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中图分类号:G633.7 文献标识码:C 文章编号:1672-1578(2017)02-0106-01
1 引言
通过提问问题可以引出思维的导向,课堂的有效提问可以帮助同学们加深所学知识的印象,并且可以促进师生之间的交流,使老师知道学生的优缺点,以便在今后的教学中对学生进行针对性的教学。初中生对物理的概念和理论比较陌生,物理作为一种新课程呈现在刚从小学蜕变到初中的学生面前,他们学习起来会比较吃力,甚至有可能出现厌学的心理。本文通过对初中物理课堂的有效提问来对相关的策略进行研究,以便提高初中生对物理的学习兴趣,以及通过提问来加深对课堂上所学知识的理解。
2 课堂提问的有效性分析
针对课堂提问的有效性很难有一个明确的标准来说明到底怎么样才算有效,有效性是相对的并不是绝对的,有效性的提问时相对无效性和低效性来说的。首先来说无效性,无效性是老师在讲课时提出的问题是无根据的、无效的。这些无效问题主要体现在以下方面:(1)老师提出的问题没有关注学生的想法,以至于老师的问题没有多大的意义。(2)老师提出的问题对于学生所要表达的想法不一致,甚至有可能是南辕北辙。
(3)提出的题已经超出了学生们能够理解的范围,学生受到年龄见识以及所学到的知识所限,因此不知道该如何回答。
(4)提出问题的时候没有考虑到学生目前的水平,低估了学生的认知水平。低效性提问往往是一些学生不需要经过思考就可以直接回答出来的问题,这些问题只需要对一些事实进行最原始的会议就可以了,因此低效性提问起不到引导学生思考的作用。
有效性是相对于低效性和无效性来说的,其标准有如下几个方面:(1)通过提问可以使学生产生心理的变化和头脑的思考,而不是仅仅通过简单的回忆和陈述就可以解答问题的。(2)老师的提问具有针对性,并且让学生明白老师再问什么。(3)老师提出的问题可以使学生具有发挥想象创造的空间,使学生的思维不受限制,可以创造性地对所提的问题进行回答。(4)老师与学生应和睦相处,因此有效的提问也就是一种恳请式的态度,而不是强迫式的,只有这样才可以使学生说出最真实的想法。(5)有效性的提问可以使学生在发表自己的观点后感觉到成就感和轻松感。(6)要求学生独立思考,引导学生从材料中发现问题,进而推到问题找出引发问题的原因,允许学生们运用所知道的知识来对未知的知识进行尝试性的理解。
从教师的角度来看的话,有效提问就是老师通过了仔细的选题并且经过了精心的准备来提出问题,这种提问寓意深刻不是老师在课堂上随意想出来的。(1)老师的提问应该是以所传授的课程为基础。(2)老师提问时应考虑全班的整体水平,不能厚此薄彼。(3)老师的提问应有助于启发学生的思维,有利于提高学生的创造性。
3 课堂有效性提问的策略
老师在对学生提问时要讲究策略,如果不讲究策略的话那就是无效提问,要想使课堂提问具有有效性,应从如下方面进行研究:
3.1 老师在提问前应精心设计问题,并适时提出
为了保证提问的有效性和及时性,老师在提问前要对问题提出的形式以及背景都要经过精心的设计,然后仔细的琢磨需要提出问题的主题以及组织相关的语言,并在合适的场合和时间提问出来,只有这样才能使有效性提问的语言严谨,学生的回答更具有针对性,这样更能提高学生的学习质量以及丰富学生们的想象力。
3.2 采用候答的方式
所谓的候答就是指,老师在提出问题后并不急于让学生回答,而是给学生几秒的时间去反应,让学生有时间来对老师提出的问题进行梳理和归纳,进而组织答案。候答的时间长度依据问题的复杂程度而定,并不能一概而论,一般以3-5秒为宜。在问题提出之后的候答阶段,老师尽量看着学生,让学生知道老师在注意着自己,尽量避免出现有一个学生举手就让其来回答的局面,这样会给其他学生一个错觉,以为问题已经被人解答因此他们就会停止思考。看到有好多学生举手后,根据实际情况叫一个学生来回答,这位学生不一定是第一个举手的。当灵活运用候答的方式后,就会发现越来越能调动学生们的积极性。
3.3 增强学生提问的主体性
长久以来,课堂提问都是老师提问学生回答,因此学生的回答也就是被动的回答,因此在传统的课堂提问中,整个提问过程也就是“老师提问――学生回答――老师点评”,毫无新意,许多学生都对提问失去了兴趣,又或者学生害怕老师的点评,进而会害怕老师的提问,这样对学生的学习成绩十分不利,也没有达到老师进行有效性提问的目的,因此,要在老师的提问过程中增强学生提问的主体性,让学生参与到提问过程中,通过学生对老师的互动和提问来增强学生们对专业知识的理解,变被动为主动只有这样学生才能知道自身到底哪里具有缺陷,以及该如何改掉这些学习上的缺陷。
4 结语
本文依据如今初中物理课堂上老师在提问时出现的相关问题,以及学生们对出现的这些问题的反应来进行研究,发现目前在课堂提问过程中出现的无效性和低效性,并引出提问的有效性,制定判定初中物理课堂上的有效提问标准框架,进而引出:(1)对老师在提问前应精心设计问题,并适时提出。(2)采用候答的方式。(3)增强学生提问的主体性这些具体的策略进行研究以保证初中物理课堂的教学质量。
参考文献:
[1] 施良方.教学理论:课堂教学的原理、策略与研究[M].华东师范大学出版社 1999 .
