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基于“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)的物理探究式教學(xué)論文
伴隨著課改的逐步深入,“探究式教學(xué)”模式備受重視,在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、合作探究的學(xué)習(xí)過程中,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的能力.對(duì)于高中物理而言,觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理過程中的中心環(huán)節(jié),通過物理實(shí)驗(yàn)使學(xué)生獲得知識(shí)和技能.而“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)更能通過生活化、趣味性、自創(chuàng)性的教具最大程度的激發(fā)學(xué)生參與動(dòng)手探究、投入到教學(xué)活動(dòng)中去的積極性,在“自主、合作、探究”中真正實(shí)現(xiàn)“學(xué)中做,做中學(xué)”.下面,筆者結(jié)合自己多年的教學(xué)實(shí)踐,就“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)下的高中物理探究式教學(xué)略談幾點(diǎn)淺見.
一、運(yùn)用非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生自主探究的欲望
興趣是最好的老師.新課改反對(duì)一味的“滿堂灌”,反對(duì)失去自主的包辦代替,倡導(dǎo)以生為本的教學(xué)理念,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究.這一切都離不開教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)和激發(fā),教學(xué)中,教師可以利用非常規(guī)性的物理實(shí)驗(yàn),以學(xué)生熟悉的實(shí)驗(yàn)器材,在富有個(gè)性、親身體驗(yàn)的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生進(jìn)一步探究的欲望.例如學(xué)習(xí)“動(dòng)量定理”時(shí),筆者根據(jù)“胸口碎大石”的氣功表演,在課堂上讓學(xué)生以小組合作的形式實(shí)驗(yàn)“蛋全瓦碎”的趣味實(shí)驗(yàn),即:在椅墊的四個(gè)角上分別放上4個(gè)雞蛋,在雞蛋上面放上一本書,書上再放3層磚,再在磚上放一片瓦.拿錘子砸瓦片,讓學(xué)生猜測(cè)是瓦碎蛋全還是蛋碎瓦全.在錘子砸下的那一刻,學(xué)生都屏住呼吸,看到蛋全瓦碎的結(jié)局,那些原本猜測(cè)瓦碎蛋碎、瓦全蛋碎的學(xué)生一片驚訝,很快就對(duì)接下來“動(dòng)量定理”的新課學(xué)習(xí)充滿了好奇.可見,“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的趣味性、生動(dòng)性使學(xué)生不再對(duì)物理課感到害怕、恐懼,自然而然地調(diào)動(dòng)起學(xué)生探究的積極性和主動(dòng)性.
二、運(yùn)用非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn),避免探究過程中的思維障礙
物理概念的形成需要逐步遞進(jìn),其高度的概括性和抽象性極易讓學(xué)生產(chǎn)生思維障礙.而“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)利用隨處可見的生活物品,促進(jìn)學(xué)生手腦并用,幫助學(xué)生真實(shí)、直觀、形象的理解物理概念,排除非本質(zhì)的干擾,避免思維障礙,這不僅能培養(yǎng)學(xué)生更加科學(xué)、全面的思維模式,也能調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī),為學(xué)生的自主探究提供有利的支持.以高中一年級(jí)“自由落體實(shí)驗(yàn)的探究過程”為例,高一年級(jí)的學(xué)生由于知識(shí)的不夠全面往往會(huì)認(rèn)為“質(zhì)量相等,下落速度也相等”,為了避免這樣的思維障礙,筆者先演示從同一高度將黑板擦、粉筆、紙張等不同物體同時(shí)下落的過程,并引導(dǎo)學(xué)生大膽猜測(cè):不同物體在同一高度下落時(shí)快慢是否相同?有哪些因素會(huì)影響物體下落的速度呢?一系列的問題情境引發(fā)了學(xué)生的積極思考,在眾說紛紜中放手讓學(xué)生利用身邊的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,做好觀察與記錄,在小組內(nèi)交流驗(yàn)證:實(shí)驗(yàn)一在同一高度,將事先準(zhǔn)備好的面積相同的一張小紙片和一個(gè)小鐵片,同時(shí)靜止釋放,猜測(cè)并驗(yàn)證哪個(gè)物體先下落.實(shí)驗(yàn)二拿出二枚一元硬幣,并順著硬幣的邊沿用剪刀剪下與一元硬幣面積相同的紙片,貼在其中一枚硬幣之上,在同一高度,將二枚硬幣同時(shí)釋放,猜測(cè)并驗(yàn)證哪枚硬幣先下落.實(shí)驗(yàn)三準(zhǔn)備二張一模一樣的紙片,將其中一張紙片揉成紙團(tuán),在同一高度同時(shí)釋放,猜測(cè)并驗(yàn)證哪張紙片先下落.