以新课程为背景的中学物理实验教学研究.doc

原创论文以新课程为背景的中学物理实验教学研究6 作者 亦辛 日期 2006-3-1 16:41:00堂实验需要教师和学生制作些有创意的学具，它有利于启发学生动手动脑，培养他们科学的刨新精神和实践能力。随堂实验可以明显提高课堂教学效率，提高物理教学质量，体现了知识、技能、人格、品质等方面的素质教育。4学生的课外实验教学物理教学并不仅仅局限于课堂内的活动，由于物理变化时时处处在发生着，学生生活在丰富多彩的物理世界中，自然界有许多可供观察的物理现象，日常生活中蕴藏着无数可供探索和研究的物理现象。因此，物理教学应结合学生的生活实际，组织学生开展课外物理实验活动，教师应针对学生发展的特点设计课外实验教学内容，如“小实验”制作，实践考察活动，科学“研讨会”等活动。学生的课外小实验可以强化学生对物理学习的兴趣，发展学生的个性特长，从认知角度来讲可以加深对物理知识的理解和巩固，学生通过课外实验可以更进一步丰富感性认识，深化和活化所掌握的物理概念，使课内外学习互补，达到事半功倍的教学效果。如初中物理学完“天平”以后，布置学生课外利用废弃材料制作小天平，学生通过制作更深刻理解了天平的构造原理和使用方法。学生送来请教师评价的自制天平五花八门，令教师眼花缭乱，制作精美令教师叹为观止，学生的创造精神和实践能力在课外小实验制作中被焕发了出来。如高中物理上完自由落体运动以后，可以布置如下实验，请二位同学一组合作完成用直尺测定个人的快速反应所需的时间。个学生手持直尺的顶端，并使直尺垂直向下，当另同学在下端用食指弯曲作好握尺准备，随后直尺下滑后由另一同学用手指握住直尺，测出木尺降落的长度，就可以算出反应时间。这一实验很能引起学生兴趣，一方面通过实践测出了自己的反应灵敏程度，更重要的是学生在课外实验过程中弄清了研究对象和研究过程，以及自由落体运动的规律。又例如让学生分组上教学楼三层或四层楼的走廊里，目测楼上走廊离地面的高度，楼上的学生自由释放重物，(如钥匙圈之内的小物品)楼下的学生用计时器测量重物自楼上下落到地面的时间，利用上述数据通过计算测出本地的重力加速度。通过上述实验可以培养学生观察、动手、动脑的能力。学生的课外物理实验教学可以有下述三种形式：(1)课外家庭作业形式：结合教材内容，将实验的内容、要求、方法及完成的时间布置给学生，让学生利用生活中的一些废弃物制作简单的测量仪器，完成一些定性分析的实验。 (2)对学生进行辅导，指导课外活动：有组织地集中一部分爱好物理小实验制作的学生进行有计划地辅导，列出专题性课题，让学生选材、设计、制作，培养学生创新精神和创造能力。(3)全面开放学校实验室：为鼓励学生积极参与课外小实验，学校应面向全体学生在规定的时间里开放实验室，教师在实验室值班，指导学生设计方案，选取器材，组合装置，开展不同层次的物理实验活动，可以重复教材规定实验，也可以创新研究探索自己选题的设计的较高水平的“科学实验”。让各类学生在开放实验室的操作学习中部有所收获。 要使课外小实验达到预期的教学效果，则必须加强对学生的指导，帮助学生选题，所布置问题的科学性准确，趣味性强，同时还应具备取材容易，制作简便、安全可靠、效果显著等待点，课外活动小组或活动课的开展形式要丰富多样，最后教师还必须认真评价学生的课外实验报告和作品，积极肯定学生的成就，耐心地指出存在的问题与不足之处，使学生始终保持创造的积极性，不断地向更高的目标迈进。5实验教学的评价实验教学评价是物理教学过程中一个不可缺少的重要环节，它可以确定学生对实验教学的适应程度，帮助学生找到学习上误区，达到自我诊断目的。强化学生学习物理动机，以评价手段促进学生重视实验学习，主动参与动手操作，在技能学习上取得进步。进一步促进对物理基础知识的理解和巩固，养成手脑并用的良好学习习惯。同样实验教学评价的过程也是促进教师教学进步的过程，如教师编制实验评价命题的过程是进一步明确了解教材的实验教学目标的过程，学习和提高命题技巧和水平的过程。通过对学生的实验教学评价，教师可以获得丰富的评价资料，从中可以分析得到自身实验教学活动的成功和失误之处，为积累教学经验形成个人教学特色和进一步提高教学补救措施提供可靠依据。实验教学评价的依据是实验教学目标，同时评价的结果也为实验教学目标的动态调整提供信息。 (1)实验教学评价的组合式体系物理实验教学与纯理论的物理知识教学之间有一定的差异，实验教学不仅涉及认知领域，还涉及操作技能领域和情感领域。所以要全面评价实验教学必须从上述三个方面同时制订相应的评价指标体系。以下仅从观察和操作的角度出发列举实验教学的评价分类；套用布鲁姆的认知领域目标分类的研究成果，我们将物理实验教学的评价目标界定为五个等级水平，而且后级水平包容了前一级的内容，简述如下：五级水平的界定术浯为“感知”、 “学会”、 “技能”、 “技巧” “没计”，以下为所界定目标的操作定义：感知一一知道观察活动的常规，了解操作规程，了解常用仪器及用途，知道实验的目的，装置和实验结论。学会知道抓住对象的主要特征；能重复教师的演示实验，逐步做到组装正确、操作无误，能作简单记录，会写简单的实验报告。