[2] 冯玮青.语文课堂提问教学与学生主体作用[J].宁波大学学报(教育科学版)2013,(8).
[3] 宋振韶,张西超,徐世勇.课堂提问的模式、功能及其实施途径[J].教育科学研究 2014,(1).
关键词:初中物理;教学效率;提高
新课程教学标准中明确提出:广大教师要学会转变传统工作方式,重新构建教学结构,转变自身的角色定位,成为鼓励学生学习的促进者与合作者;而学生也要转变以往的学习方式,从“要我学”变为“我要学”,并在学习的过程中感受到成功的乐趣,提高自身的学习能力.因此,如何提高课堂教学的效率,是广大物理教师不断追求的目标.
一、创设教学情境,激发学生的学习热情
物理来源于生活,又作用于生活,教师要结合教材和教学需要,联系生活情景,为学生创建与实际生活紧密相连的生活情境,让学生摆脱传统的“一言堂”教学模式,再现理论知识产生的过程,让学生身临其中,调动学生创新思维,激发学生探究学习的兴趣和热情,例如,在学习“运动和静止”这一内容时,在课堂上导入了敦煌名曲,利用多媒体技术,声像结合,一边为学生展示山水美景,营造一种仿佛自己就置身其中的意象,再配合诗歌朗诵“满眼风波多闪烁,看山恰似走来迎.仔细看山山不动──是船行”,为学生展现一幅轻松惬意、游历山水感受自然之美的画面,在这种氛围下,在提出“山动船行”的矛盾现象,引发学生思考,激发探索未知的积极性.
二、加强实验探究教学,培养学生的参与意识和能力
《物理课标》中要求保持学生对周围世界的好奇心,培养他们科学探究的意识,在认识和探索自然的进程中产生自豪、兴奋的感觉.而物理是一门以实验为基础的学科,所以,在物理实验教学中,教师要改变许多以前的常规方法,激发学生自主参与的情趣,保持学生对物理学习的渴望.按照新课标要求,遵循初中阶段学生的认知特性,不拘泥于物理学科的严密性和逻辑性,引导学生成为“实验探究”活动的主体.例如,在教学“光的反射定律”的探究活动中,引导学生自主完成了绝大部分过程:包括准备器材、实验过程以及结论的得出.
1.做好课前预习环节
通过课前预习,了解物理名称“光的反射”、 “入射点”、 “入射/反射光线” 、“法线”、“入/反射角”等概念.
2.做好课前准备环节
邻近两人作为一组,准备需要的器材:平面镜、玩具激光器、用两张白色的硬纸板做成的简单光屏,在上面标有角度.
3.做好探究过程
按照教材中的实验装置图和安排步骤,由每组的两名学生分别操作光屏和光源的位置,进行探究活动.(本实验中,学生在教师的引导下进行包括提出问题、制定和设计实验计划、实验操作和证据收集以及分析和论证等探究活动,在教学过程中尽量不要对学生强调每个探究要素,而要让他们学会在科学实验过程中认知领会).
4.得出结论
实验结束后,教师要鼓励各个小组发表本组的探究结论,然后再在班内进行交流,在这个过程中可以淡化表达的严密和逻辑性,然后引导学生在学习教材的基础上得出实验结论.通过让学生在整个探究过程中亲身体验,激发学生科学探究的兴趣,让学生参与到演示、讲解、得出结论的过程中,摆脱过去那种由教师全包全揽的教学模式,让学生领略到科学探究的奥妙,欣赏到自然界无数现象的美妙与和谐.
三、加强引导,提高学生总结问题和解决问题的能力
在教学过程中我们发现,很多学生天天忙着做练习、做作业,但是学习成绩却不见提高,考试成绩也并不理想.究其原因是他们并没有真正掌握物理知识的原理,也没有掌握科学、有效的解题方法.因此,当我们在讲解习题时,一定要求学生做好课堂笔记,引导他们自主分析解题方法,提高学生总结解题方法的能力.例如,在教学“复杂电路的计算方法”时,首先引导学生根据题目要求画出电路图,然后将对应的数据标好,这样有助于理清各物理量之间的关系,理顺学生的解题思路,帮助学生提高分析问题、解决问题的能力.
当然,对于提高初中物理课堂教学的有效性是一个漫长而艰巨的挑战,为了提高课堂教学的质量和效率,需要教师努力为学生创设良好的学习情境,让学生在轻松愉快的氛围中,怀着既紧张又兴奋的心情开展快乐学习,努力提高学习兴趣,充分发挥学生的主体意识,让学生充分参与到教学中,在创新中发展,在发展中提高,保证课堂教学效果.
参考文献:
[1]严娇.如何在物理课堂上创造有意义的学习经历[J].湖南中学物理,2009(10).
