發(fā)布時間:2022-08-01 03:06:00
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的氣墊導(dǎo)軌實驗報告樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
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關(guān)鍵詞:建構(gòu)主義;拋錨式教學(xué);小組合作學(xué)習(xí);實驗;復(fù)習(xí)課
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1003-6148(2015)6-0028-5
1 問題的提出
建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)過程不是學(xué)習(xí)者被動地接受知識,而是積極地建構(gòu)知識的過程。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)活動強(qiáng)調(diào)以學(xué)習(xí)者為主體,激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣與動機(jī),促使他們進(jìn)行“真實地”學(xué)習(xí)。
拋錨式教學(xué)是建立在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上的一種重要的情景式教學(xué)模式,教育者在教學(xué)時為學(xué)生創(chuàng)設(shè)富有真實性的學(xué)習(xí)情境,使教學(xué)建立在生動的真實情景或真實問題的基礎(chǔ)上,通過學(xué)生間的自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí),使學(xué)生親身體驗從識別學(xué)習(xí)目標(biāo)、提出學(xué)習(xí)目標(biāo)到實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)的教學(xué)過程。教學(xué)中學(xué)生面臨的真實事件或問題就作為“錨”,而建立和確定這些事件或問題就可形象地比喻為“拋錨”,一旦事件或問題確定了,整個學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)進(jìn)程就像輪船被錨固定一樣而被確定。
當(dāng)前有關(guān)拋錨式教學(xué)理論研究的文章比較多,也很具體,但有關(guān)拋錨式教學(xué)用于物理學(xué)科教學(xué)實踐的研究較少。本文即以“驗證機(jī)械能守恒定律”專題復(fù)習(xí)課教學(xué)為例,討論拋錨式教學(xué)在實驗專題復(fù)習(xí)課中的教學(xué)實踐。
2 拋錨式教學(xué)在實驗專題復(fù)習(xí)課中的教學(xué)實踐
2.1 實驗專題復(fù)習(xí)課的特點
學(xué)生在實驗專題復(fù)習(xí)課之前具有一定的知識背景,這為學(xué)生自主整合知識奠定了基礎(chǔ)。但是,學(xué)生對知識的簡單重復(fù)缺少興趣,學(xué)習(xí)的積極性不高。因此,教師必須在實驗專題復(fù)習(xí)課的設(shè)計上多動腦筋,多花心思。
在教學(xué)中要立足教材,從最基本的實驗原理、實驗方法入手,引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗原理和方法、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和誤差分析等。同時,在實驗復(fù)習(xí)中要改變紙上談兵的現(xiàn)狀,要讓學(xué)生真正走進(jìn)實驗室,要真做實驗。教師通過創(chuàng)設(shè)真實的問題情境,了解學(xué)生學(xué)習(xí)的實際困難。注重學(xué)生自已的體驗和對問題的總結(jié),讓學(xué)生自已去構(gòu)建知識體系,這樣得出的結(jié)論印象才更為深刻。
2.2 拋錨式教學(xué)的優(yōu)點
拋錨式教學(xué)就是在真實的情境中,根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平和教學(xué)內(nèi)容,通過自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、小組合作學(xué)習(xí)的方式來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情以及分析問題、解決問題的能力。
在高中物理實驗專題復(fù)習(xí)課中運(yùn)用拋錨式教學(xué),其優(yōu)勢有:
1)學(xué)生有大量的理論知識作為背景,教師通過在學(xué)生最近發(fā)展區(qū)創(chuàng)設(shè)問題情境(依托教材,但又不拘泥于教材),有助于學(xué)生重新審視實驗原理和方法,從本質(zhì)上真正理解和把握實驗原理和方法,為學(xué)生自主整合知識奠定了基礎(chǔ);
2)學(xué)生走進(jìn)實驗室進(jìn)行具體的操作和探究,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性,有助于學(xué)生動手動腦能力的培養(yǎng);
3)拋錨式教學(xué)所倡導(dǎo)的自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí),不僅有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究性學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊精神,還有助于提高學(xué)生的創(chuàng)新意識與創(chuàng)新能力。
2.3 基于拋錨式教學(xué)模式的實驗專題復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計
2.3.1 教學(xué)內(nèi)容分析
本專題是學(xué)生在掌握“必修2”實驗“驗證機(jī)械能守恒定律”的基本原理和方法的基礎(chǔ)上,通過對實驗原理的優(yōu)化、對測量方法的改進(jìn)和實驗數(shù)據(jù)的分析處理的比較,使學(xué)生對機(jī)械能守恒定律及條件有更深刻的認(rèn)識。本節(jié)課的重點是實驗思路(方案)的設(shè)計,即瞬時速度的測定及實驗數(shù)據(jù)的采集與處理。在學(xué)生進(jìn)行實驗探究前,教師可用問題討論的方式為學(xué)生搭建“腳手架”,解決實驗操作中應(yīng)該注意的一些問題。教學(xué)中要突出學(xué)生的主體地位,放手讓學(xué)生進(jìn)行實驗,讓學(xué)生感受探究的過程。
2.3.2 教學(xué)目標(biāo)定位
1)理解實驗原理和方法,明確實驗中需要直接測量的物理量;
2)了解常用測量儀器的構(gòu)造、測量原理和使用方法,并能正確測量有關(guān)物理量;
3)能正確進(jìn)行實驗操作,并能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論;
4)能定性分析實驗產(chǎn)生誤差的原因,并提出減小實驗誤差的方法。
2.3.3 教學(xué)實施過程
⒈課前準(zhǔn)備
1)開放力學(xué)實驗室;
2)準(zhǔn)備好完成力學(xué)實驗的基本實驗器材(多套):打點計時器、電源、紙帶、復(fù)寫紙、重物、刻度尺、天平、氣墊導(dǎo)軌、光電門與計時器、滑塊、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、導(dǎo)線若干、小球、牛頓管、數(shù)碼相機(jī)等。
⒉教學(xué)過程
師:同學(xué)們,今天我們來共同復(fù)習(xí)“驗證機(jī)械能守恒定律”。
師(問題1):請同學(xué)們回憶:
1)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及表達(dá)式;
2)機(jī)械能守恒定律成立的條件。
生1:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。這叫做機(jī)械能守恒定律。
即:
Ek1+ Ep1= Ek2+ Ep2
或Ek=-Ep。
生2:只有重力或彈簧彈力做功。(如除重力、彈力外,還受其他力,其他力不做功或者做功的代數(shù)和為零。)
師:從機(jī)械能守恒定律的兩種表達(dá)式看,第二種方式可省略零勢能面的選取,減少測量的總量,更加簡捷。要驗證機(jī)械能守恒,就要看物體(系統(tǒng))重力勢能的減少量和相應(yīng)過程物體(系統(tǒng))動能的增加量是否相等。若兩者相等,說明機(jī)械能守恒,從而驗證機(jī)械能守恒定律。這就是實驗的基本原理。
師(問題2):根據(jù)實驗原理,請同學(xué)們思考,實驗時需要測量哪些物理量?
