時間:2022-11-06 05:38:12
序論:在您撰寫演示實驗教學時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
【關鍵詞】物理 實驗 教學
在應試教育向素質教育轉變過程中,我們必須高度重視物理實驗教學,必須研究教材中哪些地方學生感到抽象、容易混淆、接受困難,并結合教學實際,研究解決的方法,努力開發一些直觀的演示,同時在教學中引進近代物理學的某些思想方法和現代科學的新成就,例如:用激發演示光的干涉和衍射,用發光二極管演示電磁感應中機械能與電能的相互轉化等。在實驗教學中,可在規定的實驗中,適當增加相關演示項目,使教學內容更加豐富,使學生的眼界更加開闊。例如“分子間作用力”的演示,可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧,球的外側套上橡皮筋,平衡時,引力等于斥力;增大球距時,引力大于斥力;縮小球距時,引力小于斥力。這樣不僅培養學生對物理的學習興趣,更多地拓寬學生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
二、變驗證性實驗為探索性實驗
中學物理課堂演示實驗可分為驗證性實驗和探索性實驗,而大部分是驗證性實驗。驗證性實驗是對知識的正確與否加以驗證,鞏固和加深對基本規律和基本原理的認識。而探索性實驗對培養學生思維能力、創造能力、自學能力、觀察實驗能力及解決實際問題的能力有獨到的作用。正如愛因斯坦所說:“對真理的探索比占有更加寶貴?!?/p>
因此,在教學中可把一些驗證性的實驗變為探索性的實驗。在實驗教學中,要盡量再現實驗的設計過程,多讓學生想想:“為什么要這樣做?”“換種方法行不行?”以此滲透物理思想,啟迪學生思路。例如在“牛頓第二定律”一節的教學中,筆者將這個驗證性實驗變為探索性實驗。其研究方法:①邊學邊做實驗:首先讓學生按照自己設計好的實驗方案做實驗,使學生從實驗中初步認識物體的加速度a與物體的質量m及它所受外力F有關。然后,筆者再演示課本上的實驗,規范操作,這樣,不僅使學生掌握科學的實驗方法,而且讓學生觀察實驗過程,注意發現研究對象引起變化的原因和條件以及在實驗中出現的現象,使學生對a和F、m的關系獲得感知。②探索知識:指導學生對問題進行具體研究,處理實驗數據、列表、畫出a-F、a-1/m的圖象。③歸納總結:師生共同分析、歸納、總結出牛頓第二定律。這樣,讓學生用實驗探索和理論探研兩種方法自我進行推證,在推證過程中學生就自然而然地對核定的研究對象、成立條件、使用范圍、注意事項搞得一清二楚。讓學生由學知識變為主動探索自然規律,對知識學得更扎實更牢固,同時使學生受到科學方法的熏陶。
三、在演示實驗中增加學生的參與
在演示實驗中,應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結。在實驗操作上讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內容,多次重復,加深印象,鞏固記憶。例如:在“楞次定律”一節的教學中,筆者變原來的課堂演示實驗為邊做邊講實驗,每兩位學生發一套實驗器材(干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導線),實驗中讓學生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉方向的關系,再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動方向的關系,把直觀的材料作為培養學生知覺、觀察力的材料,引導學生仔細、準確地進行觀察,然后引導學生討論、研究、對比、總結出感生電流所引起的磁場方向與磁鐵運動方向的關系,最后訓練學生用科學的語言描述,并解釋所觀察到的現象,從而順理成章地寫出楞次定律??梢?演示實驗在教師指導下讓學生參與,不僅有顯示學生實驗技能的機會,又能得到科學方法的訓練及能力的培養,加深理解和掌握物理概念和規律,同時可領略物理學的思想,培養科學態度和科學方法。
四、合理運用多媒體,優化演示實驗教學
關鍵詞:初中物理 演示實驗 課堂教學
演示實驗是物理教學的主要手段,是課堂教學的有機組成部分,其主要任務是使學生在獲得生動感性認識基礎上,更好地理解和掌握物理重要概念、規律,同時培養學生的觀察能力,分析能力及邏輯思維能力,還為學生規范操作起著示范作用。在實際教學中,演示實驗應注意以下幾個問題。