究能力培养为目标的初中物理实验教学模式,以期对提高课堂实验教学有效性提供借鉴作用。
关键字:启发式; 教学; 初中物理; 实验教学; 有效性
中图分类号:G633.7
斯大林说过:“科学所以叫科学,正是因为它不承认偶像,不怕过时的旧事物,很仔细地倾听实践和经验的呼声。”根据建构主义和多元智能理论的研究发现,动手操作符合学生的身体和心理发展规律,能够调动学生学习的积极性和主动性。
一、树立启发式教学理念
“启发”一词最早是由我国古代教育家孔子提出来的。所谓启发式教学,是指教师根据教学任务和教学内容的客观规律,在教学过程中,以学生的实际情况为出发点,以启发学生的思维为目标,采用多种教学方式,调动学生学习的主动性和积极性,促使他们生动活泼地学习的一种教学指导思想。众所周知,学生是教学双边活动中的主体,教师在教学活动中应起组织者、引导者的作用。只有充分发挥学生的主体地位,才能把课堂真正还给学生,让学生在教师的帮助下,通过自主学习。
二、创设情境灵活地运用启发式教学
树立启发式教学理念,突出学生的主体地位,并不是弱化教师的作用,相反,通过启发式教学提高课堂实验教学的有效性,要求教师有能力运用启发式教学创设各种情境来化解难点,以使学生从不同角度进一步认识规律、加深体验,从而提高学生自主发现问题和解决问题的能力。
1. 趣设问题情境,唤起学生求知欲望
通过问题调动学生学习的积极性,是启发式教学的一种教学方式,在学习《漫反射》部分时,我设计了如下的问题情境。
师:在学习本课内容之前,我有一个问题:电影院里,为什么坐在不同的座位上的人都能看到y幕上的画面?
学生任意发表见解。
师:我们先来看这样一个实验。
教师准备好小平面镜、白纸、手电筒、双面胶等实验仪器。预先把小平面镜粘贴到白纸中央,再把白纸和小平面镜粘贴到黑板中央。教师用手电筒照射白纸和小平面镜。
师:请同学们观察小平面镜更亮,还是白纸更亮?
生:小平面镜更亮。
生:白纸更亮。
师:为什么大家的答案不一致呢?我们得到的结果和什么有关系呢?
生:观察的位置不同吧?
师:是这样吗?我们来试一试吧!
教师让得到的结果不同的两名学生互换位置再进行观察。
师:现在我们得到什么结论呢?
生:观察的位置不同,小平面镜和白纸的亮度也不同。
师:这种现象怎样用物理知识来解释呢?下面请同学们自己阅读课本41页的内容,寻找答案。
小组合作,进行讨论。小组选派代表,对漫反射知识进行总结。
教师总结电影院里看电影就是漫反射的一种现象。
“问题情境的创设,能给学生心理造成一种悬念,把学生引入身临其境的环境条件中去,使他们由衷地产生情感和想象,从而自然地获得知识和能力。”学起于思,思源于疑。学生探求知识的思维活动总是由问题开始的,在探究新知部分,我通过创设问题“电影院里,为什么坐在不同的座位上的人都能看到银幕上的画面?”和比较“小平面镜更亮,还是白纸更亮”等问题,有效地引起了学生的注意,较好地唤起了学生的求知欲望,使学生进入“心求通而未得,口欲言而弗得”的境界。
2. 创设操作情境,引导学生自主探究
在问题情境的驱动下,学生跃跃欲试总想寻根问底,必然会产生“我要亲手
试一试”的需求,以此验证或帮助自己发现的观点,这时教师在课堂上应想学生所想,给予满足。在学习《平面镜的成像特点》时,我通过以下的操作情境,引导学生进行自主探究。
学生的思维是从实践开始的。平面镜的成像特点是反射问题中学生理解上的一个重难点,在教学过程中,我为学生设置“动境”,将静态的物理知识转化为动态的动手操作。通过比较物体和像的大小,引导学生自己发现与已有经验的冲突,并进行归类总结,逐步加深对规律的认识和理解。学生在动手操作中,积累了物理实验经验,经历了由观察现象到发现规律的过程,使学生探究能力得到提升,并真正成为学习的主人。
3. 趣设生活情境,诱发学生自由表达
“从生活走向物理,从物理走向生活。”是物理新课标的理念,新课标倡导
教师引导学生使用生活中常见的物品作为实验器材进行物理实验,让学生认识到物理源自于生活,应用于生活,拉近了物理知识和物理规律与生活之间的距离,在物理实验课上我十分注重趣设生活情境,诱发学生自由表达,使学生感受到物理作为一门科学的实用性,感受到物理与社会和日常生活的必然联系。
生活化情境教学根植于丰富的生活,而生活正是各门科学赖以生存和发展的源泉。教学中我以实际生活为出发点,让学生在熟识的生活情境中寻找物理实验的例子。学生的思维闸门一下子被打开,主动参与,勇于表达。
三、架发展支架,启发思维,提高学生科学建模能力
美国教育家布鲁纳根据维果茨基的最近发展区理论提出了“支架式教学”,支架式教学被定义为:“应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的,为此,事先要把复杂的学习任务加以分解,以便于把学习者的理解逐步引向深入。” 教师瞄准学生的“最近发展区”帮助学生“搭建脚手架”,把管理学习的任务逐渐由教师通过启发式教学转移给学生自己,最后撤去支架,这样对学生的发展是最有效的。课堂中我努力在情境中蕴藏着引发思考的物理信息,让学生从情境中提炼出物理规律,作为物理探索的切入点,有利于学生在教师搭建的 “脚手架”的自然状态下从情境向理论过渡,为有效的物理科学建模打下坚实的基础。学生的建模能力正是在教学中将多种情境融入,引发学生自主探索、合作学习的不同情况下形成的,让学生在经历“搭建支架―创设情境―独立探索―协作学习―效果评价”的学习过程中逐渐领悟的。
