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《义务教育物理课程标准(2011年版)》(以下简称《标准》)在附录1中列出了20个学生必做实验,在这20个实验中有9个测量型实验.另外,在《标准》的“科学内容”的相关主题中涉及的测量型实验又有3个.由此可见,测量型实验的教学就显得尤为重要.
1 直接测量型实验的教学策略
直接测量型实验是指训练学生使用基本仪器的实验,掌握基本仪器的使用是科学探究中必不可少的.《标准》中规定的直接测量型实验如表1所示.通过实验不仅能让学生掌握常用基本仪器的构造、原理和使用,能让学生正确使用仪器进行观察、测量和读数,又能激发学生学习物理的兴趣,培养学生实事求是的科学态度和遵守纪律、爱护仪器的优良品质.
由表1可知,直接测量型实验在各个主题中都有分布,因此教师从八年级刚接触基本仪器——温度计时就应该认真对待,让学生养成良好的习惯,对于后续基本仪器的使用起到一个触类旁通的作用.
传统教学是以讲授法为主,本教学片段采取的策略是突出 “教师主导、学生主体”的理念,以“培养能力,训练技能”为主线设计组织教学,采用自主学习、师生交流讨论等形式,能够充分发挥教师和学生的地位,充分调动学生的主观能动性,不仅训练了基本的实验技能,而且培养了学生阅读能力、收集有用信息的能力和自学能力.
2 间接测量型实验的教学策略
间接测量型实验主要是让学生利用已有的物理概念或物理规律并运用一定的仪器来测定某个物理量.《标准》中规定的间接测量型实验如表2所示.这类实验可以帮助学生学习间接测量的巧妙方法,培养学生设计实验的能力,培养学生基本实验技能,让学生了解物理概念和物理量的意义,让学生学会应用物理规律,在这个过程中让学生领悟科学方法,发展实验能力,体验实验乐趣,养成实事求是的科学态度和勇于创新的精神.
某些版本的教材如苏科版物理中还设置了“估测大气压强”、“测量电阻”等此类实验,从表2可知这类实验在初中物理实验中也占有相当大的比例,因此有必要认真对待此类实验的教学.这里笔者以苏科版“测量定值电阻的阻值”教学设计片段为例谈谈在实践中的做法.
案例 “测量定值电阻的阻值”教学设计片段
师:欧姆定律的公式是什么?由这个公式的变形得到R等于什么?只要知道什么就可以求出电阻?
生:思考,回答.
(设计意图:引导学生认识实验原理)
师:要知道这些物理量,需要什么测量工具?为了保护电路,同时能多次测量求平均值减小误差,可以选用什么器材?
生:思考,回答.
(设计意图:培养学生利用原理选择实验器材的能力)
师:让学生在课本虚线框内画一个定值电阻要测量它的电流,电流表与它怎么连接?并画出来电压表呢?画出用滑动变阻器来控制定值电阻的电压和电流,滑动变阻器与它怎么连接?同样画出来.把电路图补充完整.
生:思考,回答,画图.
(设计意图:培养学生设计电路图的能力)
师:第一步是什么?开关处于什么状态?滑动变阻器的滑片位于什么位置?第二步应该测量了,具体怎么写呢?应该至少测几次?
生:思考,回答,画图.
(设计意图:培养学生设计实验步骤的能力)
师:我们测量的物理量和计算的物理量要填在表格中,那么表格要设计哪些项目呢?要注意什么?
生:思考,回答,画表格.
(设计意图:培养学生设计表格的能力)
师:巡视指导,提醒学生注意开关、滑动变阻器及电表量程的选择等.
生:连接电路,测量,记录数据.
(设计意图:培养学生基本实验技能)
师:计算出三次的电阻值.它们相差大吗?电阻与电压、电流有关吗?你所测量的电阻值是多少?
生:计算、比较、思考.
(设计意图:引导学生认识电阻的物理意义)
传统的教学策略是以教师讲授和演示为主,结合大量的题目进行训练,这种教学策略严重违背物理教学规律,学生的能力得不到发展,必然让学生失去学习物理的兴趣,这与《标准》的理念背道而驰.本教学片段采用的策略是紧紧地抓住“实验原理”这一灵魂,从实验原理出发培养学生选择器材、设计电路图、设计实验步骤、设计实验表格和实验步骤的能力,通过分组实验培养学生基本的实验技能,通过实验让学生认识物理概念的意义,充分体现了“以学生终生发展为本,以提高全体学生科学素养为目标,为每个学生的学习和发展提供机会,关注学生的个体差异,使每个学生学习科学的潜能都得到发展” 的课程理念.
