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初中物理实验教学中学生科学素养的培养


初中物理实验教学中学生科学素养的培养
物理实验教学是中学物理教学的一个重要组成部分,又 是物理课程改革的重要环节。初中物理从实验教学入手,将 新课程的理念和思想融于实验教学中,能有效地落实课程目 标,全面提高学生的科学素养。 一、培养信息意识和能力 新课程倡导学生应具有初步的信息搜集、处理、交流能 力。 在实验教学中, 要引导和指点学生学会搜集和处理信息, 并养成习惯;引导学生正确利用网络、书刊、电视等媒体来 开展自主学习,培养学生多方面获取信息的能力。一是利用 实验插图获取资源信息,实验插图能清楚地显示实验现象和 过程;二是通过实验操作获取真实、形象、生动的信息,并 引导学生把实验中获得的信息演绎归纳成结论;三是借助现 代教育技术,利用多媒体优势,使文字、声音、图像等多种 信息相结合,增大课堂信息容量,调动学生的多种感官来感 知信息,还可以利用多媒体的交互性形成教师与学生、学生 与学生之间的教学信息传递、交流、沟通和反馈。培养学生 收集信息、处理信息和传递信息的能力;四是鼓励学生上网 搜集相关信息,利用网络中丰富的信息资源,及时了解最新 实验研究动态,不断积累和扩大信息量,以适应信息时代的 要求。
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二、培养创新意识 要适应科学技术不断创新的社会,需要培养具有创新精 神的人才。对初中学生来说,要有敢想、敢做、敢说、敢驳 的创新意识。教学中,学生不能只等着教师把实验方法、实 验结果讲出来,要敢于提出与众不同的设想,敢于探究新问 题,敢于用同别人不一样的实验方法,敢于改进与创新实验 装置和实验方案,善于利用身边的物品进行物理实验,乐于 设计并完成课后小实验,敢于在交流和讨论中提出自己的观 点,并对别人的观点进行适当分析与评价。这样可充分发挥 学生的主体作用,有利于培养学生的创新意识。 例如:教《光是如何传播的》 ,教师可引导学生设计不 同的实验方案, 去探究规律。 可采用在透明塑料瓶里点坟香, 用激光笔发出的激光照射,观察激光传播路径;在水中滴入 少许牛乳或红墨水,观察光在水里的光路,用激光笔射入果 冻中,观察光在固体中的光路;学生用两只手各拿一块带有 小孔的硬纸板, 让眼睛穿过小孔观察光源。 设计不同的实验, 从不同角度观察。学生对光的直线传播有了更真切的感受, 设计实验的能力、创新意识都得到了提高。 三、陶冶学生的科学审美品味 物理实验中蕴藏着丰富的“美”的因素。在教学中应充 分利用这一资源优势,挖掘这些“美”的因素,以培养学生 感受美、评价美、欣赏美、创造美的能力。一是可用观察、
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实验的手段来展示自然现象的形态变化,在做光的色散演示 实验时,注意引导学生观察彩色光带上的颜色,让学生联想 到太阳光穿越大气层时所发生色散而形成美丽的彩虹,激发 学生对大自然的热爱,体会到自然界的美妙与和谐,使他们 受到美的熏陶;二是通过物理实验,让学生能够感受到物理 实验过程中的变化美。例如:演示水的物态变化,观察水遇 热变成蒸气,而水蒸气遇冷凝结成水珠或凝华成冰晶,这对 于学生来说,无疑是一种神奇的、动态的美;三是精美的仪 器、简单美观的实验装置,以及状态各异的物质,有趣精彩 的现象,无不显示物理学科之美;四是新材料、新技术应用 于实验教学,使学生感受科技成果的魅力,如传感器、激光 笔、网络、多媒体、远程传媒等。学生通过欣赏物理实验美 的现象,体现实验美的刺激,产生一种热爱生活、和谐愉快、 乐观向上等积极情绪,激发他们学习物理的热情,也能培养 学生的科学审美品味。 四、培养交流与合作的精神 在现代社会生活和科学工作中,个人之间和团体之间的 交流与合作是十分重要的。同样,实验的复杂性、多元性也 需要同学们之间分工与协作,无论是实验设计、实验材料的 准备、实验操作、还是实验的完善、实验数据的分析、结论 的得出、 过程的评价和交流都需要大家集思广益, 团结协作, 整体配合,共同完成。例如,在做“观察水的沸腾”实验时,
