如何培养初中生的物理实验探究能力

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-03
如何培养初中生的物理实验探究能力

一、做好演示实验,激发学生的探究兴趣
兴趣是人们从事一项活动的内驱力,是入门的先导。要培养学生的探究能力必须使学生对所学的内容感兴趣。为使学生对科学探究感兴趣,就需要老师在课前认真备课,设计一些演示实验,创设问题情景,利用实验来演示学生意想不到的奇特现象,使学生感到新鲜有趣、有吸引力,把学生的注意力吸引到探求知识的情境中去。如“大气压强”一课的导入,教师用多媒体展示马德堡半球实验:两边各用8匹马,共16匹马拉一个半径只有500px的两个铜半球组成的中间抽出了空气的小球,学生非常震惊,那么多匹马才能把这么小的一个球拉开,是什么原因呢?这样就立刻把学生的学习兴趣调动起来了。接着再演示纸片托水杯的实验:将一只玻璃杯灌满水,用厚纸片盖在杯口上,再按住纸片把水杯倒过来,松手后厚纸片不会掉下来,学生惊讶不已,继而发出疑问:“厚纸片为什么不会掉下来呢?是不是纸片粘住了杯口?”接着再做一个实验:把一个煮熟去壳比瓶口略大的鸡蛋放在广口瓶的瓶口上,让学生走上讲台试着把鸡蛋往瓶里压,结果鸡蛋进不了瓶。然后教师将鸡蛋拿下,把沾有酒精的棉花点燃后放入瓶中,再把鸡蛋放在瓶口上,鸡蛋就很顺利地掉进了瓶中。这时就把所有学生的积极性都调动起来了,学生既感到新鲜又感到困惑,急需想弄个明白。从而调动了学生的学习热情,激发了学生探究的兴趣。

二、课前让学生做好充分的准备,调动学生探究的兴趣
在探究中学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程学习物理知识与技能,使学生体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学家的思想和精神,并提高学生的科学素养,培养学生的实践操作能力和创新思维。因此有些实验要求学生课前自己准备。如上“浮力”一节时,我让三个学生一组分工合作,一个学生准备小塑料盆和一个空饮料罐,另一个准备一盒橡皮泥,再一个学生准备一些花生米或者大米。上课时,让学生拿出他们事先准备好的物品,每人拿一块大小相同的橡皮泥做成小船,放到水盆里,再在小船内放粮食当“货物”,看谁的小船装载的“货物”最多?再注意装“货物”多的船有什么特点?学生做得很认真,也非常高兴,使学生在愉悦的心情下学习而不感觉到有压力。接着再做另一个实验:用手把空饮料罐按入水中,注意饮料罐按入水中的深浅不同时,手有什么不同的感觉?并观察水面的变化。再问此实验现象可以给同学们什么启示?并思考浮力的大小与什么因素有关呢,如何测量浮力?接着引入探究的问题:浮力的大小等于什么?

三、观察实验是培养学生探究能力的基础
观察是有目的的综合知觉活动,是探究思维的前提。只有多观察才能积累丰富的感性材料,最后上升为理性认识,进而形成良好的探究习惯,为探究能力奠定基础。由于初中学生观察事物缺乏条理顺序,所以在实验教学中应有意识地培养学生的观察能力,引导学生从表到里、由粗到细有顺序地观察事物。比如观察水的沸腾,用酒精灯给烧杯中的水加热,让学生观察杯底和杯子的壁,问他们看到了什么现象?学生会观察到有小气泡附着在器壁上。接着让学生继续观察,学生会发现气泡在慢慢变大,再接着会观察到有的气泡可以离开器壁上升了,再问上升的气泡大小如何变化?气泡最终又怎样了?继续观察,看温度计的示数如何变化?再观察气泡比先前又有怎样的变化?当水沸腾时,让同学们观察:温度计的示数还变不变?气泡多不多?气泡上升的速度快不快?气泡上升过程中大小又如何变化?上升的气泡跑到哪里去了?问题提出后,学生在好奇心的驱动下,会积极地进行观察,通过反复提问、观察,使学生增强了观察能力,对探究过程中的现象能够有针对性地进行观察、提问和思考。