一、規范操作
實驗教學是一項嚴肅認真的活動,教師在做演示實驗時,亦應本著科學嚴謹的態度來規范操作,這是實驗成功的前提,也是學生科學態度的潛移默化,更對學生實驗技能培養起示范作用。
1.演示實驗課前要充分準備
(1)教師要搞清實驗原理、過程和注意事項,保證在操作方法上沒有科學性錯誤,實驗原理和操作符合客觀實際,使用和組織安排符合學生認知規律。如“研究滑動摩擦力”實驗時,教師首先向學生說明,在試驗中摩擦力大小是通過作用于物體上的外力來量度的,只有物體做勻速直線運動時,外力才和摩擦力相等。這樣學生就明確在整個演示過程中必須保持物體勻速直線運動。另外教師要補充演示物體做加速運動和減速運動時,作用力與勻速直線運動時不相等的實驗。
(2)教師要對所用儀器檢查校正并清潔,按照程序進行課前預演,親自動手及時發現不足及操作細節和關鍵,使得課上演示實驗能成功演示,取得良好教學效果。
2.課堂演示時,一絲不茍規范操作
教師要想成功演示實驗,有明顯的實驗現象,操作過程就不可馬虎。演示實驗不僅是物理理論的教學過程,同時也是對學生實驗動手能力的示范和培養。如操作細節問題:手拿砝碼,不安裝電鍵等必須禁止,使用儀器時調零、觀察量程等也不能省略。關于各種儀器的裝配和使用注意事項,教師必須告訴學生。
3.演示完畢,注意對實驗儀器的處理
教師從開始到完畢整個過程,一定要注意對儀器的保護、愛護。比如關閉、包裝等。
二、緊密圍繞教學
物理是一門以實驗為基礎的學科,教師在課堂上通過演示實驗使學生對物理現象、規律、原理有一個直觀的認識,引發學生的興趣,使學生對知識有更深的探究。教師要明確,演示實驗是教學的一部分,是服務教學的。
1.演示實驗的選擇
演示實驗可以活躍課堂氣氛,引發學生興趣,有力證明規律,除了書上所列的演示實驗要做好之外,教師可根據自身客觀條件引入補充一些實驗,這也很利于教學。但教師要注意演示實驗不是變魔術,只圖熱鬧有趣,它要服務于教學,在明確教學目的的前提下,能很好解決教材中某一問題,證明某一規律,或是要求掌握的某一物理現象,這才是選擇演示實驗的原則,教師不可生拉硬套所有沾邊的實驗都來演示,從而影響教學。
2.演示實驗要目的明確
每一個演示實驗的開展都有其教學目的,因此任何一個演示實驗,首先要目的明確,即為什么要演示實驗?來解決什么問題?不僅教師要明確目的,而且學生也要明確目的,這樣才能使學生透過演示現象把握物理本質。例如,牛頓第二定律的驗證就是在演示加速度與質量、合外力的關系,而加速度是由繩長來反映的。這樣學生就很容易從實驗現象得出規律,從而加深對知識的認識,起到良好的教學效果。
3.演示與講授緊密配合
演示要做好,但更要和講授配合好,這樣才使演示更好起到教學效果。講到什么地方演示?是先講后做,還是先做后講或邊講邊做?怎樣引出問題,通過什么過程說明總結得出結論?哪些地方要向學生交代,哪些地方要提醒學生注意,哪些儀器的裝置要仔細地講解,而另一些部件的作用卻可以不講?這一系列問題,都需要教師結合教材內容的特點、實驗本身特點仔細考慮好,課堂上才能層次清楚;主次分明地講好做好,才能更好地發揮演示的作用,調動學生的積極性和主動性,收到講課和演示有機配合的結果。這就要求教師不僅演示得直觀性和可靠性,而更重要的是如何引入、講解,如何分析、啟發和總結??傊?,演示是課堂教學的一個有機的組成部分,不能孤立地考慮,以致與講課脫節。
三、勇于創新,改進實驗
由于實驗教學的客觀條件以及學生的理解能力,在教學過程中演示實驗也有很多需要改進的方面。這就需要教師在實際教學過程中有創新的精神,改進實驗,使實驗更好地服務于教學。
1.利用簡單材料來做實驗
教師可利用生活中常見的事物來代替實驗室規范器材,拉近物理與學生的距離,激發學生學習興趣、動手能力及創新精神。以上方法不僅節約學校資金,也能起到良好的教學效果。
2.不要為了加強效果而進行演示實驗
有時課本上所列舉的演示實驗,在實際操作過程中并不一定有明顯的現象,同時教師不要總是對于課本演示實驗采取簡單的“拿來主義”機械操作,這樣就會極大地削弱實驗教學功能,教師需要對實驗稍加改進,使其效果明顯。
實驗是物理教學的一個重要組成部分。效果良好、操作規范的演示實驗對學生興趣的激發、有關問題的思索、物理結論的得出、實驗操作的規范,都有著重要的作用。教師要認真對待操作教學以及改進,使得每一個演示實驗成功完成,起到良好的教學效果。
參考文獻:
[1]人民教育,2002(1).
[2]“科學探究性學習的理論與實驗研究”課題組.教育研究.
