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初中物理實驗課題研究范文1
【關鍵詞】初中物理;實驗教學;效果研究
初中物理實驗課堂最重要的意義就是要充分調動學生學習的積極性,激發學生學習的興趣,培養學生自主探究,合作學習及科學思維能力。隨著新課改的不斷深入,教學改革更是時代的要求,所以鄉鎮中學的物理教學也必須要緊跟時代的步伐,不斷提高自身駕馭課堂的能力,采取有效合理的教學策略來改善初中物理實驗課堂現狀,提高物理課堂實驗效果。
一、初中物理實驗課堂教學存在問題及現狀
1.實驗準備不充分,實驗效率低
課堂時間十分有限,教師必須要充分利用有限的課堂資源,使得物理實驗課堂最優化。但是部分物理教師忽視在實驗課前做好準備,缺乏精心設計實驗課堂教學環節和實驗教學重難點的意識,或出現遺漏實驗演示所需器材及工具等,嚴重影響了實驗教學的有效進行,甚至做出了的演示實驗缺乏教學效果,使實驗教學任務流于形式等。
2.實驗教學器材有限,實驗教學手段缺乏創新性
鄉鎮中學的物理實驗室或者物理實驗課堂的器材,相對來說是比較有限的,所配備的實驗器材也只是根據教材而準備的,僅能滿足教師基本的演示實驗和學生的基礎實驗,而且這些實驗只是形式教學,完全按照課本設計的相關步驟進行的,嚴重縮小了中學生實驗操作和實驗探索的范圍。由于實驗器材的局限,再加上部分教師的教學方法老套,使得物理實驗課堂只是照本宣科、單一的演示實驗,不能夠很好地演示物理現象及反映物理規律,而且使得整個物理實驗教學課堂枯燥乏味,學生學習效率低,更限制了學生科學思維能力和創新能力的培養。
3.以教師演示實驗為主,忽視學生的主體學習意識
初中物理實驗課堂教學,特別是鄉鎮地區的物理課堂教學,很多都保留著傳統的物理實驗課堂教學模式,即以教師演示實驗為主,學生主動參與到實驗學習的時間很少,完全是教師做實驗、講實驗的一個灌輸式的教學過程,沒有學生實際操作能力的訓練,忽視了培養學生主動學習及探究學習的能力,不符合學生是學習的主體和學生是課堂主人的教學新理念。這樣的課堂教學不僅不利于體現實驗教學的真正意義,更打擊了學生學習的積極性,阻礙了學生科學思維及創新實踐能力的發展。
4.實驗操作失誤,缺乏嚴謹的科學實驗態度
初中物理實驗課堂的效果,很大取決于教師這個課堂的引導者,而往往有些老師由于自身準備的不足,缺乏嚴謹的科學實驗態度,沒有足夠認識到物理實驗課堂教學的重要性,導致其在演示實驗時出現操作步驟不規范,操作行為不符合標準等。例如沒有調整彈簧測力計與零刻線就直接拿來測量;在使用托盤天平時不按照操作規范調整好就直接開始實驗,造成學生在觀察實驗時產生質疑等,這種隨意實驗的教學態度不利于學生養成嚴謹科學的實驗態度。
二、改善實驗課堂教學現狀,提高課堂實驗效果的策略
1.合理創設物理實驗教學的情境,激發學生學習的興趣
教育心理學家經常說,興趣是最好的老師,也只有興趣才能促使學生更積極主動地去學習。因此,物理教師要提高物理實驗課堂教學的效果,要合理地創設物理實驗教學情境,構建具有趣味性、引導性及實踐性的教學環境,來充分激發學生學習物理的興趣,在滿足初中生的強烈好奇心與求知欲的情況下,快速地導入課堂教學內容。例如,在引入大氣壓強時,我采取小實驗課堂設疑法,在課堂開始前,準備兩個口徑大小不同的試管,將大試管裝滿水,小試管插入大試管中大約三分之一處,倒置后放開小試管,學生會看到一個神奇的現象,隨著大試管中水的慢慢流出,小試管在大試管中緩緩上升,好像小試管被大試管生生吞掉一樣。通過實驗呈現的效果,學生不禁雀躍起來,然后我再設置問題讓學生去思考(小試管真的是被大試管吞掉的嗎?那是什么力量讓小試管在大試管中緩緩上升的呢?)學生因為好奇,所以想知道是什么原因,就會自覺地融入到我接下來的物理教學課堂中。
2.由教師演示實驗轉變為學生主動參與的小實驗
教師單一的演示實驗,很難讓學生愛上物理實驗課堂,學生必須要通過自己親身體驗才能發現學習物理的奇妙,才會激發他們想要學習物理的興趣。所以教師必須要從傳統的演示實驗中解放出來,引導學生在課堂上多做些小實驗,讓他們真正參與到物理實驗課堂的學習,提高實驗課堂的教學效果。例如,我在講述滑動摩擦力和靜摩擦力概念時,請全體學生將右手平放在桌面上完成一個簡單的小實驗:用手沿桌面施加推力,使手在桌面上滑動,感受來自桌面的摩擦;第二次仍用手沿桌面施加推力,但保持手的位置不變,再感受一下來自桌面的摩擦。進而提出這兩種摩擦一樣嗎?它們分別是何種摩擦?學生通過這樣一個簡單易做的小實驗,很容易就分出兩種摩擦的不同,通過這樣的親身體驗能更大地激發出學生的求知欲望。又如我為了讓學生很好地掌握“影響壓力作用效果的因素”,最直接的方法是讓學生都拿起自己的鉛筆,按要求分別用兩指向筆的兩端施加同樣的力量,通過感受筆尖和筆頭兩端擠壓的疼痛感,親身體驗后明白了壓力作用效果與受力面積有關。在此基礎上,再讓學生拿出準備好的兩塊一樣的橡皮泥,要求學生分別用兩手向橡皮泥施加不同的力,經過觀察學生發現,施加壓力越大,橡皮泥變形也越明顯。學生通過控制不同變量,做了這兩個驗證實驗,不僅加深了他們對壓力作用效果影響因素的理解,而且不容易遺忘。
