发布时间:2023-08-03 16:44:52
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的初中物理频率的概念样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
关键词:课堂教学;有效教学;科普教育课;能力导向
初中物理能力导向的课堂有效教学的实施,是落实初中物理新课程目标,有力推进课堂有效教学改革的重要途径.初中物理科普教育课长期以来得不到教师和学生的重视,但是科普教育课对于培养学生的科学素养至关重要,本文借鉴初中物理能力导向的课堂有效教学模式和策略[1](即实现“先学后教、问题教学、“知识树”教学、深度教学、简约教学”的课堂教学),通过对初中物理的科普课《广播与电视》的教学实践探索出以能力为中心、为主线、为基础的新型科普教育课堂教学模式,将学生能力的培养和提升真正落实到教学中的各个环节,同时不断完善在教学实践中出现的问题,从而来提高课堂教学效率,使我们的课堂教学变得更加有效、高效[2].
下面以“广播与电视”一节课为案例,来阐述如何利用能力导向进行教学设计,如何注重在教学环节上对学生能力的培养与提升,从而构建高效的课堂.[3]
1教学设计思路
《广播与电视》是义务教育物理课程九年级第十五章第二节的内容,本章节通过介绍通信技术的基本知识,开拓学生的视野,扩大知识面,激发学生学习物理兴趣.本章属于介绍性的科普常识,知识比较浅显,要求不高,注重科普知识的普及教育,让学生了解现代化通信技术的初步知识,这对他们将来学习物理知识和其他自然科学知识是非常有必要的,同时也是现代生活中必备的科学常识.[4]为此我们设计了以下教学目标:
知识目标
了解无线电广播与电视的大致工作过程,扩大学生视野,激发学习兴趣.
能力目标
通过学习广播与电视的工作流程,挖掘学生主动学习的潜力,培养学生总结概括的能力与应用知识解决实际问题的能力.
德育目标
通过学习广播与电视的工作流程,让学生体会到科技改变生活.
2教学过程
(1)复习提问,引入新课
[师]新年到来了,现在请班长用对讲机在教室外为我们带来新春的祝福
[班长]祝福同学们在新的一年里学业有成,万事如意.
[师]班长刚才是借助什么为我们传递祝福的呢?
[师]同学们回答得很好,是电磁波.电磁波在生活中广泛被利用,可以用来进行无线电通信,那么电磁波如何将信号传递出去呢?
[以情感祝福激起志趣,增强学生的学习的趣味性,让物理走进生活]
[师]请同学们思考一下,在古代科技没有这么发达,人们又是如何将信息传递出去的?
[生甲]古代战争时用烟来传递信息,比如长城上的烽火台.
[生乙]“飞鸽传信”利用信鸽来传递信息.
[生丙]现代的快递非常发达,邮差利用车辆、火车、飞机等交通工具将信件邮寄出去来传递信息.
[师]同学们大家有没发现这些传递信息的共同点都要借助搭载工具完成信息的传递.
(2)进行新课
[师]]下面请同学们交流、讨论古老传递信息方式,以邮差传信为例大家讨论以传递流程图的方式写到我们导学案上.
[建立思维导图将知识图示化,揭示概念间的层次与联系.能力是从提出问题、分析问题和解决问题中得到培养的,培养学生由具体模型延伸到另一模型的迁移能力,培养学生概括能力,为无线电的传递信息做好铺垫.]
学生在交流讨论中完成下面图1
[师]下面请小组同学学会描述它的整个过程.
[生](通过交流、讨论回答出)信件邮寄的整个流程,总结出传递信息要有载体.
[师]今天我们要介绍的无线电通信的载体就是电磁波.
[师]电磁波传播速度是C=3×108 m/s且能在真空中传播,所以传递信息又快又远,那我们的信号又是如何搭载在电磁波上进行传播的呢?今天我们就一起来学习.
①无线电广播信号的发射和接收
下面请同学预习课本,总结出电台是如何将无线电广播信号传递出去呢?
[引导学生自主学习,学会阅读教材思考问题,坚持以学论教、因学定教.]
[生]在台里播音员对着话筒讲话,将声音的信号变成音频信号,音频电信号只有转化成电信号才搭载在频率较高的电磁波上进行发射.
[师]对,那么被搭载的电磁波就要求穿透能力要强、频率要高,那么如何获取高频率的电磁波呢?
[生]要靠载波发生器产生高频振荡电流激起高频率的电磁波,这样的电磁波传播得远、抗干扰性强,我们要搭载的电磁波就通过载波发生器产生的.
[生]最后由发射天线发射电磁波,根据登高望远的原理,将发射天线安装在较高电视塔上进行发射.
[师]同学们总结的非常的好,刚才同学讲的是无线电广播的发射流程,下面请同学思考无线电广播接收流程又是怎样的呢?
[生]空中有很多无线电信号,我们要有选择接收,我们利用收音机上天线与调谐旋钮,选取我们要收听的某一频率的电磁波.
[生]选出电台广播的特定频率信号后,我们要将音频信号从高频率电磁波上卸载下来,把音频信息先进行功率放大再送到扬声器,最后扬声器把音频电信号转换成声音信号,我们就听到了特定频率的广播电台的节目.
[师]同学们讲得非常好,也就基本掌握了无线电广播的流程,下面请同学结合课本里的物理专业用语,将无线电广播的发射与接收流程填入下表中,并用语言描述它的整个过程.
学生轻松完成无线电广播的发射与接收流程图,填入下图3.
请同学上台用投影仪展示交流,如下图4:
[通过概念图,让本节知识在学生头脑中形成知识结构,让学生层层递进、轻松掌握.
[师]那么电视信号即包含音频信号也包含视频信号,那它将如何进行传递的呢?
②电视的发射和接收 [板书]
(播放电视信号的传递流程视频,学生看完讨论得出结论)
[生]电视信号也需要借助电磁波进行传递的,他传递的是“二条龙”信号,一条传递的是图像信号龙头是摄像机龙尾是显示屏,另一条是传递的声音信号龙头是话筒龙尾是扬声器.
[生]电视信号中的声音信号的发射与接收跟无线电广播的工作流程大致相同.
[生]电视信号中的图像信号需借助摄像机转换成电信号,然后像广播信号一样搭载在高频率的电磁波上在空中进行发射.
[生]最后接收时用电视机中的显像管将其还原成图像信号.
(3)小结
通过本节课的学习,我们初步了解了无线电广播与电视的工作流程,请同学们观察屏幕上的工作流程图,自己学会阐述本节课内容.
(4)布置作业
课外作业(科普知识的推广)
①请同学们思考一下电视对我们的生活有哪些影响?阅读课本,并说出你的看法.
②向你的爷爷、奶奶介绍无线电信号发射和接收的基本原理
[让物理走向生活,走向社会,将科学知识应用于日常生活和社会实践,并积极成为科普知识推广者,增强学生学习物理知识的兴趣]
3教学实践效果与反思
《广播与电视》是本县参加中学优秀青年教师教学大赛的课题.本人的这节课教学实践在教学大赛中获得一等奖,并荣获县优秀青年教师称号.本节课是一节科普教育课,着重要培养学生基本的科学素养,所以对本节课教学本人始终以培养学生信息收集能力、初步的分析能力、初步的信息交流能力和自学能力为导向组织教学,让不同知识层次的同学都能参与进来,成为一个科普知识的宣传员,有效地提高学生的信息交流、培养学生分析能力与自学能力,提高了每个学生学习科学知识的优越感与自豪感.同时本节课围绕开展概念图教学,让学生建立学习模型,使学生的知识结构化、系统化,最终上升为学生的学科能力,这样的一堂课使学生不仅增强了科学素养又培养了学习兴趣和能力.这节课结束前学生主动响起了掌声,这是对老师的肯定也是对自己所获取的知识能力的肯定,这种效果只有在初中物理能力导向的课堂才能呈现,这也是对我们开展课堂教学改革的又一次肯定,说明能力导向课堂是有效的、高效的.[2]
参考文献:
[1]余文森.n堂有效教学的理论与实践[M].北京:北京师范大学出版社,2011.
[2]郑明纪.初中物理能力导向课堂的有效教学 [D].福州.福建师范大学硕士论文, 2014.5
[3]郑明纪,叶德美,郑文生.有效的探究 高质的课堂――谈《机械效率》一节课的教学[J].《中学物理》初中版, 2010(11) .
[4]物理教师教学用书[M].北京:北京师范大学出版社,2010.