生3:測量物體的質(zhì)量(m)、物體在豎直方向下落的高度(h)、物體初、末瞬時速度的大?。╲1、v2)。
師(問題3):生3回答得很準(zhǔn)確。那么,請同學(xué)們思考測量這些物理量需要用到哪些實驗器材?
生4:質(zhì)量(m)――天平;
高度(h)――刻度尺;
速度的大?。╲)――打點計時器與紙帶、光電門與計時器。
師:生4回答的很具體,為我們進(jìn)行實驗設(shè)計指明了方向。要驗證機(jī)械能守恒定律,首先要設(shè)計出滿足機(jī)械能守恒定律條件的運(yùn)動過程,其次要利用中學(xué)階段使用過的實驗器材,并且要考慮操作簡易方便等因素。
師(問題4):請同學(xué)們回憶,我們在高一學(xué)習(xí)時是如何驗證機(jī)械能守恒定律的?
生5:利用打點計時器記錄重物自由下落過程來驗證機(jī)械能守恒定律。
如圖1所示,安裝實驗裝置,將紙帶的一端用夾子固定在重物上,另一端穿過打點計時器的限位孔,用手提著紙帶使重物靜止靠近打點計時器的地方,先接通電源后釋放紙帶,讓重物帶著紙帶自由下落。
探究方案二:用帶定滑輪的長木板、小車和打點計時器驗證機(jī)械能守恒定律
如圖3所示,連接實驗裝置,用天平測出小車及重物的質(zhì)量分別為M,m,將帶滑輪的長木板水平放置,將小車放在長木板上并靠近打點計時器,穿上紙帶,讓打點計時器工作,再平衡摩擦力。然后掛上重物B,使細(xì)繩與長木板平行,接通電源,釋放小車,取點跡清晰的紙帶進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,vA、vB為點跡清晰的紙帶上A、B兩點的瞬時速度,Δh為A、B兩點間的距離。則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是:
探究方案四:用電磁繼電器和光電門驗證系統(tǒng)機(jī)械能守恒定律
如圖5所示,連接實驗裝置,電磁繼電器(小鐵球)、光電門和紙杯在同一豎直線上。斷開開關(guān),由靜止釋放小鐵球,用光電計時器記錄小鐵球在兩個光電門間的運(yùn)動時間t1、t2,并用刻度尺(圖上未畫出)測量出兩個光電門之間的高度h,用天平測出小鐵球的質(zhì)量m,游標(biāo)卡尺測出小鐵球直徑D;已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹樘骄糠桨肝澹河脦Фɑ喌墓饣泵?、小車和光電門驗證機(jī)械能守恒定律
如圖6所示,連接實驗裝置,水平桌面上固定一傾斜的光滑斜面;斜面上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的砝碼相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t。用d表示A點到斜面低端C點的距離,h表示A與C的高度差,b表示遮光片的寬度,s表示A、B兩點的距離,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度。用g表示重力加速度。則系統(tǒng)機(jī)械能守恒成立的表達(dá)式是:
其中,方案二中利用驗證牛頓第二定律的實驗裝置來驗證機(jī)械能守恒定律,雖然平衡了摩擦力,但因摩擦及空氣阻力造成的影響仍較顯著,實驗誤差較大。因此,可將方案二中帶定滑輪的長木板換成氣墊導(dǎo)軌來減小摩擦的影響。
方案三、四、五利用光電門、計時器測速度(物體通過光電門的平均速度看作物體通過該點時的瞬時速度,即v),其中,方案三利用氣墊導(dǎo)軌做驗證機(jī)械能守恒定律,可以大大減小滑塊運(yùn)動時阻力的影響,具有可操作性。方案四與方案一對比可知,方案四中沒有紙帶與打點計時器之間的摩擦,用光電計時器也比打點計時器更有利于提高精確度。方案五中光滑斜面實際上很難找到,可以將光滑的斜面換成傾斜的氣墊導(dǎo)軌。
師:各學(xué)習(xí)小組提供的實際方案很有創(chuàng)意,我很嫉妒?,F(xiàn)在我也給同學(xué)們提供一個方案,供同學(xué)們參考。既然實驗過程中要減小阻力的影響,可否利用牛頓管和頻閃照相進(jìn)行驗證,讓金屬片和羽毛在真空中自由下落?請同學(xué)們思考。
生:同學(xué)們鼓掌,積極思考,參與討論,課堂氣氛活躍。
師:引導(dǎo)各學(xué)習(xí)小組進(jìn)行實驗。
生:各學(xué)習(xí)小組利用探究方案進(jìn)行實驗,記錄并分析實驗數(shù)據(jù),得出結(jié)論。
教師引導(dǎo)學(xué)生綜合各學(xué)習(xí)小組的實驗數(shù)據(jù),得出實驗結(jié)論:如果忽略空氣阻力及測量誤差等次要因素的影響,即只有重力做功時,物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化,其機(jī)械能的總量不變,從而驗證了機(jī)械能守恒定律。
課后,各學(xué)習(xí)小組將實驗?zāi)康?、原理、器材、步驟、數(shù)據(jù)記錄和處理、實驗結(jié)論等進(jìn)行整理,形成實驗報告并在小組間進(jìn)行評估交流,彼此取長補(bǔ)短。
3 反思與總結(jié)
在教學(xué)實踐中筆者發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生都能積極地參與到小組合作學(xué)習(xí)與討論中,學(xué)習(xí)的積極性高,目標(biāo)達(dá)成的效果比較理想。但也有不足之處:
1)個別小組的學(xué)生會游離于所討論“錨”之外,有的組員不服從小組長的管理。課前教師需要加強(qiáng)各學(xué)習(xí)小組的建設(shè)力度;
2)由于受實驗條件的限制,有些實驗器材實驗室不能提供,需要教師動手自制實驗器材;
3)在教學(xué)中,拋“錨”是關(guān)鍵,“錨”拋得好,學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性就高,學(xué)習(xí)效果就好。這就要求教師要不斷學(xué)習(xí),加強(qiáng)理論修養(yǎng),提高駕馭課堂教學(xué)的能力。
總之,拋錨式教學(xué)在實驗專題復(fù)習(xí)課教學(xué)中的實踐還需不斷的探索完善,但它在發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實驗操作能力、合作探究能力、分析解決問題能力等方面的優(yōu)勢是不言而喻的。
同時,拋錨式教學(xué)的價值取向和教學(xué)特點與我國中學(xué)物理教學(xué)的新課程理念相一致。
因此,拋錨式教學(xué)在實驗專題復(fù)習(xí)課的運(yùn)用,對于突破傳統(tǒng)的教學(xué)思想,提高課堂教學(xué)的實效性,促進(jìn)物理課堂教學(xué)模式的變革,都具有積極的啟示和借鑒作用。
參考文獻(xiàn):
[1]陳 寧.對“拋錨式”教學(xué)模式的探討[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,22(1):81.