一、初中生的心理特點和物理的學科特點決定了物理教學中必須加強演示實驗教學
初中學生思維正處于具體形象思維向抽象邏輯思維過渡的階段,其中形象思維仍起重要作用,抽象思維正在發展。在很大程度上,學生仍習慣于靠經驗材料判斷分析事物,不善于從理論上進行推導。初中生的心理的另一個特點是好奇心強,喜歡探索自然的奧妙,興趣廣泛、強烈,但缺乏深度和穩定性。如果在教學中不失時機地進行實驗就可以激發學生的好奇心,培養探索自然的興趣和獻身科學的精神。例如:我在《大氣壓》一節的教學中,首先演示母子管實驗,在大試管中注入水,將略小的試管放入大試管水中,然后提問:若手拿大試管倒置,小試管如何?絕大多數學生認為小試管會受重力而掉下。然后實驗,學生驚奇的發現小試管不但沒有掉下,反而在滴下水的同時,緩緩上升,感到疑惑不解,教師及時點撥:是什么使得試管緩緩上升的呢?是大氣壓。學習了《大氣壓》這節課我們就可以解釋這一現象。一個有趣的實驗,激發了學生的興趣,整堂課學生精力旺盛,注意力集中。
二、演示實驗的重要作用
演示實驗是連接認識的主體和認識的客體的紐帶。物理概念和規律的建立離不開表象作基礎,而表象的感性材料的獲得,在很大程度上依賴于物理實驗。
學生頭腦有時積累了一些感性材料、生活經驗,但有些經驗是模糊的、動搖的、甚至是錯誤的。這就要求教師在教學中進行生動演示,突出主要部分,使模糊的得以鮮明,對錯誤的加以改正。例如:學生根據自己的生活經驗對運動和力有些模糊的認識。在教學中就要做好斜面小車實驗,分析實驗,推出牛頓第一定律,在這基礎上更好理解運動和力的關系。試想如果沒有實驗,教學將變得多么困難。
三、本人在實驗教學中,注意并做了以下幾個方面的工作
1.上課前作好充分準備,注意實驗的細節問題,以免出現意想不到的失誤,以確保實驗成功,提高課堂效率。
【關鍵詞】演示實驗;教學;豐盈
在教學中發現,實驗題的得分率很低。并不是題目出得難,即使是考書本上的實驗,效果也不好。雖然學校教學條件有限,但教學能做的實驗一定做給學生看,從不偷懶、圖簡單不做。難道是學生不喜歡實驗嗎?基于教材中90%的實驗為演示實驗,于是就學生對演示實驗的態度做了個小調查:你喜歡演示實驗嗎?為什么?有66名學生參與調查。其中回答喜歡的有48人,回答不喜歡的有18人。從調查結果看,多數學生是喜歡演示實驗的,為什么實驗題的得分率卻不高呢?
靜下心來分析學生喜歡的理由,才發現喜歡還是有不同的。在回答喜歡的學生中,有39名學生的理由是演示實驗能增加對化學學習的興趣,能幫助記憶實驗結論,鞏固所學知識。在這些真喜歡的學生中,有5名學生說,更喜歡親自動手做實驗,這樣不僅可以鍛煉動手能力,更能親身體驗化學變化的奧妙;有9名學生的理由是覺得好玩,這樣的學生對于演示實驗只是抱著看熱鬧的心態去看,看完熱鬧就完了,不去動腦思考實驗要得到的結論是什么。
在不喜歡的理由中,有8名學生回答因為看不清楚現象;8名學生的理由是不能自己動手做實驗,不能親身體驗做實驗的樂趣;2名學生回答無聊,反正老師最后還得把結果告訴,不用看也能知道。
了解了學生對待演示實驗的態度后,開始在教學上進行了一些改變,充分發揮演示實驗的功能。
一、設計好演示實驗前的問題情景,讓學生帶著問題去看實驗
就好像一本書或一部電影一樣,開始都要有一些懸念,把人的胃口吊起來,這樣才有看下去的興趣。做演示實驗也一樣。并不是所有的實驗都很好看,學生也不知道重點該看什么。這時,教師要在實驗前設計好一些問題,把學生的胃口吊起來,并能根據所給問題,知道該重點看什么。例如在做鐵絲燃燒實驗時,實驗前給出下列問題:①鐵絲為什么要做成螺旋狀?②末端為什么系上火柴桿?③瓶底為什么要放少量水或沙子?④燃燒時有沒有火焰,有沒有煙?燃燒后的物質是什么樣的?⑤燃燒有沒有放熱呢?學生通過思考這些問題,就知道該重點看什么了,就能比較全面地說出鐵絲燃燒的現象,前三個問題也就會解答了。這樣做的結果,有利于發揮學生的主體作用,也提高了演示實驗的教學效果。
二、多邀請學生參與或獨立完成演示實驗
陶行知先生提倡在做中學。既然有學生想動手,那不妨讓學生參與到演示實驗的教學中來。簡單的實驗,學生能獨立完成的就由學生獨自完成,有難度的由老師來做,邀請學生來幫忙。當然,完成一個演示實驗,需要的學生是有限的,那么,選擇什么樣的學生來參與實驗呢?我是這樣選擇的:①實驗比較簡單的,選擇那些成績不太好的、有點粗心大意的學生來做;實驗較難的,選擇成績相對好些、平時比較認真細心的學生來做。這樣實驗成功的可能性比較大,盡量讓學生能體會到成功的快樂,盡量減少失敗的產生;②對于性格外向的學生,雖然積極性很高,也不能每次都讓他參與,多留一些機會給那些性格內向的學生,特別是一些女生,做完實驗后一定不要忘記說一說他(或她)的功勞,并且一定要說聲謝謝。多了幾次這樣的體驗后,膽小、內向的學生也會變得積極、踴躍地參與演示實驗了。