四、放手让学生自主探究
在探究性课堂教学过程中,从问题的提出、方案的设计到实施,再到结论的得出与重审,完全由学生自主完成,充分体现了学生自主的原则。原来在传统的课堂教学中占主导地位的教师,在探究性教学活动中转而成为学习的组织者、合作者和指导者。
比如探究斜面的机械效率,这是一个以前教材所没有的新内容,书本上也没有给出结论,要让学生自己探究得结论。先让学生把这部分内容仔细阅读一遍,课本中已给出了探究的问题:“光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时,斜面的机械效率是否相同?”让每个同学把自己的猜想或假设写在课本上,接着设计实验,教师引导学生动脑筋思考,引导他们灵活运用已有的知识技能,从不同方面利用不同方法对同一问题进行思维,提出自己的方案,然后展开讨论。从各种合理的方法和可行的方案中找出最佳的实验方案来检验假设的真伪。在设计实验时应考虑:需要测量哪些物理量,怎样计算总功?怎样计算有用功?让学生设计出表格。再把准备好的器材拿到教室,三个同学一组,分发给他们。开始实验后,教师巡视并随时指导,学生做得积极而认真,做好后根据测出的数据计算。发现各组得出的结论不一样,甚至有两个截然不同的结论,有的得出了与斜面的倾斜程度有关,有的得出了与斜面的倾斜程度无关,他们也不知哪一个结论是正确的。于是大家讨论交流,气氛热烈,这时应及时引导他们进行评估,寻找自己有可能出错的地方,实验设计有没有不合理的地方,数据有没有读错等等。
在整个探究过程中,小组间交流与合作非常重要: (1) 在交流中,学生明白了对同一个问题别人也可以有其他不同的解释,有利于他们摆脱自我中心的思维倾向;(2) 在合作、相互表达与倾听中,学生各自的想法、思路被明晰化、外显化,学生可以更好地对自己的理解和思维过程进行审视和监控;(3) 在讨论中,小组间相互质疑,相互指出对方的逻辑矛盾,可以更好地引发学生的认知冲突和自我反思,深化各自的认识;(4) 小组间的交流、争议、意见的综合等有助于激发彼此的灵感,促进彼此构建出新的假设和更深层的理解; (5) 探究中的合作、分享与交流,可以使学生贡献各自的经验和发挥各自的优势,从而完成各单个小组难以完成的任务。在相互交流中教师可及时通过各组自评、他评的方式找出他们各环节成功之处或不足之处,进行改进修正。对存在的问题进行讨论,澄清不清晰的思维,明确具体操作中容易出错的地方以及如何避免等。
总之,在提倡素质教育的今天,提高学生的实验探究能力,是学好物理的一个重要环节。探究性课堂教学是否能取得实效,归根到底是由学生是否参与、怎样参与来决定的,同时只有学生主动参与,才能使课堂充满生机。这就要求教师在领会探究性课堂教学实质的基础上,随机应变,灵活处理教学过程中出现的各种问题,设计合理可行的探究性教学,使学生的知识获得、积累与能力的发展始终处于一种良性循环状态,这样就可以使探究性课堂教学进入理想的境界。