在物理基本概念、基本原理的实验课教学中,为了比较实验前精读和不组织精读两种方式的教学效果有何区别而进行实验,并对结果进行分析,为初中物理实验课有效教学提供一种参考模式.
二、教学内容
第一章声现象(概念较多).
三、检测内容
本章的基本概念的理解和记忆.
四、实验一我们怎样听到声音
2009年9月2日星期三上午第三节08(1)班上时,要求集体精读:“声音的产生条件是由于发声体在振动,声音的传播需要介质,一般情况下,固体比液体传声快,液体比气体传声快,真空不能传声.15℃的空气中的声速为340 m/s.”对比第四节08(4)班不要求精读.2009年9月3日的第四节08(1)上课时也是集体精读上节重要内容“我们听到的声音的过程是声音空气外耳道听小骨骨膜耳蜗听觉神经”.然后再上新课,对比同日第二节08(4)班不精读.
五、实验二噪声的危害和控制
2009年9月4日第二节08(1)班上时,先让大家精读;“声音的三个特性是音调,响度,音色,音调是声音的高低,响度是声音的强弱,频率越高音调越高,振幅越大响度越强,听者离发声体越近听到的声音响度越强,音色由发声体本身决定.”对比同日第三节课08(4)班不精读.2009年9月8日第五节08(1)班先精读:“噪声是物体做杂乱无章的无规则的振动而发出的声音,生活中影响人们正常工作、学习、休息的声音也叫噪声.噪声是可以控制的,控制它有三条途径:(1)在声源处减弱,(2)在传播过程中减弱,(3)在人耳处减弱.”对比同日上第六节时08(4)班不精读.2009年9月9日第三节08(1)班新课前精读:“声音有两方面应用:一声音可以传递信息,二声音可以传递能量.”对比同日第二节课08(4)班不精读.
六、结果分析
学完了本章的内容之后,为了检验对比实验的教学效果,我设计了相关的知识试卷调查,通过对08(1)和08(4)同时进行闭卷测试,试题见附件1.测试结果见表1.表1平行班对比实验成绩结果班别1人数(人)1对比试验1识记类1理解类及格1良好1优秀1及格1良好1优秀08(1)1651精读16511515015012313008(4)1651不精读158123135140122118表1数据表明:课前精读的08(1)班识记类优秀率为76%,08(4)班课前不精读识记类优秀率为53%,理解类测试08(1)班优秀率为46%,08(4)优秀率为27%.
七、讨论
我以所上的两个平行班为试验对象,课前精读的班级对于物理基本概念、基本原理的理解和记忆比课前不精读效果好得多.其原因在于,初中物理为启蒙课程一,物理实验现象非常有趣,初中学生自主学习能力不强,好奇心强,注意力不容易集中,没有教师引导学生精读课文,学生心中没有一个知识的导入过程,上课不利于集中精力,不利于知识点的识记和理解,通过对比实验我们认为在实验课前进行精读训练是初中物理实验课堂教学一套可行的、有效的教学模式.
八、附件1:测试题目
1.发声的物体在声音的传播需要,一般情况下声音在固体、液体、气体中传播时,传声最慢的是,最快的是.
2.在15 ℃的空气中声速为m/s,真空中声速为m/s.
3.乐音有个特性,它们是.
4.震耳欲聋是指声音的,女学生的说话声细而尖是指,闻其声便知其人是应用来辨别不同人的.
[关键词] 初中物理 问题情境 学生
在初中物理教学中,通过不断创设问题情境,激发学生的探求精神;通过创设成功的情境,使学生感受到获得成功的喜悦,调动学生学习的积极性。同时,创设问题情境可以把抽象的问题具体化,深奥的道理形象化,枯燥的知识趣味化,从而激发学生发现问题的欲望和探究问题的热情,为学生发现问题和探究问题创造条件。
一、创设以自然和生活为背景的问题情境,培养学生解释自然和生活现象的能力
大千世界五彩缤纷,物理现象比比皆是,选择一些身边的事例,选择学生比较感兴趣的事例,让物理现象进入课堂,通过这些活生生的事例,提高学生分析身边出现的各种物理现象的能力。如一次在课堂上,我正复习着动势能之间的相互转化,忽然间从外面飞进一只黑色的燕子,容不得我半点的思考,顷刻间,教室炸开了锅,立刻沸腾起来,“怎么办?”看着学生的神情,看着燕子不停地上下穿梭,不停地煽动翅膀,我灵机一动,对着这些可爱的学生以及这个不速之客,说:“请同学们仔细观察我们的实验,看看它在运动过程中,有什么能量转化?还有哪些物理知识?”“什么,老师,您?”学生正在诧异的同时,燕子终于找到了通路,飞向了外面的世界。他们用自己的大脑回顾着刚才眼睛所看到的“实验”,争先恐后地回答:燕子在向上飞时,动能减少,势能增加;在向下飞时,动能增加,势能减少,它不停地煽动翅膀可能跟频率有关,也可能与力的平衡有关……出乎我的意料,他们竟然想到了频率与力的平衡,不管他们是否说得全面,我发现,他们的思维在拓展,他们的能力在不知不觉中得以提高。可见,情境的灵活应用会使教学充满魅力。
在“运动的描述”中有几个基本的概念――运动、静止、位置、参考物,对于枯燥的概念,我们可以创设如下问题情境:教师引入“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎。仔细看山山不动――是船行。”营造诗情画意的氛围,从而提出:“是山动还是船行?”诗人为什么会产生如此矛盾的感觉?如果诗人置身于“满眼风波多闪烁”的意境中时,他忘记了自己是在随水流而前进的船上,仿佛看到了对面的山朝他走来;当诗人又感到“山没动,是船行”时,又是什么样的状况呢?由此引起学生的积极思考,同时可以利用多媒体的优势,即时展现学生的猜想。讨论完后教师顺利引出上述概念,并可以返回诗中向学生提问各种情形的参考物,以此培养学生认识事物的相对性,树立辩证唯物主义的世界观。此例子虽然比较简单,但能激发学生对科学的好奇心与求知欲,引导学生去探究科学,探索科学。
二、创设以知识应用为背景的问题情境,培养学生运用知识解决实际问题的能力
科学技术是把科学知识应用于生产实践的中间纽带,科学技术对促进生产的发展起着至关重要作用。在初中物理教学中,创设一些以科技知识应用为背景的问题情境,将能培养学生运用已学知识和方法进解决实际问题的能力。在学习“力和运动”这一章时,可以创设如下的问题情境:2005年10月12日9时零分零秒,发射神六飞船的二号F型运载火箭在酒泉卫星发射中心点火起飞。随着指挥员发出口令:“进入2分钟准备”,“进入1分钟准备”,“50秒”,“40秒”,“30秒”,“20秒”,“10,9,8,7,6,5,4,3,2,1,点火!”白色的水蒸气从火箭的底部喷涌而出,随着一声浑厚,低沉的巨响,火箭离开发射平台,升入空中,并开始倾斜、旋转。声音震耳欲聋,大地也在晃动。托举着“神舟”六号载人飞船的“”二号F型运载火箭在轰鸣声中直冲蓝天,把一条巨龙般的桔红色烈焰留在秋日的戈壁长空。日落后的傍晚,有时你会看到夜空中有几颗明亮的“星星”正在缓缓地移动。他们就是环绕地球飞行的人造卫星。这些卫星大多是用于通讯、天文观测、军事任务和遥感(气象、气候、地质、地理),等等。而火箭常常被用来把卫星送入太空。”在描述例子的同时,可以把火箭升空和人造地球卫星的照片展示给学生看,利用好看的图片吸引学生,从而引出问题:“火箭是如何发射升空的?”“卫星的轨迹是怎样的?”“卫星为什么会如此运动?”由此导入新课。贴近生活和科技的例子可以激发学生参与科技活动的热情,使其勇于探究与日常生活有关的物理学问题。上述导入体现了新课程标准下知识与技能的目标,使学生关注科学技术的主要成就和发展趋势以及物理学对经济、社会发展的影响。
三、创设以实验探究为背景的问题情境,培养学生进行科学研究的能力
物理学是一门以实验为基础的科学,实验在物理教学中有着极其重要的地位。如果我们在教学设计过程中仔细留意实验的每一步,着力于一些容易忽视的实验细节来创设问题情境,引导学生仔细观察,必定能够“以小见大”,于“不经意处”发现问题,引发学生的探究冲动。