三、改進一些演示實驗,增加趣味性和目的性
實驗書上的有些實驗也是不嚴密的,例如教材中驗證二氧化碳與水反應的實驗:把二氧化碳通入到滴有紫色石蕊試液的水中,結果石蕊變紅色,結論是水和二氧化碳生成了碳酸。有些學生就產生疑問:怎么就能證明不是二氧化碳使石蕊變紅了呢?為了消除學生的疑問和增加學生學習的興趣,我把實驗改成:先把干燥的藍色石蕊試紙放在制取二氧化碳的導管口,結果試紙不變紅色,證明二氧化碳不能使石蕊變色,接著把兩端各放一張濕潤的藍色石蕊試紙的T型玻璃管豎著接在導管口,很快就會發現,下面的試紙變紅了。這樣學生就很容易理解是二氧化碳與水反應生成的碳酸使試紙變紅的,同時還能證明二氧化碳的密度比空氣的密度大。這樣的實驗比書上的實驗有趣多了,學生非常喜歡。
四、鼓勵學生進行“想象實驗”,預測實驗現象或結果
這所說的“想象實驗”是指在一定實驗基礎上通過“想象”完成的實驗。愛因斯坦創立“相對論”,許多實驗就是在想象中完成的。有些實驗,可以先讓學生大膽想象實驗的現象或結果,然后再做。例如,在演示二氧化碳滅火實驗前,先讓學生猜測蠟燭會怎樣,是上面的蠟燭先出現那種情況,還是下面的蠟燭先出現那種情況。還有些實驗在現有條件下沒法做,這時教師也可以通過組織學生進行“想象實驗”來完成。例如,在講“原子的結構”時,無法做α粒子轟擊金箔的實驗,教師就可讓學生根據書上的材料,在大腦中虛構一個空間,想象實驗的情況,進而想象出原子內部的結構。指導學生進行“想象實驗”,不僅有利于學生想象能力的提高,而且有利于學生直覺思維的發展。
五、利用多媒體來進行演示實驗
說看不清實驗現象的學生大多是坐在教室后面的學生,為了讓他們也能看清楚,我嘗試把一些實驗改成在多媒體上完成,這樣通過大屏幕,所有的學生都能看清楚了。例如,在學習選擇實驗室制取氧氣的裝置時,課前設計好課件,上課時大屏幕上展示出各種儀器,通過移動鼠標就可移動各個儀器,把它們組合在一起。并且通過動漫的形式把各種組合的優點和缺點演示出來,這樣,學生既能看清楚,又感覺非常有趣,比實物演示的效果要好多了,還能節省藥品的使用和上課時間。
關鍵詞: 化學演示實驗教學 微型實驗 應用
化學是一門以實驗為基礎的自然科學,回顧化學產生和發展的過程,我們可以看出化學實驗自始至終都占有極其重要的地位。目前,隨著新課改的進行,高中化學教材中增加了較多的演示實驗。為了適應新課改的要求,許多學校都十分重視化學演示實驗教學,但在演示實驗中存在以下幾個問題:(1)做演示實驗時,坐在前排的學生連藥品、儀器都看不清楚,后排學生更是看不見;(2)在常規演示實驗中,往往是教師一個人做實驗,學生只是看實驗。這與新課改中以學生的發展為本,培養學生的創新精神和實踐能力,促進學生素質的全面發展的要求相距甚遠。如何解決這一重大課題,是我們中學化學教師值得思考的問題。筆者經過多年的教學實踐發現,崛起于20世紀80年代的微型化學實驗以其良好的教學功能和教學效果,應用于化學演示實驗教學中,可以彌補常規演示實驗先天的不足。
一
所謂微型化學實驗,就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗辦法與技術。
把微型實驗應用在演示實驗中,就是在課堂演示實驗教學中每一個學生在教師的指導下自己動手做原來教師做、學生看的演示實驗,可使每一個學生都有動手做實驗的機會,改變過去那種“一人做、大家看”的局面;使學生由過去被動“等待”和“接受式”的學習方式,變為“主動”和“探索式”的學習方式;使多年來提倡的“啟發式”、“學生為主體、教師為主導”的教學主導思想得以實施。在高一的《堿金屬》、《鹵素》、《元素周期律》、《硫酸》,高二的《幾種重要的金屬》、《化學反應速率化學平衡》、《烴》、《烴的衍生物》等章節的演示實驗中運用微型實驗,尤其對一些現象不太明顯的實驗,效果會更好。例如,在學習《幾種重要的金屬》時,為了比較鎂、鋁與非氧化性酸(稀鹽酸)反應的劇烈程度,常規演示實驗把兩種金屬分別加在稀鹽酸中,然后觀察、比較其反應的劇烈程度。這樣前排的學生觀察到的實驗現象很模糊,后排的學生更看不清楚。如果用微型實驗,在課堂教學中讓每個學生都以小試管或學生自制小試管來代替常規試管,教師給每一個學生提供稀鹽酸和用砂紙擦去表面氧化物的小鎂片、小鋁片,讓學生一人一組做實驗,通過親手做實驗,學生會對實驗現象觀察清楚,印象深刻。這樣可以幫助學生領悟和形成化學概念,培養學生的實驗能力和觀察能力,有效地激發學生學