通過三組實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以自主探究并得出相應(yīng)的結(jié)論:質(zhì)量大的物體下落得快,當(dāng)質(zhì)量相等時(shí),較小體積的物體下落的快,而當(dāng)物體體積相同、質(zhì)量不等時(shí),下落過程一樣快.為了能讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)自由落體的實(shí)驗(yàn)過程,理解物體下落的快慢是因?yàn)槭艿娇諝庾枇Γ處熆稍诖嘶A(chǔ)上,讓學(xué)生以小組合作探究的形式進(jìn)行牛頓管實(shí)驗(yàn):將金屬片、軟木塞、羽毛三樣不同的物體同時(shí)放入玻璃管中,在抽氣機(jī)抽出管內(nèi)空氣后將玻璃管倒置,讓學(xué)生觀察三種不同的物體的下落速度.然后打開氣閥,再次倒置玻璃管,讓學(xué)生觀察打開氣閥后三種不同的物體的下落速度.這樣的遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)不僅避免了學(xué)生知識(shí)的負(fù)遷移現(xiàn)象,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生自主探究的熱情,同時(shí)也能讓學(xué)生學(xué)會(huì)多思考、多發(fā)現(xiàn),學(xué)會(huì)從不同點(diǎn)、多方向的去思考和解決問題.
三、運(yùn)用非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生自主探究的能力
“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)可以利用學(xué)生身邊熟悉的、廢舊不用的生活物品做實(shí)驗(yàn),這些“設(shè)備”在生活中隨處可見,利用到實(shí)驗(yàn)過程中,可以讓學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象不再感到陌生,也打通了物理教學(xué)與學(xué)生真實(shí)生活世界的通道,在學(xué)生自己收集、自己動(dòng)手的過程中,更能善于思考問題,自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,從而激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造才能.例如在探究向心力的大小和哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)時(shí),筆者首先以生活中的“水流星”表演激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣:用繩子的兩端分別拴著一個(gè)盛有水的小桶,通過迅速倒換使水桶旋轉(zhuǎn)起來,當(dāng)上面的水桶口朝下時(shí)水也不會(huì)流出來.再讓學(xué)生利用課前準(zhǔn)備好的線繩、大小不同的幾個(gè)小鋼球,通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn)帶繩的小鋼球產(chǎn)生的不同向心力:用手握住繩,讓鋼球圍繞手轉(zhuǎn)動(dòng),使學(xué)生感覺到用同一個(gè)鋼球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),線繩長(zhǎng)度固定時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)速度越快,手被拉的越厲害,說明向心力越大;在速度差不多時(shí),繩長(zhǎng)一定時(shí),質(zhì)量越大的小球,向心力越大;用一個(gè)小球,轉(zhuǎn)動(dòng)速度差不多時(shí),繩越長(zhǎng),向心力越小,試驗(yàn)后,學(xué)生知道了向心力大小與小球的質(zhì)量、轉(zhuǎn)動(dòng)速度、繩長(zhǎng)的具體關(guān)系.通過實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生感受到向心力的存在,課堂氛圍變得活躍起來,這不僅使初高中的新舊知識(shí)做到自然銜接,也使得向心力概念的引入顯得自然、流暢,為接下來探究物塊在旋轉(zhuǎn)的平臺(tái)上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)打下知識(shí)基礎(chǔ),讓學(xué)生猜想拉力的大小可能與鋼球的質(zhì)量m、線速度的v、角速度、周期T、半徑r有關(guān),大大提高學(xué)生自主探究的能力.
綜上所述,高中物理教學(xué)中“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)在豐富感性認(rèn)識(shí)中激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,在理論聯(lián)系實(shí)際中增強(qiáng)了學(xué)生思考問題、解決問題的能力.我們教師應(yīng)積極、恰當(dāng)合理的運(yùn)用生活中學(xué)生熟悉的事物引入“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn),使學(xué)生獲得知識(shí)有真實(shí)感,促進(jìn)對(duì)知識(shí)的建構(gòu)和鞏固,在“樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考”中使探究式教學(xué)獲得最佳地教學(xué)效果.
作者:彭正飛 單位:江蘇省常熟市中學(xué)
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