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牛顿第一定律的教学研究，在中学物理教学研究中早已不是一个新问题了．许多物理教育工作者对于这一定律的教学发表了自己颇有见地的教学见解，并且得到了满意的教学效果． 当我们在教学实践中运用这些教学策略时，我们发现，确实可以取得如同一些文献中所述的预期效果．然而，当我们设计一些新的情境让学生运用牛顿第一定律去解决问题时，令我们十分吃惊的是：学生对于牛顿第一定律的掌握程度却又非常之差．这使得我们困惑不解．为何对同一教学策略教学的结果的评价出现如此之大的偏差？是教师教的原因，还是学生学的原因，抑或两者兼而有之．这促使我们对牛顿第一定律的教学进行深层次的理性思考，进一步，我们从学生的认知心理上，对这一规律的教学进行了深入的研究． 1 通常牛顿第一定律的教学，一般是按教材编排顺序，先进行演示实验引出课题，然后通过讲解伽利略与亚里士多德的争论，消除“力是维持物体运动原因”的错误观念，进一步通过做斜面小车实验证明牛顿第一定律的正确性，最后让学生运用牛顿第一定律去解释日常生活中的现象，从而完成整个教学过程． 为了检验学生学习和掌握牛顿第一定律的情况，我们曾用这样一道题目来检测学生．题目如下．你坐在向前匀速直线运动的汽车里，将手中的钥匙竖直上抛，问当钥匙落下来时是落在手里，还是落在手后面．全班56名同学在试卷上皆答：落在手后面．问其原因，皆曰：汽车在走，而钥匙抛出后不再向前走了． 2 怎样更好地改进牛顿第一定律的教学效果，使牛顿第一定律的教学效果真正是实实在在意义上的令人满足．我们认为，囿于一般形式上的教学方法的改进已是隔靴搔痒，而必须深入到学生的认知结构中去考察学生产生错误认识的根源． 认知心理学的理论告诉我们，学生学习物理概念、规律时所形成的错误，常常是由于其头脑中的前科学概念的影响． 所谓前科学概念，是指儿童在学习物理课程以前的生活实际中，对各种物理现象和过程在头脑中反复建构所形成的系统的但并非科学的观念．比如牛顿第一定律就是如此．在物理教学中，那种认为只需要“正面”传授知识，学生就能接受，如果他们仍不理解，可以多讲几遍就能达到目的的想法，实践证明是过于天真了．因为在有些学生的经验中，早已有了与亚里士多德“力是维持物体运动原因“的理论类似的观念．这样，当他们学习了牛顿第一定律之后，就可能把定律纳入到自己原有的认知结构中，牛顿第一定律实际上成了“力是维持物体运动原因”的代名词．让他们解释用手推车、用脚踢球等一些不易暴露错误观念的生活实例时，他们也能解释得头头是道．但当解释用手抛钥匙、飞机扔炸弹的例子时，他们却又运用亚里士多德的理论去解释，其错误观念暴露无遗．这正是牛顿第一定律教学效果不佳的症结之所在． 
初中物理实验论文物理学是一门基础科学，是整个自然科学和现代技术发展的基础，对促进社会的发展具有不可替代的作用。要学好物理就必须改变过去注重知识传授的倾向，加强实验是物理教育本质的自然回归，符合素质教育的理论和实践的要求。而课堂上的演示实验正是中学物理实验教学的重要组成部分，它不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节，还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法。也是变应试教育为素质教育，提高人才科学素质的重要手段之一。针对演示实验的改革问题，本文就此谈谈自己的肤浅体会和做法，与同行们研讨。 演示实验生动有趣，易形成悬念，它在创设问题情境，激发学生的学习兴趣，增强学生在学习中的积极性和主动性，引导学生追根求源探索知识上有极其重要的作用。本文就此谈谈自己的肤浅体会和作法，与本文就此谈谈自己的肤浅体会和作法，与同行们研讨。一、认清实验教学的重要性目前，我们的学生普遍感到物理“难学”，其原因之一就是物理实验教学还很缺乏，尤其是农村由于金费不足实验器材还不到位。而在一些经济发达的国家，他们非常重视物理实验教学和研究问题的方法，如日本初中物理的课时数只有75课时，但安排的学生实验却有20个，演示实验有130个，并且绝大多数都是研究性实验，基本形成以实验为中心的课堂体系。可见，他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多，他们学生的实验心理素质比我国中学生强。可喜的是我国相关教育部门已经充分认识到这点，所以在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中，再次强调了实验教学的重要位置并且落到了实处。如国家花大力气为农村学校免费完成了实验室建设和“农村四配套工程”等，国家的重视程度我们有目共睹。