综上所述,我深深体会到:要提高初中物理课堂实验教学的有效性,我们必须恰到好处地兼顾学生的特点和物理学科本身的特点,灵活地创造各种情境,采用启发式教学的方法,培养学生的探究能力,这样才能承载学科的教学任务,才能让教学的难点得到巧妙的化解,进而让物理实验课堂走向有效、生动、深刻。
参考文献:
[1] 廖兰兰. 初中物理微课程设计与应用研究[D]. 湖南师范大学 2015
[关键词]解读课标 实效性 实验教学探究
随着初中课改实验的深入推进和高中新课程的普遍实施,如何从课程改革的角度对学生进行跟踪研究,如何实现新课程高中物理教学在目标和理念上与初中物理教学的统一,如何把握和实现高、初中物理教学的层次性和递进性等,都将是笔者这样的教学一线的老师需要探讨和研究的问题,通过对近两年的高中新课程实践的反思,以及对初中物理教学的回顾和总结,笔者认为,注重高、初中物理教学的衔接,将直接影响课堂教学的成效。
物理学是一门实验科学,因而也突显“培养学生科学精神、实践能力和创新意识”的功能。初中物理课改实验,突出和强调“科学探究”的教学,《标准》指出:“科学探究”是学生参与式学习的学习活动。它既是“学习目标”,又是重要的教学方式之一。通过实践和体验探究过程中的要素和环节,如提出问题、猜想与假设、设计方案(计划)、收集数据(素材)、分析与论证、交流与合作、评价与总结等,实现“知识与技能”、“过程与方法”、“情感、态度和价值观”等培养目标,渗透课程改革的相关理念。
根据上面的分析,笔者认为高中教师尤其是高一的物理教师要重视学生学法的研究,注意在教学中与初中教学的衔接。
1.根据教育心理学理论“当新知识与原有知识存在着较大梯度,或是形成拐点时;当学生对知识的接受,需要增加思维加工的梯度时,就会形成教学难点。
所以要求教师对教材理解深刻,对学生的原有知识和思维水平了解清楚,把信息传递过程延长,中间要增设驿站,使学生分步达到目标;并在中途经过思维加工,使部分新知识先与原有知识结合,变为再接受另一部分新知识的旧知识,从而使难点得以缓解。”所以,高一物理教师要研究初中物理教材,了解初中物理教学方法和教材结构,知道初中学生学过哪些知识,掌握到什么水平以及获取这些知识的途径,在此基础上根据高中物理教材和学生状况分析、研究高一教学难点,设置合理的教学层次、实施适当的教学方法,降低“台阶”,保护学生物理学习的积极性,使学生树立起学好物理的信心。如教学受力分析时,初中没有引入质点这个概念,更没有深入到共点力的分析;因此高中教师在教学时应从同一直线二力的合成引入,从两力的夹角从特殊角的二力合成,到不特殊角如何求合力深入,这样学生才能从教师安排的“台阶”一步步上到高中的学习内容。
2.教学中要坚持循序渐进,螺旋式上升的原则。
可以在初中的题目基础上稍加改动,让高一学生有一个适应和对旧知识的回忆过程,这样学生就能持循序渐进,成绩稳步提高。对此我们物理全体教师作了大量的工作,在教学直线运动时,笔者就作了如下偿试:初中只从参照物等探究了匀速直线运动,提到了有变速直线运动,指出它只能粗略恒量物体的运动快慢。那么如何才能较精确的描述运动物体的快慢就引入了即时速度。经过一学期的教学,大部分基础较差的中差学生提高特别快。
3.作业的处理。
初中物理课改实验教学的习题量不大、难度不高,并且淡化数据处理和计算,着力于日常生活中基本物理现象的解释和说明,注重在“科学探究”中解决问题,而高中物理的习题量和难度明显增加,并且把“做好练习”作为学好高中物理的一个重要环节。高中物理过渡教材的《绪言》中引用严济慈先生的一段话作为总结:“做习题可以加深理解,融会贯通,锻炼思考问题和解决问题的能力。一道习题做不出来,说明你还没有真懂;即使所有的习题都做出来了,也不一定说明你全懂了,因为你做习题有时只是在凑公式而已。如果知道自己懂在什么地方,不懂又在什么地方,还能设法去弄懂它,到了这种地步,习题就可以少做了。”作为个性化教学的基本要求,教师必须“先下题海”,对照新课程的基本理念和三维目标,归类筛选、精编习题,要彰显习题的功能性。
4.实验的处理。
物理知识来源于实践,特别来源于观察和实验。教学中不仅要做好各类指定的演示实验和分组实验,指导学生做好课外实验,还提倡和鼓励将部分演示实验变为学生的随堂实验,将分组实验扩展成探究性实验和开放性实验;教学过程要尽可能引用日常生活中的小实例、小实验,来直观说明物理问题。例如对滑动摩擦力和静摩擦力概念的教学,可以让学在课堂中通过手脚的相关活动来感悟摩擦力的存在;教师还可以通过拉动和拉不动讲台的现象,让学生进一步理解滑动摩擦力和静摩擦力的大小和方向;还可以扩展到百米跑运动员在起点和终点的跑步姿势、200m或400m跑的运动员在弯道处的跑动姿势与摩擦力的关系等。