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一、做好演示实验,激发学生的探究兴趣
兴趣是人们从事一项活动的内驱力,是入门的先导。要培养学生的探究能力必须使学生对所学的内容感兴趣。为使学生对科学探究感兴趣,就需要老师在课前认真备课,设计一些演示实验,创设问题情景,利用实验来演示学生意想不到的奇特现象,使学生感到新鲜有趣、有吸引力,把学生的注意力吸引到探求知识的情境中去。如“大气压强”一课的导入,教师用多媒体展示马德堡半球实验:两边各用8匹马,共16匹马拉一个半径只有500px的两个铜半球组成的中间抽出了空气的小球,学生非常震惊,那么多匹马才能把这么小的一个球拉开,是什么原因呢?这样就立刻把学生的学习兴趣调动起来了。接着再演示纸片托水杯的实验:将一只玻璃杯灌满水,用厚纸片盖在杯口上,再按住纸片把水杯倒过来,松手后厚纸片不会掉下来,学生惊讶不已,继而发出疑问:“厚纸片为什么不会掉下来呢?是不是纸片粘住了杯口?”接着再做一个实验:把一个煮熟去壳比瓶口略大的鸡蛋放在广口瓶的瓶口上,让学生走上讲台试着把鸡蛋往瓶里压,结果鸡蛋进不了瓶。然后教师将鸡蛋拿下,把沾有酒精的棉花点燃后放入瓶中,再把鸡蛋放在瓶口上,鸡蛋就很顺利地掉进了瓶中。这时就把所有学生的积极性都调动起来了,学生既感到新鲜又感到困惑,急需想弄个明白。从而调动了学生的学习热情,激发了学生探究的兴趣。

二、课前让学生做好充分的准备,调动学生探究的兴趣
在探究中学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程学习物理知识与技能,使学生体验科学探究的乐趣,学习科学家的科学探究方法,领悟科学家的思想和精神,并提高学生的科学素养,培养学生的实践操作能力和创新思维。因此有些实验要求学生课前自己准备。如上“浮力”一节时,我让三个学生一组分工合作,一个学生准备小塑料盆和一个空饮料罐,另一个准备一盒橡皮泥,再一个学生准备一些花生米或者大米。上课时,让学生拿出他们事先准备好的物品,每人拿一块大小相同的橡皮泥做成小船,放到水盆里,再在小船内放粮食当“货物”,看谁的小船装载的“货物”最多?再注意装“货物”多的船有什么特点?学生做得很认真,也非常高兴,使学生在愉悦的心情下学习而不感觉到有压力。接着再做另一个实验:用手把空饮料罐按入水中,注意饮料罐按入水中的深浅不同时,手有什么不同的感觉?并观察水面的变化。再问此实验现象可以给同学们什么启示?并思考浮力的大小与什么因素有关呢,如何测量浮力?接着引入探究的问题:浮力的大小等于什么?

三、观察实验是培养学生探究能力的基础
观察是有目的的综合知觉活动,是探究思维的前提。只有多观察才能积累丰富的感性材料,最后上升为理性认识,进而形成良好的探究习惯,为探究能力奠定基础。由于初中学生观察事物缺乏条理顺序,所以在实验教学中应有意识地培养学生的观察能力,引导学生从表到里、由粗到细有顺序地观察事物。比如观察水的沸腾,用酒精灯给烧杯中的水加热,让学生观察杯底和杯子的壁,问他们看到了什么现象?学生会观察到有小气泡附着在器壁上。接着让学生继续观察,学生会发现气泡在慢慢变大,再接着会观察到有的气泡可以离开器壁上升了,再问上升的气泡大小如何变化?气泡最终又怎样了?继续观察,看温度计的示数如何变化?再观察气泡比先前又有怎样的变化?当水沸腾时,让同学们观察:温度计的示数还变不变?气泡多不多?气泡上升的速度快不快?气泡上升过程中大小又如何变化?上升的气泡跑到哪里去了?问题提出后,学生在好奇心的驱动下,会积极地进行观察,通过反复提问、观察,使学生增强了观察能力,对探究过程中的现象能够有针对性地进行观察、提问和思考。