[2]郎和,郭愛華,宋世花.合作學(xué)習(xí)在“驗證機(jī)械能守恒定律”分組實驗中的運(yùn)用[J].中學(xué)物理,2010,28(17):16.
[3]汪明.物理課堂中“拋錨式”教學(xué)模式的實踐[J].物理教學(xué)探討,2008,26(21):8.
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理實驗;手機(jī)APP;教學(xué)環(huán)節(jié);教學(xué)效率
物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ),也是以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué).大學(xué)物理實驗在理工科各專業(yè)甚至部分文科中開設(shè),擔(dān)負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生物理實驗基本知識、基本方法和基本技能以至科學(xué)實驗基本素質(zhì)、能力的任務(wù)[1].大學(xué)物理實驗課程人數(shù)多,上課學(xué)生專業(yè)背景不同,其物理理論基礎(chǔ)及動手能力參差不齊.大學(xué)物理實驗課程中的每個學(xué)生需要完成多個實驗,每個實驗要經(jīng)過課前預(yù)習(xí)、現(xiàn)場實驗操作、實驗報告、考核等教學(xué)環(huán)節(jié).一般大學(xué)從事大學(xué)物理實驗的教師很少,因此,1位教師在1個學(xué)期內(nèi)需要從事數(shù)個班級的教學(xué)工作,同一教師每堂課上需要同時指導(dǎo)幾十個學(xué)生的數(shù)個實驗操作,課后則需要批閱大量的實驗報告.在實際教學(xué)中會碰到一些問題,比如如何提高預(yù)習(xí)效果,教師如何在幾十個學(xué)生同時實驗時及時發(fā)現(xiàn)及改正學(xué)生的操作錯誤,實驗結(jié)束時如何有效地同時檢查幾十個學(xué)生的實驗數(shù)據(jù),批閱大量報告時如何快速有效地判斷每個學(xué)生的數(shù)據(jù)處理是否正確.不斷發(fā)展的信息技術(shù)在實驗教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用,比如大學(xué)物理實驗的虛擬仿真實驗的應(yīng)用[2-3],以國家儀器公司LabVIEW圖形化編程語言為代表開發(fā)的虛擬儀器的應(yīng)用[4-5],基于Wifi的物理實驗實時評價系統(tǒng)[6],智能手機(jī)在實驗室宣傳、管理等方面的應(yīng)用[7-9]等.受學(xué)生在實驗過程中利用手機(jī)學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)課件的啟發(fā),考慮智能手機(jī)便攜性好且在大學(xué)生中已經(jīng)普及的優(yōu)勢,筆者提出采用手機(jī)APP系統(tǒng)解決上述由于學(xué)生多而教師少引起的一系列實際教學(xué)問題,本文詳述實現(xiàn)手機(jī)APP系統(tǒng)的具體的硬件、軟件結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)功能,并以“簡諧振動的研究”實驗為例描述其主要應(yīng)用.
1手機(jī)APP系統(tǒng)硬件、軟件結(jié)構(gòu)及功能結(jié)構(gòu)
以學(xué)生實驗時使用的智能手機(jī)移動設(shè)備為重點,手機(jī)APP系統(tǒng)的整個硬件的層次結(jié)構(gòu)如圖1所示.物理實驗教學(xué)中心包括手機(jī)、個人數(shù)字助理(PDA)、便攜式電腦(Laptop)等在內(nèi)的移動設(shè)備可通過分布在各個實驗室的無線接入點集線器接入中心交換機(jī),進(jìn)而訪問中心服務(wù)器.而中心各實驗室的計算機(jī)、工作站可接入中間集線器或直接接入中心交換機(jī)訪問服務(wù)器.在校內(nèi)教師和學(xué)生的移動或固定設(shè)備可通過校園網(wǎng)訪問中心服務(wù)器,在校外則通過Internet進(jìn)入校園網(wǎng)來訪問實驗中心服務(wù)器.手機(jī)APP系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示,前端主要軟件為學(xué)生做實驗時使用的手機(jī)APP客戶端,還有用于教師評估學(xué)生實驗情況和批閱報告的計算機(jī)PC客戶端應(yīng)用及在手機(jī)和PC上的基于瀏覽器的應(yīng)用.后端有數(shù)據(jù)庫、Web服務(wù)器、業(yè)務(wù)規(guī)則服務(wù)器及其他應(yīng)用服務(wù)器,為前端客戶程序提供結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)存取,網(wǎng)頁產(chǎn)生及瀏覽,業(yè)務(wù)規(guī)則檢查及其他應(yīng)用服務(wù).手機(jī)APP系統(tǒng)的主要功能如圖3所示.系統(tǒng)用戶角色有學(xué)生和教師2種類型,學(xué)生主要利用手機(jī)應(yīng)用在實驗時記錄實驗數(shù)據(jù).應(yīng)用系統(tǒng)將綜合實驗原理、實驗條件、實驗儀器的各種規(guī)則現(xiàn)場判斷學(xué)生數(shù)據(jù),如有錯誤將實時提醒學(xué)生并提供和數(shù)據(jù)錯誤相關(guān)的實驗指導(dǎo)意見,實驗數(shù)據(jù)及實驗過程中的錯誤情況將保存在后臺的數(shù)據(jù)庫中,學(xué)生做實驗報告時可以在手機(jī)或PC客戶端得到實驗原始數(shù)據(jù)表.其他功能還可以包括實驗預(yù)習(xí)、預(yù)習(xí)檢查測評及儀器操作指導(dǎo)等.教師利用手機(jī)APP系統(tǒng)可以了解實驗的總體情況,現(xiàn)場及時發(fā)現(xiàn)實驗出錯的學(xué)生.實驗數(shù)據(jù)的大部分核查工作將由手機(jī)系統(tǒng)在實驗過程中自動完成,解決了實驗結(jié)束時教師短時間內(nèi)同時檢查很多學(xué)生實驗數(shù)據(jù)甚至出現(xiàn)學(xué)生排隊的現(xiàn)象.實驗后,教師可以通過手機(jī)或PC客戶端訪問后臺數(shù)據(jù)庫獲得學(xué)生的實驗情況、實驗數(shù)據(jù)及系統(tǒng)自動處理好的實驗結(jié)果,用于評判學(xué)生實驗成績,批閱實驗報告.