5.课题研究。
这是高中物理课程的新突破,是初中课改教学“实验探究”的延展和深化。课题研究不强调学科知识的深入学习,旨在培养学生独立思考的习惯,激发学生的创新意识,提高学生的综合素质和从事未来生活和学习的能力。教师在“课题研究”中的角色是“创造者、引导者、参与者和解惑者,是学生的合作伙伴”。此外,研究性课题的选择,要立足于现实生活(如菜刀上的力学知识),要注重社会热点问题(如从电冰箱到臭氧层),要关注科技的新发展、新突破和新成果(如阿尔法磁谱仪与暗物质),要兼顾课堂教学的延伸和扩展(如研究影响滑动摩擦力的因素)。
总之,基础教育课程改革是个系统工程,具有连续性、实践性、渐进性和创新性。新课程高中物理教学理应传承初中物理课改实验教学的基本理念,努力实现“三维教学目标”,并在此基础上进一步实践、探索和创新。我们相信:只有符合学生的身心发展水平和认知规律的教学,才能激发和引导学生的学习;只有适应社会发展水平和长远需求的教学,才能被社会所认可;只有突显教师特色的“个性化教学”和“创造性教学”,才能真正地、最大限度地使学生和教师双方都成为教学活动的受益者。这是笔者和广大教育工作者所期盼的。
参考文献:
一、物理研究性主题活动的分类
根据教师所起的作用程度不同,分为定向探究和自由探究。其中,定向探究,是指学生所进行的各种探究活动是在教师的指导和帮助下完成的,由教师给定要学的概念或原理,由学生自己发现它与具体事例的联系的探究;自由探究,是指学生自己提出问题,然后经过各种探究活动独立地解决问题。根据培养学生思维方式的不同,分为归纳探究和演绎探究。其中,归纳探究,是指学生先获得一系列观察资料,然后对它们进行观察分析,形成假设,通过检验形成概念、原理或得出某种概括;演绎探究,是指教师给出概念或原理后,由学生自己探索它们与具体事例的实质性联系的探究。
二、物理研究性主题活动内容
初中物理研究性主题活动的开展方式是多种多样的,按照活动的内容可以分为以下4种类型。
1.以寻找物理规律为主的研究性主题活动
以物理规律为主的研究性主题活动的基本过程是:通过对实验现象的观察,或应用已知规律、理论对某一现象进行逻辑推理,找出一些问题,然后设计实验,采集实验数据,对实验数据进行分析归纳,最终得到规律性的结论。
2.以寻找仪器、生活用品的基本原理为主的研究性主题活动
学生在日常生活中经常会观察到一些有趣的现象或用品并对这些现象或用品的基本原理产生兴趣。学生提出问题后,教师带领学生通过查阅资料、拆装仪器、用品,或是将仪器、用品拿到实验室进行测量,探究其基本原理。
3.以实验和动手制作为主的研究性主题活动
例如创意物理实验大赛,根据物理原理设计一项创意物理实验或游戏,构思新颖,创意突出,反映物理原理。这些实验的内容可以根据所学知识设计制作的,也有些是从各种实践活动中学来的,还有些是移植于课外书。
4.以测量基本物理量为主的研究性主题活动
有些物理量虽然教材中没有给出测量方法,而其测量方法却包含很多重要的物理思想和重要的研究方法。因此,测量基本的物理量可以作为研究性主题活动的一个内容。
三、研究性主题活动的组织实施过程
结合研究性主题活动自身特点,就主题活动设计的组织和实施过程来看,一般应包括选题、资料收集和制定研究方案、开题报告、课题实施、结题等重要环节。
1.选题
选题环节是一个初步明确研究方向、研究目的、研究内容、研究方法和步骤的过程。课题选择准确与否直接影响课题研究效果,选得好,则事半功倍,反之,会事倍功半,甚至劳而无功。课题可由学生自己提出,起始阶段也可以在教师的指导下提出,研究的课题最好是来自于学生的现实生活,对学生自身、家庭、学校以及所在地区具有实际意义,并具有可行性。
2.制定研究方案
课题确定后,要求每个研究小组认真讨论,着手制定具体、可行、有效的研究方案。最终形成的研究方案大致包括课题名称,课题研究主要内容,课题研究可行性分析,本课题拟创新之处,具体实施步骤,课题组成员分工等。
3.开题报告
学生选定课题、拟定研究方案后,需以班为单位组织开题报告。开题报告会由各主题小组选派一位代表向指导教师和全班同学汇报,指导教师和全班同学均可向其提出问题,小组成员均可参与回答问题。指导教师根据全班讨论情况,对研究方案进行评价,或提出研究方案建议和修改意见,明显不合理、难以实现以及没有充分准备的选题不予通过,小组重新讨论修改,准备第二次报告。
4.课题的实施
在这一阶段,根据方案,各成员履行各自职责,通过图书馆活动、上网查询、参观访问、实地考察、实验操作等多种渠道广泛搜集资料,并做好记录。学生要通过整理、分析所搜集到的资料,不断验证自己对研究问题的假设,并综述资料的观点,提出自己的认识和见解。
在整个研究过程中,指导教师既为研究小组内的成员提供咨询与研究指导,又要负责对整个研究过程的监控,及时对课题研究的偏差进行正确指引。由于这是一项以学生研究活动为中心的问题解决活动,指导教师的监控仅体现在依据各研究小组所制定的方案定期检查研究进展情况,掌握和了解各小组的研究活动情况。