習化學的興趣,同時把演示實驗與分組實驗有機地結合起來,可以實現學生在“做中學”的目的。
二
同常規實驗相比,微型實驗具有以下特點:
1.儀器簡單。微型實驗利用小試管、點滴板、多用滴管、井穴板等微型化的儀器或學生自制儀器,微型儀器來源廣泛,可以做到人手一套。在教學中,教師只要積極引導,就能實現人人動手的目標,學生通過自制儀器和動手做實驗,既能訓練動手能力,又能培養創新思維。由于微型化學實驗儀器具有小巧便攜、不易破碎、液體試劑在多用滴管中不易流出等優點,這就為改革化學演示實驗提供了方便與可能。
2.試劑用量少。實踐表明,微型實驗的試劑用量比常規實驗節省90%,雖然它的化學試劑用量一般只為常規實驗用量的幾十分之一乃至幾千分之一,但其效果同樣準確、明顯、安全、方便,并且反應速率快、現象明顯。所以,演示實驗微型化能節省實驗時間,提高課堂教學的質量。
三
把微型實驗應用在演示實驗中,要重復使用或回收未反應的原料、副產物(含“三廢”),如用KMnO4制取O2所得到的剩余物質中主要含有MnO2、K2MnO4和未反應掉的KMnO4,這三種物質的混合物均可用來加入濃鹽酸制取氯氣;濃硫酸稀釋后,不要直接倒掉,而可以用到后面的濃、稀硫酸的性質比較實驗中去。對于不能重復使用的應要求學生集中倒在指定的廢物桶中,處理后再排放。
教學有法,但無定法,貴在得法。為把培養學生的創新精神和實踐能力作為新課改教學的重點,我們在課堂演示實驗教學中引進微型實驗,學生通過親手做實驗,激發了對未知世界的好奇心和求知欲,善于在學習和生活中發現問題,培養了創新意識;能夠靈活運用化學原理和實驗手段,學會科學研究的基本方法,充分體驗學習化學的樂趣;發展觀察能力、思維能力、自學能力、合作能力、實踐能力和創造能力,培養了收集信息、獲取新知識、分析問題和解決問題的能力。
當然,微型化學實驗也有它的不足之處。例如,它忽視基本操作的規范性,較少考慮實驗中有關的安全因素等。因此,微型實驗雖然具有許多優越性,但并不是所有演示實驗都可用之代替的。在教學中,教師應根據演示實驗的內容、目的、現象和定量要求等進行選擇,使常規演示實驗和微型實驗相結合,兩者取長補短,從而得到更好的教學效果。
參考文獻:
[1]周寧懷等.第四屆全國微型化學實驗研討會論文集[C].杭州:1998.
[2]周寧懷.微型無機化學實驗[M].北京:科學出版社,2000.
[3]華東師范大學《化學教學》編輯部.化學活動課及微型化學實驗設計與實踐(中學微型化學實驗分冊)[M].北京:民主建設出版社,1999.
[4]宋心琦.有關化學實驗改革的想法與建議.化學教育,2001,(3):37.
關鍵詞:演示實驗; 實驗教學
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2012)02-046-001
一、教學背景
機械波的形成和傳播過程,是在機械振動的相關知識基礎上進行的,從整體上看,形成波在空間的傳播,這對學生的理解能力和空間想象能力有較高的要求。作為老師,都能做到利用好演示實驗和多媒體動畫演示幫助學生理解,可學生在學習的過程中對知識的理解還是碰到不少的困難,所以在演示實驗的基礎上對實驗加以改良,讓學生親自感受實驗,積極進行思考、歸納和總結,充分發揮學生主體作用。下面以波的形成和傳播為例,談談如何變通實驗。
二、教學片段
1.呈現新鮮的事物,以“新”引入實驗
片段一:1:讓學生觀察和思考兩個運動例子,最后讓學生總結。
1.1讓一學生抖動長綢,演示“長綢舞”;多媒體展示長綢舞的圖片和動畫過程。
1.2多媒體演示:五星紅旗迎風飄揚。
提出問題:波是怎樣形成的?
學生總結:波在長綢上傳播;波在五星紅旗上傳播。
評析:利用現代化電教手段模擬動畫、通過精彩電影剪輯和精美圖片,創設問題情境,使學生注意力集中,加深了感知程度,能幫助學生的認識比較容易地進入概念,而且能充分地調動學生對物理概念學習的積極性。
2.讓學生勤動手、勤動腦,以“動”做成實驗
片段二:選班級高矮差不多的學生,胳膊套著胳膊,站在教室內走道上,準備好就緒后,對每一位同學提出動作要求:如果感覺有同學把你向下拉或向上拉,你配合著就向下蹲或向上站起來,如果沒有,就站著不動。最后讓站在一排的首個學生反復做往下蹲的動作。同時讓其它學生仔細觀察現象。
提出問題:波是怎樣形成的?
