屬離子易在土壤和植物體內(nèi)積累,因此在土地利用之前,必須對污泥進(jìn)行穩(wěn)定化。堆肥化處理是采用較多的一種方法[6]。
堆肥化是利用微生物的作用,將不穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的有機(jī)質(zhì),并使揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)含量降低,減少臭氣;通過堆肥化,污泥的物理性狀明顯改善(如含水率降低,呈疏松、分散、粒狀),便于貯存、運(yùn)輸和使用;高溫堆肥還可以殺滅病原菌、蟲卵和草籽,使產(chǎn)物更適合作為土壤改良劑和植物營養(yǎng)源。
3.2 污泥燃料化
污泥燃料化方法目前有兩種,一種是污泥能量回收系統(tǒng)(HERS法,Hyperion Energy Recovery System),另一種是污泥燃料化法(SF法,Sludge Fue1)。HERS法即利用污泥消化制沼氣[7],將污泥進(jìn)行厭氧消化,其中的有機(jī)物經(jīng)厭氧細(xì)菌分解產(chǎn)生以甲烷為主的可燃性氣體,經(jīng)脫硫后即可用作發(fā)電燃料。SF法即污泥低溫?zé)峤庵迫剂嫌?,是將未消化的混合污泥?jīng)機(jī)械脫水后,加入重油,調(diào)制成流動性漿液進(jìn)行多效蒸發(fā),污泥有機(jī)質(zhì)在加熱條件下部分熱裂解,產(chǎn)生衍生燃料。污泥燃料燃燒產(chǎn)生蒸汽還可作污泥干燥的熱源和發(fā)電,回收能量[8]。
污泥燃料化技術(shù)是一種適合處理所有污泥,又能利用污泥中有效成分,實(shí)現(xiàn)污泥減量化、無害化、穩(wěn)定化和資源化的污泥處理技術(shù),是當(dāng)前污泥處理技術(shù)研究開發(fā)的方向。
3.3 剩余污泥制可降解塑料
1974年有人從活性污泥中提取到一類可完成生物降解、具有良好加工性能和廣闊應(yīng)用前景的新型熱塑材料PHA,為利用活性污泥生產(chǎn)PHA奠定了基礎(chǔ)。研究表明:活性污泥經(jīng)過相關(guān)的培養(yǎng)后,可大幅度增加其中含有的可降解塑料。因此,利用剩余污泥制備可降解塑料可有效地解決化學(xué)合成塑料所造成的“白色污染”, 既讓廢物得到了利用又避免了對環(huán)境的二次污染,對環(huán)境保護(hù)及可持續(xù)發(fā)展作出了一定的貢獻(xiàn),創(chuàng)造了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益[9]。
3.4 污泥的建材利用
污泥中的無機(jī)物主要由硅、鐵、鋁和鈣等構(gòu)成,含量約為20%-30%。因此即使采用傳統(tǒng)的污泥焚燒工藝大幅度地實(shí)現(xiàn)污泥減量,但仍有較多以焚燒灰形式存在的無機(jī)物需做填埋處置。而污泥的建材利用可充分利用污泥中的有機(jī)物和無機(jī)物,實(shí)現(xiàn)污泥資源化。
污泥的建材利用主要有:制輕質(zhì)陶粒、生產(chǎn)水泥、制熔融材料及熔融微晶玻璃等。污泥制輕質(zhì)陶粒,是直接以脫水污泥為原料,將粉末狀物料加熱到熔點(diǎn)以上,使一部分物料變成液相,冷卻后成為有相當(dāng)強(qiáng)度的固體,燒結(jié)后物料相互之間往往產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合,但大多是形成新的玻璃體或晶體。污泥中含有較多的灰分,其中的鋁、鐵成份是混凝法處理廢水時形成的,可作為建筑材料添加劑。將污泥烘干研磨后,按照一定的質(zhì)量比添加石灰并混合均勻,控制好溫度條件和焚燒時間可制得水泥[9]。
污泥制輕質(zhì)陶??捎米骰炷恋墓橇?、路基材料或花卉覆蓋材料,也可作為污水廠生物濾池的濾料,微生物掛膜在陶粒上可有效降低污水中的BOD、COD及氨氮含量,效果良好;污泥制熔融材料也可用于路基路面、混凝土的骨料或地下管道的襯墊材料;污泥制微晶玻璃的外觀、強(qiáng)度、耐熱性優(yōu)良,可應(yīng)用于建筑內(nèi)外的裝飾材料;污泥生產(chǎn)水泥可用于素混凝土,地基的增強(qiáng)固化材料,以及用作道路鋪裝混凝土,大壩混凝土,重力式擋土墻,水泥竹纖維板等。
3.5 污泥熱解制油技術(shù)
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)開發(fā);分工合作;反思評價
中圖分類號:G622 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1002-7661(2015)03-249-01
課堂教學(xué)是否高效,不以教師是否完成教學(xué)任務(wù)為依據(jù),而應(yīng)該以學(xué)生是否在知識能力、學(xué)習(xí)方法、情感態(tài)度價值觀三個方面是否都獲得發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)。高效課堂至少應(yīng)具備以下幾個要素:
1、教學(xué)設(shè)計合乎學(xué)生需求
教學(xué)內(nèi)容和方法是為學(xué)生設(shè)計,而非供教師孤芳自賞的。因此,建立在對教材深入挖掘、對學(xué)情深入把握基礎(chǔ)上的設(shè)計才是最有價值的。有句話說:“適合的才是最好的”。
2、課堂教學(xué)側(cè)重學(xué)習(xí)策略培養(yǎng)
學(xué)習(xí)方法的傳授重于知識的傳授,正所謂“授之以魚莫若授之以漁”。凡是可以教給別人的東西,相對來說都是無用的。即對人的行為基本上沒什么影響。能夠影響一個人行為的知識,只能是他自己發(fā)現(xiàn)并加以同化的知識,這就要靠自主學(xué)習(xí)。
高效的課堂必是在學(xué)生掌握了正確的學(xué)習(xí)方法并能自主的投入到學(xué)習(xí)中去的課堂。因此,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)方法,是建設(shè)高效課堂的重要一環(huán)。比如如何預(yù)習(xí)、如何討論、如何探究等等都需要教師長時間的培養(yǎng)。因此,高效的課堂決不會是一堂課就能建設(shè)完成的,它需要教師長久的堅持培養(yǎng)才能逐步顯現(xiàn)其效果。
3、學(xué)生思維活躍,有廣度和深度
既然學(xué)生是課堂的主人,教師就必須尊重學(xué)生的主體地位。在課堂上,要給學(xué)生提供充分地獨(dú)立思考、自主參與的時間和空間。沒有思考時間的課堂教學(xué),反映了教師心中只有標(biāo)準(zhǔn)答案,無視學(xué)生的存在,是對學(xué)生自主性的不尊重,也反映了課堂教學(xué)的表演性質(zhì)。好的課堂教學(xué)成功之處,恰恰在于適時把握學(xué)生思考的亮點(diǎn),促成新的知識能力生長點(diǎn),學(xué)生的思維應(yīng)有一定的廣度和深度。
一、制定實(shí)驗(yàn)方案,明確學(xué)習(xí)方向
結(jié)合教材實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容,尤其以探究性實(shí)驗(yàn)為主,同時,結(jié)合本校實(shí)驗(yàn)室的條件,在充分預(yù)習(xí)教材的基礎(chǔ)上,制定實(shí)驗(yàn)方案,準(zhǔn)備充足實(shí)驗(yàn)材料。為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究性學(xué)習(xí)做好基本的準(zhǔn)備。
二、挖掘?qū)嶒?yàn)資源,提高實(shí)驗(yàn)實(shí)效
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是搞好物理課堂教學(xué)的關(guān)鍵,也是實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)創(chuàng)新的重要途徑。努力做到變無實(shí)驗(yàn)為有實(shí)驗(yàn);變演示實(shí)驗(yàn)為分組實(shí)驗(yàn);變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn);變課內(nèi)實(shí)驗(yàn)為課外實(shí)驗(yàn)。真正發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)習(xí)的作用。無論教師對物理現(xiàn)象作如何最形象、最具體的敘述,也無法替代學(xué)生對實(shí)物的直接觀察。
演示實(shí)驗(yàn)具有“百聞不如一見”的功效,而探索性實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)可達(dá)到知識點(diǎn)心領(lǐng)神會,植根于腦海,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性之效。但是,不管是教師的演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn),往往限定在課堂有限的時間內(nèi)完成,而課外活動則是課堂教學(xué)的延續(xù)和必要的補(bǔ)充,是實(shí)施素質(zhì)教育的重要陣地。只有適時變課內(nèi)為課外,引導(dǎo)學(xué)生走出課堂、讓物理走進(jìn)生活、貼近社會,進(jìn)而探究生活、社會中的物理問題,解釋、解決日常生活的實(shí)際問題,拓寬實(shí)驗(yàn)的功能,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,提高學(xué)生適應(yīng)社會的能力。
1、合作探索,開發(fā)實(shí)驗(yàn)