技能明确观察对象变化的条件；能独立准确进行实验操作；能排除简单故障；能正确解释实验结果和了解误差成因，进行初步数据处理。技巧能独立、准确、熟练地进行实验操作，排除较复杂的故障，能进行误差分析；会选用较好的实验方式进行定量分析。能写出一定质量的实验报告。设计能改进实验装置、完善实验手段，针对课题要求自己组织器材设计实验， 自己完成实验过程，提出科学合理的实验报告。一般来说对初中要求至多达到“技能”级别，而对于高中则视教学对象情况，可以将评价的目标要求定位在“技巧”或“设计”级别上。 (2)物理实验操作评价的可行性研究经验表明：合理的组织形式是实验操作技能评价可行性的保证，同时实践又告诉我们；很难找到一种尽善尽美的实验教学评价的组织形式，方便易行的组织形式往往得不到可靠性较高的评价结果。而精确程度高、可信度大的评价形式很难面向全体学生。因此，在实验教学的操作评价上面临这样的选择；要么牺牲可靠程度面求得简单易行，如一名教师，同时面对全班学生进行实验操作性评价，当然其评价结果是可想而知的，任课教师即使有三头六臂的观察能力也不可能顾级全班每个学生的实验操作过程，所以可行程度高的评价是不可 取的。或者安排教师与学生一对一地进行实验操作技能评价，详细观察学生实验操作过程，其评价的精确程度极为可靠，但事实上这种评价方式没有推广的价值，学校不可能开展工作量如此之大的教学评价活动。因此要使实验操作评价真正落实，其把握的度肯定是建筑在评价准确度和可行性之间的某一适度的相交点上。事实上许多地区已经积累了很好的物理实验操作评价经验，其执行的方式正是做到评价既有很好的信度，而且可以大规模地展开面向全体学生。操作评价的命题都以教材中出现的实验为依据，并且提前公布命题，其内容主要是实验的数量、名称、操作要求，(不提供评分标准)意在指导教师在教学中突出实验教学的地位。实验操作考试一般十分钟为一场，每位教师监考4名学生，教师观察学生实验的全过程，并按评分要求给予打分。每场可容纳24名考生同时进行实验操作，由六名监考教师监试。一个班级分二场考核便可完成，因此可行程度较大，同时实践证明；由一名教师监考4名学生，其观察实验操作过程的准确度和可靠性也还是比较客观的。阅读全文(144) | 回复(0) | 引用(0)原创论文以新课程为背景的中学物理实验教学研究5 作者 亦辛 日期 2006-3-1 16:40:00学生的认识视野，同时也加深理解杠杆的函义。又如同样一个本质相同的串并联电路可以呈不同形态的变式接法。演示实验是物理实验教学重要组成部分，它的改革应该从实验教学目标，学生可接受性、效益、方法论等方面去考虑，只有这样才能把演示实验教学提到一个新的水平高度。2学生实验教学的策略学生实验是中学物理实验教学主要形式之一，是培养学生科学技能、素养、品格、意志、作风的重要途径。但学生实验的教学现状仍过于传统，学生只能按图索骥，面对由教材规定的，由物理实验室统一提供的器材，根据课本要求一步亦趋地完成实验过程，填写由课本提供格式的实验报告，这种被动灌输的实验抑制了学生的实验操作热情，使之兴趣索然， “按方抓药”式的操作顺序令学生厌学、甚至出现编造数据，杜撰结论的现象。学生实验是物理教学重要的一环，也是物理课堂教学改革提高教学效率的核心之一，所以学生实验的教学策略研究对培养学生创新精神和实践能力无疑是有积极意义的。 对初中物理学生实验能力的具体要求主要有：明确实验的目的和要求，理解实理的原理或物理规律；能根据实验目的和原理，自主选取实验仪器和器材；能在教师指导下正确进行实验，培养良好的实验习惯、操作能力和良好的互助协作精神；根据实验步骤自行设计具备个性的实验报告，写出实验报告。对高中学生物理实验能力的具体要求主要有：正确理解实验的物理规律和理论的背景原理，把握高中物理实验的科学方法，(包括操作、数据的采集、分析、整理、计算的方法)能自主选取仪器或器材，准确使用器材，科学合理安排实验步骤，能够独立思考完成实验操作全过程，能正确描述所观察的现象，采集必须的数据，并能按科学规律分析整理数据，得出合理的结论；能运用实验报告形式恰当地表达实验过程和实验结果。除此之外还应要求学生了解影响实验结果准确性程度的因素，会判断实验结果的合理性、可靠性；知道减少误差的方法。更新教育观念加强学生实验的组织，管理和指导传统的学生物理实验的教育观只是把它作为物理知识学习辅助手段，其目标抽象，内容上以知识为主体，强调实验的状态和结果，而对整个实验过程体验却很笼统、模糊，甚至硬性规定操作步骤，把活生生丰富的物理变化规律演绎成“广播操”式的划一动作操作，抑制了学生创造精神，实践能力的发展。现代物理教学论认为学生实验是让学生通过自主活动且在活动的过程中体验操作学习的思想、方法、情感，在认知、操作、情感方面都有所收获。在操作学习中“重过程，轻结论”，否定传统模式下仅仅追求实验结果的实验方式，通过实验教学应使学生在科学精神、科学态度、实事求是的科学作风、合作精神等人格，品德、意志、个性特长上有所发展。