如“浮力”的教学是初中教学的一个重难点。而来自生活中的经验往往成为学生思维的障碍,学生常误认为浮力跟物体的质量、体积、密度有关,跟物体浸入液体中的深度,跟物体空实心以及物体形状有关,等等。为了使学生建立正确的概念,基于初中生的心理特征,首先,通过多媒体引入海底世界的精彩片段,提出问题,为什么有时候浮力大到可以托起一艘万吨巨轮,而有时候又小到托不起一片薄薄的铁片?一艘船从海里驶向河里,浮力有什么变化?浮力的大小究竟跟哪些因素有关?接着演示如下实验:在盛有一定比重盐水的烧杯中,放进一个木块,木块便浮于水面;放进一块石子,石子便沉入水里。放进一个鸡蛋,鸡蛋则悬浮在盐水中。再将此蛋放进清水里,则见蛋下沉;放进浓度更大的盐水里,则见蛋浮在水面上。看到这么奇怪的现象,学生们一定会被吸引住,激发起学生的学习兴趣和求知欲,他们心里就会产生疑问:为什么在同一种液体里放进不同的物体,木块会漂浮,石子会下沉,而鸡蛋却会悬浮?为什么同一个物体放进不同的液体里,浮沉的情况也会不一样的呢?这时教师因势利导引出“物体的浮沉条件”这一新课。正是这样一层一层的循序渐进,学生在实验中得到了答案,更重要的是在实验中提高了探究能力,从而使物理的实验教学得到了升华。
(一)教材特点
“声音的特性”是人教版的物理实验教材八年级上册第一章第三节的教学内容。本节是在学生学习了声音的产生与传播的基础上,进一步来认识声音,了解声音的丰富多彩,是声现象中非常重要的一部分内容。音调、响度、音色等概念贴近生活,学生对此并不陌生,并且较感兴趣,但缺乏较理性的认识,在实践中往往不易区分它们。为了引导学生有效有趣地学习,教材突出了以下几个思路:
(1)突出学生探究活动。本节安排两个难度不大的探究———音调和响度分别由什么因素决定,充分给学生自主学习、体验过程的机会。
(2)注重联系实际,从生活到物理,从物理到社会。声音的不同特征生活中随处体现,探究器材随手可得,使学生感觉物理就在身边,生活即是物理。
(3)注重中华文化、人类文化精神的熏陶。二胡、长笛、箫都是我国特有的乐器,尤其是编钟更是民族乐器中的瑰宝,使学生在了解知识的同时,更感受到了祖国文化的博大精深。
(二)教学目标
1.知识与技能
(1)了解声音的三个特征:
(2)知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关,响度跟发声体的振幅有关。
(3)知道不同发声体发出乐音的音色不同。
2.过程与方法
通过做音调与频率有关的实验和响度与振幅有关的实验进一步了解和学习研究物理学的方法。
3.情感态度和价值观
体会现实世界物体的发声是丰富多彩的,更加热爱世界,热爱科学,热爱祖国文化。
(三)教学重点
探究音调、响度分别与什么因素有关?
(四)教学难点
了解音调、响度、音色的含义,能区分它们;理解频率和它的单位赫兹的含义。
二、学情分析
学生在生活中、小学阶段、音乐课上或多或少了解到声音有不同特性,也听说过超声波、次声波,见过不同乐器,但大都停留在感性认识基础上,缺乏更深一层的较为理性的认识。他们有进一步探究声音特性的欲望,渴望了解乐器发出不同声音的原理,但由于基础概念的不足和探究方法不熟悉,迫切需要老师的帮助和指点。
三、教法设计和学法指导
主动性、独立性、体验性、问题性是现代学习方式的重要特征。根据教材要求和学生特点,本节课在探究音调、响度概念时,采用教师指导下的探究性教学方法。在教学中教师应尽量创设合适情境,激发学生的问题意识,并引导学生设计实验,帮助学生归纳、理解,使刚刚接触物理的学生既发挥自主性又不失盲目性。对概念理解和辨析采用实验和多媒体结合的手段。此外,学生可通过讨论、阅读、实验等手段来主动学习,体验过程,解决基本问题,并能简单应用。在此过程中,逐渐培养学生的问题意识和创新意识这两个超脱于知识载体以外的主要素质。
四、教学用具
多媒体、音叉、钢皮尺、示波器、鼓、口琴、乒乓球等。
五、教学过程
(一)导入
(实验演示观察,设置情境引入。)
物理问题来源于对生活现象的观察和体验,为了让学生更真实地感知声音的丰富性,可设置下列情境引入。
演示:我们周围充满着许多有趣的声音,大家能辨别以下分别是什么声音吗?(多媒体播放几种动物声音和火车等声音。)
追问:你是根据什么来辨别这些声音的?(声音的高低、音色甚至长短等。)
引入:这说明声音有各种不同的特性。今天我们就一起来学习这个课题。(投影课题)
(二)音调
(播放一段含有女高音和男低音的音像。)
提问:女高音和男低音歌唱家演唱的声音各有什么特点?
在上述基础上归纳声音的高低叫音调,女高音音调高,男低音音调低。
用口琴吹出不同音调的声音,让学生辨析音调高低。既巩固概念,也为下面探究音调与什么有关打下基础。
(师生实验探究,启发深入理解。)
由于刚接触物理的初二学生探究基础较低,不易猜想音调与振动频率的关系,这里采用问题启发式探究。通过设置一系列具体问题,让学生在解决系列小问题的同时不知不觉完成探究过程,体验和学习探究方法。
(1)你能使身边的钢皮尺发出不同音调吗?
学生纷纷尝试。请两名同学上台演示。
(2)你们发现钢皮尺发出的音调与什么有关?
(学生很可能回答与钢皮尺伸出桌子的长短有关系,教师这时应充分肯定学生,保持他们探究的积极性,但要进一步启发和点拨。)
(3)继续仔细观察钢皮尺伸出部分的长度变化时,尺的振动情况有何不同?
学生在教师启发引导下完成探究,找出初步规律:音调与物体振动快慢有关。
教师应趁热打铁,引入本节的难点概念———频率,讲解频率、频率单位赫兹的含义,并投影结论:音调由振动频率决定,频率越高,音调越高。
体验规律:用手触摸声带,一起唱“1”、“2”、“3”、“4”、“5”……感觉声带振动频率的高低和音调高低之间的关系。
(多媒体辅助教学,应用拓展知识。)
启发:(单手前后甩动,问学生听到声音了吗,大胆想象一下,如何改进有可能听到手挥动发出的声音。)看来人耳能听到的声音还必须满足一定的条件。还有什么声音人耳也听不见呢?请大家阅读课本有关内容,弄清人耳能听见的声音的频率范围,以及一些动物的听觉范围。
学生带着问题有目的地阅读并且了解超声波和次声波的含义。
为了拓展视野,体现主动、合作的学习精神,可以安排一个交流讨论:说说你所知道的关于超声波和次声波的知识。(可以用多媒体播放有关的图片或者音像。)
思考和巩固:为什么我们听不见蝴蝶翅膀振动发出的声音,却能听到讨厌的蚊子声?
“观察”声音:刚才我们不但用耳朵听见声音,还用手触摸了声音,你相信我们还能用眼睛来“看”声音吗?(演示把音叉发出的声音信号输入到示波器,观察其声音的波形,再将男女同学声音信号输入比较波形,只要能看出音调高的声音波形比较密即可。)
由于示波器上波形停留时间短,不容易进行比较,可以采用实验和多媒体结合的手段,把波形图描绘下来,制成静态图片进行比较。这部分教学活动通过自学、交流、演示等各种方式开展,不但让大家拓展了声音的知识,开阔了眼界(尤其是示波器对学生来讲很新奇),而且激发了学生学习物理的兴趣,使他们觉得物理很有趣,很有用,也很神奇。
(三)响度
引入概念;由多媒体演示并介绍响度含义。
探究概念:响度与什么因素有关?(通过教师指导下的系列问题进行启发式探究。)
(1)如何让音叉发出的声音更响?(用力敲打音叉)
(2)用肉眼直接观察容易看出音叉很响与不太响时振动情况有何不同吗?
(3)给你一个乒乓球,能设法显示音叉的振动情况吗?乒乓球弹开幅度大说明什么?(教会学生观察微量变化的方法)
(4)做上述实验,使音叉发出不同响度声音,有什么发现?
投影结论:响度由振幅决定,振幅越大,响度越大。
(5)你还有其他方法来验证你的结论吗?