新授課中利用身邊的物品做一些替代實(shí)驗(yàn)。比如, 氣體對外做功實(shí)驗(yàn)可用“旋轉(zhuǎn)薄壁礦泉水瓶”來替代。實(shí)驗(yàn)器材易于找到,操作簡單,參與面廣,效果明顯。有時還會產(chǎn)生意想不到的效果。如果瓶中留有一定量的水,當(dāng)瓶塞跳起后,不僅可看到大量的白霧,同時還可看到瓶內(nèi)水中有大量的氣泡溢出。這又是實(shí)驗(yàn)的生成,起到很好解釋啤酒起開后出現(xiàn)的現(xiàn)象,以及“爆米花”形成的原理。
2、收集素材,動手制作
物理小實(shí)驗(yàn)、小制作的題材廣泛,材料集中豐富。是一種激發(fā)學(xué)生興趣,發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性的有益活動。要引導(dǎo)學(xué)生善于動腦、動手,因陋就簡,就地取材,可以搞得豐富多彩,生動活潑。雖然課外實(shí)驗(yàn)活動在許多方面略顯粗糙與不規(guī)范,但其教學(xué)功能顯而易見,學(xué)生的自主性、參與性高。同時使學(xué)生感受到物理知識的應(yīng)用無處不在,激發(fā)他們自覺應(yīng)用物理知識創(chuàng)造性地解決一些具體問題。實(shí)踐證明,課外實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)出千變?nèi)f化的物理現(xiàn)象,能引起學(xué)生濃厚的興趣,激發(fā)他們的探究心理,實(shí)驗(yàn)一旦有所收獲,有所創(chuàng)新,就會使學(xué)生趣味性更濃,從而更加喜歡物理,熱愛科學(xué)。 總之,隨著新課改的穩(wěn)定推進(jìn),教師在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該大膽嘗試,通過實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)新課程理念。加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),是提高物理質(zhì)量的十分有效的途徑。因此,在平時的教學(xué)中應(yīng)大力推廣加強(qiáng)和優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),從而進(jìn)一步提高物理教學(xué)質(zhì)量。
三、收集媒體資源,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)高效
在畢業(yè)學(xué)年的復(fù)習(xí)備考中,預(yù)設(shè)易混問題,理順實(shí)驗(yàn)思路是至關(guān)重要的。學(xué)生對力學(xué)部分的幾個重要實(shí)驗(yàn)極易混淆。針對這種現(xiàn)象,我先將這幾個實(shí)驗(yàn)所用到的原理圖以小黑板的形式展出。
四、盤點(diǎn)反思收獲,調(diào)整改進(jìn)提升
一、開展教學(xué)方法適應(yīng)性研究的重要性
從思維上來說,物理對于學(xué)生而言會有些抽象.整個物理學(xué)習(xí)的過程建立在通過探索發(fā)現(xiàn)事物的規(guī)律性,研究得出結(jié)論,然后建立起一個理想化的概念,這個概念包含著描述一個復(fù)雜事物的方法,然后通過合理的簡化,達(dá)到以準(zhǔn)確簡短的語言概括整個過程.這是整個學(xué)習(xí)研究過程中對事物的發(fā)生規(guī)律進(jìn)行思維加工定律化的過程.因此要讓學(xué)生有效的掌握其中的規(guī)律,對物理學(xué)產(chǎn)生興趣,我們的教學(xué)工作必須從更新教學(xué)觀念做起,改變傳統(tǒng)教育方式中過于強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)成績的結(jié)果,讓學(xué)生死記硬背,機(jī)械式練習(xí)的狀況.轉(zhuǎn)而引導(dǎo)學(xué)生主動參與到探索研究物理學(xué)的過程中來,讓他們熱衷于探索,勤于思考,樂于動手,在整個學(xué)習(xí)的過程中,既能培養(yǎng)起他們創(chuàng)新性的思維,又能提升他們分析問題解決問題的綜合能力,這對于物理教學(xué)的方法是個難度不低的適應(yīng)性研究的課題.
二、創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)學(xué)生探究的積極性
初中物理在重視思維訓(xùn)練的同時,也是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科.初中物理教學(xué)的過程中,適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用事件,以及生活中的實(shí)際例子來創(chuàng)設(shè)情境,讓學(xué)生通過所學(xué)到的知識來進(jìn)行研究推算,可以有效地激發(fā)學(xué)生的求知欲望,能很好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)探索興趣,以及在思考動手的過程中提高他們的整體能力.