要提高学生实验课教学质量和效率，则应在组织、管理和指导上做好以下工作： 首先，对于学生实验课应注重学生自主活动，从以学生为主体的角度进行教学设计，备好学生实验课，教案应根据教学内容的目标界定学生实验的类别和层次，如学会使用仪器；验证物理规律；探索物理规律；测定物理量；实践物理方法，等等。并针对实验类别和学生实际，确定实验进行方式，事先考虑实验过程中可能会出现的问题和应该注意的事项。第二，在学生实验过程中要做好启发、指导工作，教师通过创设情景、示范、提问、讨论，指导学生根据实验要求设计实验过程，选取器材，组合器材。教师既要作全堂讲课式的指导，更应该在实验过程中对学生个别指导，对不同学习背景的学生予以重点指导，对优秀学生可启发指导向更高目标的思维、操作要求发展，对于困难学生则应帮助他们达到学习基本要求，维持学习兴趣，使他们通过自主实验活动在技能、方法、情感上获得不同程度的发展。第三，对于学生实验要进行认真的评价，积极的评价会鼓励学生的学习积极性，传统的学生实验评价方式是教师批阅学生的实验报告作业，是一种静态的书面方式评价，它在时效和评价效率上都是消极的。新的评价机制是在学生实验教学的设计中把评价作为教学内容的一个部分，由教师指导学生从物理规律变化过程，操作水平，数据采集，分析处理能力，科学精神、方法。实验室工作作风等方面开展相互评价，同时还应注意让学生评价自己所操作物理实验变化过程与现代生活，工农业生产的应用知识方面的联系。由此可以看出，这里所提出的学生实验过程是一个较为完整的、有利于学生创造性学力发展的全过程。如初中物理“测定物质的密度”、 “装配直流电动机模型”等实验都是运用学生为主体自主活动方式展开实验过程的方法来设计教学的。如高中的“闭合电路欧姆定律” “平抛运动” “单摆”等实验都是运用学生为主体自主活动方式展开实验过程的方法来设计教学的。物理课的“随堂实验”教学随堂实验”是在物理新的课堂教学观念指导下的一种教学组织形式。物理课堂教学改革经验表明：传统物理课堂教学的实验安排缺少中间环节。其规定的演示实验与设计学生实验无论从数量上还是质量上还不足以体现物理学科的实验性，总体来说学生的操作体验还太少。但目前教材可提供的电仅是演示和学生实验，而且一般学校的实验室容量有限，不可能大幅度地增加学生实验。面对这一现状，为了增加学生动手操作机会，从操作学习中体验物理规律，物理课的教学设计增加了以学生动手为主体的“随堂实验”，随堂实验的取材主要有下述三个方面，首先是将教材中的些结构比较简单的演示实验改编为学生操作实验。其器材根据学校设备条件，可以用与演示配套一样的器材，也可以自行设计制作学具替代，将课本上的演示尽可能地转变为让学生自主操作的随堂实验。其二是将学生实验改编为随堂实验。在物理课上刨设可讨论、交流、评价的宽松学习情景。围绕随堂实验展开教学，充分发挥教师的主导和学生自主学习的功能。运用学生实验常用器材，允许学生挑选器材。在方法上是以发现、探索为主，强调学生的操作学习过程。其三是对教材中的难点、重点，特别是概念教学，教师在教学设计中想方设法安排学生动手的机会通过操作体验建立物理概念。经常运用日常生活中的废弃物制作成学具，或由教师事先安排布置学生制作规定的随堂实验学具，与实验的标准器材组合成可以动手操作，展示物理变化过程的实验。 随堂实验教学与演示、学生实验的比较 项目类别时间空间组织形式器材要求操作主体对象课堂教学形式学生活动演示实验教材规定时间教室内进行全体学生集中观察演示器材教 师传统式 观 察学生实验教材规定时间实验室进行根据器材分组进行学生实验 器材学 生传统式 操 作随堂实验根据教学内容随时安排教室内进行自由分组进行课堂实验器材、自制学具学 生 开 放 操作式操作、讨论、交流、评价随堂实验教学有很大的优越性，由于随堂实验是教师在备课中自行设计安排，所以可以根据教学对象设计合理的密度。以养成学生良好的动手操作习惯，训练学生熟练操作技能。其次随堂实验强调实验操作过程，使学生从中可以得到方法论的体验，养成良好的探究科学的品质和实事求是的科学作风。再有随阅读全文(201) | 回复(1) | 引用(0)原创论文以新课程为背景的中学物理实验教学研究4 作者 亦辛 日期 2006-3-1 16:38:00课型引入新课建立物理概念和规律巩固和深化物理概念应用物理原理探究物理规律演示目标目的引起学生对课题的兴趣，建立初步印象在新课过程中以明确的实验条件，通过观察分析形成概念和验证物理规律。在已有的实验基础上变换条件，重新验证结果加深学生对概念规律的理解应用知识解决日常生活生产中的问题，培养学生的应用知识和解决问题的能力。假设规律，设计演示，取得数据从中分析找出规律。操作方法在讲授新课前运用简单的器材，做一些有趣的能激发学生求知欲的小实验。为学生认识物理规律提供感性材料采用边讲边演示的方法进行。在授新课后进行，用于强化学生对概念的理解同时也可开拓和扩展学生的思维。运用模型，挂图及学生的观察经验或模拟实验来帮助学生运用知识分析问题。采用与学生讨论分析的方法，过演示边提问讨论，与学生共同探索物理规律，给学生以方法论及思维吕质的培养。教学实践证明：有机合理地安排好演示和基础知识教学是物理课成败关键之一。