那作为教师我们更应该与时俱进，除了完成书本上的指定实验以外还必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难，并结合教学实际，研究解决的方法，努力开发一些直观的演示，同时在教学中引进近代物理学的某些思想方法和现代科学的新成就。这样使教学内容更加丰富，使学生的眼界更加开阔更容易接受。例如“分子间作用力”的演示，可在两只乒乓球间夹上一段弹簧，球的外侧套上橡皮筋，平衡时，引力等于斥力；增大球距时，引力大于斥力；缩小球距时，引力小于斥力。这样不仅培养学生对物理的学习兴趣，更多地拓宽学生视野丰富他们的想象，而且能有效地提高了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。 二、更新实验教学的思路 演示实验作为一种教学手段，是教师备课的重要内容，需要教师认真研究和准备。有的教师轻视课前演示实验的准备工作，结果造成演示失败或出现意想不到的情况，以致在课堂上手忙脚乱，“强行”让学生接受结论，教学效果很不理想。造成这种情况的原因是多方面的，有的是思想认识存在问题，对实验教学不重视或持怀疑态度；有的是疏忽大意，以为实验内容简单，以前做过或曾看见别人做过；还有的是怕麻烦。这些都是演示实验教学的大忌。教师在课前首先要准备好与实验有关的全部仪器、材料。其次是在课前反复操作，直到熟练的地步，对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除。第三是掌握演示时间，注意与教学进度紧密配合。第四是教师要考虑除大纲和教材中规定的演示实验外，还可以适当补充哪些小实验，或对现有的实验作必要的改进，以提高教学效果。例如在讲解蒸发吸热这一问题时，教师可用方座支架、小烧瓶、细玻璃管、有色水和小烧杯等组装一个伽利略气体温度计，用它来演示蒸发吸热现象比直接用普通温度计演示现象清晰、直观。第五是要考虑在演示过程中如何引导学生观察，启发学生思维，最大限度地发挥演示实验的作用。人们的许多物理知识是通过观察和实验，认真地加以思索和总结得到的。如对于彩虹，自然界在特定雨天后才能看到，平时看不到。在课堂上用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里，使学生感到新奇；再引导让学生去讨论解开雨后彩虹形成的这个谜。实验就是在人工控制条件下使物理现象重复出现供人们观察的工作。在这里学习的就不仅是色散的知识，更重要的是学习了这种探索事实的根本方法──实验。 物理就是以实验为基础的学科，物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中，所以我认为，实验教学不仅局限可以在课上，也可以在课下；可以使用实验室所配备的器材，也可以自备自制教具，甚至可以使用我们日常生活中的现有物品，经常用学生身边的物品做实验，如用水和玻璃做光的色散实验等，这些器材学生更熟悉，更有利于使学生明白物理就在身边，物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力：大家一起来想一想，还可以用什么来说明我们要知道的内容，或者，这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题等等。调动学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。总之，我们不是为做实验而做实验，我们做实验是学习这种研究事物内在联系，研究问题的方法。三、改革实验教学的方法1 、注重引导学生观察实验 观察是实验的第一步，也是创新的前提。观察在生活中无处不在。案例一：在演示凸透镜成像规律实验时，可先让学生细致观察，然后出示以下问题：①本实验需要研究观察什么？怎样观察？观察时光屏、透镜、火焰三者的位置关系如何？②在光屏上会出现什么样的像？③适当改变距离后像的大小有何特点？光屏上是否一直都有像，若没有是在什么情况下？为使学生养成细致观察的习惯，培养他们的观察能力，教在观察中，要引导同学讨论观察的方法和应注意的问题。可以提示看到的不同的现象是由不同的原因引起的，但是具体到是哪些原因，应该由学生通过多次的实验得出一定的结论，而不是老师在黑板上把各种条件罗列出，让学生按部就班。那样做实际限制了学生的思维，是不利于学生形成创新思维的。2要与学生紧密配合，培养学生的创新能力演示实验本来就是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。