3.充分利用多媒體信息技術,創新實驗教學手段
隨著時代的發展以及教育制度的改革,現代信息媒體技術運用于現代教學已不是什么新鮮事。物理教師可以借用多媒體來不斷完善自身的教學設計及教學環節,進一步優化物理實驗課堂。通過利用多媒體模擬物理教學中比較抽象難懂的物理現象及物理規律,以加強學生的各種感官體驗,激發學生學習的興趣。例如,物理老師可以充分利用網絡資源,搜集一些有趣且能擴大物理實驗課堂內容的視頻(如大氣壓強能托起十米多高水柱的視頻),先使學生在視覺上產生震撼效果,讓其了解物理實驗的奇妙性和趣味性,進而使學生從心理上想要知道為什么會這樣,激起學生強烈的求知欲。在講物體運動與靜止知識時,可以運用電腦動畫制作出模擬物體相對運動的情景(比如可以用動畫展示孫悟空的扮演者是怎么做到在云中飛行的),以直觀動態的模擬,設置物理現象呈現的快慢,將抽象的物理概念清晰地呈現給學生,使其了解物體運動的全過程以及運動規律。
4.改變實驗形式,豐富實驗活動以激發興趣
初中物理實驗課堂如果僅僅停留在課堂,那么它就會失去吸引學生的魅力,所以教師必須要根據學生在課堂內所學習的物理知識,改變實驗的實踐形式,有計劃地組織和引導學生開展課外物理實驗探究活動,這不僅是檢驗學生物理課堂所學知識能力的體現,更是給學生開拓實驗視野的機會。例如開展物理知識原理模型制作活動、科學智慧小發明、物理實驗競賽等。通過豐富的實驗活動,來充分激發學生學習物理的熱情,既鍛煉了學生實驗操作能力,又培養了學生的科學思維能力,促進了學生物理實驗教學課堂學習能力的發展。
三、結束語
在農村初中物理實驗教學過程中,師生都要提高對物理實驗的認識,并克服設備不足、實驗管理人員缺乏等實際困難,想方設法加強實驗教學。此外,教師應提高自身素質,不斷吸取新課程理念,積極進行實驗探索和創新,使初中物理實驗成為培養學生觀察、操作、分析能力,提高素質的重要環節。
參考文獻:
初中物理實驗課題研究范文2
該課題為中國郵政集團公司2011年委托中國新聞出版研究院承擔實施的重要應用型軟課題,院領導對此高度重視,組成了以郝振省院長為課題責任人、魏玉山副院長為組長,北京大學、清華大學、中國新聞出版報、開軟科技集團、藝恩咨詢等多家單位參加的專題課題組。在近一年的時間里,課題組對中國郵政集團公司及下屬企業進行了深入調研,獲得了大量一手數據及相關資料,召開了七次專家研討會,在此基礎上經過三次大的修改,最終形成了總計20余萬字的主報告及兩個子報告,較圓滿地完成了研究任務,進入結題階段。
會上,中國新聞出版研究院數字出版研究所所長王飚,開軟科技集團總裁田雷,中國新聞出版報編委、新媒體部主任程曉龍,分別就課題主報告、技術解決方案和近期數字出版產業的發展動向進行了闡述,并接受了課題組的質詢及答疑。隨后,中國新聞出版研究院副院長魏玉山對課題總體情況做了總結性發言。
中國郵政集團公司專家評審組對課題成果予以了高度評價,一致認為,相關報告對國內外數字出版產業的發展現狀和趨勢進行了詳細分析,對中國郵政集團公司進行了深入調研,充分了解了集團公司在數字出版發行方面的需求,在此基礎上,提出了中國郵政集團數字出版方案,具有較強獨創性。
最后,李永明代表中國郵政集團公司宣布該課題順利結題,并表達了今后繼續同中國新聞出版研究院在相關項目及課題方面進行合作的愿望。
(孟曉明)
《數字出版標準符合性測試關鍵技術研究及應用》獲科技部批準立項
本刊訊 由中國新聞出版研究院作為項目主承擔單位,中國科學院自動化研究所、中國軟件評測中心、北京信息科技大學作為合作單位申請的2012年度“科研院所技術開發研究專項資金”項目——《數字出版標準符合性測試關鍵技術研究及應用》于2012年5月被科技部正式批準立項。
標準符合性測試是依據具體標準和技術規范,通過實驗室測試技術評測產品、過程與服務,并作出被測對象是否符合標準的權威判斷。在西方發達國家,標準符合性測試不僅是推動標準實施的必要方式,更成為標準發揮產業規范作用的有效手段和工具?!稊底殖霭鏄藴史闲詼y試關鍵技術研究及應用》項目自2011年8月申報以來,受到新聞出版總署、科技部的高度重視和大力支持。該項目的立項有助于我國新聞出版領域標準化工作的深入,對于健全行業標準化工作機制具有重要意義和作用。目前,新聞出版業已的基礎、方法、產品、服務等各類標準達100多項,涵蓋傳統出版和數字出版領域,但因缺少科學有效的標準符合性測試技術和測試機構,標準之間的沖突問題現在無法有效解決。
本項目以數字出版內容標準符合測試為核心,涵蓋了數字內容生產、加工、傳播等全流程和整個生命周期,主要包含四項內容:一是開展數字出版內容標準符合性測試理論及方法研究;二是制定標準符合性測試相關標準;三是開發符合性測試系統及集成平臺;四是建設數字出版標準符合性測評實驗室并審報相應資質。項目于2012年正式啟動,預計2014年完成。 (李 旗)
京交會英國出版科技集團簽約