四、放手让学生自主探究
在探究性课堂教学过程中,从问题的提出、方案的设计到实施,再到结论的得出与重审,完全由学生自主完成,充分体现了学生自主的原则。原来在传统的课堂教学中占主导地位的教师,在探究性教学活动中转而成为学习的组织者、合作者和指导者。
比如探究斜面的机械效率,这是一个以前教材所没有的新内容,书本上也没有给出结论,要让学生自己探究得结论。先让学生把这部分内容仔细阅读一遍,课本中已给出了探究的问题:“光滑程度一样的斜面,当它的倾斜程度不同时,斜面的机械效率是否相同?”让每个同学把自己的猜想或假设写在课本上,接着设计实验,教师引导学生动脑筋思考,引导他们灵活运用已有的知识技能,从不同方面利用不同方法对同一问题进行思维,提出自己的方案,然后展开讨论。从各种合理的方法和可行的方案中找出最佳的实验方案来检验假设的真伪。在设计实验时应考虑:需要测量哪些物理量,怎样计算总功?怎样计算有用功?让学生设计出表格。再把准备好的器材拿到教室,三个同学一组,分发给他们。开始实验后,教师巡视并随时指导,学生做得积极而认真,做好后根据测出的数据计算。发现各组得出的结论不一样,甚至有两个截然不同的结论,有的得出了与斜面的倾斜程度有关,有的得出了与斜面的倾斜程度无关,他们也不知哪一个结论是正确的。于是大家讨论交流,气氛热烈,这时应及时引导他们进行评估,寻找自己有可能出错的地方,实验设计有没有不合理的地方,数据有没有读错等等。
在整个探究过程中,小组间交流与合作非常重要: (1) 在交流中,学生明白了对同一个问题别人也可以有其他不同的解释,有利于他们摆脱自我中心的思维倾向;(2) 在合作、相互表达与倾听中,学生各自的想法、思路被明晰化、外显化,学生可以更好地对自己的理解和思维过程进行审视和监控;(3) 在讨论中,小组间相互质疑,相互指出对方的逻辑矛盾,可以更好地引发学生的认知冲突和自我反思,深化各自的认识;(4) 小组间的交流、争议、意见的综合等有助于激发彼此的灵感,促进彼此构建出新的假设和更深层的理解; (5) 探究中的合作、分享与交流,可以使学生贡献各自的经验和发挥各自的优势,从而完成各单个小组难以完成的任务。在相互交流中教师可及时通过各组自评、他评的方式找出他们各环节成功之处或不足之处,进行改进修正。对存在的问题进行讨论,澄清不清晰的思维,明确具体操作中容易出错的地方以及如何避免等。
总之,在提倡素质教育的今天,提高学生的实验探究能力,是学好物理的一个重要环节。探究性课堂教学是否能取得实效,归根到底是由学生是否参与、怎样参与来决定的,同时只有学生主动参与,才能使课堂充满生机。这就要求教师在领会探究性课堂教学实质的基础上,随机应变,灵活处理教学过程中出现的各种问题,设计合理可行的探究性教学,使学生的知识获得、积累与能力的发展始终处于一种良性循环状态,这样就可以使探究性课堂教学进入理想的境界。