在传统的实验教学模式中，课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，而且很多实验学生根本看不清，特别是后边的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高也不利于其创新能力的培养。因此，不能把学生当作被动接收的“仓库”，完全没有发挥出演示实验的作用，是不可取的。教师要在演示的同时引导学生观察，不断启发提问，让学生分析、讨论，充分调动学生学习的积极性，使实验结论合情合理地被推导出来。演示实验时还要注意不仅要现象清楚，而且还要面向全体学生。教师要想方设法增大演示实验的可见度。投影放大、机械放大、自制可见度大的仪器进行演示等都是常用的方法。甚至在实验操作上让学生积极参与，让学生充分了解实验的内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。如让学生上前来读数或动一动手。案例二：在进行马德堡半球演示时，先让两个“大力士”上来拉，不能将两个半球拉开，打开活塞，让空气进入半球中，再让两个力气最小的学生来拉，却很轻松地将两个半球分开了。两相对比，说明大气压强不仅存在，而且还不小，全体学生都留下了深刻的印象。演示实验在教师指导下让学生参与，不仅有显示学生实验技能的机会，又能得到科学方法的训练及能力的培养，加深理解和掌握物理概念和规律，同时可领略物理学的思想，培养科学态度和科学方法。3、采用多种实验方法，活跃学生思维笔者认为在帮助学生掌握实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验。在实验中，学生需要在各种因素中进行取舍，对所得信息进行筛选。这就要求学生在确定的目标下，有全局观点和善于妥协，在不同情况下善于应变，培养学生的应变能力，使学生分析、抽象概括、综合表达能力都得到训练和发展。4、创设实验问题，促进学生创新能力的发展 创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机的结合起来，这就要求教师在实验中创造性的应用现代教学方法和教学手段，将多种教学方法进行优化组合，用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造环境和条件。因此除了演示实验和分组实验之外，在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中，也可以发展创造活动，鼓励学生创造。例如，学习固体能传声的知识后，引导学生自制土电话四、建立实验教学评价中的意识创新教师对教学目标的完成情况进行评估，为制订下一个目标做准备，这是一个学科目标的结束。如果说学生已经掌握了知识的重点、难点，形成了相应的技能技巧，那么教师应该对学生学习过程进行总结，学生掌握了什么，超越了什么？谁做得最好？由教师和学生总结这个经验，从而形成再创新能力，这个环节是必不可少的。在以往的教学评价当中，往往是以学生的一次次考试的成绩来评价每一个学生，在具有创新意识的教育教学过程中，这个评价方法自然也应该有所改进，而实验教学的评价似乎成了其中的重点。新的评价观点应该重视学生在实验中解决问题的能力，在实际操作时就应该努力避免死板、缺乏创造力的观点，这也是我们努力的方向之一。 总之，创新教育能使学生学会学习，开发智力提高素质，增加了锻炼的机会，增强了适应社会发展的能力。而其在物理实验教学中的具体实施，也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人才提供一个可行的方式方法。
优化物理课堂 培养创新能力王小宁摘 要:创新是时代的要求，是当代中学生必备的素质，而学生创新能力的培养，与课堂教学是相辅相成的。本文将结合物理课堂教学，阐述如何对学生进行创新能力培养。关键词：优化课堂 培养能力由于我国基础教育改革的迅速深化，对课堂教学的要求越来越高。精心组织课堂，讲究教学策略，激发学生兴趣，诱导学生探究，启迪学生思维，培养学生创新能力，是搞好物理教学的关键。由此，优化课堂极为重要。一、巧用实验激趣，培养创新能力。物理学是一门以实验为基础的自然科学，物理实验综合了实验原理、设计思想和方法、实验操作和观察、数据分析处理等多个方面的知识和能力。同时实验最能引起学生的注意力，激发他们的学习兴趣。教师最好设计一些探究性、开放性的实验，在教师的适度引导下，通过学生动手动脑，发现问题，解决问题。不但构建了知识，提高了实践能力，还培养了学生的创新能力。为了学生有更多的动手机会，强化学生的感性认识，培养学生的实际操作能力和细致的观察能力，把部分教师演示实验和课外小实验改为学生课堂实验，增加学生自己动手的机会。把课本中一些原理和方法比较简单、仪器易取易读的演示实验改为堂上实验是比较有效的方法。