1 直接测量型实验的教学策略
直接测量型实验是指训练学生使用基本仪器的实验,掌握基本仪器的使用是科学探究中必不可少的.《标准》中规定的直接测量型实验如表1所示.通过实验不仅能让学生掌握常用基本仪器的构造、原理和使用,能让学生正确使用仪器进行观察、测量和读数,又能激发学生学习物理的兴趣,培养学生实事求是的科学态度和遵守纪律、爱护仪器的优良品质.
由表1可知,直接测量型实验在各个主题中都有分布,因此教师从八年级刚接触基本仪器——温度计时就应该认真对待,让学生养成良好的习惯,对于后续基本仪器的使用起到一个触类旁通的作用.
传统教学是以讲授法为主,本教学片段采取的策略是突出 “教师主导、学生主体”的理念,以“培养能力,训练技能”为主线设计组织教学,采用自主学习、师生交流讨论等形式,能够充分发挥教师和学生的地位,充分调动学生的主观能动性,不仅训练了基本的实验技能,而且培养了学生阅读能力、收集有用信息的能力和自学能力.
2 间接测量型实验的教学策略
间接测量型实验主要是让学生利用已有的物理概念或物理规律并运用一定的仪器来测定某个物理量.《标准》中规定的间接测量型实验如表2所示.这类实验可以帮助学生学习间接测量的巧妙方法,培养学生设计实验的能力,培养学生基本实验技能,让学生了解物理概念和物理量的意义,让学生学会应用物理规律,在这个过程中让学生领悟科学方法,发展实验能力,体验实验乐趣,养成实事求是的科学态度和勇于创新的精神.
某些版本的教材如苏科版物理中还设置了“估测大气压强”、“测量电阻”等此类实验,从表2可知这类实验在初中物理实验中也占有相当大的比例,因此有必要认真对待此类实验的教学.这里笔者以苏科版“测量定值电阻的阻值”教学设计片段为例谈谈在实践中的做法.
案例 “测量定值电阻的阻值”教学设计片段
师:欧姆定律的公式是什么?由这个公式的变形得到R等于什么?只要知道什么就可以求出电阻?
生:思考,回答.
(设计意图:引导学生认识实验原理)
师:要知道这些物理量,需要什么测量工具?为了保护电路,同时能多次测量求平均值减小误差,可以选用什么器材?
生:思考,回答.
(设计意图:培养学生利用原理选择实验器材的能力)
师:让学生在课本虚线框内画一个定值电阻要测量它的电流,电流表与它怎么连接?并画出来电压表呢?画出用滑动变阻器来控制定值电阻的电压和电流,滑动变阻器与它怎么连接?同样画出来.把电路图补充完整.
生:思考,回答,画图.
(设计意图:培养学生设计电路图的能力)
师:第一步是什么?开关处于什么状态?滑动变阻器的滑片位于什么位置?第二步应该测量了,具体怎么写呢?应该至少测几次?
生:思考,回答,画图.
(设计意图:培养学生设计实验步骤的能力)
师:我们测量的物理量和计算的物理量要填在表格中,那么表格要设计哪些项目呢?要注意什么?
生:思考,回答,画表格.
(设计意图:培养学生设计表格的能力)
师:巡视指导,提醒学生注意开关、滑动变阻器及电表量程的选择等.
生:连接电路,测量,记录数据.
(设计意图:培养学生基本实验技能)
师:计算出三次的电阻值.它们相差大吗?电阻与电压、电流有关吗?你所测量的电阻值是多少?
生:计算、比较、思考.
(设计意图:引导学生认识电阻的物理意义)
传统的教学策略是以教师讲授和演示为主,结合大量的题目进行训练,这种教学策略严重违背物理教学规律,学生的能力得不到发展,必然让学生失去学习物理的兴趣,这与《标准》的理念背道而驰.本教学片段采用的策略是紧紧地抓住“实验原理”这一灵魂,从实验原理出发培养学生选择器材、设计电路图、设计实验步骤、设计实验表格和实验步骤的能力,通过分组实验培养学生基本的实验技能,通过实验让学生认识物理概念的意义,充分体现了“以学生终生发展为本,以提高全体学生科学素养为目标,为每个学生的学习和发展提供机会,关注学生的个体差异,使每个学生学习科学的潜能都得到发展” 的课程理念.