情境的設(shè)定與教學(xué)效果密切相關(guān),其本質(zhì)在于形象與特定意義相結(jié)合.只有讓學(xué)生覺得好玩,有趣,也好奇,才能吸引學(xué)生的注意力,既能滿足他們的心里好奇感,又能滿足他們的視覺追求,在一起實(shí)驗(yàn),運(yùn)算結(jié)果的過程中,激活他們的思維,強(qiáng)化他們的記憶,喚起他們的思考.初中學(xué)生的學(xué)習(xí)意志以及學(xué)習(xí)意識相對來說還比較薄弱,自控意識不強(qiáng),在學(xué)習(xí)上還是需要老師多加引導(dǎo).在課堂上引入新奇,有趣實(shí)驗(yàn)的同時,要更加注重知識背景的鋪墊以及學(xué)習(xí)氛圍的掌控.物理學(xué)的研究過程中,無論是概念的建立還是規(guī)律的概括,都是思維加工的過程,在思維加工的過程中根據(jù)學(xué)生思維發(fā)展?fàn)顩r,發(fā)現(xiàn)他們身上的特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo),鞏固他們對重要知識點(diǎn)掌握.指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的時候,要根據(jù)學(xué)生主體不同的差異性特點(diǎn),既有針對性又不失靈活性.只有這樣才能在既不打擊學(xué)生對于物理學(xué)探究的積極性的同時,提高穩(wěn)固他們的學(xué)習(xí)效率,促進(jìn)他們思維的成型.
三、全面發(fā)展,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)新性
初中的物理教學(xué)中,除了要重視學(xué)生對知識技能的學(xué)習(xí)和掌握外,還應(yīng)該重視培養(yǎng)學(xué)生的好奇心,競爭意識,協(xié)作態(tài)度以及責(zé)任心等全面的綜合因素.只有調(diào)動起主體的情感因素,才能發(fā)能充分發(fā)揮出態(tài)度的積極作用.教師教學(xué)的過程中以及教學(xué)的方法上要引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展和獨(dú)立思考相結(jié)合.學(xué)習(xí)上的創(chuàng)造性往往來源于學(xué)生思考的獨(dú)立性與創(chuàng)新性的結(jié)合.通過學(xué)習(xí),獨(dú)立思考來進(jìn)行研究論證,才是創(chuàng)新性的良好體現(xiàn).教學(xué)的過程中,學(xué)生知識技能掌握的牢固的情況下,教師不妨多引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考,提出問題,并及時加以引導(dǎo).學(xué)生能夠自行設(shè)想,再進(jìn)行求證,獨(dú)立思考,并解決問題的過程其實(shí)就是學(xué)生的發(fā)散性思維和集中性思維的統(tǒng)一辯證和高度協(xié)調(diào)的密切結(jié)合,也是學(xué)生創(chuàng)新性思維養(yǎng)成習(xí)慣的開始.作為教師要提倡學(xué)生具備這種創(chuàng)造性思維的想法,鼓勵其獨(dú)立思考并盡量用自己學(xué)到的知識來解決遇到的問題.