这是一个具有一定开放性的问题,最好允许学生多讨论一会,让学生在探究过程的自主性、多样性方面可以有更多的发挥余地。
有时间的话可以观察不同响度的声音的波形。
(四)音色
主要从两个环节来展示:
(1)音色含义:新课程理念不追求音色概念的严密性、深刻性,只要求学生知道有音色这个特征,能根据音色辨别声音。这样要求更符合初中生重感性的认知规律。可用多媒体播放小提琴协奏曲《梁祝》,辨认同一个旋律分别是哪种乐器演奏的,指出分辨声音主要根据音色,并投影:能反映不同物体发出声音不同的特征叫音色。这种注重体验和感受的学习既增长了音乐知识又激发了学生学习物理的兴趣。
(2)用示波器观察不同乐器发出声音的音色
观察同样音调和响度、不同音色的声音,它们的大体波形相同,只有一些细微的附加振动有所不同。
从知识层次看,本节要求基本结束,学生对音调、响度、音色这声音三大特性有了常识性了解。为拓展视野,激发学生的学习热情和求知欲,本节课还安排了科学世界“乐音和乐器”,让学生了解我国民族乐器和其他乐器。
多媒体展示“乐音和乐器”片断。
六、教学小结和反馈延伸
(1)通过多媒体展示本节课要点。(有时间可让学生小结)
(2)播放编钟乐曲,讨论为什么编钟能发出不同音调的声音。
总结:不同音调、响度、音色的声音组合起来,构成了丰富多彩的声音世界。让我们在这动人的乐曲声中结束本课。
(多媒体播放优美音乐)
七、板书设计
由多媒体打出。
八、课外拓展
用录音机录下一段自己的声音和同学一起听。你觉得放出来的声音和自己的声音一样吗?别的同学认为一样吗?想想看,这是为什么。
巩固知识和培养学生发现问题、解决问题能力和课外钻研、查阅资料的习惯。
点评:这一节教学设计突出了观察和实验的多种形式在教学各个环节中的运用。
物理课程重视科学方法,将科学方法纳入物理课程体系。进行科学方法教育,是新课程改革背景下物理教学的应有之意。本文提出以科学方法教育引领初中重点物理知识教学,采用知识与方法对应的方式,提炼教材中的方法因素,将科学方法作为知识的脉络去组织教学,进行显化科学方法教育。
一、回归“方法本质”,显化科学方法内在逻辑
科学方法具有把不同的物理知识联系起来从而形成知识结构的功能,它是理解知识的纲领和脉络。进行科学方法教育的前提,就是要探寻方法的内涵,理解方法的本质。以初中物理重点知识密度、功等为切入点,分别显化比值定义法和乘积定义法的内在逻辑,从而给初中物理科学教育以有益的启示。
1.密度――比值定义法
在初中物理教学中,比值定义法是定义物理概念常用的方法之一。它适用于物质属性或特征、物体运动特征的定义,利用一个只与物质或物体的某种属性特征有关的两个或多个可以测量的物理量的比值来确定一个表征此种属性特征的新物理量。
密度是初中物理的重点内容之一,通常的教学设计采取测量出几种不同物质的质量和体积,记录数值,然后分别计算出质量和体积的比值,最后分析数据得出“同种物质的质量和体积之间的比值是恒定的,不同物质的质量与体积之间的比值是不同的”的结论,从而引入密度的概念。但是这样的设计,忽视了比值定义法运用中的一个关键问题――为什么要用两个物理量相比来定义一个新的物理量。这一种处理的缺陷在于并没有揭示出比值定义法的本质。
实际上,比值定义法本质是比较的思想,这种思想在日常生活中早有体现,所以可结合生活实际,揭示比值定义法的实质。可以这样进行设计:“妈妈买了8斤苹果,花了17.6元钱;爸爸花了22.5元买了9斤香蕉,小明想知道是苹果还是香蕉贵?你会怎么办?”学生会直接想到计算出每斤的售价,即价钱与重量的比。而进一步思考,就是在相同的标准下再做比较。受到这样的启示,对于解决“不同物质的质量与体积的关系”问题就要选取相同的标准,自然想到要计算出质量与体积的比值,即比较单位体积的质量;计算后发现:不同物质,比值不等,相同物质比值相等。为描述物质的这种属性,引入了密度的概念。
2.功――乘积定义法
乘积定义法是用几个物理量的乘积定义一个新的物理量,其中相乘的几个物理量均为被定义物理量的决定因素,这种方法所定义的物理量与其他各物理量都有关系,并会随着其他各物理量的变化而变化。
功是乘积法定义的一个典型例子。多数教学往往从一些生活情景中找出具有共性的决定因素,发现如果在力的方向上有移动距离,这个力就对物体做功;而对于力和在力的方向上移动的距离这两个物理量,相加或相减显然量纲上不允许,相除与效果矛盾,所以就将力与距离的乘积定义为功。但对于为什么相乘,却欲言又止,说不清楚。
究其原因,是在教学中没有强调乘积定义法的内涵。追溯其本质,还要起源于数学上的乘法运算,相同的数据累加起来的和可以用这个数乘以出现的次数,乘积体现的是一种累积的思想,所以,乘积定义法本质上是一种积累效应,这种积累可以是任何物理量的积累,可以是其对时间的积累或是在空间上的积累,具体到功是力对空间的积累。这种积累效应,如果用数学来衡量,不只简单表现于宏观上看似一个物理量在另一个物理量上的直线变化,也不是坐标图上某一点的累计,而是它带动的整个平面面积的扩大。
力对空间的积累效应,从物理学的角度认识,是人们在认识能量的历史过程中,建立了“功”的概念,如果一个力对物体做了功,物体在力的作用下就会发生能量的变化。这种积累,也是能量的一种蓄积,是从量变到质变的过渡过程。
二、关注“知识生成”,显化知识获得路径
科学方法不仅是理解物理知识的纲领和脉络,而且它还是获取物理知识的途径和手段,根据科学方法中心的知能结构图,物理知识的获得途径为:实验事实科学方法物理知识(概念、定律等)。显然,只有通过科学方法的参与,才能使客观存在的物理知识上升为理论形态。科学方法的显性教育,更能揭示科学方法的本质与科学方法的操作过程。显化物理知识的形成过程,就是基于科学方法中介的认识路径。
1.液体内部压强规律――演绎推理法
所谓演绎推理法就是指人们以已知的客观规律为依据,推知未知规律的方法。是由一般到个别的认识方法。比如液体内部压强规律就是运用演绎推理方法推导得到的物理规律。取液体内一圆柱形液柱作为研究对象,当液柱静止时,由二力平衡得到,下表面受到的向上的压力F与液柱所受的重力G的大小相等,即F=G(大前提),又压力F=pS,重力G=ρgSh(小前提),得到p=ρgh,计算液体内部压强大小的计算公式(结论)。
在教学中可以采用如下的显化方式,让学生对知识和方法有较深刻的认识:理想液柱 二力平衡(F=G)演绎推理法(F=PS,G=ρgSh,等量代换)液体内部压强规律p=ρgh。
另外,教学方式要同学生的不同认知发展阶段恰当配合,才可收到较好的教学效果。根据皮亚杰的认知发展阶段论,初中学生处于具体运算阶段向形式运算阶段的过渡阶段,这个阶段的少年,能够借助具体形象进行逻辑推理,但还不能从逻辑上考虑现实情景,所以现阶段的演绎推理是在教师具体抽象的前提下进行的,如本例中的“取液体内一圆柱形液柱作为研究对象”。
2.阿基米德原理――猜想验证法
结合生活实际进行合理猜想,设计实验实施科学验证,再经分析最终得到科学结论,这种研究问题的方法就是猜想验证法,有些重点规律都是由猜想引起,并通过实验验证得出的。
浮力是初中物理力学中的重要概念,“阿基米德原理”是测定物体在液体中所受浮力大小的基本原理。下面以“阿基米德原理”为例,来谈学习猜想验证法的显化途径。
教师首先创造问题情景,并提出“浸入液体中的物体受到的浮力与哪些因素有关?”学生结合生活中的现象进行合理猜想:根据生活中游泳的经验,猜想浮力大小可能与物体的体积、物体浸没的深度、液体的密度有关;根据曹冲称象的故事猜想到可能与物体排开液体的体积有关;根据石头和木块一同落入水中时,常常见到石头沉底而木块漂浮,猜想浮力大小可能与物体的密度有关;又可以继续猜想到浮力大小是否与物体的形状有关等。
