新课程实验导论方法的设计思想与教学实例_设计思想论文

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导入新课,是课堂教学的重要环节,直接关系到教学的成败。物理教学中,导入新课的方法很多,实验导入是重要的导入方法之一。这是由于:1.从物理学方法论的角度看,物理学从本质上说是一门实验科学,物理规律的发展和物理理论的建立都必须以实验为基础。2.从学生的认知规律看,学生学习物理知识,首先通过形象生动的感性认识,感性认识越形象、丰富、全面,抽象概括成概念和规律时越清晰、深刻。实验具有生动、直观、新奇的特点,容易激发学生的直觉兴趣,如能充分发掘实验的趣味性、奇异性、多变性,就能创造出生动的情景,使学生思维活跃。中学生的抽象逻辑思维习惯已逐步形成,但仍需感性经裚e9的直接支持,因此观察实验对他们尤为重要。如果在新课教学中,我们多采用实验导入,那么这节课将有一个良好的开端。

课堂实验导入的主要方法有:

1.奇特实验现象导入新课

利用学生意想不到的奇特实验现象,使新信息的刺激出乎学生已有的“认知结构”之外,引起学生的注意,唤起学生的思考,从而造成很好的心理态势和思维环境。

〔例1〕“动量定理”教学导入。

教学过程

演示:教师手拿一只鸡蛋高高举起,突然“失手”落在地面上的“纸盒中”。在学生“破了、坏了”的惊呼声中,教师迅速接住反弹起来的鸡蛋,让学生看到鸡蛋完好无损。

揭露迷底:原来纸盒内垫着一块厚厚的海绵。

教师:为什么会这样?

〔例2〕“涡流”教学导入。

教学过程

演示:支架上悬挂了一只小熊(如图1),用手推它一下,它就会振荡起来。

提问:如果不与它接触,能使它荡起来吗?

演示:来回推拉放在小熊下方与小熊不接触的平板小车,可看到小熊又荡起来了,且越荡越高。

学生议论:小熊秋千板下可能有一块磁铁。

教师提起小熊让它吸到铁架台上。果然秋千板下有一块磁铁。

提问:为什么下方的小车运动时小熊也跟着荡起来呢?

学生:小车为铁制的或小车上平板为铁板。

教师拿起小车让它与小熊相吸——失败了。

原来下面是一只铝板小车。为什么铝板小车从小熊下方经过时,小熊会跟着荡起来呢?今天我们就来讨论有关涡流的知识。并介绍与之紧密相关的电磁阻尼和电磁驱动。

上面所述的两个新课实验导入,用的是生活食品鸡蛋、儿童玩具小熊,这些东西在物理课堂上出现,给学生以新异感。但鸡蛋撞“地”而不碎、铝板车与磁铁“相吸”,学生则不能用原有的知识作出科学的解释。这使学生产生了强烈的求知欲。

2.借助实验联系实际导入新课

学习动机是直接推动学生学习的内部动力,而动机的产生却来自需要。借助实验联系实际导入新课,对教学往往能起到推波助澜的作用。

〔例3〕“眼睛的科学”导入

教学过程

以模拟晶状体的调节作用作为导入新课教学的媒介。

演示1:将蜡烛、凸透镜、光屏依次固定在光具座上,让点燃的蜡烛通过透镜在光屏上成一清晰、倒立、缩小的实像。

眼睛看物体的原理是:从物体上射到眼睛的光线,通过晶状体的折射后,在视网膜上形成倒立缩小的实像。实像上各点的光刺激各相应位置上的感光细胞,由视神经传给大脑中的视觉中枢而产生视觉,于是我们看见了物体。

演示2:蜡烛、透镜、光屏三者间的位置不变,但换一块焦距不同的透镜,于是光屏上的像模糊不清。

学生比较两次实验用不同焦距的凸透镜(焦距不同,即晶状体的折射面的曲率不同)所成像的不同。

教师:眼睛看清物体的条件是什么?近视眼、远视眼、老花眼又是怎么回事?这就是下面我们要讨论的内容。

〔例4〕“机械波”教学导入

教学过程

教师:设想水面上飘浮着一只纸叠的小船,如何使其动荡起来?(学生思维活跃)

学生:用风吹、用小棒推、用石子击……

教师:有无其它办法?