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初中物理實驗課題研究范文3
一、初中物理實驗教學采用課件演示的優點與不足
(一)優點:
1.課件演示的形象、直觀性,克服了傳統教學方法的局限。在物理實驗教學中有很多抽象的概念、理論難以用語言表達清楚。過去,我們多以掛圖、自制教具來幫助學生建立想象,但這些傳統方法的靜態和單一性,使學生建立想象的效果并不理想,而運用多媒體技術則突破了傳統教學方法中所存在的這種局限性。例如在講解熱機工作原理、串并聯電路電流規律和分子間的相互作用力等抽象的概念和復雜的動態過程時,運用多媒體技術采用三維動畫模擬形式對其進行動態的、形象的、直觀的表現,可以使學生得到較為直觀的認識,幫助學生建立合理的想象,從而增強學生對問題的理解。
2.課件模擬實驗,解決了傳統教學過程中的矛盾性。在傳統教學中,我們只有通過做實驗,學生才能得到感性認識。多媒體技術的引入,對操作過程比較復雜的、不易操作的、有危險性的實驗,可以采用多媒體教學手段進行物理模擬實驗,讓學生很直觀的觀察整個實驗過程的動態變化,加深學生對物理實驗過程的理解,促進學生對物理知識的掌握,從而達到預期的教學效果。例如:在講解托里拆利實驗時,借助多媒體教學手段,演示模擬實驗過程,既能使學生親身觀察實驗發生的整個過程和現象,又避免了汞中毒的危險。
(二)不足:
1.濫用課件演示實驗不利于學生學習方法的培養。物理學很多知識都是抽象的,如果不經過教師的精心處理,只是讓學生看和聽,結論是得出來了,可學生沒有時間和空間思考,不能提出自己的看法和疑問,不能嘗試自己的認識過程,這樣不利于科學學習方法的培養,還會造成學生的視覺疲勞和思維滯后,從而降低學習效果。
2.濫用課件演示實驗會削弱學生的觀察和思維能力。多媒體在課堂中的應用具有內容多、信息量大的特點,對物理學科來說,課件中例題和練習的準備,能夠節約大量的時間,可在較短時間內介紹各方面的知識,擴大學生的知識面,但卻不能全面培養學生觀察的能力。如:熱學加熱時間的縮短或延長,電路實物的放大或縮小等。如果只讓學生看多媒體課件,而不讓他們親自接觸實驗,實際去做一做,試一試,則他們缺少觀察的過程,很難形成對知識的全面理解。
二、初中物理實驗教學采用學生分組實驗教學的優點與不足
(一) 優點:
1.能培養學生的實踐能力和創新意識。初中物理實驗有一些教學儀器是教師根據教學內容的需要,用學生身邊文具、家中或生活中隨手可找到的廢棄材料拼湊制作而成。這樣可以展開隨堂小實驗使學生參與物理教學過程;彌補了實驗器具不足,讓學生多觀察、多思考;也讓學生懂得物理實驗并不神秘,用身邊的簡單物體就可以研究深奧的物理知識。
2.對提高學生的合作能力具有一定的促進作用。教育不僅注重學生文化知識的考察,而且應關注到學生今后的發展,特別是要提高學生與人合作的能力,我們的課題研究成果使得學生在實驗過程中學會了如何各司其職,相互配合,共同完成實驗的操作、觀察、記錄、整理、歸納、總結,大大提高了學生與人合作的能力。
(二)不足:
1.缺乏自主探究
自主探究是學生自主參與的學習活動,通過學生的親身參與,使某一現象發生或重演,促進學生對物理理論知識的消化和延伸,更好的理解物理概念和規律,提高學生學習的積極性。但是在探究過程中,特別是在合作時,有一部分學生只看不動手,也不留心實驗觀察,不記錄相關數據,更談不上去思考,到實驗結束時,抄襲別人的實驗數據和結論。這樣不利于提高學生發現問題和解決問題的能力,不利于他們創新思維方法的形成,更不利于他們能力的開展。
2.自控力能力較差
初中物理實驗課題研究范文4
素質教育是對各科教育的要求,初中物理教學中,我們應通過素質培養,提高物理教學質量。
1.注意德育滲透,提高學生素質。物理教學不是單純傳授物理知識的過程。在教學中,可結合具體內容進行德育滲透。如,在講水能的利用這節時,可結合我國水能蘊藏量居世界第一,可大力開發利用這一知識點,加強愛國主義教育,使學生懂得熱愛祖國的大好河山。在物理教學中穿插錢三強、錢學森的故事,樹立愛國主義的楷模。物理教學中,還要注意培養學生的良好品質,把物理學家的優良品德貫穿其中,并加以引導。如,學習牛頓運動定律,可把牛頓的謙虛、誠實、專心致志、忘我工作的精神介紹給同學們;講解歐姆定律時,敘說他通過十多年的探索,堅持不懈的努力,終于發現了歐姆定律;還有勤于實踐的伽利略,幾經周折,發現了運動的相對性;平時注意細微觀察事物變化的瑞利,發現了氬;以及勇于進取,不怕挫折的焦耳,經過幾百次實驗,反復論證,終于發現了焦耳定律,從而讓學生學到物理學家們堅強、奮進、求實的優秀品德。
只有這樣,寓德育于物理教學之中,加強學校德育與學生生活和學科之間的聯系,才能取得實際效果,克服德育中形式主義的傾向。