一般来说演示实验应组织学生参于其过程之中，不应把学生只当作观众来对待演示不仅要引导学生仔细准确地观察，而且要结合不同的教学环节提供机会让学生评价分析所观察的内容，甚至可以让学生上台来协助老师一起操作表演，以此来克服学生被动的观众心理，使他们的思维处于积极兴奋状态。所以一个各方面都成功的演示实验往往是由师生共同完成的。当然这样做是有一定难度的，它要求执教老师具备高度的组织能力和课堂应变能力。对于难以理解，抽象的物理概念则应当设计简单的演示实验，用形象感知材料来帮助学生理解抽象概念。根据课堂教学不同环节在演示中提出各种启发式问题，迫使学生边观察边运用类比、分析、综合、判断、推理等方式来思考问题，揭示演示实验中所表现的物理规律。演示实验不光要表演正确的东西，有时也可有意识地暴露一些错误的东西，让学生来分析纠错，以提高他们的实验观察分析的综合能力。如电源内阻不为零时，当电路中负载电阻改变时，学生总认为电流越大，电源输出功率越大，如果这时用导体发热的现象来对比演示，问题就迎刃而解了。如在演示活动变阻器在电路中的连接时，学生往往对滑片P的连接有困难，这时应呈现一，些错误的接法让学生辨析、评价，从而使学生再也不会重蹈错误。解题训练是课堂教学中不可缺少的一个环节，对有些习题可以配以简单的演示，让学生通过观察分析，形象地理解题意，这对训练学生解题思维方法是有很大益处的。特别是按知识难度级别递进编制的顺序习题，配上演示更能帮助学生掌握概念的内在规律，使学生学会运用建立物理模型的方法来分析和解决问题。 (3)演示实验必须重视学生的感知心理因素演示实验是通过组织学生观察引起思考而达到教学目标的活动，因此，在演示的设计和操作过程中必须十分重视学生的感知心理因素。例如过早暴露演示器材，会使学生对器材产生联想，分散注意力。待到正式进行演示时学生对器材已失去了观察的兴趣，从而影响了演示效果。如果在演示设计时对这一类因素多加考虑便可使演示更臻成功，效果更佳。 注意是一种重要的心理因素，教育家乌申斯基曾指出：“注意是我们心灵的唯一门户，意识中的一切，必然都要经过它才能进来。”所以我们在演示的设计和操作过程中要尽可能合理地吸引和分配学生的注意力。做到器材简单，方法朴素。不哗众取宠。如做热学实验时，教师为增大可见度，使用热电偶指针式温度计，结果由于器材过于复杂分散学生注意力反而带来了不良效果。如高中物理的一些电学实验，在设计时尽量减少不必要的器材，过于复杂的精密仪器反会分散学生的注意力。例如有些实验搞得声势很大，结果使学生兴奋点转移而达不到良好的演示效果。如用烟花爆之类来演示作用力反作用力的实验，学生或被爆竹炸开来的声光所吸引，或被惊吓，至于它能说明什么物理规律仍不得而知。如用高悬在附有接杆的铁架台上的鸡蛋来做动量定理的演示时：鸡蛋掉在海绵垫上不碎。实验从原理上来说并不错，但效果却不很好。学生的兴奋点集中在惊险之中，而对需要从观察中悟出的道理却仍搞不清楚。再如用爆竹串在铁丝上来演示动量守恒，学生或被爆竹炸开来的声光所吸引，或被惊吓，至于它能说明什么物理规律仍不得而知。因此演示要使学生的注意力和兴奋点集中在探究思考的中心环节上，而不能是求热闹而失去实效。演示实验是教师当堂的示范实验，它不仅体现了知识的传授，同时也是教师本身科学素质，治学态度的现身说法。这种以身施教的作用对学生的影响是深刻的，因而在课上要尽量最大可能保证演示一次性成功，心理学告诉我们：首次印象对学生来说最易接受又是最深刻的，要做到这一条不仅要求教师要准备充分，还要求教师有娴熟的技巧，灵活的应变能力。研究表明学生很难忍受当堂演示的失败，特别是多次失败而又不能分析其失败原因，最终仍未成功的演示实验。如果某教师经常在课上发生演示失败的事故，则会在学生心目中留下可怕的阴影，会导致学生对物理学科乃至执教老师失去信任甚至反感。例如用筷子插入压紧在杯子里的米粒间的实验，教师演示几次失败后在盛米的杯子里加了一点水后演示终于成功，可学生一点也不认为是事实，反怀疑老师在米里倒的是胶水将筷子粘住了。演示设计要引起学生兴趣，演示的方式要适合学生的认知规律，对于不同年级不同层次的学生则要考虑他们各自的心理特点，如上大气压强课时，我们设计了几个小实验，引出课题：将装满桔子水的瓶口塞紧后，插入吸管请学生上讲台来吸，由于学生有生活经验。普遍认为能吸出来，结果归于失败。教师指导学生分析。这瓶桔子水的瓶口与你平时吸的桔子水有什么不同，学生被打开思路，纷纷议论，分析比较发现瓶口上有塞子。拔去瓶口塞子，瓶里的桔子水轻松地被吸出，进一步指导学生研究，发现大气压强的存在。演示实验的变式可以使学生的思维开拓，知识得到迁移。所谓变式演示就是提供给学生的演示材料或事物呈不断变换的形式，但其本质属性保持不变。由于课堂教学的局限性，我们不可能将反映某一自然规律的各种物理现象通过演示表演出来，而只能典型地理想地用个实验来反映某一规律，但变式演示实验可引导学生从不同观察角度去理解、思考某一物理概念或规律，从而加深对知识的理解和能力迁移。