2手機(jī)APP系統(tǒng)案例:簡諧振動的研究
簡諧振動的研究實驗[10]在氣墊導(dǎo)軌上研究諧振子模型的運(yùn)動學(xué)規(guī)律和動力學(xué)規(guī)律,實驗系統(tǒng)如圖4所示.運(yùn)動學(xué)規(guī)律的實驗內(nèi)容為規(guī)定振子系統(tǒng)初振幅x0一定的情況下,在1/4周期內(nèi)利用固定在滑塊上擋光片和2個光電門測量從平衡位置運(yùn)動到不同位移x的時間t,從而驗證運(yùn)動方程:x=x0sin(ωt),需要測量的數(shù)據(jù)見表1.實驗后處理數(shù)據(jù)過程為先對滑塊運(yùn)動到位移xi時間的多次測量tij求平均得到ti,然后計算sin(ωti),在1/4周期內(nèi)作x-sin(ωt)圖,用直線圖解法或線性回歸法求斜率,如線性相關(guān)系數(shù)接近1,斜率和設(shè)置的振幅x0相符合,則驗證了位移方程.在傳統(tǒng)實驗中,實驗前學(xué)生按照類似表1的格式在報告紙設(shè)計好數(shù)據(jù)記錄表格,實驗時測量數(shù)據(jù)并填入表中,實驗完成后教師檢查數(shù)據(jù).該實驗不少學(xué)生常犯2個錯誤:一是光電門1沒有調(diào)整到正確位置讓滑塊通過平衡位置時開始計時,出現(xiàn)計時錯誤;二是2個光電門由于碰撞等原因1個光電門工作不正常導(dǎo)致計時錯誤.不少學(xué)生在實驗中沒有及時發(fā)現(xiàn)并改正錯誤,教師則由于需要指導(dǎo)分布在不同實驗室做多個實驗的數(shù)十個學(xué)生,如學(xué)生不主動提問,往往也沒機(jī)會及時發(fā)現(xiàn)錯誤并給與指導(dǎo),實驗結(jié)束教師檢查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)錯誤時,很多數(shù)據(jù)需要重新測量,甚至需要重做實驗,浪費(fèi)了學(xué)生和教師的大量時間,經(jīng)常導(dǎo)致拖堂,影響教學(xué)進(jìn)度.手機(jī)APP系統(tǒng)可以解決上述問題,實驗時每個學(xué)生用學(xué)號和密碼登陸手機(jī)APP系統(tǒng),手機(jī)APP客戶端給出類似表1的數(shù)據(jù)表格,學(xué)生將測量的實驗數(shù)據(jù)直接填入到手機(jī)APP中.手機(jī)APP系統(tǒng)會實時將學(xué)生測量數(shù)據(jù)和理論或參考值比較,并進(jìn)行其他規(guī)則如有效數(shù)字等的檢查,如有錯誤將立即反饋給學(xué)生,提供給學(xué)生改正建議信息,還可以根據(jù)學(xué)生出錯情況進(jìn)一步提供微課形式的內(nèi)容指導(dǎo),學(xué)生如果還無法解決問題則請教師現(xiàn)場指導(dǎo),這樣就能保證及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗錯誤并給予個性化的指導(dǎo),提高了教學(xué)效率.大學(xué)物理實驗手機(jī)APP系統(tǒng)也能緩解實驗結(jié)束時教師短時間內(nèi)同時檢查很多學(xué)生數(shù)據(jù)并逐個指導(dǎo)學(xué)生的難題.由于手機(jī)APP能實時發(fā)現(xiàn)學(xué)生實驗時的大部分的錯誤,教師在實驗時也給予了個性化指導(dǎo),大大減輕了教師最后檢查數(shù)據(jù)的壓力.而且,和人工檢查數(shù)據(jù)相比,手機(jī)APP系統(tǒng)檢查實驗數(shù)據(jù)的能力更強(qiáng)、效率更高.以表1的學(xué)生實驗數(shù)據(jù)為例,不同學(xué)生的簡諧振子系統(tǒng)的m,k1,k2,x0,x1,…,x7等都可以不同,導(dǎo)致每個學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)t各不相同,人工短時間內(nèi)判斷各個同學(xué)實驗數(shù)據(jù)的錯誤存在困難,手機(jī)APP系統(tǒng)則很容易判斷每個學(xué)生的個性化數(shù)據(jù).如果對同一組學(xué)生的十幾套儀器個性化數(shù)據(jù),還可以避免學(xué)生互相抄襲數(shù)據(jù),更便于準(zhǔn)確評價學(xué)生的實驗表現(xiàn).手機(jī)APP系統(tǒng)也能幫助教師了解及評判學(xué)生的實驗情況,提高教師批閱學(xué)生實驗報告的效率.實驗時學(xué)生的錯誤數(shù)據(jù)、正確數(shù)據(jù)及其他相關(guān)實驗情況都將通過手機(jī)APP系統(tǒng)存入服務(wù)器的后臺數(shù)據(jù)庫.教師可以通過手機(jī)APP客戶端或計算機(jī)客戶端訪問這些數(shù)據(jù),了解判斷學(xué)生的實驗操作水平及總體實驗情況,一定程度上解決了由于學(xué)生數(shù)量多,教師難以現(xiàn)場評判學(xué)生實驗操作成績的困難.教師也可以查詢計算機(jī)自動處理的實驗數(shù)據(jù)來判斷學(xué)生實驗報告處理實驗數(shù)據(jù)的正確性,減輕了批閱報告時教師審核學(xué)生數(shù)據(jù)處理部分的工作量.在“簡諧振動的研究”實驗中,學(xué)生測量的m,k1,k2,x0,t1,…,t7的錯誤數(shù)據(jù)、改正情況、正確數(shù)據(jù)及實驗進(jìn)展時間等都將存入后臺數(shù)據(jù)庫;計算機(jī)自動計算多次測量的平均值t,計算sin(ωt),最小二乘法擬合直線x=x0sin(ωt),給出斜率、截距、相關(guān)系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差等擬合結(jié)果.教師通過客戶端查看存入后臺數(shù)據(jù)庫的實驗數(shù)據(jù)可以了解每個學(xué)生的實驗情況;通過比較實驗數(shù)據(jù)的計算機(jī)自動處理結(jié)果和學(xué)生實驗報告中的數(shù)據(jù)處理結(jié)果,可以快速判斷學(xué)生實驗處理數(shù)據(jù)是否存在錯誤,提高了批閱報告的效率和準(zhǔn)確性.手機(jī)APP系統(tǒng)的實現(xiàn)采用WeX5作為開發(fā)工具,WeX5開發(fā)的手機(jī)應(yīng)用移植性好,也可以調(diào)用本地的硬件資源,用戶體驗優(yōu)良.圖5為手機(jī)APP系統(tǒng)學(xué)生實驗時的登錄界面.圖6為“簡諧振動研究”實驗時,手機(jī)APP系統(tǒng)學(xué)生客戶端的記錄實驗數(shù)據(jù)界面。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞: 中學(xué)物理教學(xué) 實驗教學(xué) 實驗技能
一、物理實驗在教學(xué)中的作用
在物理教學(xué)中,實驗可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使他們更加熱愛物理學(xué)習(xí),還可以培養(yǎng)學(xué)生自身的觀察能力和學(xué)習(xí)能力,在學(xué)習(xí)知識的過程中,培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