2.在教學中充分發揮學生的主體作用。教學是師生雙方協調的過程,在大力提倡素質教育的今天,任何一種“填鴨式”的教學必將摒棄。但素質教育也并非就是教師毫無組織地放任學生的自由。那么如何體現教師的主導作用和發揮學生的主體作用呢?這就要求廣大教師課前精心策劃,備課時既要備內容、重點、難點,教學方法等,更要備學生,分析課堂中學生可能會出現的各種問題。在課堂上允許學生大膽地提出問題,簡單的可當堂回答,復雜的可采用討論的形式加以澄清。這樣,讓大多數學生積極主動參與教學,可取得良好的效果。
3.在教學中注意教學時間的安排。在課堂教學中充分發揮學生的主體作用,讓學生積極主動參與教學,就必然會遇到一個時間問題,一節課只有45分鐘,若放手讓學生討論,恐怕難于完成教學的任務。如何安排課堂教學時間?筆者認為要做到:恰當處理教材,做到詳略得當,主次分明,重點問題要突出,次要問題可略講;教學思路要清晰,圍繞重點、難點展開,層次清楚,過程流暢,各部分銜接自然;對學生的情況要了如指掌,對學生提出的問題要切合實際,本著實事求是的態度,因人而異,靈活多變。
二、以實驗為基礎提高物理教學質量
進行科學研究,離不開實驗;沒有實驗,就沒有自然科學。物理學就是一門以實驗為基礎的自然科學,物理教學也應以實驗為基礎。
物理實驗是學生理解物理概念、掌握物理規律的基礎。物理實驗是為學生提供感性材料的重要途徑,它可以激發思維、引導思維,幫助學生理解物理概念,掌握物理規律。
物理實驗教學能夠發展學生的非智力因素,激發學生學習物理的興趣。學習興趣是學習動機的重要成分。學習動機是推動學生進行學習的一種內驅動力。學習動機有兩類:其一是間接的遠景性學習動機;其二是與學習活動直接聯系的近景性動機。對中學生來說,意志、毅力還不夠堅強,因此,具備第二類學習動機是十分重要的。大家知道,教學內容的生動性、方法的直觀性和趣味性,都可以推動學生的學習,激發其學習積極性。在物理實驗教學中,我們應盡力為學生展現更多的生動直觀的學習情境,極大地吸引學生的注意力,激發學生的求知欲。
三、物理實驗目的最終要回歸到提高人的素質上來
物理實驗是面向學生的,是為提高學生素質服務的。這就要求教師進行物理實驗時,必須針對學生的特點,使不同學生都能得到啟迪,受到教育。為此,要處理好兩個關系。
一是一般和特殊的關系。在學生中,由于各自的愛好不同,志向不同,因此,對物理及物理實驗的興趣也顯得不同。物理教學要把重點放在廣大學生的接受程度上,使全體學生普遍受到教育,增強學習的自覺性。在教學中往往碰到這祥的情況,對于一個難以理解的概念,經過實驗證明,學生的印象特別深刻,特別是實驗中用自制教具,取得好的實驗效果,更是這樣。例如,在課堂上做閃光照相實驗,利用自制的小暗盒,當場把底片沖出,在幻燈上放出物體運動軌跡的照片時,學生們情不自禁地都鼓起掌來,稱教師為“物理實驗的魔術師”。學生對教師相信了,自然聽從教師的教導,這種心理作用,對教學質量的提高是很有幫助的。
對于那些對物理特別感興趣的學生和求知欲極盛的學生,按照一般的教學,他們必然有一種“吃不飽的感覺”,對此,要適當“加餐”,給以滿足。其具體做法如下。
在學習方法上,引導他們自覺地采用形象思維與邏輯推理相結合的思維方法,找出規律。在物理學上,所謂形象思維就是能聯想起物理現象、物理過程;所謂邏輯推理,就是利用物理定律進行推理、運算、得出結論。
在組織形式上,除課堂教學之外,開展第二課堂,組織物理小組?;顒有问接休^難習題分析、課外物理實驗,還可以開展小制作、小發明、寫小論文。對組員不僅介紹較難一點的習題,而且要組織他們開展一些小型課題研究,取得一定教學效果。
認識基礎和應用的關系。中學階段的物理實驗,是基礎性訓練。這種基礎性訓練,起著加強物理知識與生產實踐、科學實驗之間聯系的作用。在物理教學中,要把生產中的有關知識與物理課題相聯系進行介紹,這樣既有利于懂得中學階段所應掌握的基礎知識,又有利于今后深造和應用的需要。
參考文獻
[1]朱長華.初中物理實驗教學的實踐與思考.宿州學院學報,2005(4).
[2]郝貴有.做好初中物理實驗教學中的幾個環節.科技資訊,2006(2).
初中物理實驗課題研究范文5
一、物理研究性主題活動的分類
根據教師所起的作用程度不同,分為定向探究和自由探究。其中,定向探究,是指學生所進行的各種探究活動是在教師的指導和幫助下完成的,由教師給定要學的概念或原理,由學生自己發現它與具體事例的聯系的探究;自由探究,是指學生自己提出問題,然后經過各種探究活動獨立地解決問題。根據培養學生思維方式的不同,分為歸納探究和演繹探究。其中,歸納探究,是指學生先獲得一系列觀察資料,然后對它們進行觀察分析,形成假設,通過檢驗形成概念、原理或得出某種概括;演繹探究,是指教師給出概念或原理后,由學生自己探索它們與具體事例的實質性聯系的探究。
二、物理研究性主題活動內容
初中物理研究性主題活動的開展方式是多種多樣的,按照活動的內容可以分為以下4種類型。
1.以尋找物理規律為主的研究性主題活動
以物理規律為主的研究性主題活動的基本過程是:通過對實驗現象的觀察,或應用已知規律、理論對某一現象進行邏輯推理,找出一些問題,然后設計實驗,采集實驗數據,對實驗數據進行分析歸納,最終得到規律性的結論。
2.以尋找儀器、生活用品的基本原理為主的研究性主題活動