如杠杆理解多为直线式的，且多为动力臂大于阻力臂，但如果在课上将各式剪刀、火钳、起子、钓鱼杆、筷子、汽车制动连杆等杠杆实物作变式演示材料提供给学生观察，则可大大开扩阅读全文(140) | 回复(0) | 引用(0)原创论文以新课程为背景的中学物理实验教学研究3 作者 亦辛 日期 2006-3-1 16:36:00以新课程为背景的中学物理实验教学研究3 和电流强度。实验教学中的变式学习可以丰富学生对物理规律的感知认识，加深对物理概念的理解。在教学实验设计中对于同一命题的实验在条件许可情况下，可以设计成不同形式的实验方案让学生操作，以启发学生的创造和创新的积极性。在实验教学中注重物理的科学方法论中学物理教学的目标之一是科学方法的教育，从方法的角度来认识；物理知识只是一种教学的载体而已。物理教学是以实验为基础的，因此实验教学也势必应以科学方法贯串为主线。事实上物理实验教学始终是以方法为本的。自然界发生的各种物理现象往往是错综复杂的，被研究的对象也不是孤立的，要想精确地把握研究对象的特征，探究事物发展变化的原因和规律，单靠自然条件下整体观察研究对象是难以奏效的，于是就产生了运用科学的实验方法，对研究对象施加人为影响，创造特定的研究条件，这就是物理学中最常用的“控制变量法”。例如研究“欧姆定律”的实验，指导学生要研究电流与电压，电阻的关系，必须先控制一个变量R，研究I与U的关系，再控制另一变量U，研究I与R的关系，从中得到欧姆定律这样一个物理规律。例如研究玻马定律实验，指导学生控制温度这个变量，研究气体的压强与体积之间的关系，同样盖吕萨克与查理定律实验也是在这一控制变量的科学方法指导下完成的。除此之外在实验教学中还有一些诸如类比、演绎、归纳、综合、假设、推理等方法的运用。在实验教学中训练学生，使他们在学习知识的同时获得更为宝贵的科学方法。二、物理实验教学策略中学物理实验教学主要以下列三种形式呈现，一是课上的演示实验，二是物理专题式的学生实验，还有的是学生课外的物理实验器材学具小制作。物理实验教学主要是根据教材要求，以实验室配置的器材开展课上的演示和学生实验教学，其培养目标的定位大都是：（一）培养学生具有观察、认识和理解物理现象和事实的能力。（二）掌握物理实验的基本技能和设计思想，进行科学实验方法的初步训练。（三）验证和深化物理概念规律和理论。（四）培养学生具有严格的科学态度，严肃的科学作风，严谨的科学思维方式和良好的实验室工作习惯。这四个方面的教学目的和任务，在各个教学年段中均应有所体现，而且在教学内容和要求上有所分工和侧重，处理好相互之间的衔接关系。尽管教学大纲(或课程标准)严格规定了实验教学要求，但教学现状却不容乐观，大多数还是“按方抓药”式的任务观念，没有真正发挥物理实验教育的作用，部分学校还存在着黑板上“做实验”的落后状况这些从已根本上不能适应学生的素质教育。针对这一现状，从培养学生创新精神，实践能力的角度去研究物理实验教学，以实验教学为载体全面提高学生的科学素养，已成为当今非常必要而又迫切的行动，其研究的基点主要是实验教学的策略。1课堂演示实验教学策略物理是一门以实验为基础的科学，因此课堂教学中的演示实验对于学生理解概念掌握规律来说有着极其重要的作用。从教学论的观点来看。演示不仅仅为学生提供形象的直观材料。而应有效地吸引学生感官和思维的参与，以下就如何提高演示效率和调动学生感官及思维积极性的策略展开讨论问题。 (1)演示实验要围绕明确的教学目标进行教师设计演示实验必须要把握好教材的内容和特点，应从能否体现教学目标的角度来评价，也就是说大纲和教材对知识要求掌握的程度能从演示实验上反映出来，如“了解”级别的知识内容就只要让学生作些简单的指导性观察就可以了。随着对知识掌握要求的提高，演示实验的设计也应该以相应的级别来与之适应。举例如下：初中教材中的压强单位帕斯卡，小同学一下子不易接受，但从要求上来说只是一个识记概念，教师可设计一个易被学生接受的简单小实验；按下表当堂测出物理课本的质量和其他有关量，即可让学生感知到帕斯卡的具体大小。书本质量M(克)书本重量G(牛)书本张数(张)书本面积S(米2)每张纸的重量(G(牛)每张纸产生的压强P(帕)两张纸产生的压强P(帕)131.32l.291082.4 X 102O.O120.51对于教材中知识要求层次较高的内容在演示设计中应着眼于促进和启发学生思维，例如高中教材对即时速度的教学。则要通过演示让学生明确；当位移趋于零时，平均速度是否为零?平均速度是否有极限?这个实验可设计在倾斜的气垫导轨上进行，(实验从略)从数据分析；取较小的位移值时，平均速度不为零。但在某点附近取极小位移来计算平均速度时则最终可得到一个极限值。(当位移取极小时)这也是我们要求得到的该点即时速度。以上速度对于不同的知识目标应设计相应层次的演示实验，也是说在明确的教学目标下还应有一个辅以达标的子系统演示实验教学目标，详细目标如表所述。教学目标分类 演示实验教学目标分类(与教学目标相应定义)细 目定 义 细 目 操 作 定 义识记 从略知识与理解特定物理事实知识，物理方法步骤，测量工具应用知识。了解 从略观察与验证观察物理现象及测量变化过程中的某些量，验证物理规律。应用 从略概念和规律 的应用对已掌握的物理规律用实验方法解释日常生活，工农业生产中的现象和过程。