学生:将一块砖头扔入水中,激起水波……

投影演示:水槽中水面上浮着一只“小船”,激起水波后,“小船”动荡。

教师:小船从静止变为运动,获得了能量,从今天起我们讨论能量传播的又一种方式——波。

板书:机械波。

上述两个实验导入与眼睛、水波等实际问题结合,使学生感到亲切,感到物理学就在自己身边,物理学并不神秘,从而产生学习物理的积极性和主动性。

3.用实验配合科学史料导入新课

物理学发展过程中,充满着许多精彩生动的故事和传说,如果在课堂教学中能适当引进一些科学史料片断,并配以模拟实验演示,既能调节课堂气氛,激发学生强烈的求知欲,又能使学生明了物理学发展的规律和研究的方法。

〔例5〕“电磁感应现象”教学导入。

教学过程

教师:奥斯特在1820年发现电流磁效应后,许多人认为这就是电与磁的关系的全部内容;至于奥斯特效应的逆效应,很少有人思考过,法拉第坚持用自然对称性的法则来看待物理现象,大胆提出“磁能否生电”的设想。(板书:电磁)通过10年精心的实验研究,他终于发现了磁场产生电流的条件和规律。

由磁场产生电流的现象称电磁感应现象。(板书课题)

演示:磁场产生电流(实验器材、实验方法尽量与法拉第当年的实验接近)

介绍瑞士科学家科拉顿的故事。

故事结束后让学生回味、思考……。

一则小故事,不仅使学生的情绪得到放松,而且为科拉顿与科学发现失之交臂而惋惜,更重要的是为本节课的重点——“产生电磁感应现象的条件”作了很好的铺垫,扣住了学生心弦。

4.实验复习导入

利用实验复习,既可以创造一种直观的环境,又可以较好地起到承上启下的作用。

〔例6〕“法拉第电磁感应定律”教学导入

教学过程

实验原理如图2所示(课前画好)。

(1)开关闭合,把S极下插时有无感应电流,为什么?若有,标出感应电流的方向。

让学生先思考,然后由一名学生完成实验并加以说明。

现象:有感应电流,线圈中感应电流的方向由a→b。

说明:因为穿过线圈的磁通量增大,电路闭合,有感应电流,方向由楞次定律判断。

闭合电路中有电流,电路中必定有电源,电流是电源的电动势引起的。刚才实验中电动势由电磁感应现象产生,称感应电动势,线圈就相当于电源。

(2)K断开,把S极下插,有何现象?并加以说明。

现象:无感应电流。

说明:因为电路不闭合,故无电流。

K断开时,虽无感应电流,但线圈内磁通量变化,电动势依然存在(线圈仍相当于电源)。感应电流的大小跟感应电动势的大小有关,还跟电路的电阻有关,因此,在电磁感应现象中,感应电动势比感应电流更本质。

下面通过实验观察感应电动势的大小与哪些因素有关。

这样借助实验复习导入,教师层层引导,学生步步分析,始终以调动学生的思维为出发点,以旧知识的迁移学习新知识。

5.教学媒体组合导入新课

各种教学媒体各有其特点,将实验与现代传播媒体有机结合导入新课,能有效地激发学生学习热情,加大教学信息量,提高教学效率。

〔例7〕“反冲运动”教学导入

(本教学设计实录1997年6月获江苏省首届中师物理微格教学录像评比一等奖)

教学过程

教师:去年五、六月份,我国利用自己的火箭技术成功地发射了“东方红三号”通信卫星和“风云二号”气象卫星,标志着我国航天技术已居世界领先水平。下面请看卫星升空一刹那录像片断。

放映录像(约30秒)。旁白:火箭发射时,燃料燃烧形成的高温高压气体从火箭尾部向下喷出,火箭的壳体向上飞去。

教师:如果我们能有幸到发射现场观看,那将无比幸福、无比自豪。下面我们通过一个模拟实验来感受一下那壮观的气势。

演示:用空“摩丝”瓶在底部中心钻一小孔,做成模拟的火箭筒,固定在旋转支架上(如图3)。往小孔内注入4~5毫升酒精,点燃拴在火箭下方的酒精棉球。不一会儿,就可以看到从箭尾喷射出长长的火苗,同时“火箭”开始转动并越来越快。伴随有呼啸声。

在“火箭”的呼啸声中旁白:当然,模拟火箭与真实火箭发射有许多差异,如燃料、飞行方向、点火方式……。但两者有着重要的相似之处:火苗射出的方向与火箭飞行方向相反。

教师:火箭是靠什么力量飞上天空的?它为什么能在没有空气的太空中飞行?相信通过今天反冲运动的学习我们能找到问题的答案。

板书:反冲运动

火箭的飞行原理是“反冲运动”一节的重点内容。以火箭引入课题。教学具有现代气息。爱国主义教育在潜移默化中进行。火箭发射模拟实验使学生情绪高涨,学习效果自然不同一般。

物理教学可以利用实验导入新课的类型很多。教学实践中,只有根据不同的教学内容和学生实际,恰当地选择或综合运用,才能取得最佳效果。

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