學生在日常生活中經常會觀察到一些有趣的現象或用品并對這些現象或用品的基本原理產生興趣。學生提出問題后,教師帶領學生通過查閱資料、拆裝儀器、用品,或是將儀器、用品拿到實驗室進行測量,探究其基本原理。
3.以實驗和動手制作為主的研究性主題活動
例如創意物理實驗大賽,根據物理原理設計一項創意物理實驗或游戲,構思新穎,創意突出,反映物理原理。這些實驗的內容可以根據所學知識設計制作的,也有些是從各種實踐活動中學來的,還有些是移植于課外書。
4.以測量基本物理量為主的研究性主題活動
有些物理量雖然教材中沒有給出測量方法,而其測量方法卻包含很多重要的物理思想和重要的研究方法。因此,測量基本的物理量可以作為研究性主題活動的一個內容。
三、研究性主題活動的組織實施過程
結合研究性主題活動自身特點,就主題活動設計的組織和實施過程來看,一般應包括選題、資料收集和制定研究方案、開題報告、課題實施、結題等重要環節。
1.選題
選題環節是一個初步明確研究方向、研究目的、研究內容、研究方法和步驟的過程。課題選擇準確與否直接影響課題研究效果,選得好,則事半功倍,反之,會事倍功半,甚至勞而無功。課題可由學生自己提出,起始階段也可以在教師的指導下提出,研究的課題最好是來自于學生的現實生活,對學生自身、家庭、學校以及所在地區具有實際意義,并具有可行性。
2.制定研究方案
課題確定后,要求每個研究小組認真討論,著手制定具體、可行、有效的研究方案。最終形成的研究方案大致包括課題名稱,課題研究主要內容,課題研究可行性分析,本課題擬創新之處,具體實施步驟,課題組成員分工等。
3.開題報告
學生選定課題、擬定研究方案后,需以班為單位組織開題報告。開題報告會由各主題小組選派一位代表向指導教師和全班同學匯報,指導教師和全班同學均可向其提出問題,小組成員均可參與回答問題。指導教師根據全班討論情況,對研究方案進行評價,或提出研究方案建議和修改意見,明顯不合理、難以實現以及沒有充分準備的選題不予通過,小組重新討論修改,準備第二次報告。
4.課題的實施
在這一階段,根據方案,各成員履行各自職責,通過圖書館活動、上網查詢、參觀訪問、實地考察、實驗操作等多種渠道廣泛搜集資料,并做好記錄。學生要通過整理、分析所搜集到的資料,不斷驗證自己對研究問題的假設,并綜述資料的觀點,提出自己的認識和見解。
在整個研究過程中,指導教師既為研究小組內的成員提供咨詢與研究指導,又要負責對整個研究過程的監控,及時對課題研究的偏差進行正確指引。由于這是一項以學生研究活動為中心的問題解決活動,指導教師的監控僅體現在依據各研究小組所制定的方案定期檢查研究進展情況,掌握和了解各小組的研究活動情況。
5.結題與答辯
各研究小組在按計劃完成課題研究之后,需要寫出課題研究報告,詳細敘述研究思路、研究過程與研究所取得的成果,指導教師對學生課題研究的成果報告進行初步評審,符合基本要求的準備參加班內答辯,不符合要求的重新修改。
答辯由陳述、展示、提問、回答、評語五個部分組成。在以組為單位的答辯過程中,各研究小組推選一至二名學生為陳述人,在所限定的時間內,向全班和指導教師簡要匯報開題通過后方案的實施過程,主要分工情況,取得的主要成果,以及研究過程中的主要收獲。學生可以通過研究論文、模型作品、實物成果、主題演講、小品表演、辯論賽等多種方式展示自己的研究成果,并把成果的分享過程看作發現自我、欣賞他人,提高自身的過程。指導教師和其他同學就有關問題進行提問,可以要求小組成員推選回答人,也可以直接要求某一位組員回答。答辯過程,實際上是總結和反思的過程,大家共同探討該課題研究成功之處,所存在的問題,以及后續研究所需要努力的方向等。
四、研究性主題活動——“自行車中的物理知識”的實施過程
初三年級的學生已經掌握了一定的物理知識,但隨著難度的增加,學生的學習興趣和熱情開始有一定的減少。為了提高學生學習物理的興趣,并培養學生探究問題的能力,我在我校的初三(6)班和物理學科競賽輔導小組開展了“自行車中的物理知識”的研究性主題活動。自行車是生活中隨處可見的代步工具,其中蘊涵著豐富的物理知識,有關于熱的、聲的、力的、電的等,并且多數都是初中所學習過的知識。因此,本人認為這是一個不錯的題材。希望通過該活動讓學生們感到,物理知識不是枯燥的空洞的文字和公式,而是和我們生活密切相關的,由此對學習物理產生一種親切感和成就感。針對初中生所學知識有限,也由于自己沒有正式的申報課題,沒有得到更多行政資源的支持,我簡化了實施的過程,具體實施過程如下:
第一階段:提出問題
向全班同學提出“你認為自行車中有那些物理知識?”“你想了解自行車中的那些知識?”以3到5人為一組討論,將討論結果收集整理。
第二階段:確定研究的問題
將第一階段收集到的觀點和疑問,組織和指導學生進行分類歸納、整理,得出以下題目:
1.有益摩擦和有害摩擦。
2.行車中的杠桿。
3.行車中的聲、光的知識。
4.行車輪胎對地面壓強問題。
5.車胎充多少氣合適呢?
6.自行車前后輪受到的摩擦力的方向一樣嗎?
7.自行車為什么能平衡呢?
8.變速車為什么能夠變速呢?