分析从略物理事实的解释与概括用实验来获得数据或论据，并推论合理规律，从规律出发超越观察事实进行概括。综合 从略理论模型形成及探究从认识理论模型出发来解释现象和检验法则或原理之间的关系，即达到提出假设设计实验论证合理模型。一般来说中学阶段的课堂教学的演示设计大都的相应于知识目标中的“识记” “了解” “应用” “分析”级。有了上述细目表则可以将大纲和教材中所规定的演示实验以及教师在处理教材中自己设计的演示实验均可进行分级归类，明确目标等级。这样做可以便设计的演示在引导学生观察、思考，分析各个环节上都能紧扣教学要求，可以获取较佳的演示教学效果 (2)演示实驻要密切结合课堂教学的各个环节 演示实验在不同课型中有特定的地位和作用，阅读全文(141) | 回复(0) | 引用(0)原创论文以新课程为背景的中学物理实验教学研究2 作者 亦辛 日期 2006-3-1 16:35:00定对照组作为比较的标准，对实验组进行控制实验，相对比而得到结论，如表面不同颜色的物体吸热本领的研究，振动图象与波动图像的研究。另一类是同一事物在控制变量的条件下实验，进行纵向比较，如用电器的额定功率和实际功率的研究如玻马定律研究在等温条件下气体体积压强之间关系的实验。模拟实验 在物理教学中由于受到课堂的客观条件限制，不能对某些自然现象进行直接实验，这时就人为间接地创造一些模拟自然状态的条件进行实验，如打雷时的避雷实验，用电的照明电路布线安排，交流电的电力输送和彩虹的生成等。通过模拟实验手段向学生展示物理过程，指导学生体验大自然的物理规律。探索性实验 中学物理课堂教学中所谓的“探索性实验”实际上都是在已知物理规律结论的情况下，模拟重复物理学家发现物理规律的过程，让学生在教师的指导下探索尝试，运用科学方法在操作实践中体验探求物理规律的情感，学会获取信息和处理信息的技能。如法拉弟电磁感应定律的实验电磁感应现象、平抛运动规律、气态方程。如匀速直线运动、杠杆平衡条件等教学内容都可以设计成探索性实验探索性实验致学的实施要在有一定学力基础的学生群体中，而且对课堂教学结构有较高的要求，教师有较高的驾驭课堂的能力有很强的实验教学指导能力研究性实验 这类实验教学实质上是指学生自主研究活动，带有培养创造学力性质的实验模式，对教师或学生自己提出的未知结论的课题予以探究，教师协助学生选题、选器材、制订实验方案、实施方案、探求结论，这类实验未必有一定的正确研究结论，其目的重在培养学生的科学精神、态度和方法，培养学生研究课题的科学品质和合作精神。对于课题本身则是“轻结论，重过程”，使学生在研究过程中获得个人的能力、人格、品质、意志、科学修养方面的提高（3）物理实验教学的心理基础问题提高物理实验的课堂教学效率，要取得较好的物理教学的效果，则必须了解学生在操作学习方面的心理发展规律，在教学设计过程中注重学生的心理因素，使打开主动学习的心灵窗户，这样才能达到事半功倍的实验教学效果。物理实验操作性教学的理论依据影响个体发展的因素论。从本世纪起，人们把争论判断影响人发展决定因索的兴趣转向了分析与这些因素相关之间的关系和作用上来，西方教育专著认为人是在遗传与环境的相互作用中发展的观点。前苏联的教育家则把影响人的发展分为生物因素和社会因素；从发展动力角度分为内因与外因，强调个体活动与社会交往对人的发展的决定性影响，强调教育在人发展中的主导作用。这就是我国仿苏沿用的影响人发展的遗传、环境和教育三因素论但是随着教育理论的更新三因素论已经过于陈旧、完全不能适应我国课程教材和课堂教学改革的要求，并且只有弄清影响人发展的诸因素及其主体本质，才能抓住教育方法和模式改革的核心，那么应恢怎样来揭示影响人的发展的因素的规律呢，现代教育论告诉我们，人的发展是不断从潜在可能性向现实发展的转化过程由此出发，可以把影响人的发展分为两个层次。即第一层次为人的发展提供可能性因素，第二层次是人的发展可能转变为现实因素。第一层次的可能性因素主要由先天条件和先天条件基础上发展起来的“后天因素”，它是个体持续发展不可缺少的“独立因素”。对于第二层次的因素主要表现为人的发展特殊性能动性，人在一定程度上能控制，影响自身的发展，这是每一个具有自我意识的人都能体会到的事实，因此，我们可以说人的发展有自主性或主观能动性，人的发展的自主性表现在通过自己活动(包括实践操作活动)来实现自我发展。离开了主体活动就谈不上什么发展，因此主体的自主活动应该是影响人的发展的重要因素之一。这一理论反映在教育实践上就是要组织好学生活动，在物理课堂教学中，则集中反映在实验教学中，让学生在实验操作活动中发展。有目的、有计划地指导学生进行实验操作方面的自主活动。所谓学生自主活动，即在教师的主导下，逐步发挥学生的自主性和意识能动性，其表现是学生根据各自生活经验对学习材料的主动关系和作用(体现在教学中的自主动手操作)；另一方面表现为学生对学习环境的相互关系和各种交往(表现在学生之间，师生之间和相互关系)。使在教师的主导下，通过一些有意义的自主的物理操作性和交互式的活动进行学习，确立学生在学习过程中的主体地位，保证学习过程的积极化，以促进学生科学学习方法论的形成和自身发展的辩证统一。