學生總結:波是由質元通過彼此間驅動力帶動由近向遠處傳播的過程。
評析:學生直接參與波的形成,把每個學生看著質元,還能切身體會質元之間存在驅動力,感受頗深。通過直接參與實驗來體驗學習,能使學生自己的輸入成為主要的教學內容資源,并成為整個教學活動的中心。同時,通過實驗探究,讓學生感受到發現問題、解決問題的喜悅,體驗到學習的樂趣,并逐步培養學生的實驗能力和創新意識。
3.層層誘導,以“思”深入實驗
片段三:班級所有學生分為四組,讓他們在走道里,或教室的前后重復剛才做的實驗,體驗并思考和解決問題。
并提出問題:
3.1每個同學位置是否發生變化
3.2每個學生在什么情況下動起來
3.3每個學生開始動起來的動作是否都是下蹲或都是站起來,和第一位同學開始動起來有什么共同之處
3.4如果第一位同學停止振動,是否所有同學都立即停止振動。
學生總結:質元并沒有發生向前遷移,在波傳播到相應之處,質元開始振動,起振情況與振源起振情況一致。如果振元停止振動,波的形成繼續向前傳播,靠近振源的質元先停下來。
評析:機械波是高中物理教學的一個難點,主要是因為,它需要學生想象多個質點同時而又不同步的運動,從整體上看,形成波在空間的傳播,這對學生的理解能力和空間想象能力有較高的要求?,F以問題、任務驅動的方式,激起學生的求知欲望,加上學生全身心參與,把抽象的問題形象化、具體化、感性化,學生就較易理解了“波是怎樣形成和傳播的”,此時這節課已經成功了一大半。
4.遷移物理模型,以“變”演示實驗
片段四: 實驗儀器做演示實驗“波的產生和傳播過程”,利用多媒體課件演示“波的產生和傳播過程”以及“運動會中團體操的表演”。
評析:通過演示實驗和多媒體模擬動畫,教師引導和啟發學生,與學生共同分析,讓學生理解機械波的概念以及機械波傳播的是波源的振動形式而質點并不隨波遷移;通過分析和舉例(如聲波、無線電波、光波等)讓學生理解波是傳遞能量和信息的一種方式。一方面把問題生活化、靈活化,通過問題的具體分析和實際應用來鞏固和加深對概念的理解,另一方面通過聯系實際,拉近物理與現實生活和生產的聯系,達到學以致用的能力。
總之,學生是學習的主體,每個學生只能通過自己的器官(眼、耳、口、鼻、手等)去自己讀書、自己感受事物、自己觀察、分析、思考、實驗,才能真正吸收知識,這是別人不能代替,也是不能改變的。在目前實施新課標、運用新教材的過程中,我們要加強實驗教學。同時根據學生實際情況,創造條件,加強學生的實踐活動,讓學生以真正主體的角色進行實驗,在實驗活動中注意培養學生的科學態度和科學的工作方法,在確定內容和教學方法時,注意考慮學生的認知規律和心理特點,既注意引入先進的技術手段,又提倡運用隨手取材的自制教具和低成本實驗創設生動的實踐情境,可以對課本上的演示實驗略加改良,能使得實驗教學更有效。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部制訂.普通高中物理課程標準(實驗),人民教育出版社,2003年4月第1版
[2]繆建新主編.高效課堂:模式與案例,江蘇,南京大學出版社,2009年版
【關鍵詞】演示實驗教學效果
教師的演示實驗是中學科學實驗的主干,它不僅是課堂教學中為學生釋疑解惑的重要手段,而且可以激發學生學習的積極性,培養學生細致的觀察能力、綜合分析能力和邏輯思維能力,是學生獲得感性認識的重要源泉。教師的演示實驗具有較強的直觀性和示范性,演示實驗的成功與否,直接影響學生學習的積極性,也影響實驗教學的效果。在多年實驗教學過程中,發現教科書上的部分實驗結果不太理想,如:氫氣還原氧化銅的實驗,往往由于還原不充分,導致不能觀察到光亮的紅色;空氣中氧氣含量的測定,由于紅磷在空氣中點燃后,再伸入到集氣瓶中,有部分空氣逸出,不能得到準確的實驗結果;二氧化碳的性質實驗,如果操作不當容易失敗等。為此,本人對這些實驗在操作方法或實驗裝置上進行了改進,改進以后,實驗的成功率顯著提高,實驗現象明顯,取得了良好的實驗教學效果,其中二氧化碳的性質實驗改進在200年初中科學新課程實驗調研中獲得市三等獎、區一等獎。
一、 改變實驗操作方法,增強實驗的直觀性