9.行車的昨天、今天和明天。
第三階段:制定研究計劃
讓有興趣的同學參加活動,自由組合成小組,每個小組選定其中的一個課題。通過討論,制定出探究的計劃。計劃要寫明探究課題、人員、探究方法、時間。探究方法可以以各種形式如:觀察、設計實驗、社會調查、查閱資料等。
第四階段:研究活動過程
鼓勵學生積極動手、動腦自主的研究,體驗成功的愉悅。老師在比較困難的地方給予具體的指導。幫助學生克服怕出錯,怕困難情緒,樹立克服困難的決心和信心。教師觀察每個小組的活動過程,注重成員間的合作交流,注重培養科學的研究方法,對于設計的實驗的可行性,數據記錄的合理性給予適當的引導。
第五階段:歸納與總結
將觀察討論的結果、和實驗現象、數據、資料進行分析,歸納。并整理成文字、表格或演示文稿的形式。
第六階段:展示與交流
小組成員能用語言表述實踐的過程和結論,在全班同學面前展示和解說探究的內容,接受全班的置疑。
五、學生研究性主題活動報告精選
研究課題1:自行車前后輪的摩擦力方向
提出問題:
在研究自行車中的物理知識時,老師向我們小組提出了一個問題,自行車前后輪的摩擦方向是什么樣的?同學們想了一會兒,爭先恐后地搶著發表自己的意見,有的同學認為前后輪的摩擦方向都向前,有的同學認為都向后,有的同學認為前后輪的摩擦方向不一致,但說不清具體的理由來。為了解答這個問題,為了讓同學們能更好的把物理知識與實際生活結合起來,我們設計了幾個實驗。
設計實驗:
我們先做了一個實驗,把自行車推到沙地,設想如果沙向后飛,車輪給地面一個向后的力,根據作用力和反作用力,說明地面給車輪的摩擦力向前,那么應有一個向前的痕跡,如果沙向前飛說明摩擦力向后,那么應有一個向后的痕跡。在實驗中,我們先推動前輪,當前輪快速轉動時,把車子向下壓,發現沙向后飛,我們再推動后輪,當后輪快速轉動時,把車子向下壓,發現沙都是向后飛,難道前后輪的摩擦力都向前嗎?并且前后輪都沒有在地面留下向前或向后的痕跡,不能看出前后輪摩擦力的方向,就這個疑問,我們又設計了另一個實驗。
我們找到了一份資料,資料提出可用海綿作材料,我們都知道,在桌面上,當海綿向前推時,摩擦力就向后,與臺面接觸部分的海綿就向后擠??墒呛>d的紋路并不明顯,于是我們在海綿上用紅色和藍色的筆畫上垂直的相間條紋,這樣較容易從條紋的傾斜方向看出摩擦力的方向。于是我們先把海綿綁在車的前輪,推動前輪,當海綿隨著車輪的轉動而轉動到正下方時,把車子向下壓,發現海綿有擠向后的痕跡,我們再把海綿綁在后輪,再推動自行車,發現海綿也有擠向后的痕跡,頓時我們提出了一個問題“前后輪的摩擦方向都向后嗎?”
第一次與第二次的實驗結果發生了矛盾,就這個問題我們小組展開了三番四次的討論,但毫無頭緒,于是我們去請教老師,老師看了我們的實驗結果,提出了一個問題:自行車真正的行駛過程是怎樣的?是有力讓兩個輪都轉動的嗎?和推自行車的過程是一樣的嗎?
改進實驗:
在老師的指導下我們設計了另一個實驗,先把海綿綁在前輪,把自行車向前推,但海綿與地面接觸時,就把車子停下來,發現海綿的條紋向后擠,明顯的看到前輪摩擦力有向后的痕跡,再把海綿綁在后輪,踩動腳踏,使車前進,像平常行駛時一樣,這次發現海綿的條紋向前擠,明顯地說明了后輪的摩擦力是向前的,這次實驗證明了前輪的摩擦力是向后的,后輪的摩擦力是向前的。
實驗結論:
這時我們產生了更大的疑問:為什么三次實驗的結果都不同呢,哪一次才是正確的呢?我們在一起討論后總結出:因為第一次是先轉動自行車輪,再與地面接觸,兩個車輪都是有動力使它向后轉,地面對車輪的摩擦力與轉動方向相反,所以向前。
第二次實驗是推動自行車,沒有力驅動使車輪,當車輪轉動與地面接觸時,是地面給車輪的摩擦力使車輪向后轉動,所以摩擦力都向后。
因此,前兩次的實驗都不能準確反映自行車行使過程中,地面對車輪的摩擦力。因為自行車是通過踩動腳踏,驅動后輪前進的,前輪是被動的,后輪有向后轉的動力,而地面對車輪摩擦力與轉動方向相反,所以向前。而前輪,是地面給車輪的摩擦力使車輪向后轉動,所以摩擦力都向后。所以后輪的摩擦力是自行車前進的動力,而前輪摩擦力是阻力。
這次的實驗讓我們的實際生活與物理知識結合起來,使我們了解更多的物理知識,能更好的學習物理,對物理產生更多的興趣,提高我們的創造能力。
研究課題2:自行車充氣量大測試
實驗過程和數據記錄:
物理自行車研究小組課后在大操場進行物理實驗,用時1小時30分鐘。
該實驗定名為“自行車充氣量大測試”,此次測試主要是測試自行車的充氣量到達什么程度為佳,以及其有關行駛現象。
測試場地為操場中間,以一條直線為基準,分兩段進行實驗。第一段是人騎在自行車上行駛控制以某一速度勻速前進,到某一點停止驅動,使自行車以慣性順溜前進,測出順溜的長度。
實驗情況如下:
行駛長度:15.8米
自行車:20英寸
1.充滿氣時,自行車以慣性平均每次行使了3.58米。
(單位:米)
次數 1 2 3
距離 3.75 3.8 3.2
2.充氣量約為1/2時,自行由于慣性平均行使了2.42米。
(單位:米)
次數 1 2 3
距離 2.4 2.7 2.1
由于在每次的測試中,騎車者速度由人為的控制,并不十分準確,而且平衡掌握得不夠,因此,測量數據中存在誤差。但兩組數據對比,足以說明問題。
實驗結論:
1.兩相比較,氣壓正常比氣壓不足時,自行車的滑行距離也有所不同。