这个自主活动体系有三个维度：a人在发展过程中的基本需求的内容、结构；b与物理教学内容各要素之间的直接联系；c教与学的矛盾双方在教学过程中的相互作用。自主括动首先考虑学生的心理特点和其发展规律，尊重学生自身的从日常生活中获取的物理实验经验，发挥他们操作、创造的积极性，同时依托物理学利的自身特点，提供大量新鲜的，或有悖于生活经验的物理材料，让学生动手、讨论、探究，使教学过程始终在热烈合乎科学规律的活动氛围中进行。学生形成物理概念是有过程的，特别是操作性学习。千万不能把物理知识和概念硬塞给学生教师应遵循学生的”自我概念”心理基础所谓“自我概念”就是学生对自已观念的认识和调节；在操作性学习中学生会对自己的行为作出评价，如果评价是积极的，那么他会按规定方式继续行动下去若是消极的则会分析总结经验，修正观念，使之更趋合理：恰当。所以教师在实施物理实验教学过程中必须根据学生的心理规律强化指导，在教学设计中适当增加坡度，减缓陡度，及时肯定成绩予以鼓励，引导学生一步步取得实验的成功从知识水平，操作行为和情感积累上取得进步。物理实验教学过程主要是一个体验、感受过程，因此其活动必须遵循感受一些心理规律。强度律 心理学基本理论认为被感知的事物要达到一定强反时才能被学生陪当的感知，也就是被感知事物要达到一定的量。比如，一粒灰尘飘落在皮肤上时，不会引起感知，但当一滴雨水落在皮肤上时，就能引起我们的感知这是因为前者刺激量不够，后者达到恰当的刺激量。心理学上把确定从无感知到感知产生，从看不见到看见，从听不到到听到，从尝不出味道到尝出味道两者之间刺激强度的相确数值称为”绝对阈限”，从理论上讲绝对阔限和绝对感受性之间的关系在效量上成反比。即能引起感知的刺激量越小则说明此人的感知能力越强因此，在实验教学的设计中由于过程安排、器材选用原因会使物理变化的现象反映的强度不一，从而会直接影响教学效果。所以事先应考虑教学对象对信息刺激感知的接受水平，并依据其下限来设计教学过程。使提供的信息有足够的强度刺激学生感官来达到一定的教学效果。例如“磁场对电流的作用”的实验，让学生能在实验过程中充分体会到导线的运动与导线中流动的电流强度和磁场强度之间的关系，因此在通电的瞬间导线的运动要很显著，让学生获得足够的强的刺激信息例如被的干涉和波的衍射实验现象经投影仪放大，其真实的动感的现象十分清晰，有足够的刺激强度来引起学生的注意。差异律 在实验教学中一般都为学生提供一定数量的器材，在实验过程中会出现各种从未感知过的信息，面对这样一批纷杂的而又相当数量的信息，如何突出重点、难点。把该突出的信息从其周围其他材料中区分出来。也就是说把该学习的对象从学习背景中区分出来，就这是我们在实验教学设计中必须考虑的另一十感知心理规律差异律。心理学研究证明，凡是对象与背景差别愈大对象就被感知得愈清晰，反之凡是对象与背景的差别愈小时，感知就愈模糊。根据这一原理；在实验教学设计中应注意突出主体，教学演示中运用放大，延迟实验过程等手段，如利用投影幻灯来展示水波的传递，叠加等实验，在演示温度计的实验中其背景衬以白色理纸板，以突出温度计的示数；纵波演示衬上背景板更容易突出纵波传递过程。组合律 心理学的研究为我们揭示了感知的组合律；要更好地感知学习材料，还取决于学习材料在空间和时间上的有效组合，对于学习材料的强度、颜色、大小、形状等物理属性上相似程度有一定的依赖。一般情况下，彼此相似的刺激物总比不相似的刺激物有较大的组合倾向。从物理实验教学角度来看即对于实验内容、实验器材应注重其时间和空间的组合，例如在热学实验中应使用玻璃温度计；若采用先进的指针式或数字式温度计便会给学生带来感知上的困惑。同样对于实验器材的选用应尽可能做到简洁明了。不要刻意追求无谓的“完善”，组合不恰当的一大堆器材。反会弄得学生不明白要研究什么，更会因为学生不同学习背景所产生的定势而干扰实验教学的过程。 变动律 活动的学习材料易于引起学生的注意，物理实验教学的主题是向学生呈现物理变化过程，或是让学生亲自动手操作研究物理变化过程，因此教师要强调对物理变化过程的观察和操作方面的指导，如匀速直线运动，观察小车运动与时间间隔之间的关系，测定加速度时小车拖动纸条的运动以及打点计时器的工作状况。对于物理教学内容尽可能让学生动手亲自体验物理变化的规律，即使限于条件只能演示的电应使物理变化过程的活动图景清晰地呈现在学生面前，吸引学生注意，引起思考，在充分感知实验的事实前提下获取物理知识。起伏律 心理学的研究发现，人的感知有一显著的特点，那就是当感知对象的本质未变，只是形式发生变化时，观察者(操作者)既能感知到一种形式构成的对象，又能感知到另一种形式构成的对象。这一规律对于物理实验学习来说 很有指导意义，千变万化的物理现象都是在某些物理规律支配下的表现形式，当运用实验教学让学生把握物理规律本质以后，形成应用能力，那么就可以分析和解决形形色色的现实生活中的物理问题。例如通过杠杆实验认识杠杆以后，对日常生活中的变式杠杆如筷子、剪刀、钳子、镊子、撬棒的支点、力距及费力和省力分析就不成问题。当通过电路实验，理解用电器组成电路的规律后，便能对各种变式电路加以分析、简化、运用公式计算电路的电压、电阻.