(一)提供材料,促進(jìn)學(xué)習(xí)。
在物理學(xué)習(xí)過程中,要想獲得物理概念,掌握物理原理,首先應(yīng)該掌握一定的感性認(rèn)識,一般情況下,我們在生活中會接觸許多感性認(rèn)識,從生活的點點滴滴中發(fā)現(xiàn)物理原理。學(xué)生在學(xué)習(xí)知識時,假使教師一味地進(jìn)行講解,沒有進(jìn)行演示和實驗,那么學(xué)生會很難掌握所學(xué)內(nèi)容及概念,教師通過實驗可以使學(xué)生獲得更加清晰的理論知識與實踐經(jīng)驗。例如,學(xué)到大氣壓強(qiáng)時,可以通過實驗感受大氣壓強(qiáng)的存在,使學(xué)生生動形象地掌握知識。通過物理實驗,學(xué)生可以具備豐富的感性認(rèn)識,有效幫助學(xué)生理解理論概念,找出實驗中的結(jié)論,真正掌握所學(xué)物理內(nèi)容。
(二)培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)欲望。
在物理教學(xué)中,教師可以通過實驗演示需要講解的內(nèi)容,把理論與實際相結(jié)合,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,幫助學(xué)生主動學(xué)習(xí),引導(dǎo)他們對自然科學(xué)產(chǎn)生興趣。在學(xué)習(xí)物理知識的過程中,興趣是很重要的一個方面,只有產(chǎn)生興趣才可以使學(xué)生更加認(rèn)真地研究,物理實驗是比較生動的,中學(xué)生有很強(qiáng)的好奇心,通過實驗可以開發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛能,使他們對于物理更加重視。受好奇心的驅(qū)使,學(xué)生學(xué)習(xí)會更加積極主動,從而更深刻地了解所學(xué)知識。例如,在研究自由落體的過程之前,許多學(xué)生,甚至教師都以為鐵球和羽毛同時從空中落下時,肯定是鐵球先落地。但是通過實驗我們可以了解,二者是同時落地的,這樣的實驗結(jié)果對于學(xué)生的吸引力是巨大的,學(xué)生在掌握新知識的同時,對這門課程產(chǎn)生濃厚興趣,增強(qiáng)學(xué)好物理的信心。
(三)培養(yǎng)素質(zhì),發(fā)展創(chuàng)新能力。
在教學(xué)中,可以通過物理實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及自主解決問題的能力,通過自主處理問題,可以幫助學(xué)生學(xué)會自主分析和思維。通過物理實驗教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生掌握良好的實驗方法,掌握自己動手的能力。只有搞好實驗教學(xué)才可以使學(xué)生學(xué)會創(chuàng)造,才有利于學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)研究工作者應(yīng)該具有的素質(zhì)和態(tài)度。
二、物理教師要切實重視實驗,提高課堂教學(xué)質(zhì)量
物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點,能在學(xué)生形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景,使學(xué)生感受深刻。心理學(xué)研究表明:人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍?!鞍俾劜蝗缫灰?,百看不如一做”說的就是這個道理。經(jīng)驗告訴我們:一個成績優(yōu)秀的物理尖子對物理現(xiàn)象和物理過程具有很強(qiáng)的“悟性”,這種“悟性”源于對日常生活豐富的感性認(rèn)識。對物理學(xué)習(xí)有障礙的人,其最大的障礙不在于智力因素,而在于缺少對日常生活的用心觀察,頭腦中缺乏感性經(jīng)驗,而這些感性經(jīng)驗恰恰是物理思維的基礎(chǔ)。因此,物理教師的首要任務(wù)就是:盡一切可能,在課堂上為學(xué)生展現(xiàn)出豐富多彩的物理現(xiàn)象和活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標(biāo)準(zhǔn)開展規(guī)定的演示實驗,甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習(xí)題也可以將它搬上“講臺”,進(jìn)行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學(xué)生看”,還可以是“教師導(dǎo),學(xué)生演”,即邊學(xué)邊實驗。
三、物理教師要重視學(xué)生實驗技能培養(yǎng)的方法
(一)培養(yǎng)學(xué)生使用基本儀器的技能。
掌握基本儀器的使用,是做好物理實驗的基礎(chǔ)?;緝x器主要有:刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、秒表、天平、溫度計、測力計、壓強(qiáng)計、打點計時器、安培表、伏特表、滑動變阻器、電阻箱、萬用表歐姆擋等。物理大綱要求“學(xué)會正確使用儀器進(jìn)行觀察、測量和讀數(shù)”。要讓學(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,達(dá)到熟練、正確地讀數(shù),在介紹這些基本儀器使用方法時,應(yīng)抓住各種基本測量儀器的共性加以指導(dǎo)。
(二)培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實驗必須掌握的技能。
1.培養(yǎng)學(xué)生掌握實驗的一般原理、進(jìn)行實驗設(shè)計和操作的技能。首先要求學(xué)生明確各個實驗的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實驗的原理、要求對實驗進(jìn)行設(shè)計,包括用什么物理定律、公式,電學(xué)實驗用什么電路圖,等等。還要搞清哪些是已知量、被測量,然后選擇所需的儀器和實驗條件,進(jìn)而設(shè)計好實驗步驟,畫好記錄表格等。其次,培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器,正確連接電路的技能。正確的實驗,首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。如力學(xué)實驗中的支架滑輪的安裝、牽引線的走向、斜面的架設(shè)等,有時要對一些儀器做機(jī)械調(diào)整或電氣調(diào)整,電氣調(diào)整如:使用氣墊導(dǎo)軌前必須先調(diào)水平位置;在電學(xué)實驗中,依照電路圖連接線路,連線時,應(yīng)將電路分為主回路和支路,從電源一端開始沿主回路按順序進(jìn)行,其次為支路;主回路中必須有開關(guān)(先斷開);導(dǎo)線最好選用幾種顏色,主、支回路分別用一種顏色。往接線柱上接導(dǎo)線時,應(yīng)按順時針方向?qū)?dǎo)線纏上。電路連接后,必須復(fù)查,確認(rèn)正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng),從開始學(xué)習(xí)物理就應(yīng)先有示范,讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí),然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項,最后由學(xué)生獨立安裝、調(diào)整。