氫氣還原氧化銅的實驗是初中科學教學的重點,實驗目的是讓學生掌握氫氣具有還原性,能將化合物轉化為單質。按照教材操作:將黑色的氧化銅斜鋪在試管底部,先通入一會兒氫氣排出試管內的空氣,再加熱,反應一段時間后停止加熱,等試管內的固體冷卻后觀察:黑色固體變成光亮的紅色,同時試管口出現水珠。但實驗中發現僅僅是在試管壁上部分和導管口上看到少量光亮的紅色,試管內大部分的固體是磚紅色的,并沒有如教材描述的實驗現象,分析其中原因是中間的氧化銅沒有與氫氣充分的反應,部分生成的是氧化亞銅,學生對老師的實驗現象產生疑問:為什么大部分的固體是磚紅色,而不是光亮的紅色?教師對學生的疑問往往忽視或告訴學生只要記住光亮的紅色就行,讓學生死記硬背實驗現象。實驗中如果減少氧化銅的用量,雖然氧化銅能與氫氣充分反應,但由于量少觀察到的現象不是太明顯,特別是坐在后排的同學,無法看到實驗現象。顯然,作為教師的演示實驗存在明顯的不足。為了讓實驗現象更加直觀、清晰,本人對實驗操作方法進行了改進:在試管中加入少量的氧化銅粉末,用滴管滴入幾滴水,慢慢的轉動試管,使氧化銅粉末均勻的附在試管內壁,為了防止加入的水對實驗現象的影響,將該試管在酒精燈上烘干,然后通入氫氣再加熱,由于經過這樣處理后粘附在試管壁上的氧化銅比較薄,很容易被氫氣完全還原,因而黑色固體很快變成了光亮的紅色,像一面銅鏡,實驗現象非常明顯,后面的學生也能很清楚的看到實驗結果,實驗所需時間短,教學效果明顯提高。下表是改進前后的實驗效果的比較。
改進前 改進后
藥品用量 一藥匙 四分之一藥匙
反應時間 長 短
實驗現象 磚紅色,少量紅色 光亮的紅色
通過實驗的操作方法的改進,不但實驗現象非常明顯,便于學生觀察,而且節約了藥品的使用量、縮短了實驗時間,更重要的是讓學生養成實事求是的學習態度。
二、 改進實驗裝置,提高實驗的科學性
測定空氣中氧氣含量的實驗,是中學科學中的一個重要實驗,按照教材的實驗操作:將紅磷在空氣中點燃后,伸入到集氣瓶中,與瓶內空氣中的氧氣反應,生成五氧化二磷固體,由于消耗氧氣生成了固體,因而瓶內氣體體積減少,壓強減小,冷卻后打開彈簧夾水進入瓶內,水進入多少體積就是消耗的氧氣體積,從而測定出空氣中氧氣的體積分數。在實際教學中用此裝置進行實驗,進入水量往往不足五分之一或超過五分之一。教師經常會從裝置存在的缺陷來分析可能存在的原因:裝置的氣密性不好,部分空氣在反應過程中排出瓶外;或者紅磷量不夠,導致氧氣沒有充分的反應;或沒有完全冷卻等等。學生將信將疑,似懂非懂。實際上,即使達到五分之一,也不能說明這些量就是空氣中氧氣的含量,因為,燃著的紅磷伸入瓶內的一瞬間,瓶內空氣受熱膨脹,有一部分空氣會排出,排出的部分氣體中包括了氮氣,這樣把這部分氮氣也當作了氧氣的含量,這是該實驗裝置欠缺的地方。同時,紅磷需要先在空氣中點燃,等紅磷燃燒后再伸入到集氣瓶中,產生的五氧化磷固體在空氣中形成白煙,污染了空氣,對師生的身體健康都是不利的。為此,本人對該實驗裝置進行了改進(見圖);取一大的帶橡皮塞的具支試管,橡皮塞上套一氣球,防止氣壓過大,試管炸裂,用四支不同顏色的記號筆將試管容積畫分成五等分。支管口連接橡皮管,并用夾子夾緊。實驗時取一定量(黃豆大?。┑陌琢子谠嚬苤?,用帶氣球的橡皮塞塞緊,固定在鐵架臺上,用酒精燈稍加熱試管,白磷燃燒,產生大量白煙,冷卻后,擠出氣球中的氣體,并扎緊氣球,使其總體積還是燃燒前的試管的體積;將具支口放入盛水的燒杯中,打開夾子,流入試管的水量剛好占容積的五分之一。這樣測得的實驗數據更加準確,更具有說服力。經過改進后實驗的優點:操作簡單,無污染,數據準確,課堂教學更加有效。因此,教師應該重視實驗的科學性,培養學生嚴謹的科學態度。
三、整合多個實驗,體現實驗的綜合性
課堂教學中的演示實驗,最能調動學生的情緒,活躍課堂氣氛,激發他們學習的興趣和求知欲。教師在改進演示實驗方面多動些腦筋,增加部分趣味實驗,穿插于科學課堂教學之中,同時能整合多個實驗,那將能更好地調動學生的學習積極性,變枯燥學習為快樂學習。
二氧化碳的性質實驗是繼氧氣性質后的又一個重要實驗,也是初中科學中應該掌握的常見的氣體性質之一。教材中二氧化碳的性質實驗存在以下缺陷:1、驗證二氧化碳的密度比空氣大,不能燃燒也不支持燃燒。操作方法:向帶有兩支燃著的蠟燭(高低不同)燒杯中傾倒二氧化碳,要求看到蠟燭自下而上熄滅,說明二氧化碳的密度比空氣大,不能燃燒也不支持燃燒。在合科教學后,非化學專業的教師在傾倒二氧化碳時,由于傾倒角度控制不好,蠟燭常常同時熄滅,或上面先熄滅,導致實驗失敗,同時由于蠟燭放在燒杯內,坐在后面的同學觀察蠟燭熄滅的過程也有一定的困難。2、驗證二氧化碳與水反應生成碳酸,使紫色石蕊試液變紅色。實驗方法:用礦泉水瓶收集一瓶二氧化碳,然后倒入水振蕩,發現瓶子變癟,再滴入紫色石蕊試液變紅,該實驗不能說明是二氧化碳氣體還是生成的碳酸使紫色石蕊變色;鑒于此,本人對上述兩個實驗進行綜合改進,利用身邊廢棄的礦泉水瓶作為器材,自制了實驗裝置,如圖所示,并增加了二氧化碳的另一個性質,即二氧化碳不能供給呼吸的性質,這是教材沒有的實驗項目。同時將二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁的實驗與其他三個實驗整合在一起。