多个因素都可能对浮力大小有影响,就必须设法把其他的因素人为地控制起来,保持不变,只改变剩下的一个因素,从而知道浮力是否与所改变的因素有关,也就是所谓的“控制变量法”。经过验证,影响浮力大小的因素有液体的密度和物体排开液体的体积,而两者结合起来可以计算物体排开液体的质量(重力),进一步猜想到浮力的大小是否等于物体排开液体的重力,设计实验,收集物体排开的液体,经测量可发现:浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。教师继续揭示,这就是著名的阿基米德原理,也同样适用于气体。
三、注重“迁移应用”,显化科学方法教育功能
一个方法对应于很多知识的获得,那么,就可以应用已学习的科学方法去研究那些尚未研究过的事物,进行有效的迁移,即运用科学方法合乎逻辑地推导出新知识,彰显科学方法的教育功能。既让学生在运用中感受到科学方法的逻辑力量,也加强他们发展知识的能力,为提升科学素养和创新精神奠定基础。
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比值定义法:在压强、功率、电流等概念的建立中采取的都是这样的方法。应用比值法定义的物理量,依据其意义的不同,还有两种类型:一类是两物理量的比值是个常数,如电阻、密度等,比值反映的是物质的性质,与两个物理量都没有关系;另外一类基于控制变量的思想,如压强、速度、功率、电流等,比值反映的是效果,受两个物理量的影响。但无论哪一类,其本质都是取相同的标准进行比较。
乘积定义法:力在空间的积累被定义为功,在时间上的积累就是冲量;电功、电热、热量等概念采取的都是乘积定义法,是电流在时间积累的不同效应。但以上不同物理量的共同特点,都是过程量,本质上是一种积累效应。
演绎推理法:如在推导连通器原理时,取容器底部一理想液片,根据平衡分析左右两端压力相等F左=F右,利用F=pS,导出压强相等(P左=P右),再依据P=ρgh,得到“装有同种液体时液面总相平”的结论;再如,串、并联电路电阻关系,以并联为例,用如下的演绎过程更能显化演绎推理法的逻辑力量:
猜想验证法使用的频率更高一些,在探究影响串并联电路的电流、电压、电阻的关系;影响电磁铁磁性强弱的关系;液体压强的影响因素;杠杆平衡条件;影响蒸发的快慢的因素;影响动能、重力势能的因素都有体现。提出合理的猜想后,在验证过程中,常常体现出多种科学方法的交叉应用,如会用到控制变量法确定研究方案,对实验结果进行分析综合,利用归纳法得出结论,等等。
四、结束语
在课堂教学中,教师的教学重点应当是把握科学方法这条主线。不论是概念教学还是规律教学,都要牢牢抓住科学方法,以重点知识的教学为切入点,进行科学方法的显化教育,并在其他新知识的教学中有目的地实现科学方法的有效迁移,将科学方法的掌握植根于每一个物理知识的获得过程中,从而让学生感觉到科学方法教育的真实性和实在性,这样既能加深对物理知识的把握,又能落实科学方法教育。
参考文献
[1]邢,陈清梅.论中学物理教学中的科学方法教育[J].中国教育学刊,2005,8
[2]陈清梅,邢,李正福.论物理课程改革背景下的科学方法教育[J].课程•教材•教法,2009,8
[3]胡卫平,孙枝莲,刘建伟.物理课程与教学论研究[M].北京:高等教育出版社,2007
[4]张大均,郭成,余林.教育心理学[M].北京:人民教育出版社,2008
【关键词】高中 物理教学 方法
一、实验法
大多数物理概念的教学方法是通过实验演示,让学生透过现象,剖析揭示其本质而引入新概念的,学生易于进入教学情境,形成鲜明的印象,从而强化了学生对概念的理解和记忆。
例如,在引入弹力的概念时,先演示小车受拉伸或压缩弹簧的作用而运动,说明弹簧在恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用;再演示弯曲的弹性钢片能将粉笔头推出去,总结得出物体恢复形变时要对使之形变的物体产生力的作用,进而得出弹力概念。又如,在讲述超重与失重时,让学生在弹簧秤下挂上钩码,静止时在指针下卡一块小纸片并记下示数,当提着弹簧秤加速上升时指针会把小纸片推到下方,此时发现弹簧秤示数增大了,从而给出超重的概念;同样,在观察弹簧秤加速下降时其读数减小的现象后,建立失重概念。通过实验演示的直观教学,有助于学生在头脑中形成新概念的情境,而留下深刻的印象。
二、类比法
类比是从事科学研究最普遍的方法之一,对科学的发展具有重要的作用。在物理学中,有不少的概念是用类比推理方法得出的。因此,针对这类物理概念的教学,其最佳方法就是用类比法进行引入教学。只有这样,可以使学生借类比事物为“桥”,从形象思维顺利过渡到抽象思维,从而深刻理解和牢固掌握新概念。
例如,与重力势能类比,引入电势能的概念;与电场强度概念的建立方法类比,引入建立磁感应强度的概念;将电流类比于水流,建立电流概念;将电压类比于水压,建立电压概念;把交流电相与相差的概念同简谐振动做适当的类比,建立交流电的相与相差的概念;把电磁振荡类比于弹簧振子或单摆,把电谐振类比于机械振动中的共振现象,建立电磁振荡概念等等。
三、设疑法
设疑如同悬念能引起学生积极的思维活动,经过学生积极思维之后得到的概念能经久不忘。在概念教学中设置疑难能更好地为概念引入创设思维情境,这是引入物理概念的一种好方法。
例如,引入全反射概念时,将一束光线从光密媒质(水或玻璃)中斜射到光疏媒质(空气),然后慢慢地增大入射角,当入射角增大到一定程度时,为什么折射光线不存在了呢?反射光的强度为什么加强了呢?学生都希望自己能找到一句准确的语言来表达这一现象。在学生分析疑问的基础上,引号学生抓住本质给出全反射的定义,能使学生牢固地掌握了全反射的概念。
四、联结法
物理概念大多数是在已有认知结构的基础上建立起来的,而新概念的建立主要依赖于认知结构中原有的相关概念。通过新旧概念之间的关系发生联结,有意义的研究才能实现。因此,在进行概念教学中,要充分发挥已有旧知识的作用而引入新概念,这是物理教学中通常采用的方法。
例如,在引入能量的概念时,先沿用初中时所学过的一些粗浅定义:一个物体能够对外界做功,我们就说这个物体具有了能量。在此基础上,讨论怎样定量确定能量的变化问题,从而得出用做功的多少来确定能量变化的多少这样的一个基本认识,再通过列举事例分析而引入能量的概念。又如,在引入电势的概念之前,先复习场强的引入过程,说明在电场中某点,随着检验电荷电量的增大,所受电场力成正比地增大,但电场力与电量的比值是确定的,这就是该点的场强。有抓住这样新旧知识间的本质联系,自然而然地导入电势概念,才有助于学生接受新概念的内涵。
五、实例法
在物理学中,有许多的物理概念是通过剖析实际生产与生活中常见的事例、分析现象、抓住其本质而归纳得出的,因此,在对这类概念引入教学时,我们不妨也模仿这概念的建立过程模式对其进行“重复式”的讲解,再结合学生已有的认知基础,帮助学生形成、理解并掌握该概念涵义。
六、直接法
在物理教学中,有些物理概念是直接引入被采用的,用揭示概念外延的方法给出的这样的概念比较具体直观,学生易于理解和掌握。如:重力、机械运动、平抛运动、动能和势能、温度、热量、磁通量、电磁振荡的周期和频率等等,都是直接引入的概念。为此,对于这类概念的教学,我们不必做太多的分析与讲解而直接引入,其教学效果才是立竿见影的。
15. 新课标对行为动词的界定是教师把握教学目标的一把刻度尺,教师学好、用好这把尺子对今后学生中考质量的提升意义重大。
新课标对行为动词的界定一览表:
对行为动词的内涵的解读:
(一)认知性目标:新课标把认知性目标分为了解、认识、理解三个层次水平。
1.了解:指对知识的再认或回忆;在具体问题中识别、辨认事实或证据;举出例子;描述对象的基本特征。行为动词包括: 了解、知道、描述、说出、列举、举例说明、说明。
“知道”认知水平的基本特征是指学生能通过回忆提取所学的知识,其特征的核心是指学生对知识的重现。其中主要形式是指学生能通过回忆的方式复述所学过的物理概念、规律和方法,复述物理课中所观察到的物理现象,以及做过的物理实验和所经历过的分析过程等。能把物理规律直接应用于已学过的熟悉情境中,其解决问题的基本特征是回忆。因此,直接、简单地应用公式,也属于“知道”的认知行为。下列情形均属于知道范畴,因此均属于“了解”水平。