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把全班分成若干个小组,每组的学生即要分工明确:有的给 水加热,有的观察时间、温度的变化,有的作记录,同时, 既要注意观察实验现象,又要共同合作、相互配合、协调一 致,这样,方能完成好实验。实验完毕后,引导学生对实验 结果进行分析,共同协商和辩论,才能形成正确的结论。在 实验教学中,充分给学生创造合作机会,创建合作平台,体 验合作快乐,共同建立起学习群体。这样做既能确保学生人 人都积极参与实验,又能充分体现实验中的分工与协作,也 是学生获取知识的重要环节。 五、注重实验的实践性、探究性 实验教学的本质是实践,实验是手脑并用的实践活动, 实验是一种非常重要的科学探究活动。实验的实践性、探究 性指的是学生应当在独立的实践和探究活动中主动获取科 学知识,经历自我发现问题,解决问题的过程。例如: “探 究串、并联电路中电流的规律” ,引导学生自己选择实验器 材(包括器材的数量) ,引导他们通过表达、交流、评估, 优化设计方案,明确实验步骤,指导学生自己画出电流表测 电流的电路图,自己动手按电路图正确连接电路,测出并记 录相关的电流数据,分析、处理实验数据,得出结论,使学 生亲历科学探究的全过程,使学生手脑都得到科学的锻炼, 提高实践能力、科学探究能力。 注重实验的实践性、探究性。一是要组织好演示实验和
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学生探究实验,教师要让学生在做好实验的基础上,分析归 纳得出结论;二是重视引导学生设计探究实验,鼓励学生积 极大胆参与科学探究;三是指导学生开展物理小制作、小实 验活动,培养学生的探究能力。 六、注重反思学生实验活动的过程 实验操作完成后,首先由学生反思讨论,交流各环节的 优点和不足,找出现象内在的本质联系,要求学生思考实验 结果与预想有多大差距,差距的原因在什么地方,实验结束 后还有什么新问题。另外,反思自己的表现和内心体验,记 录有代表性的事实,了解自己的进步。其次,教师也应该观 察和记录学生的表现,在注重实验结果的同时,更重视学生 的实验过程,教师不仅要注意学生通过过程与方法的学习获 得了什么,而且更应该记录学生参加了哪些活动,投入的程 度如何,在活动中有什么表现和进步等情况,更应关注学生 在实验课上的学习态度,关注学生在实验中的创新精神,实 践能力是否得到培养,探究式学习、合作式学习是否得以体 现,以及学生在实验过程中的感受和体验。例如: “测量小 灯泡的电阻”一课,学生实验后发现灯泡的电阻不是定值, 是变化的,提出问题:是什么原因使灯泡的电阻发生变化的 呢?教师应当表扬学生敢于提出问题的勇气,并把问题交给 学生讨论,学生有多种可能的解释。对此,要引导他们思考 各种解释的正误,并反思“灯泡亮度变化”这个现象,然后
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学生通过自己的思考、交流、讨论,走出误区,统一认识, 这样学生不仅获得了正确的结论,同时也培养学生敢想、敢 说、敢于接纳不同想法,以及反思自己实验过程的好习惯。 七、实验教学要强调生活化 教师要紧密结合社会生活实际开展实验教学,体现“从 生活走向物理”的理念。教科书有许多实验与社会生活密切 联系的。如: “想想做做”栏目中的实验(纸盒烧水、小孔 成像、测量光速等)“动手动脑学物理”中的实验习题(制 , 作水瓶琴、潜望镜、自制指南针等) ,做好这些生活化实验, 让他们处处感到物理知识就在我们身边,就在自己的生活 中,使他们关心身边的物理现象,切实感受到“物理是有用 的” 。另外,提倡利用日常生活用品进行物理实验,如固体 能传声实验利用废纸杯和棉线,通过弯曲铁丝发热的活动来 感受内能变化,既可以使物理和社会生活紧密相连,又能够 使抽象的物理问题具体化、形象化,让学生感受科学的真实 性。总之,物理实验的生活化能使学生认识和理解物理科学 对个人和社会的意义和作用,增加学生对物理课的亲切感, 提高学生学习的趣味性。 八、引导学生学习科学研究的方法 科学知识、科学方法是科学素养的重要组成部分。初中 物理实验中,潜存着许多科学的研究方法,如: “探究声音 是怎样产生的”中的比较法、转化法、归纳法; “演示决定
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电阻大小的因素”中的控制变量法; “研究电压”中的类比 法, “研究阻力对物体运动的影响”中的推理法;另外,实 验、观察、假设、尝试、模型、理想法,抓主要因素等,也 都是物理常用的研究方法。教学中,教师应结合具体的探究 实验活动,适时对学生进行科学研究方法的教育,让学生体 验和学习研究物理的基本方法,培养良好的思维品质,获取 终身受益的教育。

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