2.培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實驗數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運(yùn)算和分析,以得出正確結(jié)論的能力。這是實驗?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,要求學(xué)生集中精力,按實驗步驟有條不紊地操作和讀取測量數(shù)據(jù),有的實驗則要求測量或操作時動作迅速,要把握時機(jī),如:溫度測量、電學(xué)測量。要按實驗先后順序?qū)⑿枰獪y定的各量測出,并記錄下來。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意:①讀數(shù)要及時,并立即記錄;②要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;③數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實驗前列出表格,表格設(shè)計要求:能記錄直接測出的各物理量,能記錄各次測出的量,能填寫計算出來的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
3.要使學(xué)生了解誤差概念,并學(xué)會初步的誤差計算和分析。實驗后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差的原因,說明實驗的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實驗原理、裝置不完善引起的,如:螺旋測微器零點不準(zhǔn);風(fēng)的吹動使天平產(chǎn)生誤差;電表指針不對準(zhǔn)零刻度,等等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器,或是改進(jìn)實驗方法。改進(jìn)實驗的方法,可改變儀器的位置或儀器的布置,撤換某件儀器,改變所選取的某個參數(shù),改變實驗方法,更換實驗操作人員,等等。例如將物體放在天平左、右盤上,分別稱衡,可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引入的誤差。又如精密測量同一單擺在不同擺角的周期值,可以發(fā)現(xiàn)周期與擺角有關(guān)。偶然誤差是在實驗條件不變的情況下,對某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測量時,由于各種偶然因素產(chǎn)生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復(fù)測量取算術(shù)平均值,以其平均值為最終結(jié)果。測量次數(shù)取多少,要根據(jù)偶然誤差對被測量影響的大小確定。如:測量值的有效數(shù)值較小時或測量值變動較大時等,應(yīng)當(dāng)多測量幾次。
4.會寫一般的實驗報告。學(xué)生在實驗結(jié)束后,應(yīng)根據(jù)原始記錄和實驗時的體會,寫出實驗報告。實驗報告內(nèi)容主要有:實驗名稱、目的、器材、原理、方法和步驟、實驗數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)計算和處理、實驗結(jié)論及誤差分析等。這是一個很重要的技能,對實驗報告的寫法、格式要嚴(yán)格要求,書寫時,要求層次清楚,語言流暢,文字精練、正確,圖文并茂。要總結(jié)出實驗成功的經(jīng)驗或?qū)嶒炇〉脑?,讓學(xué)生將來進(jìn)行科學(xué)實驗時能寫出自己的實踐成果,并讓別人看懂。在批改實驗報告時要注意碰撞出學(xué)生思維的火花,如對某個問題的獨特看法,對某項操作的有益建議,對實驗的改進(jìn)意見,等等,給予鼓勵,并及時與之討論,讓師生都有所收獲。這樣做,既延伸實驗課的教學(xué),使之與理論課的教學(xué)有更深層次的交匯與滲透,又是提高學(xué)生動手技能的有效渠道。
5.養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。包括愛護(hù)儀器,遵守安全操作規(guī)則和尊重實驗事實的習(xí)慣等。如:做電學(xué)實驗結(jié)束時,應(yīng)將儀器調(diào)到安全狀態(tài)再切斷電源,然后拆除連接線,整理好儀器和導(dǎo)線。要經(jīng)常性地對學(xué)生進(jìn)行良好實驗習(xí)慣的教育,以免損壞儀器或引發(fā)生實驗事故等。
總之,要大面積提高物理教學(xué)質(zhì)量,全面提高學(xué)生素質(zhì),真正實現(xiàn)由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)變,就必須在物理教學(xué)中加大實驗教學(xué)的力度。
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關(guān)鍵詞:物理教學(xué)法實驗課程改革;課程銜接;方式與內(nèi)容
中圖分類號:G420 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1002-0845(2012)04-0057-02
一、困境:理論上重視不夠
物理教學(xué)法實驗課對于培養(yǎng)師范生的實驗技能具有十分重要的作用。然而,許多高師院校經(jīng)常將教學(xué)法實驗課置于教學(xué)法(或教學(xué)論)課程之內(nèi),加之教學(xué)法實驗課不像普通物理實驗?zāi)菢佑小吧疃取?,因而沒有受到應(yīng)有的重視,經(jīng)常被忽視甚至被邊緣化。筆者通過中國知網(wǎng)對1990到2010年的研究成果進(jìn)行了檢索,結(jié)果顯示,以“物理教學(xué)法實驗”為主題,僅檢索列20條文獻(xiàn),以“物理教法實驗”為主題檢索到7條文獻(xiàn),以“物理教學(xué)論實驗”為主題檢索到1條文獻(xiàn),以”中學(xué)物理教學(xué)法實驗”為主題檢索到14條文獻(xiàn),以“物理教材教法實驗”為主題檢索到1條文獻(xiàn)。而且,發(fā)表的期刊層次都不是很高。對于這樣一個重要的傳統(tǒng)課程,研究成果少得令人瞠目結(jié)舌!