四、重視實(shí)踐,培養(yǎng)學(xué)生的動手操作能力
關(guān)鍵詞:物理實(shí)驗(yàn) 課堂效率 創(chuàng)新
一、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法
物理學(xué)是以觀察和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的自然類科學(xué)。觀察問題的現(xiàn)象,從而產(chǎn)生想法和提出疑問,再進(jìn)而以實(shí)驗(yàn)的方法去得到驗(yàn)證,最后得到處結(jié)論后加以應(yīng)用。這是一般的實(shí)驗(yàn)課的流程,是較其他的語文、數(shù)學(xué)等不太相同的方面。物理課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的觀察問題和提出問題的能力,同時幫助學(xué)生去解決問題,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是十分重要的部分,尤其是在初中,物理實(shí)驗(yàn)剛剛?cè)腴T的階段,加強(qiáng)這方面的實(shí)施能力能夠?qū)⒏鄬W(xué)生的興趣帶到物理知識上。
初中物理一般是采用“六步法”:提出問題——設(shè)計問題方案——方案研究——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——結(jié)果交流——結(jié)論總結(jié)這六個環(huán)節(jié)。這其中的幾個環(huán)節(jié)都設(shè)計到需要師生互動,鍛煉了學(xué)生自己分析問題的能力。
二、初中物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)特征
綜合以上的教學(xué)流程的介紹,總結(jié)出了初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的明顯特征,主要表現(xiàn)在以下方面。
1.創(chuàng)新思維。
教學(xué)的過程中沒有按照別的課程中的那種以書本為主的“啃書式”教學(xué),不需要死記硬背的模式,在以實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上來教學(xué),創(chuàng)新了教學(xué)的方法,使教學(xué)更具有創(chuàng)造性,學(xué)生的思維得到了創(chuàng)新和發(fā)展,具有一定的挑戰(zhàn)性激發(fā)思維。
2.民主自主。
在實(shí)驗(yàn)的過程中,提出的問題都是自己針對于問題得到的疑問,沒有硬塞給學(xué)生的,自主的選擇自己的想法,帶著這個想法去驗(yàn)證問題的正確與否。這樣的教學(xué)模式是自主的被大家所更愿意接受的,最后這個道理被驗(yàn)證以后就是自己被自己說服的過程,這樣的記憶也會一直停留在大腦中,保持著正確的概念。
3.實(shí)踐求真。
時間是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在所有的結(jié)論沒有得到確定時,通過實(shí)驗(yàn)的方法去將其驗(yàn)證,最后才會得到真理。實(shí)踐是真理的試金石,在物理的教學(xué)中應(yīng)該得到最好的展示,學(xué)生們親手操作,參與實(shí)踐。例如,在比較水和石頭的比熱容的時候,將兩種材料拿到太陽下面,給相同的時間和陽光,然后測定溫度的變化,這樣的簡單實(shí)驗(yàn)只要走出教室就可以很快做到,這樣學(xué)生會更加相信結(jié)論,因?yàn)榈玫搅藢?shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。
4.結(jié)論開放。
例如,在學(xué)習(xí)歐姆定律的時候,我們探討電流I與電阻R之間的關(guān)系,得到了結(jié)論U=IR,但是除此之外呢,電流R與電壓U之間有什么關(guān)系呢?有沒有繼續(xù)研究的可能?在我們的教學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后并不代表這個物理問題已經(jīng)完全地得到解決,很多的課后遺留的問題也是需要驗(yàn)證的,一般都會有思考題之類的,這就是問題的開放式探討,可以繼續(xù)發(fā)現(xiàn)更多有價值的問題。
三、結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)提高教學(xué)的課堂效率
1.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)知識的興趣。
興趣是最好的老師。什么課程的效率都是應(yīng)該以興趣為先的,如果課程的講解無聊枯燥,愛學(xué)習(xí)的學(xué)生都不會太認(rèn)真聽,然而帶動了學(xué)生的興趣就不同了。老師們可以通過不同的方法去提高學(xué)生們的興趣,比如在講課的時候講個相關(guān)的物理趣聞,在講課的時候可以跟學(xué)生用播放課本的故事的視頻。興趣上來了不怕效率低下。
2.師生互動,學(xué)生和老師相互配合。
上課的時候如果老師一味地自顧自己的講解,學(xué)生可能都沒有聽進(jìn)去或者干脆打瞌睡,這時候,老師可以在講的過程中多提問,多請學(xué)生上臺一起解答問題或者改換角色,將起到事半功倍的效果。
3.抓緊上課時間的分秒,提高效率。
在教學(xué)的過程中,課堂的時間是一樣的,進(jìn)入課堂后就抓緊時間將課堂要完成的內(nèi)容都完成,抓緊上課的時間,這樣也不會在課下占用課余時間,這樣既沒有效率又會造成學(xué)生的厭煩情緒。
4.樹立正確的質(zhì)量觀念,講得精。
上課的任務(wù)安排是要解決相應(yīng)的問題,每個課堂應(yīng)該準(zhǔn)備一個重點(diǎn)的問題,不泛泛而談,將最精髓的講解給學(xué)生并且保證大致都已經(jīng)接受,這就是一堂很有質(zhì)量的課程了。
隨著教育制度的改革,素質(zhì)教育已經(jīng)深入人心了,這種情況下的課堂效率是尤為重要的,花最少的時間將事情做好是最理想的教學(xué)模式,在初中物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中是比較成功的,它的教學(xué)方法對于教學(xué)的效率又有很大的啟發(fā),努力提高教學(xué)質(zhì)量是對學(xué)生自身素質(zhì)提高的負(fù)責(zé)態(tài)度。
參考文獻(xiàn)