知识再认:通过回忆,能复述已学过的物理现象、概念、规律和方法,能复述已做过的物理实验的原理、过程和结论。
使用科学术语:知道并能使用相关的科学术语、符号和单位。
描述基本特征:能简要描述所观察的物理现象、物理过程、研究对象的基本特征。
列举实例:能根据所学的物理知识列举实例,支持相关物理知识的内容。
直接应用公式:在熟悉的情境中直接应用物理规律进行有关计算。
2.认识:介于了解和理解之间。行为动词有:认识。
3.理解: 指对知识的含义有深入的认识,把握内在的逻辑联系;与已有知识建立联系;能在具体问题中利用知识进行解释、推断、区分和扩展;提供证据;收集、整理信息等。行为动词包括:解释、理解、计算,应用是指能在新的情景中使用抽象的概念、原则;进行总结、推广;建立不同情景下的合理联系,能运用知识分析、解决问题等。下列情形均属于“理解”水平。
举例说明:独立列举实例,以说明物理概念、规律、方法等物理知识,支持相关物理知识的内容。
识别本质特征:对不同的物理现象、物理过程、研究对象进行比较,找出相关的本质特征,并通过分类、排序、配对等过程体现对该本质特征的识别。
图形、图像表示:用几何图形、物理图像描述物理过程和物理规律,正确提取物理图像中所反映的物理规律的重要信息,建立物理公式、物理图像、物理情境之间的正确联系。
联系新情境:把物理知识及研究方法和它们在实践中的应用联系起来,在新的实践情景中辨析出具体的物理条件和物理要求。
解释现象:灵活运用物理概念、原理、法则等物理知识解释有关现象。
定量求解:选择恰当的物理规律、公式求解新情景下有关问题的答案。
分析推理:找出问题中各要素之间的联系或因果关系,根据物理事实和条件,运用物理知识对问题进行逻辑演绎和论证,得出正确结论或作出正确判断。
(二)技能性目标:就是指能独立完成实验操作;进行调整或改进;尝试与已有技能建立联系;会正确分析、处理实验数据,能得出实验结果或结论。用独立操作水平评价技能性目标要求。
独立操作指会独立使用常备的实验仪器和测量工具,会记录实验数据,会测量物理实验中一些基本的物理量。行为动词包括:会、会测量、会选用、会使用、会根据……估测、会用……测量。
(三)体验性目标:是指能建立物理问题的感性认识;能表达对问题认识的态度并做出价值判断,提出自己的观点。用经历、认同、内化水平评价体验性目标要求。
1. 经历:参与某项具体的自主学习活动,在活动中正确完成观察、操作、调查、记录、阅读、分析、概括、演绎、交流等一种或某几种学习任务过程。行为动词包括:尝试、观察、经历、探究、能。
2. 认同:是在思想、情感、态度和行为上主动接受他人的影响,使自己的态度和行为与他人相接近。认同实质上是对榜样的模仿,其出发点就是试图与榜样一致。行为动词包括:关心、关注、有……意识。
3. 内化:是在思想观点上与他人的思想观点相一致,自己所认同的新的思想和自己原有的观点、信念,结合在一起,构成一个统一的态度体系。这种态度是持久的,并且成为自己人格的一部分。 最成熟的内化水平称为“自我同一性”,它反映了将和认同共同塑造到自我和他人的一致性形象中。 行为动词:养成。
16. 《义务教育物理课程标准》(以下简称《标准》)的修订解决了许多教学实践问题,为广大物理教师理清了思路,少走了弯路。
(一)调整了内容,以减轻学生的课业负担。
《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》(以下简称《规划纲要》)的第四章 “义务教育”中有三条,其中第三条(总第十条)的标题就是“减轻中小学生的课业负担”。
《规划纲要》指出:
减轻学生课业负担是全社会的共同责任。
把减负落实到中小学教育全过程,促进学生生动活泼学习、健康快乐成长。
调整教材内容,科学设计课程难度。
1. 删去了与物理学关联不强、要求比较宽泛的条目,以减少课程内容。
删去条目 “能从生活或社会应用的角度,对物质进行分类”。
修订后的《标准》对此不再单独列入,对生活和社会的关注,将在其他条目中予以重视。
2. 初中学生普遍感到有一定难度的知识,他们进入高中后将会进一步学习这些知识,删去后并不影响初中知识结构的系统和完整,这些内容也都可以删去。
“比较色光混合与颜料混的不同现象”,修订时删去了“颜料混合”的内容;
“知道波长、频率和波速的关系”,改为“知道波长、频率和波速”。
3. 小学科学课程中已学习的物理知识,初中又没有进一步提升的内容,则没有必要进行简单地重复。
删去了“探究光在同种均匀介质中的传播特点”。
4. 知识内容尽管不做调整,但通过降低教学要求的层次,达到减轻学生课业负担的目的。
关于“机械效率”的要求,原来是“理解”,修订后下调为“知道”;
关于“不可再生能源和可再生能源”,修订后只要求“列举”,不再强调“说出特点”。
原有“内容标准”68条,修订后有“内容要求”63 条。
(二)明确了要求,使教学心中有底。
1. 认知领域中只设立了解、认识、理解三个层次,不再使用“初步认识”“大致了解”等介于两者之间的说法。
2. 通过一定的行为动词结合概念、规律、现象的具体表述,使教学要求进一步得到明确。
4. 明确提出了学生实验具体项目。
《标准》对具体实验项目的要求有31条,哪些应该作为学生实验,过去不明确。
本次修改明确提出了20个实验项目作为学生实验。
(1)基本操作类:7项
用刻度尺测量长度、用表测量时间;
用弹簧测力计测量力;
用天平测量物体的质量;
用常见温度计测量温度;
用电流表测量电流;
用电压表测量电压;
连接简单的串联电路和并联电路。
(2)测定性实验:4项
测量物体运动的速度;
测量水平运动物体所受的滑动摩擦力;
测量固体和液体的密度;
测量小灯泡的电功率。
(3)探究性实验:9项
探究浮力大小与哪些因素有关;
探究杠杆的平衡条件;
探究水沸腾时温度变化的特点;
探究光的反射规律;
探究平面镜成像时像与物的关系;
探究凸透镜成像的规律;
探究电流与电压、电阻的关系;
探究通电螺线管外部磁场的方向;
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
问题: 为什么不把“伏安法测电阻”列入必做学生实验?
说明:
(1)从实验能力看,“伏安法测电阻”的电路结构、仪器操作、所测数据都和“20.测量小灯泡功率”实验相同;
(2)从知识内容看,“伏安法测电阻”和“17.探究电流跟电压、电阻的关系”相同,都是欧姆定律。
为避免重复,没有把“伏安法测电阻”列入必做学生实验项目,但仍鼓励有条件的学校把它作为学生实验来实施。
(三)微调条目,优化三维目标。
在“知识与技能”目标方面:
增加了“摩擦起电”“同种电荷相斥、异种电荷相吸”“磁场”“热机工作原理”等知识点,这些都是学生能接受的内容,补充后,知识结构得到进一步优化。
在“过程与方法”目标方面:
《标准》进一步强调科学探究,强化物理实验,增加了“通过实验,探究液体压强与那些因素有关”条目,培养学生科学探究能力。
在“情感・态度・价值观”方面:
《标准》进一步强化了物理知识跟生产、生活的联系,更加关注知识的实践应用。增加了以下内容
了解电磁感应在生产、生活中的应用;
运用物体的浮沉条件说明生产、生活中的一些现象;
知道大气压强及其与人类生活的关系;
了解提高机械效率的途径和意义;
用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
问题:《标准》删去了“了解物体运动状态变化的原因” 和“了解测量大气压强的方法”条目,为什么要删去?
说明:
删去这两条文字,是为了使行文的含义准确,避免重复陈述,并没有删去这两方面的内容要求。
问题:压强、欧姆定律、电功和电功率等内容在修订时,删去了“能进行简单计算”这句话,是否不要求计算?机械效率的要求下调为了解层次,是否不要求计算?