5.结题与答辩
各研究小组在按计划完成课题研究之后,需要写出课题研究报告,详细叙述研究思路、研究过程与研究所取得的成果,指导教师对学生课题研究的成果报告进行初步评审,符合基本要求的准备参加班内答辩,不符合要求的重新修改。
答辩由陈述、展示、提问、回答、评语五个部分组成。在以组为单位的答辩过程中,各研究小组推选一至二名学生为陈述人,在所限定的时间内,向全班和指导教师简要汇报开题通过后方案的实施过程,主要分工情况,取得的主要成果,以及研究过程中的主要收获。学生可以通过研究论文、模型作品、实物成果、主题演讲、小品表演、辩论赛等多种方式展示自己的研究成果,并把成果的分享过程看作发现自我、欣赏他人,提高自身的过程。指导教师和其他同学就有关问题进行提问,可以要求小组成员推选回答人,也可以直接要求某一位组员回答。答辩过程,实际上是总结和反思的过程,大家共同探讨该课题研究成功之处,所存在的问题,以及后续研究所需要努力的方向等。
四、研究性主题活动——“自行车中的物理知识”的实施过程
初三年级的学生已经掌握了一定的物理知识,但随着难度的增加,学生的学习兴趣和热情开始有一定的减少。为了提高学生学习物理的兴趣,并培养学生探究问题的能力,我在我校的初三(6)班和物理学科竞赛辅导小组开展了“自行车中的物理知识”的研究性主题活动。自行车是生活中随处可见的代步工具,其中蕴涵着丰富的物理知识,有关于热的、声的、力的、电的等,并且多数都是初中所学习过的知识。因此,本人认为这是一个不错的题材。希望通过该活动让学生们感到,物理知识不是枯燥的空洞的文字和公式,而是和我们生活密切相关的,由此对学习物理产生一种亲切感和成就感。针对初中生所学知识有限,也由于自己没有正式的申报课题,没有得到更多行政资源的支持,我简化了实施的过程,具体实施过程如下:
第一阶段:提出问题
向全班同学提出“你认为自行车中有那些物理知识?”“你想了解自行车中的那些知识?”以3到5人为一组讨论,将讨论结果收集整理。
第二阶段:确定研究的问题
将第一阶段收集到的观点和疑问,组织和指导学生进行分类归纳、整理,得出以下题目:
1.有益摩擦和有害摩擦。
2.行车中的杠杆。
3.行车中的声、光的知识。
4.行车轮胎对地面压强问题。
5.车胎充多少气合适呢?
6.自行车前后轮受到的摩擦力的方向一样吗?
7.自行车为什么能平衡呢?
8.变速车为什么能够变速呢?
9.行车的昨天、今天和明天。
第三阶段:制定研究计划
让有兴趣的同学参加活动,自由组合成小组,每个小组选定其中的一个课题。通过讨论,制定出探究的计划。计划要写明探究课题、人员、探究方法、时间。探究方法可以以各种形式如:观察、设计实验、社会调查、查阅资料等。
第四阶段:研究活动过程
鼓励学生积极动手、动脑自主的研究,体验成功的愉悦。老师在比较困难的地方给予具体的指导。帮助学生克服怕出错,怕困难情绪,树立克服困难的决心和信心。教师观察每个小组的活动过程,注重成员间的合作交流,注重培养科学的研究方法,对于设计的实验的可行性,数据记录的合理性给予适当的引导。
第五阶段:归纳与总结
将观察讨论的结果、和实验现象、数据、资料进行分析,归纳。并整理成文字、表格或演示文稿的形式。
第六阶段:展示与交流
小组成员能用语言表述实践的过程和结论,在全班同学面前展示和解说探究的内容,接受全班的置疑。
五、学生研究性主题活动报告精选
研究课题1:自行车前后轮的摩擦力方向
提出问题:
在研究自行车中的物理知识时,老师向我们小组提出了一个问题,自行车前后轮的摩擦方向是什么样的?同学们想了一会儿,争先恐后地抢着发表自己的意见,有的同学认为前后轮的摩擦方向都向前,有的同学认为都向后,有的同学认为前后轮的摩擦方向不一致,但说不清具体的理由来。为了解答这个问题,为了让同学们能更好的把物理知识与实际生活结合起来,我们设计了几个实验。
设计实验:
我们先做了一个实验,把自行车推到沙地,设想如果沙向后飞,车轮给地面一个向后的力,根据作用力和反作用力,说明地面给车轮的摩擦力向前,那么应有一个向前的痕迹,如果沙向前飞说明摩擦力向后,那么应有一个向后的痕迹。在实验中,我们先推动前轮,当前轮快速转动时,把车子向下压,发现沙向后飞,我们再推动后轮,当后轮快速转动时,把车子向下压,发现沙都是向后飞,难道前后轮的摩擦力都向前吗?并且前后轮都没有在地面留下向前或向后的痕迹,不能看出前后轮摩擦力的方向,就这个疑问,我们又设计了另一个实验。
我们找到了一份资料,资料提出可用海绵作材料,我们都知道,在桌面上,当海绵向前推时,摩擦力就向后,与台面接触部分的海绵就向后挤。可是海绵的纹路并不明显,于是我们在海绵上用红色和蓝色的笔画上垂直的相间条纹,这样较容易从条纹的倾斜方向看出摩擦力的方向。于是我们先把海绵绑在车的前轮,推动前轮,当海绵随着车轮的转动而转动到正下方时,把车子向下压,发现海绵有挤向后的痕迹,我们再把海绵绑在后轮,再推动自行车,发现海绵也有挤向后的痕迹,顿时我们提出了一个问题“前后轮的摩擦方向都向后吗?”