物理课程标准中,把科学探究式学习作为一种重要的学习方式,让学生通过探究活动,体验科学研究的过程,懂得科学的思维方法,保持强烈的好奇心和求知欲望,培养正确的价值观。探究式学习方法是学生学习科学概念、发展科学思维能力的一个强有力的工具。学生在探究性学习中,不仅能产生浓厚的学习兴趣,而且能感受到自己的失败与错误,通过纠正错误,逐步走向正确,真正体会成功的喜悦,同时也培养了学生的实践能力和创新能力。物理从本质上说是一门实验科学,物理规律的发现和物理理论的建立都必须以严格的物理实验为基础,并得到实验检验。因此在物理实验教学中,培养学生的探究能力就显得尤为重要。 一、 在演示实验中寻找机会培养学生的探究能力 在以前课堂上的演示实验,一般都是老师做学生看,学生没有参与到实验当中,不利于学生实践能力和探究能力的培养,将演示实验改为探究性实验,让学生充分动脑、动手、动口、发挥学生的主体作用,从而有力于探究能力的培养。例如:在讲"光的反射定律"时,将老师的课上演示实验布置为课前的探索性实验,让学生准备一只激光笔、一个反射面(小镜子、可乐罐内壁、光盘)、一个白屏,上课时请同学到讲台上,用自己的光反射仪演示课本上的实验,学生边演示,老师边指导,师生共同交流,以"点带面"把知识点的教学落实到全体学生,最后全班同学用自己准备的仪器做实验。既让学生主动获取了知识,活跃了课堂气氛,又培养了学习能力和兴趣,体会了科学研究的乐趣。 二、 在分组实验中培养学生的探究能力 学生通过分组实验活动能初步获得提出问题的能力,体验科学探究的过程和方法,学会从物理现象中归纳科学规律,分组实验是物理教学中重要的一部分,是培养和训练学生科学素质的主要渠道,。只有学生独立使用仪器,亲手做实验,才能培养和提高实验能力,在上分组实验课时,我不是告诉学生如何做实验,而是引导学生如何完成实验,例如:做"研究凸透镜成像规律"实验时,我首先让学生观察光具座上有什么,怎样用;凸透镜、光屏、蜡烛它们的前后顺序如何放置、高度怎样调整。让学生思考、交流、得出结论。老师适时指导,及时点评。然后由学生完成实验。完成课本上的试验目的后,又给学生提出问题:如果没有光具座,这个实验该怎样完成?需要哪些仪器?怎样做?在前面成功完成实验的基础上,学生以饱满的热情积极献计献策,然后要求学生课后用自己准备的仪器,探究光路是否可逆,凸透镜被挡住一部分,是否能成完整的像等等问题。 通过一系列的探究活动,学生对探究方法有了进一步的认识,探究能力得到了进一步的提高,获得了成功的喜悦,产生了探索科学的欲望。 三、 在课外实验中培养学生的探究能力 开展课外实验对学生是一个很好的锻炼,对于理论联系实际,开发学生智力,提高学生学习物理的兴趣和培养探究能力都是很有效的。比如,讲光的色散一节时,老师让学生课前完成色散实验,没有三棱镜怎么办?学生会想出:在透明水杯中,放一些水,在一张纸上移动,观察现象;或在水盆中斜放一块平面镜,让阳光照射平面镜,在墙上观察现象,通过这些活动,让学生知道:想弄清一个现象,探究一个问题,有多种方法,多条途径,只要肯动脑筋,多实践,知识的大门总是向我们敞开着的。再如:为了探究阳光透过树荫所形成的光斑的形状以及形成的原因,学生们首先作出猜想,设计实验,然后用硬纸板作出不同形状的小孔(圆形、方形、三角形、梯形),观察光斑形状;再作出不同形状的大孔(圆形、方形、三角形、梯形),再观察光斑形状;用学过的理论解释观察到的现象,得出结论。通过前面的实践活动,使学生步步深入地进行自主探究,更好地领会到科学探究的思想和方法。 通过演示实验、分组实验、课外实验,不仅达到了教材上提出的实验目的,还培养了学生理论联系实际和实事求是的科学作风,严肃认真的科学态度,以及对日常生活中物理现象的严密观察和勤于思考,更培养了学生自主探究科学的能力。学生们对科学探究产生了极大的兴趣,形成了自主学习、自主探究的浓厚氛围,学生们积极性高,兴趣浓,方法好,对学好物理充满了信心,对科学探索有了更高的追求。