義務(wù)教育階段以及高中階段的《課程標(biāo)準(zhǔn)》都對學(xué)生的實驗?zāi)芰σ约芭囵B(yǎng)目標(biāo)提出了明確的要求。然而,我們的師范生畢業(yè)后能否順利完成課程標(biāo)準(zhǔn)中提出的育人目標(biāo)還是個未知數(shù)。筆者雖沒有針對上述問題開展過系統(tǒng)的調(diào)查,但從目前教學(xué)法實驗課程的地位和研究情況來看,準(zhǔn)教師們是很難順利達(dá)到新課改的要求的。如果我們不對此進(jìn)行改革,教學(xué)法實驗課程可能連生存的空間都沒有了。
二、加強(qiáng)銜接:方式與內(nèi)容
1實驗理念的銜接
實驗理念是“向?qū)А?。高師物理教學(xué)法實驗的理念應(yīng)與中學(xué)階段的物理實驗?zāi)繕?biāo)相一致。隨著時代的發(fā)展,中學(xué)物理實驗教學(xué)的目標(biāo)和理念都已經(jīng)發(fā)生了改變。早在1950年,教育部在《物理精簡綱要》中就提出要“重視物理實驗教學(xué),把實驗安插在講授中間,便于學(xué)習(xí)和理解”[1]。1956年頒布的《中學(xué)物理教學(xué)大綱》中又明確規(guī)定,“實驗不僅是學(xué)生掌握物理知識的重要方式,而且是使學(xué)生掌握量具儀器和工具的使用方法的實際手段”[1]。如今,新課程改革對中學(xué)物理實驗提出了新要求,如在高中物理實驗專題的開設(shè)目的中提到,“使學(xué)生較為深入地學(xué)習(xí)與物理實驗有關(guān)的理論、方法和技能;進(jìn)一步提高學(xué)生的實驗素養(yǎng),激發(fā)學(xué)生實驗探究的興趣;增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識;培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度;使學(xué)生養(yǎng)成交流與合作的良好習(xí)慣;提高學(xué)生的實踐能力”[2]。時代的變遷為中學(xué)物理實驗注入了新的內(nèi)涵,根據(jù)傳統(tǒng)的中學(xué)物理實驗?zāi)繕?biāo)來規(guī)范現(xiàn)時的教學(xué)法實驗將是毫無意義的,更無法適應(yīng)中學(xué)物理教學(xué)法實驗課程的實際需要。為此,物理教學(xué)法實驗必須加強(qiáng)與中學(xué)的銜接,讓師范生明確物理教學(xué)法實驗課程的目標(biāo),提高學(xué)生的實驗素養(yǎng)和實驗?zāi)芰Α?/p>
我們在開展物理教學(xué)法實驗的過程中,應(yīng)緊密圍繞中學(xué)物理實驗新課程的目標(biāo)和理念,提高指導(dǎo)教師和學(xué)生對物理教學(xué)法實驗的理論認(rèn)識,為課程定位奠定基礎(chǔ)。
2實驗內(nèi)容的銜接
實驗內(nèi)容是“抓手”。任何改革都要針對具體的內(nèi)容,否則便會顯得很空洞。物理教學(xué)法實驗在題目和內(nèi)容的選擇上應(yīng)與中學(xué)實驗課程有一致的部分,也要有不同之處。只有加強(qiáng)實驗課程的聯(lián)系,才能有效促進(jìn)實驗內(nèi)容的銜接。
根據(jù)中學(xué)物理實驗課程的設(shè)置情況,我們及時對實驗內(nèi)容做出了調(diào)整。首先,刪除了陳舊的以及在普通物理實驗中做過的實驗,包括電影機(jī)的放映技術(shù)、氣墊導(dǎo)軌、基本測量等。其次,適當(dāng)增加了與新課程實驗密切相關(guān)的內(nèi)容,包括光敏電阻、熱敏電阻、邏輯電路、光電效應(yīng)、萬用表使用、傳感器使用等。同時,還部分修改了實驗內(nèi)容,例如由于萘有一定的毒性,我們將晶體的熔解和凝固實驗改成海波和焊錫的熔解與凝固;改變了牛頓第三定律在傳統(tǒng)上使用彈簧測力計的做法,用力傳感器來完成實驗,使學(xué)生進(jìn)一步熟悉了中學(xué)課程中涉及到的傳感器內(nèi)容。
通過改革課程內(nèi)容,大大加強(qiáng)了物理教學(xué)法實驗與中學(xué)物理實驗的聯(lián)系,很多學(xué)生都感覺到教學(xué)法實驗對中學(xué)物理教學(xué)具有直接的指導(dǎo)作用。
3教學(xué)方式的銜接
教學(xué)方式是“途徑”。傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式指教師講解原理、擬訂方案、演示操作,學(xué)生進(jìn)行實驗操作、數(shù)據(jù)收集、填寫表格,完成實驗報告[3]。但它的教條化、統(tǒng)一化和靜態(tài)化卻扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新精神[3]。很難想象一個只會模仿實驗的師范生將來能在工作崗位上成為優(yōu)秀的教師。為此,應(yīng)改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式,讓學(xué)生在過程中獲得知識和能力。
首先,應(yīng)改變傳統(tǒng)的教師講解、演示的方式。教師在課前只對學(xué)生進(jìn)行簡單的介紹,讓學(xué)生通過自學(xué)和研討完成實驗操作。在此過程中,學(xué)生之間相互探討,遇到典型問題在小組內(nèi)共同解決,這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作實驗的習(xí)慣。