第一次与第二次的实验结果发生了矛盾,就这个问题我们小组展开了三番四次的讨论,但毫无头绪,于是我们去请教老师,老师看了我们的实验结果,提出了一个问题:自行车真正的行驶过程是怎样的?是有力让两个轮都转动的吗?和推自行车的过程是一样的吗?
改进实验:
在老师的指导下我们设计了另一个实验,先把海绵绑在前轮,把自行车向前推,但海绵与地面接触时,就把车子停下来,发现海绵的条纹向后挤,明显的看到前轮摩擦力有向后的痕迹,再把海绵绑在后轮,踩动脚踏,使车前进,像平常行驶时一样,这次发现海绵的条纹向前挤,明显地说明了后轮的摩擦力是向前的,这次实验证明了前轮的摩擦力是向后的,后轮的摩擦力是向前的。
实验结论:
这时我们产生了更大的疑问:为什么三次实验的结果都不同呢,哪一次才是正确的呢?我们在一起讨论后总结出:因为第一次是先转动自行车轮,再与地面接触,两个车轮都是有动力使它向后转,地面对车轮的摩擦力与转动方向相反,所以向前。
第二次实验是推动自行车,没有力驱动使车轮,当车轮转动与地面接触时,是地面给车轮的摩擦力使车轮向后转动,所以摩擦力都向后。
因此,前两次的实验都不能准确反映自行车行使过程中,地面对车轮的摩擦力。因为自行车是通过踩动脚踏,驱动后轮前进的,前轮是被动的,后轮有向后转的动力,而地面对车轮摩擦力与转动方向相反,所以向前。而前轮,是地面给车轮的摩擦力使车轮向后转动,所以摩擦力都向后。所以后轮的摩擦力是自行车前进的动力,而前轮摩擦力是阻力。
这次的实验让我们的实际生活与物理知识结合起来,使我们了解更多的物理知识,能更好的学习物理,对物理产生更多的兴趣,提高我们的创造能力。
研究课题2:自行车充气量大测试
实验过程和数据记录:
物理自行车研究小组课后在大操场进行物理实验,用时1小时30分钟。
该实验定名为“自行车充气量大测试”,此次测试主要是测试自行车的充气量到达什么程度为佳,以及其有关行驶现象。
测试场地为操场中间,以一条直线为基准,分两段进行实验。第一段是人骑在自行车上行驶控制以某一速度匀速前进,到某一点停止驱动,使自行车以惯性顺溜前进,测出顺溜的长度。
实验情况如下:
行驶长度:15.8米
自行车:20英寸
1.充满气时,自行车以惯性平均每次行使了3.58米。
(单位:米)
次数 1 2 3
距离 3.75 3.8 3.2
2.充气量约为1/2时,自行由于惯性平均行使了2.42米。
(单位:米)
次数 1 2 3
距离 2.4 2.7 2.1
由于在每次的测试中,骑车者速度由人为的控制,并不十分准确,而且平衡掌握得不够,因此,测量数据中存在误差。但两组数据对比,足以说明问题。
实验结论:
1.两相比较,气压正常比气压不足时,自行车的滑行距离也有所不同。
2.把轮胎的气压提高一些,相当于减轻了车子的重量。
3.轮胎中的气打得足不足,对您的车骑起来轻不轻有很大影响。
分析结论:
轮胎的气压低,骑行时轮胎的变形量大,与地面的接触面增加,它的滚动阻力也就比较大。如果轮胎的气压过低,不仅骑行费力,同时还增加了车把的转向阻力,使车子的转向不灵活。轮胎的变形过大,也会使外胎侧壁加速疲劳,以致很快折裂,急剧地缩短了轮胎的寿命。
那么,是不是充气越多越好呢?回答是否定的。从热学的角度看,当充入气体时轮胎体积膨胀到一定程度时体积不再变化,而继续充气时,车胎内部气体压强增大,会导致爆破。特别是在夏天,不要将自行车放在太阳下,以免气体受热膨胀。这一点每一位骑车人士都必须注意到的。
从力学的角度看,轮胎和地面接触时会发生弹性形变。如果汽车的人越重,或者载重越多,弹性形变越厉害。但是,过大的气压使轮胎失去了弹性,也就其起不到减震的作用。我们知道,充足气的轮胎与地面接触面积小,对地面大压强大,所以在沙石路上行驶时,容易陷入泥土中,增加前进的阻力,而碰到较大的石块,又会使车子弹起,把前进的能量变成了弹跳和震动,因此,在沙石路面上行驶时,适当地降低气压,会使您在沙石路面上不受颠覆之苦,也减少了行进中的阻力。
在平坦的水泥路上,您可以提高轮胎的气压。但是前轮气压应比后轮气压低一些。因为这样会使您在骑行时,减少由于前轮负载轻而引起的颠覆现象。
正确的轮胎气压,应该根据路面情况、骑车人体重和载重量等来确定;同时气候条件、骑行姿势也应在考虑之内。通过查资料,我们发现,一般检查轮胎充气情况的标准是:在满载时,轮胎的变形量,应小于原来的1/4。