2.把輪胎的氣壓提高一些,相當于減輕了車子的重量。
3.輪胎中的氣打得足不足,對您的車騎起來輕不輕有很大影響。
分析結論:
輪胎的氣壓低,騎行時輪胎的變形量大,與地面的接觸面增加,它的滾動阻力也就比較大。如果輪胎的氣壓過低,不僅騎行費力,同時還增加了車把的轉向阻力,使車子的轉向不靈活。輪胎的變形過大,也會使外胎側壁加速疲勞,以致很快折裂,急劇地縮短了輪胎的壽命。
那么,是不是充氣越多越好呢?回答是否定的。從熱學的角度看,當充入氣體時輪胎體積膨脹到一定程度時體積不再變化,而繼續充氣時,車胎內部氣體壓強增大,會導致爆破。特別是在夏天,不要將自行車放在太陽下,以免氣體受熱膨脹。這一點每一位騎車人士都必須注意到的。
從力學的角度看,輪胎和地面接觸時會發生彈性形變。如果汽車的人越重,或者載重越多,彈性形變越厲害。但是,過大的氣壓使輪胎失去了彈性,也就其起不到減震的作用。我們知道,充足氣的輪胎與地面接觸面積小,對地面大壓強大,所以在沙石路上行駛時,容易陷入泥土中,增加前進的阻力,而碰到較大的石塊,又會使車子彈起,把前進的能量變成了彈跳和震動,因此,在沙石路面上行駛時,適當地降低氣壓,會使您在沙石路面上不受顛覆之苦,也減少了行進中的阻力。
在平坦的水泥路上,您可以提高輪胎的氣壓。但是前輪氣壓應比后輪氣壓低一些。因為這樣會使您在騎行時,減少由于前輪負載輕而引起的顛覆現象。
正確的輪胎氣壓,應該根據路面情況、騎車人體重和載重量等來確定;同時氣候條件、騎行姿勢也應在考慮之內。通過查資料,我們發現,一般檢查輪胎充氣情況的標準是:在滿載時,輪胎的變形量,應小于原來的1/4。
由此可見,物理與現實中的事物息息相關。
六、研究性主題活動實施的成效
在我實施研究性主題活動的這年,我和學生都獲益非淺,最終所取得的成績證明研究性主題活動是卓有成效的。我輔導的學科競賽輔導小組代表我校參加番禺區市橋城區物理競賽獲得市橋鎮團體第一名,在全國初中應用物理知識競賽廣州賽區中,學生黃葉路勇奪全國二等獎,共7個同學獲得廣州市級獎項,我也再次榮獲全國初中物理競賽優秀輔導老師。中考中,開展研究性主題活動的班級平均分位居全級前列,并有一位同學獲得中考狀元。
(一)研究性主題活動對學生智力因素的培養
1.培養學生的觀察與分析能力
在研究自行車過程中,許多小組采取了觀察的方法。例如:拆開一些零部件進行觀察,觀察車鈴振動發聲的原理;觀察車尾、輻條上的反光板的原理,氣門芯進氣的原理,車輪胎上不同的花紋;觀察不同的輪胎有大小、粗細的不同。并且能分別用聲的、光的、力的知識來解釋這些現象。有的小組找到自行車上的所有杠桿,并且分析哪些是省力的杠桿,哪些是省距離的杠桿,以及設計采用這些的杠桿的理由。在觀察中,同學們產生了一種應用知識的欣喜感和滿足感,并且也培養了他們的觀察分析能力,以后在生活中更多的去觀察和留意與物理有關的現象。
2.培養學生的思維能力和探索能力
研究自行車在行駛中受到地面的摩擦力的方向時,小組的同學就設計了四個實驗,不斷改進。從一開始設想在沙地做實驗,發現效果不明顯。接著就想到在車輪上綁海綿,可是海綿的紋路觀察起來有些難度,他們近一步想到在海綿上劃出直條紋,通過看和地面接觸時條紋傾斜方向,來判斷摩擦力的方向,逐步改進實驗。并且,在推車時和騎車時,兩次的實驗結果發生了矛盾,他們能思索其中的原因,分析、討論,最終找到了正確的實驗方法。
3.培養學生的創造力
在研究車胎充氣量的問題時,小組的同學們各自提出意見,有的同學想測充滿氣與未充滿時受到地面阻力的大小,設計出讓一位同學在這兩種情況下,保持相同的速度騎車,然后停止驅動,測量車能夠前進的距離。為了找到自行車平衡的原理,有的小組組織了“看誰騎的慢”的比賽。為了找到變速車的原理,同學們想到了數前后齒輪,不同的齒輪組合時,轉動車輪看腳踏轉動一圈時的車輪轉動的圈數(他們發現轉動腳踏時后輪轉的太快,就反過來轉動后輪,看車輪轉動多少圈時腳踏轉動一圈),這些小組都通過自己積極的思維,獨立的設計和完成實驗。“自行車的昨天、今天和明天”展望小組更是發揮了創造力,把自行車設計多用途:可放在家中做跑步機,可儲存能量等五花八門的設想,把他們的想像力、創造力發揮的淋漓盡致。
4.培養學生的收集處理信息的能力
研究摩擦力的小組查找到了滾動摩擦是滑動摩擦的四十分之一到六十分之一。研究充氣量的小組查找到滿載時車胎的變形量應小于四分之一為佳。研究自行車的歷史小組在網上找到了木輪車和清朝皇帝騎車的圖片資料。
5.培養學生的筆頭和口頭表述實踐探究過程的能力。
每個小組在活動后都寫了簡單的實驗報告。實驗報告中有學生自己拍的數碼相片、設計的記錄數據的表格、探究過程的筆記,圖文并茂。而且在全班組織了活動的匯報課,讓每個小組分別出場,用自己的語言向全班匯報自己小組的研究過程和體會。小組成員以穿插講述、討論的形式,使每位同學都得到口頭表述的鍛煉,并且每個小組自主的決定展示方式,對成員之間的交流合作也是一種促進。有的小組用PowerPoint設計了演示文稿,對著圖片講解。有的小組拆開實物一邊演示一邊講解。
(二)研究性主題活動對學生的非智力因素的培養
1.通過研究性主題活動達到了發揮學生自主性的目的
學生在其間要進行交流、討論、查閱資料、設計和實施實驗、修正等活動來完成學習,不是簡單的教師教、學生學;對學生而言,體現了學習的主體性,有了彰顯個性的機會。在教師指導下的以學生為中心的探究性學習,給予了學生自我發揮和自我展示的空間和機會,學生學習興趣濃、參與活動的程度高。