自制裝置過程如下:用燒紅的玻璃棒在礦泉水瓶上戳三個孔,插入三根導管,中間導管與二氧化碳制取裝置相連,另兩支導管口分別放上兩支蠟燭,形成一高一低的裝置,在瓶內裝少量的新配制的飽和石灰水;用軟玻璃自制一多孔的玻璃管,套在礦泉水瓶口上,玻璃管口做成蓮花狀,防止玻璃管滑入瓶內,玻璃管底部放入幾條面包蟲,管外壁貼兩張藍色石蕊試紙,一張用水濕潤,一張保持干燥,玻璃管內套一小試管,用橡皮筋固定,試管口與外界相通,小試管內也放入幾條面包蟲,作為對比實驗。
將二氧化碳氣體由礦泉水瓶的中間支管通入到礦泉水瓶子中,如果氣體密度比空氣大,就會沉入到瓶子的底部,這樣觀察到放在下面支管邊上的蠟燭先熄滅,隨著通入的二氧化碳氣體不斷的增加,放在上面支管口邊上的蠟燭也隨之熄滅,說明二氧化碳的密度比空氣大,不能燃燒也不支持燃燒。由于蠟燭放在瓶外,學生觀察到的現象更加清楚。玻璃管壁上接觸二氧化碳的干燥的藍色石蕊試紙不變色,說明二氧化碳氣體不能使試紙變色,而濕潤的藍色石蕊試紙變紅,說明是二氧化碳與水反應,生成了碳酸,碳酸使藍色蕊試紙變紅,將變紅的石蕊試紙取出,接近酒精燈烘干,又變為藍色,原因是碳酸受熱分解成二氧化碳,則試紙又呈藍色。通過對比實驗,學生真正理解了二氧化碳氣體不能使藍色石蕊試紙變紅色,只有溶于水與水反應生成碳酸,才能使石蕊試紙變紅色。二氧化碳氣體從玻璃管管壁的小孔進入與面包蟲接觸,隨著二氧化碳量的增加,學生觀察到放在玻璃管內的面包蟲呼吸急促,不停的掙扎,直到窒息死亡,而小試管與外界空氣相通,其中的面包蟲沒有接觸二氧化碳,呼吸正常,兩者對照,從而驗證了二氧化碳不能供給呼吸的性質。與此同時,瓶內的石灰水變渾濁,證明二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀。通過實驗改進不但提高了實驗的成功率,而且該裝置可以同時完成二氧化碳的四點性質實驗,實驗時間少而緊湊,實驗效果良好,提高了課堂教學的效率。同時實驗中設置了兩個對比實驗,實驗更具有說服力。教師利用學生身邊廢棄材料改進實驗,學生興趣更加濃厚。
四、實驗改進的幾點體會
1.教科書不是絕對的權威。在傳統的教學觀念中,教材是絕對的權威,教師和學生都不能冒犯教材,這樣學生的思維被壓制了,教師的教學也被教材支配著。教材雖由專業人事編寫,但由于種種原因也會存在這樣那樣的問題,受傳統教學的影響,教師會無所適從。在信息化時代,教師應引導學生利用知識源的多元化查找資料,對教材中缺乏科學性的實驗,鼓勵學生大膽質疑,注重實驗的科學性。除了上述改進的實驗,教材中還有很多實驗需要教師引導學生去發現、解決。例如氫氧化鈣與氯化鐵、碳酸鈉溶液反應的實驗,按照教材實驗步驟操作,將氫氧化鈣溶液滴入氯化鐵或碳酸鈉溶液中,卻看不到教材描述的實驗現象,我們讓學生帶著問題去思考,去查資料,為什么沒有沉淀?怎么樣才會有沉淀?然后再用實驗進行驗證。通過實驗的改進讓學生形成批判性思維,破除學生對權威的迷信,正確引導學生提出問題和質疑,提高學生發現問題和解決問題的能力。
2、科學實驗應發揮其激趣功能?!芭d趣是最好的老師”,有了興趣,學生就會主動去接觸事物,去提出問題,去探究問題的解決方法,同時,隨著一個個問題的解決,學生的信心也不斷提高。初中科學合科教學后,由于內容多,難度大,學生容易產生厭學情緒,因此,興趣的培養格外重要。教師在實驗設計過程中應注重趣味性,寓教于樂,使學生在輕松、有趣的氛圍中學習。二氧化碳的性質實驗改進以后,學生興趣濃厚,課堂氣氛活躍,取得了較好的教學效果。利用廢棄物品進行實驗的改進,與學生的生活密切結合,學生興趣明顯提高。從中得到啟發,也嘗試了利用生活中常見物品,開發豐富多彩的學生實驗,豐富學生的課外實驗,激發了學生學習科學的積極性,同時將科學知識應用于實際生活中,提高了學生的實踐能力。
3、科學實驗應注重設計的嚴密性。實驗過程可能會出現由不同原因引起的實驗結果,為了實驗的嚴密性,我們應該設置必要的對比實驗。對比是實驗所控制的手段之一,目的在于消除無關變量對實驗結果的影響,增強實驗結果的可信度。在二氧化碳性質的實驗中,設置了兩個對比實驗,通過對比實驗,使學生更好的理解知識,培養學生嚴謹的學習態度,有助于學生形成正確的概念,提高學生設計實驗能力和學生的創新能力。
4、科學實驗應關注實驗的簡約性。教師的演示實驗是在課堂有限的時間內完成的,教師要盡可能采用簡單的實驗裝置,用較少的實驗步驟和實驗藥品,在較短的時間內來完成實驗。因此實驗改進應化繁為簡,操作容易,現象力求明顯,便于學生觀察??諝庵醒鯕夂康臏y定實驗裝置改進后,操作簡便,實驗時間短,提高了課堂教學效率。
綜上所述,演示實驗是科學實驗教學的重要組成部分,也是課堂教學中最常用的教學輔助手段。加強和改進演示實驗,有利于培養學生的學習興趣和啟發學生的思維,有利于培養學生的各種能力和提高學生的綜合素質,有利于提高課堂教學效率,從而提高教學質量。
[參考文獻]