由此可见,物理与现实中的事物息息相关。
六、研究性主题活动实施的成效
在我实施研究性主题活动的这年,我和学生都获益非浅,最终所取得的成绩证明研究性主题活动是卓有成效的。我辅导的学科竞赛辅导小组代表我校参加番禺区市桥城区物理竞赛获得市桥镇团体第一名,在全国初中应用物理知识竞赛广州赛区中,学生黄叶路勇夺全国二等奖,共7个同学获得广州市级奖项,我也再次荣获全国初中物理竞赛优秀辅导老师。中考中,开展研究性主题活动的班级平均分位居全级前列,并有一位同学获得中考状元。
(一)研究性主题活动对学生智力因素的培养
1.培养学生的观察与分析能力
在研究自行车过程中,许多小组采取了观察的方法。例如:拆开一些零部件进行观察,观察车铃振动发声的原理;观察车尾、辐条上的反光板的原理,气门芯进气的原理,车轮胎上不同的花纹;观察不同的轮胎有大小、粗细的不同。并且能分别用声的、光的、力的知识来解释这些现象。有的小组找到自行车上的所有杠杆,并且分析哪些是省力的杠杆,哪些是省距离的杠杆,以及设计采用这些的杠杆的理由。在观察中,同学们产生了一种应用知识的欣喜感和满足感,并且也培养了他们的观察分析能力,以后在生活中更多的去观察和留意与物理有关的现象。
2.培养学生的思维能力和探索能力
研究自行车在行驶中受到地面的摩擦力的方向时,小组的同学就设计了四个实验,不断改进。从一开始设想在沙地做实验,发现效果不明显。接着就想到在车轮上绑海绵,可是海绵的纹路观察起来有些难度,他们近一步想到在海绵上划出直条纹,通过看和地面接触时条纹倾斜方向,来判断摩擦力的方向,逐步改进实验。并且,在推车时和骑车时,两次的实验结果发生了矛盾,他们能思索其中的原因,分析、讨论,最终找到了正确的实验方法。
3.培养学生的创造力
在研究车胎充气量的问题时,小组的同学们各自提出意见,有的同学想测充满气与未充满时受到地面阻力的大小,设计出让一位同学在这两种情况下,保持相同的速度骑车,然后停止驱动,测量车能够前进的距离。为了找到自行车平衡的原理,有的小组组织了“看谁骑的慢”的比赛。为了找到变速车的原理,同学们想到了数前后齿轮,不同的齿轮组合时,转动车轮看脚踏转动一圈时的车轮转动的圈数(他们发现转动脚踏时后轮转的太快,就反过来转动后轮,看车轮转动多少圈时脚踏转动一圈),这些小组都通过自己积极的思维,独立的设计和完成实验。“自行车的昨天、今天和明天”展望小组更是发挥了创造力,把自行车设计多用途:可放在家中做跑步机,可储存能量等五花八门的设想,把他们的想像力、创造力发挥的淋漓尽致。
4.培养学生的收集处理信息的能力
研究摩擦力的小组查找到了滚动摩擦是滑动摩擦的四十分之一到六十分之一。研究充气量的小组查找到满载时车胎的变形量应小于四分之一为佳。研究自行车的历史小组在网上找到了木轮车和清朝皇帝骑车的图片资料。
5.培养学生的笔头和口头表述实践探究过程的能力。
每个小组在活动后都写了简单的实验报告。实验报告中有学生自己拍的数码相片、设计的记录数据的表格、探究过程的笔记,图文并茂。而且在全班组织了活动的汇报课,让每个小组分别出场,用自己的语言向全班汇报自己小组的研究过程和体会。小组成员以穿插讲述、讨论的形式,使每位同学都得到口头表述的锻炼,并且每个小组自主的决定展示方式,对成员之间的交流合作也是一种促进。有的小组用PowerPoint设计了演示文稿,对着图片讲解。有的小组拆开实物一边演示一边讲解。
(二)研究性主题活动对学生的非智力因素的培养
1.通过研究性主题活动达到了发挥学生自主性的目的
学生在其间要进行交流、讨论、查阅资料、设计和实施实验、修正等活动来完成学习,不是简单的教师教、学生学;对学生而言,体现了学习的主体性,有了彰显个性的机会。在教师指导下的以学生为中心的探究性学习,给予了学生自我发挥和自我展示的空间和机会,学生学习兴趣浓、参与活动的程度高。
2.研究性主题活动促使学生产生对科学的感悟,对提高创新意识和研究能力起到了促进作用
研究性主题活动使学生回归到物理概念和规律的提炼过程和应用过程,引起学生进行实证调查,通过实验、收集和利用数据并形成对科学现象的解释,有利于加深对物理理论的认识,有利于将物理理论与实际进行结合,有利于学生对物理学习产生持久的兴趣。