  • 怎样培养初中生的物理实验探究能力
    答:一、做好演示实验,激发学生的探究兴趣 兴趣是人们从事一项活动的内驱力,是入门的先导。要培养学生的探究能力必须使学生对所学的内容感兴趣。为使学生对科学探究感兴趣,就需要老师在课前认真备课,设计一些演示实验,创设问题情景,利用实验来演示学生意想不到的奇特现象,使学生感到新鲜有趣、有吸引力...
  • 怎样增强学生物理实验探究的能力
    答:一、创设情景,创设氛围,激发思维,培养主动探究实验习惯和能力 二、启发质疑,自主探讨,培养实验设计的能力。三、变式训练,发散思维,培养实验迁移能力。四、开展课外实验、课题研究,培养实验创新精神和能力。实验是理论和实践的结合点,实验是学生探究与发现的源泉,是体现人的认识过程从思维到再创造应用...
  • 新课程物理教学如何培养学生的实验探究能力
    答:首先,在实验课探究中,应不断抓住良机指导每个学生仔细观察实验现象,如记录实验数据,自觉养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。比如:在“观察水的沸腾”这一实验中,要及时引导学生仔细观察水沸腾前和沸腾后的水中气泡的现象,并将数据画成图表出来,再设法引导学生实事求是实验的精神。其次,要不断重视学生间...
  • 如何通过物理实验培养中学生的探究能力
    答:1、激发学生的兴趣:讲解实验前,可以充分引导学生对该实验内容进行思考,预热学生的思维力,并引导学生形成对实验的期望和感受。2、引导学生分析实验数据:实验完成后,可以引导学生对实验数据进行多层次分析,强调数据之间的联系并构建图示。对于结果的萃取可以通过计算等方式进行。3、鼓励学生表达:让学生用...
  • 如何培养初中学生物理实验的探究能力
    答:因此,教师一定要让学生养成在使用器材前进行校零的习惯。2.实验过程中的基本技能 学生在实验过程中能正确地使用各种物理器材,是实验能力的基础。正确使用实验器材的基础,应该是懂得器材的原理。比如,天平是利用等臂杠杆的原理,而为了测量的精密,将摆动的支撑点做成了刀口。所以,教师要让学生知道保护...
  • 如何做好初中物理学生实验科学分析与有效实施
    答:物理学是一门以实验为基础的科学.实验是初中物理实验教学的重要组成部分,它不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法,是变应试教育为素质教育,提高人才科学素质的重要手段.对学生进行动手能力、操作能力的培养,让学生的综合...
  • 如何培养初中生的物理实验探究能力
    答:一、 在演示实验中寻找机会培养学生的探究能力 在以前课堂上的演示实验,一般都是老师做学生看,学生没有参与到实验当中,不利于学生实践能力和探究能力的培养,将演示实验改为探究性实验,让学生充分动脑、动手、动口、发挥学生的主体作用,从而有力于探究能力的培养。例如:在讲"光的反射定律"时,将...
  • 如何培养初中生的科学探究能力?
    答:一、 在平时的教学过程中培养学生科学探究能力 在平时的教学活动中,我们应尽可能创造条件,引导学生通过自主的活动,让他们在科学探究中去体验、去学 习、去感悟,从而真正领悟科学的思想和精神,在愉快而轻松的氛围中获得科学知识、科学方法和基本技能。如在初二物理第一课的教学中,在学生们自学了“伏...
  • 如何在初中物理实验教学中培养学生的探究能力
    答:我们不仅要让学生们掌握和创新物理学家们的“成果”,更要让学生们体验物理学家们在发现物理问题和解决物理问题上的酸甜苦辣,从而通过实验教学培养学生的探索精神、意志品质和实事求是的科学态度。3.物理实验教学中科学探究能力的培养策略 3.1创设实验问题情境,激发学生的探究兴趣 问题情境的创设无论是...
  • 怎样培养学生科学探究及创新能力
    答:同时要对初中阶段的探究实验有总体的把握,将三维目标的达成渗透到各个探究实验之中,最后使学生的探究能力实现质的飞跃。二、把握科学探究方法,将物理方法与实验教学相渗透 探究式学习,是通过探究过程,让学生体会探索真理的方法的一种学习方式。在探究式实验教学中,要学生适时进行物理学研究方法的教育...