让学生自己动手独立操作，通过认真观察和思考得出结论，实践证明，这样一方面使学生由被动手独立操作，通过认真观察和思考得出结论。实践证明，这样一方面使学生由被动学习变为主动探索，大大地调动学生学习的主动性和积极性；另一方面也直接培养了学生的实际操作能力，细致的观察分析能力，和自我解决问题的能力，比单纯由教师演示实验的效果好得多。2．把部分验证性实验改为探索性实验，培养学生勇于探索、敢物实践和善于创新的精神，既探求科学的精神。验证性实验一般是在对研究对象有了一定认识之后，根据已知的理论，对一些现象过程的存在、原因或规律检验其是否正确而设计的实验，它在实验目的、方法、原理方面起到了示范性作用，但不利于创新精神和能力的培养。我在物理教学中尝试将验证性实验改为探索性实验，在实验思想上进行创新设计，让学生充分动脑、动手，发挥学生的学习主体作用，培养学生的创新性思维和意识。二、引导自行探究，培养创新能力我们在实践中总结出了"设疑激趣、指导探究、启发思维、评价总结、应用迁移"的五环节课堂教学模式，在引导学生自行探究科学的活动过程中培养其创新能力方面作了一些初步尝试。 设疑激趣，提出假说布鲁纳说过："学习的最好刺激乃是兴趣。"因此，在教学中教师首先要创设情境，制造"悬念"，放手让学生观察、实验、思考，让具体的自然事物、有趣的自然现象紧紧吸引学生，激活学生思维，多而使他们产生强烈的探究欲望。比如在《流体压强与流速的关系》教学中，课伊始，我便对学生说："咱们用塑料瓶和硬币做一个游戏，"讲清游戏规则后，学生们怀着好奇心开始玩，不大功夫，只听学生惊喜地叫道："呀，硬币跳起来了！""还‘扑扑’地发出声音呢！""硬币为什么会跳起来呢？"我不失时机地问："你认为是怎么回事呢？"提出一个开放的发散思维的问题，学生的情绪一下子活跃起来，对这个问题作出了种种假设：可能是水槽中的热气将它顶起来了；可能是塑料瓶受热膨胀将硬币顶起来了；可能是瓶内的空气将它顶起来了；可能是硬币上的水变成水蒸气要往外跑，所以把硬币顶起来了……。发散思维是创造活动的起点，这一学习活动，既促进了学生积极思维，又能形成下面探究学习的动机。 指导探究，丰富感知．实践、探索的过程是创新的过程。要让学生去创新，就必须放手让他们自己实践，勇于探索。如何保证学生能够围绕中心问题进行实践、探索呢？在于教师提供有结构的材料。所谓有结构的材料，是指这些材料在使用时能揭示自然现象间的某种关系。如《流体压强与流速的关系》教学中，我给学生提供这些实验材料：烧杯、带直（弯）玻璃管的胶塞，红墨水、漏斗、乒乓球。让学生熟悉这些材料后，根据思考提纲自行设计实验方案。由于准备的这些材料紧紧围绕揭示"流体压强与流速的关系”一主题，从课堂教学效果看，各个组都设计出了比较理想的方案"行虽微而旨趣远"，是学生创造精神的表现。 启发思维，讨论探究 学生获得足够的感性材料后，教师要引导学生整理、加工事实，进行思维加工。(1) 整理事实，以说促思学生获得的感性事实是比较混乱的，缺乏条理性。教师引导学生通过语言把各自收集到的事实以及对事实的看法进行相互交流，活跃学生的思维，充分发挥他们的想象力、创造力。(2) 研究事实，发展思维在学生整理事实时，教师见机提出问题，挑起矛盾，巧妙地促使学生发表不同意见，将讨论的中心置于学生之中，使学生结合自己和别人收集的信息，进行分析、判断、归纳、甚至争论，从而找出其中的规律。如在《弹力》一课教学中，学生对收集到的事实进行整理后，一个学生答："我发现皮筋、弹簧……橡皮泥有弹性，木块……没有弹性。"三个同学同时反驳："不对，橡皮泥没有弹性"我适时引导："说说你们的理由。"学生立刻说："橡皮泥虽然能捏扁、搓长，但松手后它还是扁的、长的，不能再变成原样。"……这样，学生在不同意见的发表与争论中，用自己的语言概括出科学结论，这符合从感性到理性，从具体到抽象的认识过程。同时，学生的创造性思维得到了充分的锻炼。 评价总结，归纳达标 通过前三个环节的活动，学生得到了信息与思维的结果，教师对小组和个体的整个学习活动进行鼓励性评价，使学生体验成功的喜悦，将假说上升到结论、规律。应用迁移，释疑解难用科学的过程也是进行创新教育的重要环节。因此，教学的最后一个环节，我有目的地引导学生将所学知识运用于实践中，以达到扩展所学知识，发展创造能力的目的。如《内能》教学中这样设计：(1) 解释：（A）游戏中硬币跳舞现象。（B）为什么夏季自行车胎不能打太足的气？（C）铁轨这间为什么要留有空隙？（D）两根电线杆之间的电线，为什么冬季绷得比较紧，夏季比较松？ (2)处理：（A）踩瘪的乒乓球怎么能鼓起来？（B）怎样将塑料管迅速套在铁棒上？总的来看，在探究式五环节教学中，通过教师的精心指导，学生自己发现问题，自己提出问题，自己解决问题，创新意识和创造能力得到了充分发展。康城中学2011、1