说明:
不能这样认为。理解和了解,是解决问题时的心智技能水平;计算,是解决问题的形式。这两者之间没有刻板的必然联系。理解的内容,当然要求会计算;了解的,也可以计算。
理解和了解的区别在于:理解需达到转化的水平;而了解只要通过回忆就能解决问题,其情景是常见的、书上的。
(四)正确实施科学探究
1.正确认识科学探究的目的。
《标准》在“教学建议”中指出:在科学探究中,教师不仅应关注让学生通过探究发现某些规律,而且应注重在探究过程中发展学生的探究能力,提高探索兴趣,增进对探究本质的理解,培养科学态度和科学精神。
学生的科学探究跟科学工作者的科学探究在目的上有不同的地方,这就是学生的科学探究把提高能力作为重要目的,而不完全是探究的结果。
2.处理好课堂中科学探究教学中的两个矛盾。
课堂时间少和探究过程多的矛盾;
学生“自主”和教师“指导”的矛盾。
1教学方法概述
1.1教学方法的概念和意义
教学方法是指师生在教学过程中为了完成教学任务、实现教学目的所采用的一系列具体方式和手段的总称.
教学方法是教师和学生为完成教学任务、实现教学目的所采用的工作方式或手段.例如,日本学者藏原三雪在其《教学与课程》一书中指出,教学方法是教师为完成教学目的,使学生得到良好的发展,指导他们工作与学习的方法和方式.
1.2常用的教学方法
刘舒生主编的《教学法大全》例举了常用的教学方法有15种,国外引进的教学方法有13种,各学科新教学法有153种,国内教学改革的新方法有31种,教学组织形式及其方法有2种,学生智能培养方法有7种,涉及教学方法应用的有8种,涉及课堂教学艺术与教学环节的方法有8种,学法指导方面的有25种.其中,常用的教学方法有:讲授法、讲述法、谈话法、演示法、发现教学法、实验法、实习法、参观法、工艺教学法、启发式教学法、欣赏教学法、实际操作法、练习法、讨论法、复习法等.
1.3教学方法的分类
现代教学论认为,教学方法是一种方法体系,是教学系统的一个分支系统.它是由教师、学生、教学内容和教学手段等构成的,基本要素是教师的教、学生的学、认识对象、信息载体和教具.教学方法不仅关系到教师的教学方式,也关系到学生的学习方式.因此,从教学过程中师生活动的关系和信息交流的方式可将教学方法分为四大类:(1)以教师的活动为中心的教学;(2)师生相互作用的教学方法体系;(3)个别化教学方法体系;(4)以实践活动为中心的教学方法体系.
每个体系下包含各种方法,为看得更清晰,可以得出下列分类(图1).1.4教学方法的选择原则
(1)依据教学目标选择教学方法
不同领域或不同层次的教学目标的有效达成,要借助于相应的教学方法和教育技术.教师可依据具体的可操作性目标来选择和确定具体的教学方法.
(2)依据教学内容特点选择教学方法
不同学科的知识内容与学习要求不同;不同阶段、不同单元、不同课时的内容与要求也不一致,这些都要求教学方法的选择具有多样性和灵活性的特点.
(3)根据学生实际特点选择教学方法
学生的实际特点直接制约着教师对教学方法的选择,这就要求教师能够科学而准确地研究分析学生的上述特点,有针对性地选择和运用相应的教学方法.
(4)依据教师的自身素质选择教学方法
任何一种教学方法,只有适应了教师的素养条件,并能为教师充分理解和把握,才有可能在实际教学活动中有效地发挥其功能和作用.因此,教师在选择教学方法时,还应当根据自己的实际优势,扬长避短,选择与自己最相适应的教学方法.
(5)依据教学环境条件选择教学方法
教师在选择教学方法时,要在时间条件允许的情况下,应能最大限度地运用和发挥教学环境条件的功能与作用.
2针对不同年级选择不同的教学方法
初中物理是学习物理的启蒙阶段,九年级学生面临毕业和升学,时间短、任务重.如何在这个阶段调动学生的积极性,完成入门到熟练掌握,最后参加中考而顺利毕业?激发学生的学习兴趣,培养学生的思维能力、创造能力等手段和方法都能起到事半功倍的效果.对于不同学年的学生,我们应该选择不同的教学方法.下面通过几个例子就类比推理的应用及作用做具体的介绍.
2.1创新实验法
对于八年级上学期的同学们,教师应该激发学生学习兴趣,在刚入门物理阶段使学生对物理知识产生浓厚的学习兴趣,兴趣的培养需要教师有一定的创新,如果单一的按照教材照搬照抄就会使学生觉得没有趣味,所以教师要通过一些独特的实验让学生初步懂得物理是一门以实验为基础学习方法的学科,并学会通过基本观察,得到物理规律.
比如初中物理教材八年级上册第三章(第一节实验探究:声音产生的原因).学生通过分组实验亲身体会敲击音叉时,声音产生是由音叉振动所产生的使抽象化的物理知识形象化具体化,让学生更清晰的掌握物理知识,便于学生理解并可以通过组内同学讨论观察结果,从而得出,声音产生原因的具体结论,这样的实验会使学生产生很多联想,从而很好的展开教学.
又如在八年级上册第四章第四节《光的折射规律》,类比猫抓鱼抓不到,我们可以用叉子叉水草;或者把一只铅笔,斜插入盛水的玻璃杯里,看上去铅笔好像在水面处折断了.
最具创新性的是,在初中物理教科版教材第一章第三节《活动:降落伞比赛》.按照课标要求,学生应通过本节课的学习,了解实验探究的基本要素,学习实验的一些基本技巧.作为物理学科的入门阶段,学生在前两节课中知道了科学探究的基本环节,认识了初中物理实验室一些简单的常用仪器,掌握了长度测量的基本知识,对物理学科有了一定的认识,产生了初步的兴趣.积极参与制作降落伞的活动,研究它下落快慢与哪些因素有关,初步体验“提出问题、进行猜想、设计实验、进行试验、分析论证、讨论交流”的科学探究过程,初步体验“控制变量”的思想.同时在实际操作中锻炼学生的动手能力、培养协作精神.更加可以体现学生自主学习,激发主动思考,体验探究成果.这样,学生们在愉快的氛围中学习到本节课的知识,这样进一步增强学生能学好物理学的信心.本节课教学过程如图2所示.
1.4教学方法的选择原则
(1)依据教学目标选择教学方法
不同领域或不同层次的教学目标的有效达成,要借助于相应的教学方法和教育技术.教师可依据具体的可操作性目标来选择和确定具体的教学方法.
(2)依据教学内容特点选择教学方法
不同学科的知识内容与学习要求不同;不同阶段、不同单元、不同课时的内容与要求也不一致,这些都要求教学方法的选择具有多样性和灵活性的特点.
(3)根据学生实际特点选择教学方法
学生的实际特点直接制约着教师对教学方法的选择,这就要求教师能够科学而准确地研究分析学生的上述特点,有针对性地选择和运用相应的教学方法.
(4)依据教师的自身素质选择教学方法
任何一种教学方法,只有适应了教师的素养条件,并能为教师充分理解和把握,才有可能在实际教学活动中有效地发挥其功能和作用.因此,教师在选择教学方法时,还应当根据自己的实际优势,扬长避短,选择与自己最相适应的教学方法.
(5)依据教学环境条件选择教学方法
教师在选择教学方法时,要在时间条件允许的情况下,应能最大限度地运用和发挥教学环境条件的功能与作用.
2针对不同年级选择不同的教学方法
初中物理是学习物理的启蒙阶段,九年级学生面临毕业和升学,时间短、任务重.如何在这个阶段调动学生的积极性,完成入门到熟练掌握,最后参加中考而顺利毕业?激发学生的学习兴趣,培养学生的思维能力、创造能力等手段和方法都能起到事半功倍的效果.对于不同学年的学生,我们应该选择不同的教学方法.下面通过几个例子就类比推理的应用及作用做具体的介绍.
2.1创新实验法
对于八年级上学期的同学们,教师应该激发学生学习兴趣,在刚入门物理阶段使学生对物理知识产生浓厚的学习兴趣,兴趣的培养需要教师有一定的创新,如果单一的按照教材照搬照抄就会使学生觉得没有趣味,所以教师要通过一些独特的实验让学生初步懂得物理是一门以实验为基础学习方法的学科,并学会通过基本观察,得到物理规律.