2.研究性主題活動促使學生產生對科學的感悟,對提高創新意識和研究能力起到了促進作用
研究性主題活動使學生回歸到物理概念和規律的提煉過程和應用過程,引起學生進行實證調查,通過實驗、收集和利用數據并形成對科學現象的解釋,有利于加深對物理理論的認識,有利于將物理理論與實際進行結合,有利于學生對物理學習產生持久的興趣。
初中物理實驗課題研究范文6
為了充分發揮實驗在物理教學中的作用,改變物理的教、學方式,優化物理的課程文化,打造開放互動的綜合性實驗教學平臺,南通第一中學被批準為首批建設的江蘇省物理實驗課程基地。學校為此成立了基地建設領導小組,集科研、教學、裝備三條線的力量,大力推進和實施實驗課程基地建設,有效提升了學生的科學素養。
物理實驗課程基地的框架構建
首先統一了認識。要把課程基地建成全面服務于物理課程教學,成為師生突破教學難點的重要陣地,應該能為學生創造合適的教學環境,應該利于學生針對教學過程中的概念、規律、原理構建科學的物理模型,應該提供豐富而又有特色的課程資源。如圖1所示,在縱向向下提供初高中銜接的實驗課程資源,向上提供與高中物理銜接的選修、競賽和大學先修實驗課程資源等;在橫向提供高中階段與其他自然學科相聯系的拓展實驗課程資源包括英美的高中課程,例如PGA、AP、ALEVER等課程資源;同時還能提供一些基于探究性或課題研究的新型學習資源,如自制的探究性小實驗或現代技術支撐下的實驗課程,使課程基地成為立體的、多維的,基于問題解決的方案的綜合性實驗教學平臺和開放性實驗課程資源庫。
一個全面、科學而富有創造性的建構物理課程基地的整體框架思考,應該圍繞一條主線即物質、物質的結構、物質(物體)的運動和物質(物體)的相互作用,搭建兩個平臺即實體和虛擬平臺,體現三個系列即物理與科學、物理與技術以及物理與生活的聯系,裝備四類館室即基礎實驗室、媒體實驗室、物理技術館和物理生活體驗館,從而建成以高中物理為主干,并與其他科學、技術、生活緊密聯系的綜合性的實驗課程基地,以更加有效地促進師生學習物理知識、探究物理規律、形成物理思想、開發物理校本課程。
各館室建設
學校多次舉行以課程基地建設內容為主題的研討沙龍,通過物理學科內部、理科學科之間、高中與高校專家之間的多維思維碰撞,各成員對物理課程基地的理論架構、支撐項目、建設方案等有了進一步的了解和認識,確定建設、健全如下四類館室。
基礎實驗室
在學校原有的實驗設備基礎上全面規劃好基礎實驗室,為學生基礎模塊的實驗探究、實驗改進、小實驗、實驗自主學習等提供優質平臺。同時,為了滿足國際課程和雙語選修的教學需求,學校還引進國際高中物理課程要求的實驗。根據物理學科本身出發的特征,還為學生提供專題實驗室,如基本單位、基本常量的測定實驗,基本模型、基本判據實驗等。基地還在中學物理實驗的基礎上有選擇性的向大學普通物理實驗延伸,引進高校普通物理部分實驗及先進的物理實驗設備。同時,開發物理與其他高中理科有聯系的綜合學科實驗儀器,進一步拓展學生學習資源,提升學生的創新意識和創新能力(如表1所示)。
媒體實驗室
通過建立以傳感器、信息技術、虛擬技術相結合的媒體實驗室,讓學生的學習效率受益于技術的發展。運用傳感器實驗學生可以將更多的時間用于思考實驗方案、實驗思路。虛擬技術的引入,拓展了學生學習時空,為學生提供了菜單式學習,實現了人機互動和個性學習。同時,可以更加真實地體現現代科學研究的情景。從而更進一步提高了學生自主學習的有效性。這也為教師的教學研究和專業成長提供開放的技術平臺(如表2所示)。
物理技術館
在物理技術館,學生能看到最新的物理科技的進展、應用,如激光技術、低溫技術、工程技術、納米技術、自動化控制等。也讓學生體會到物理科技在其他學科、生活領域中應用給我們帶來的變化,如物理與化學、生物、地理等學科的應用。組織參加與現代科技同步的科技活動,如機器人比賽、“登月艙”的設計與實驗等;展示科技產品的內部結構,讓學生嘗試解釋其物理原理,甚至提出改進建議,提高學生對物理科技的興趣和學習動力(如表3所示)。
物理生活體驗館
引導學生關注社會、關注生活,將所學物理知識學以致用。生活中有學生感興趣的大量物理問題或現象,如空中飛人、不倒翁、家庭中新型電器、炊具中、公共交通設施、交通工具中的新裝置、新型通信工具等,學生渴望親身體驗或用有關原理解釋?;貙⒔⑽锢砩铙w驗館,可以將游樂場、雜技團、廚房、車站、碼頭上的物理情景放到體驗館,讓學生能有親身體驗的機會,能根據物理原理解釋現象,并運用物理原理到實際生活中(如表4所示)。
課程開發與基地館室建設同步推進
基地的建設不是硬件設備的簡單堆積,而是與課程開發相輔相成。我們依據實驗課程引領基地建設,同時又依托基地開發精品課程。我們先根據物理內容和模塊功能,在生活、技術、科學等層面分工查找相關資源(如表5所示),集體研究重難點的突破措施和手段,然后再進行整合形成基地實驗課程。
常態實驗課程的建設
根據高中物理課程標準和現行教材、實驗報告冊等資料,將演示實驗、驗證性實驗、探究性實驗、課后小實驗等進行整編,編寫相關的教材和教程,盡量使常規性的實驗豐富多彩,盡量增加探究和生成因素,為師生在教學過程中提供多種解決問題的手段和方法,使常態的實驗課程更具有系統性,更符合學生的認知規律,促進學生實驗素養的提高。