堅持研究與創新,創設物理新課堂
周濤
創新精神和實踐能力的培養,是新課程改革的主要目的之一,也是我們所有物理教師的一項重要使命。下面就《壓力和壓強》課程實踐與創新在物理課堂中的具體做法,與大家一起來探討。
一、利用小實驗提出問題
在講完壓力的作用點和方向后,要提出探究壓力的作用效果與哪些因素有關時,我是這樣設計的:同學們對壓力的作用點和方向已經學習得非常好了,為了獎勵同學們,下面請同學們做兩個小游戲,請同學們拿出其一支削好的鉛筆來,同學們一聽立刻精神抖擻。
實驗一:用兩只手的食指分別頂住鉛筆的兩端,感受一下。
實驗二:兩只手指再用點力,再感受一下。
同學們露出了很痛的表情,于是我接著說,你想知道什么問題?同學們立刻根據自己的親身感受提出了這樣的問題“壓力的作用效果可能與哪些因素有關?”
巧妙地利用小實驗創設問題情境,使學生對實驗現象產生懷疑,探討實驗現象不同的因果關系,從中產生許多問題;發現問題的重點所在;正確把握主題,認識發現問題和提出問題對實踐與創新的意義。
二、猜想與假設是創新之源
小實驗為接下來的猜想與假設提供了線索,學生根據自己的感受猜想“壓力的作用效果可能與受力面積和壓力的大小有關”。猜想與假設在實踐與創新中的重要作用就在于它是科學結論的先導,為收集信息、分析和解釋信息提供了一個大致的框架,對解決問題的方案作了一定的預見性思考,為制定探究計劃、設計實驗方案奠定了必要的基礎。因而猜想與假設無論是被證實還是被證實是錯誤的,都對培養學生的創新能力有很重要的作用。
三、制定計劃與設計實驗是創新的過程
為了能讓學生合理地、順利地制定計劃設計實驗,將探究過程進行下去,要提示學生如何做好實驗計劃的制定與安排和提示驗證的必要條件,我提出了這樣的討論的問題。
討論:1.本次實驗應采取什么實驗方法?
2.通過觀察什么來判斷壓力作用效果不同?
3.如何進行實驗?
小組進行討論,幾分鐘后同學們基本上能制定計劃和設計實驗。
制定計劃與設計實驗方案意識對能力的培養、鍛煉成為學生實踐與創新能力測試的重點,提高學生制定計劃、設計實驗方案、研究物理及其相關問題的意識和能力,有助于學生增強綜合決策的意識和能力。將設計上升到決策的層面也正是《九年義務教育物理課程標準》從生活走向物理、從物理走向社會的新理念的體現。 四、進行實驗與收集數據
科學事實是檢驗科學結論的唯一標準,數據是進行科學分析的根據,如果不進行實驗,不收集科學單據,實驗探究便無法進行下去,所探究問題的結論也就不可能形成。
五、分析與論證
探究的結論是在數據的基礎上通過分析論證所得出的具有普遍意義的規律。實驗數據是對實驗事實的客觀記錄,并不等于探究的結論,如果探究僅停留在此階段,不對這些數據進行比較、分析、歸納,將什么結論也不能形成,探究等于半途而廢。因此,分析論證在實踐與創新中是必不可少的。
學生對實驗現象是這樣進行分析歸納的:
當小桌對海綿的壓力相等時,小桌的受力面積越小,小桌陷入海綿的程度越大;當小桌與海綿的接觸面積相等時,小桌對海綿的壓力越大,小桌陷入海綿的程度越大。
學生能對具體的住處進行簡單的比較和簡單的因果推理,從物理現象和實驗中歸納出最終的結論。
六、評估
評估是實踐與創新的一個環節,而評估的意識是一種重要的科學品質。因此,在探究活動之外的其他教學活動中也應該體現評估的意識。
七、交流與合作
現代社會與科學技術的發展使得人類面臨的問題越來越復雜,而社會分工的細化則又限制了個人解決問題的能力和范圍。因此,通過實踐與創新教學培養學生的合作意識和交流能力也體現了時代和社會的要求。教師要安排足夠的時間讓各種想法、各種觀點進行充分的交流和討論,讓學生通過交流學會修正自我、尊重他人、服從真理、改正謬誤。不但要重視書面表達,也要重視口頭表達,要讓每個學生都有充分的機會作口頭陳述。在編寫實踐與創新報告、設計表格、描述圖象等工作中,要循序漸進地引導學生盡可能用準確的語言描述自己的探究過程、所得的證據以及自己的觀點。
物理課的特點決定了大多數的探究活動都需要合作完成。在教學中要采用形式多樣的交流合作方式,從多方面培養學生交流合作的能力。不但要重視書面的表達,如報告設計表格、圖像等,也要重視口頭表達,讓學生學會用科學術語條理清楚地表達所觀察到的物理現象,學會對自己或他人的觀點做出簡單的評述或分析。學會在實踐與創新活動中認真聽取他人的意見和建議,相互取長補短,從實踐與創新過程中學會學習,學會思考,學會合作。