其次,改變傳統(tǒng)的”教師講、學(xué)生聽,教師示范、學(xué)生模仿“的教學(xué)方式。讓學(xué)生體驗教師角色,進(jìn)行實驗的演示和講解。上述體驗應(yīng)確保每個學(xué)生每學(xué)期至少輪一次,如果第一輪不合格還要進(jìn)行第二輪,直到達(dá)到要求為止,其他學(xué)生和教師在此過程中擔(dān)當(dāng)“學(xué)生”和“評委”,協(xié)助體驗教師角色的學(xué)生完成任務(wù)。
再次,增加實驗探究的內(nèi)容。實驗探究是中學(xué)新課程改革的重要內(nèi)容,師范生的實驗探究能力是將來指導(dǎo)中學(xué)生進(jìn)行實驗探究的基礎(chǔ),只有在職前培訓(xùn)過程中得到了良好的訓(xùn)練,才能順利適應(yīng)中學(xué)階段對實驗探究教學(xué)的要求。為此,在物理教學(xué)法實驗中,除了常規(guī)的物理實驗探究內(nèi)容之外,我們還增加了兩周在探究實驗室利用傳感器開展的實驗探究教學(xué)活動。
4學(xué)生制作能力的銜接
自制教具是“作品”。自制教具有著解決實驗經(jīng)費(fèi)不足、補(bǔ)充部分物理儀器缺乏以及加深對物理概念和規(guī)律的理解等功能。它同時也是培養(yǎng)學(xué)生的實驗積極性和主動性、使學(xué)生掌握科學(xué)方法的重要過程和手段?!白灾平叹叩哪康牟⒉恢皇菫榱耸″X,還可以培養(yǎng)教師和學(xué)生動手和動腦的能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)造精神”[4]。另外,自制教具也是中學(xué)物理教師必須具備的一項重要的基本技能,是中學(xué)物理教師的基本功之一。
我們在課程改革過程中十分重視教具制作能力的培養(yǎng),鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的興趣進(jìn)行教具的制作。
首先,強(qiáng)調(diào)自制教具是考核的一部分,在每學(xué)期的課程中有兩周是自制教具時間,在學(xué)期末每個學(xué)生都要上交“作品”,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行打分。
其次,結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容開展集中自制教具活動。學(xué)生自制的教具最后都要貼上姓名和學(xué)號,作為他們自己的“作品”,這樣做讓學(xué)生很有成就感,有的作品已經(jīng)成為后續(xù)各屆學(xué)生參考的“樣板”。
5評價標(biāo)準(zhǔn)的銜接
評價標(biāo)準(zhǔn)是“準(zhǔn)繩”。除了要制定學(xué)生平時表現(xiàn)評價標(biāo)準(zhǔn)外,還應(yīng)制定相應(yīng)的“技術(shù)”標(biāo)準(zhǔn)。如自制教具的評價參考標(biāo)準(zhǔn)(見表1)[5]、講解演示實驗評價參考標(biāo)準(zhǔn)(見表2)等,為學(xué)生判定自己的成績、改進(jìn)自己的不足提供了依據(jù)。
6實驗?zāi)芰Φ你暯?/p>
實驗?zāi)芰κ恰昂诵摹?。良好的實驗?zāi)芰κ菢?gòu)成科學(xué)素養(yǎng)的基本要素。物理實驗?zāi)芰κ侵疙樌_展物理實驗所應(yīng)具備的個性心理特征,是學(xué)生各種基本能力在實驗活動中的綜合體現(xiàn)[6]。實驗?zāi)芰Π▽嶒炗^察能力、實驗操作能力、實驗分析能力、實驗探究能力等。提高學(xué)生的實驗?zāi)芰κ墙虒W(xué)法實驗課程改革的核心,因而上述改革都應(yīng)圍繞能力培養(yǎng)展開。高師學(xué)生的實驗?zāi)芰w移到日后的工作過程中去,即使職前課程沒有涉及到相關(guān)實驗,學(xué)生也能較好地完成中學(xué)物理實驗教學(xué)任務(wù)。實驗?zāi)芰Φ奶岣呤俏锢斫虒W(xué)法實驗課程與中學(xué)物理實驗課程銜接的保障。
實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)除了上述手段外,還應(yīng)結(jié)合我國中學(xué)目前的現(xiàn)有情況,開展多種形式的實驗教學(xué),如微型物理實驗、非常規(guī)物理實驗[7]等。這些形式的實驗是對常規(guī)物理實驗的一種補(bǔ)充,對提高學(xué)生的實驗?zāi)芰哂蟹浅V匾淖饔谩?/p>
參考文獻(xiàn):
[1]魏日升,張憲魁新課程中學(xué)物理教材教法與實驗:第三版[M]北京:北京師范大學(xué)出版社,2006:73
[2]中華人民共和國教育部普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(實驗)[S]北京:人民教育出版社,2003:65
[3]王莉華高師物理教法實驗教學(xué)改革研究[J]中國成人教育,2009(5)
[4]沈新家自制教具在物理教學(xué)中的獨特地位及作用[J]中國現(xiàn)代教育裝備,2003(9)
[5]劉濟(jì)昌如何評定好的教具[J]人民教育,1991(8)