比如初中物理教材八年级上册第三章(第一节实验探究:声音产生的原因).学生通过分组实验亲身体会敲击音叉时,声音产生是由音叉振动所产生的使抽象化的物理知识形象化具体化,让学生更清晰的掌握物理知识,便于学生理解并可以通过组内同学讨论观察结果,从而得出,声音产生原因的具体结论,这样的实验会使学生产生很多联想,从而很好的展开教学.
又如在八年级上册第四章第四节《光的折射规律》,类比猫抓鱼抓不到,我们可以用叉子叉水草;或者把一只铅笔,斜插入盛水的玻璃杯里,看上去铅笔好像在水面处折断了.
最具创新性的是,在初中物理教科版教材第一章第三节《活动:降落伞比赛》.按照课标要求,学生应通过本节课的学习,了解实验探究的基本要素,学习实验的一些基本技巧.作为物理学科的入门阶段,学生在前两节课中知道了科学探究的基本环节,认识了初中物理实验室一些简单的常用仪器,掌握了长度测量的基本知识,对物理学科有了一定的认识,产生了初步的兴趣.积极参与制作降落伞的活动,研究它下落快慢与哪些因素有关,初步体验“提出问题、进行猜想、设计实验、进行试验、分析论证、讨论交流”的科学探究过程,初步体验“控制变量”的思想.同时在实际操作中锻炼学生的动手能力、培养协作精神.更加可以体现学生自主学习,激发主动思考,体验探究成果.这样,学生们在愉快的氛围中学习到本节课的知识,这样进一步增强学生能学好物理学的信心.本节课教学过程如图2所示.
2.2分组实验法
对于八年级下学期的学生,应该以实验教学法为主真正进一步学习深层次的物理知识.
例如第七章第五节《实验探究影响滑动摩擦力大小因素》,匀速直线拉动弹簧测力计,应用控制变量法;再第九章第一节中,通过改变压力和受力面积研究固体压强;第十章第三节中,实验验证阿基米德原理,用排水法探究浮力大小的影响因素.这些实验都是初中物理教学中的重点实验,学生亲自动手,亲眼看到物理现象,教师再进行说明,这样有利于学生的理解,又使教学不枯燥.
又如在物理教材中第九章第二节,笔者通过让学生分组实验,使学生通过实验真正体会到初中物理中重点实验的做法以及其中蕴含的物理实验方法.本节课大体思路如下:
(1)猜想
教师提问:同学们已经知道了液体内部存在压强,那么液体内部压强大小与哪些因素有关呢?请学生猜想.(对每个学生的猜想都给予肯定的回答,鼓励他们的创新精神)
教师点拨:深度是指液体内部某点到自由面的距离.
(2)介绍器材
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教师:实验室里有一种专门研究液体压强的器材――压强计(图3).用手按压橡皮膜,U形管两侧液面出现高度差,用力越大,高度差越大.
结论:U形管两侧液面出现高度差,表示液体内部有压强,高度差越大,表示橡皮膜受到的压强越大.
(3)设计实验
教师点拨:液体内部压强大小与多个因素有关,可以采取控制变量的研究方法.
①探究液体压强与深度的关系
器材:压强计、烧杯、水.
教师引导学生分组实验并在实验过程中提示学生实验技巧及注意事项,引导学生观察讨论并收集数据,数据记入表1.
结论:在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,压强越大.
2.3多媒体辅助教学法
对于九年级的课程,由于条件受限,很多内容不能让学生动手实验,教师演示实验不利于全体学生观察,所以我们以多媒体辅助教学.随着科技进步飞跃的发展,多媒体对教学的贡献越来越大,对于物理教学中多媒体的应用也愈发广泛和重要,物理教学过程中蕴含着大量的动态过程而传统的板书板画在这方面就显得无能为力,有些实验现象的昙花一现,也让学生感到更加不解,对知识的理解存在较大的困难,而有了多媒体后,课程中大量动态效果可以利用电脑中的相应技术展现出来,使学生直观看到相应的过程,便于学生理解和掌握.
例如,九年级上册第四章第一节教学中用水流来类比电流,利用flash让电流真正流动起来,更直观看出抽象的电流.
又如在九年级上册第二章第二节内燃机中,学校没有对应的实验仪器,并且做这个实验对学生有一定的危险性,所以我们采用多媒体教学,学生同样可以观察到实验现象,再得出相关规律.本节课大体思路如下:
汽油机是常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机,我们首先介绍汽油机。
(出示模型组织学生观看flash内燃机结构及工作循环的具体连贯过程,强调吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四冲程的具体过程.边指示边讲解)
(1)构造
进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴.(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)
冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程.
(2)工作原理
(边动作边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况)
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程.
开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门均关闭.工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭.由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸.这是第一个冲程
活塞运动到最下端,就开始转为向上运动.这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大.这是第二个冲程.
压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点.在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气气体推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动.实现了内能向机械能的转化.这是第三个冲程.
做功冲程结束,活塞继续由下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外.这是最后一个冲程.
2.4讲授法
对于九年级下学期的内容,识记性内容较多,所以多以讲授法为主.物理学中知识大多源于生活,以生活实例为基础,并以物理实验加以验证,就可以得出相应的一些重要物理结论,而学生对于生活现象的观察较为细致直观,所以,教师可以利用生活中的实例,通过生活中现象的观察,引导学生,从中直接快速精炼的得出相应的物理规律,为学生学习物理打好坚实的理论基础并且高效地完成教学任务.例如在电磁波的教学中,需要讲解的内容很多,采取讲授法,有利于学生理解.本节课大体思路如下:
教师:电磁波是有频率的.那么,根据频率划分,电磁波是一个庞大的家族.
展示教材电磁波谱、可见光光谱.
教师:这是电磁波的家谱.根据频率,也就是单位时间内振动次数的多少.γ射线每秒钟振动1020,是老大; X 射线每秒钟振动1018;紫外线每秒钟振动次数是1016.我们日常接触的可见光也属于电磁波,它每秒的振动次数大约是1014~1015.而用来传递广播、电视信号的电磁波我们常称为“无线电波”,它们每秒振动1011到104次,甚至更少……
教师:(引导学生与声波类比),在空气中,超声波、可闻声和次声波的传播速度一样吗?
教师:(引导学生与可见光波类比,以求外延至电磁波)蓝光、红光、紫光,它们在真空中的传播速度是一样的吗?
教师:可见光是电磁波的一种,不同颜色的光频率不同,但是它们在真空中的传播速度是一样的.而频率与可见光不同的其他电磁波,它们在真空中的传播速度也和各种颜色的光一样,以 c=3.0×105 km/s的速度传播.
教师:前面我们提到了“波长”的概念、“频率”的概念,现在又知道了波的传播速度,根据它们的具体意义,大家能够分析出它们三者的关系吗?
根据学生的回答,总结出 c =fλ,并说明其中的含义.可以顺便指出,这个式子不仅对电磁波是适用的,对所有的波,如声波、水波等等,都是适用的.
教师:弄清楚这个式子,我们就可以知道,载有中央人民广播电台第一套节目的电磁波信号的波长了.
教师:所谓的中波、短波就是根据波长的长短来区分的.
教师:电磁波这个大家族,极大地改变了我们的现代生产、生活.正如声波可以传播能量和信息一样,电磁波也具有能量,可以传递信息,并且它传递信息的本领非同小可.现在人们把电磁波广泛地应用于各个领域.
教师:大家还能举出更多的关于电磁波应用的例子吗?
(纠正学生的错误回答,对正确的举例予以肯定)
教师本节课主要以讲授法为主的介绍和讲解生活中电磁波的应用,让学生拓宽知识面并了解科技未来发展的动向和发展前景、应用前景,使学生更快、更直观地了解本节课的主旨集中点.
3选择合适的教学方法才能给学生更好的教育
教学方法对完成教学任务实现教学目的具有重大意义.当确定了教学目的,并有了相应的教学内容之后,就必须有富有成效的教学法.否则,完成教学任务、实现教学目的就要落空.由此可见,教学方法,就一定意义来说是关系到教学成败的重要问题.
教学方法名称是根据教师或学生的工作形式这样一种外部特征.根据教学方法的名称,可以判断教学过程参加者的活动方式.教学的成败在很大程度上取决于教师是否能妥善地选择教学方法.知识的明确性、具体性、根据性、有效性、可信性有赖于对教学方法的有效利用.乌申斯基从教学方法能影响思维过程,影响学生求知主动性的观点出发对此作了详细的研究.教学方法对于教学学习技能和技巧,特别是学习实际应用知识的技能起着重要的作用.