阅读全文(147) | 回复(0) | 引用(0)原创论文以新课程为背景的中学物理实验教学研究1 作者 亦辛 日期 2006-3-1 16:30:00以新课程为背景的中学物理实验教学研究1物理学是一门以实验为基础的科学物理学的实验基础、理论体系和研究方法是现代科学和技术的基础，它能培养学生的观察能力，思维分析能力，实验动手和归纳、应用、刨造能力。在课上，使学生通过实验教学建立正确的物理概念掌握物理规律，它是中学物理课堂教学的基础。因此要把握物理课堂教学，提高课堂教学效率则必须对物理课的实验教学进行“理论实践”相结合的研究。并在课堂教学设计中注重实验教学的设计，改变传统陈旧的实验教学观，改革“粉笔加黑板”课堂教学模式。 经验证明，在初、高中物理课堂教学中加强物理实验教学，不仅可以使学生可以通过实验获得学习的情感体验，认识和掌握物理科学方法和规律，同时还能培养学生良好的思维习惯，树立科学世界观，养成实是求事的科学态度，勇于探索的科学精神。特别使他们在创造精神和实践能力方面得到发展和提高，为今后的终身学习的学力发展打下扎实基础。 一、中学物理课堂实验教学问题的研究 l 物理实验教学的作用和地位物理教育大纲明确指出：“物理是一门实验科学。通过演示和学生实验，能够使学生理解物理概念和规律的建立与实验的关系，培养学生一定的实验能力。演示和学生实验对于培养学生学习物理兴趣也是十分重要的。”由此可见，实验教学在中学物理教学中具有十分重要的地位。物理课堂教学模式的研究打破了传统陈旧的教学观念，以学生发展为本，发挥学生主动学习，从操作学习中让学生体验学科情感已成为当今课堂教育改革的主流课堂教学也已从知识传授为主，改变为对学生实施素质教育，教育学生树立正确的科学态度，培养科学精神，注重学生的创造性学力、发展性学力的培养这一系列的改革对当今物理实验教学提出了更高的要求，更进一步凸现了实验在物理教学中的地位。物理课堂教学以实验和科学方法教育为主线，并以此为基础来构建物理课堂教学的模式，已为绝大多数物理教师所接受，在培养学生科学素质的方法论和载体运用上达成了共识。物理实验教学可以激发学生学习物理的兴趣以学生身边的现实生活、工农业生产实例来丰富他们的感性认识，形成持久良好的物理学习动因。运用实验教学手段可以使物理概念规律方面的教学获得突出重点，突破难点的效果。更重要的是学生通过亲自动手操作体验物理变化过程，学会科学的物理方法，更加深了对物理知识的理解，培养了探索、应用和创造方面的能力从科学教育角度来看，则学生在辩证唯物主义思想，科学世界观，严谨治学品质，协作精神和人楷方面都能在物理实验教育过程中得到培养。 2 物理实验教学的目标问题为了使课堂里的物理实验教学能达到培养学生观察能力，思维分析能力，动手操作能力和归纳、应用、创造能力的目的，并且通过实验使学生建立起正确的物理概念，理解物理规律。就必须在物理教学过程中细致地分析物理实验内容，制订出合乎学生认知规律和教学要求的实验教学目标。实验教学目标从目标分类角度来看实际上是物理教育总目标下的一个子目标，但它蕴含的目标内晋却比较丰富，分析任何一个物理实验课题它都包含了三个方面的教学目标，即认知领域的，操作领域和情感领域的目标，它是呈三维立体结构式的目标群。在物理课堂教学实践中，教师关注的是自己熟知的认知领域的目标，课堂教学的模式也大多数以认知领域为中心的结构，而较忽视操作领域和情感领域的目标，而素质教育的基点恰恰在于后者。因此，要在物理课堂教学中真正实施素质教育则必须将操作领域教学目标和情感领域的教学目标也列入课堂教学设计的要范范围来思考。 对于三类教学目标的分类应遵循有序的原则，系统性原则，可操作性原则，可接受性原则和可行性原则。在教学设计和备课中应根据教学对象的具体情况确定教学的细目标。 （1）认知领域： 任何一个物理实验都与物理概念、知识点、规律相联系的，因此把物理基础知识的教学与实验有机结合起来，起到互为补充、相互支持的作用，同时提高学生的感性认识，刨造有效学习的环境，为学生提供深刻理解物理知识内容、运用基础知识来理解实验原理、分析实验原理和应用物理原理的方法。 （2）操作领域：操作技能是学生实验的基本能力之一，其目标应从简单的基础技能逐步向复杂的高级技能阶段发展。因此对于物理实验应仔细了解完成实验所必须动作，以及动作之间的关联，对于不同年段的教学对象制定不同的目标要求。课堂教学设计要考虑操作技能的目标因素，体现培养学生操作技能和学生手脑联动发展的教学思想。 （3）情感领域：通过学生观察实验亲自操作实验，在实验过程中让学生获得学科的情感体验。培养实事求是的科学态度科学精神，科学品质和人格在学习活动中养成良好的探索研究问题的习惯，以及遵守实验室仪器使用、保养、清洁等规章制度，体现学生相互帮助，相互合作的人间协作关系。这一目标体系安排应遵循人的情感发展规律，是一种从低级到高级，从单一到复合的养成教育，逐步将具有学科特点的优良品质特征融人个人的情感发展，使之成为个体人格品行的一部分。例如在“研究杠杆的平衡条件”实验教学中确定以下三方面的教学目标：(1)认知