科学探究的六个步骤范例6篇

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科学探究的六个步骤

科学探究的六个步骤范文1

一、 认为物理探究教学是唯一的方式

物理课程标准指出:物理课程突出科学探究,但探究只是一种让学生理解科学知识的重要学习方式,并不是唯一的方式。可是,一些物理教师由于知识和认识上的原因,在教学任何问题都要用物理探究的方法。事实上,课堂中有效的学习要依靠多种不同的教学方法,所有的科学知识都只用一种方式来教是低效的。在选择具体的教学方法时,一个比较明智的做法是将教学内容、教学目标、教学方法和教学对象有机地结合起来考虑。如果只要求学生掌握某个结论,那么讲授法也许就能达到目的,如果必须要学生了解过程与方法,以便更好地掌握概念、规律等,那么教师就要考虑设计一个探究过程。也就是说,具体选择哪种教学方法或哪几种教学方法的组合,关键看想要达到什么目的,而不是一味提倡物理探究,彻底抛弃其他方法。

二、 把物理探究按照一定的步骤进行

物理课程标准指出:进行科学探究的方式是多种多样的,其基本过程一般包括提出问题、进行猜想与假设、制订计划与设计实验、获取事实与证据、检验与评价、合作与交流等六个要素。可是,许多物理教师却把要素误认为是环节,在每次探究活动中都不敢遗漏任何一个要素,按部就班地忠实地执行这六个要素。这种步骤化的课堂探究,由于过分追求探究过程的完整性,在时间上是很难保证的,即使做到了,对每个要素的挖掘也只能是浅尝辄止。因此,对于一个具体的探究活动,不应是所有的要素都要强化。学生应该在哪个要素上花工夫,或者说,探究活动的主要能力目标是哪个要素,应根据课题的特征、知识的循序渐进要求和学生的身心特点等进行合理和全面的规划。这样一节课虽然只突出了某一两个要素,但不同的课题分别突出了不同的要素,学生所得到的将是深入和全面的发展。

三、 认为物理探究就是物理实验

物理是一门以实验为基础的自然学科,许多物理探究活动都涉及实验,并要求在设计和动手实验过程中培养学生的协作意识、探索精神和探究能力。于是,一些物理教师将科学探究与学生动手实验简单地等同起来,认为科学探究就是让学生更多地动手做实验,所有的探究活动都要经过实验。其实,这是对科学探究的一种错误理解,虽然实验是物理学科的基础,但绝不是说,物理课上中的每一个规律都应该或可以直接由实验总结出来。没有实验的教学过程同样可以总结出规律,同样可以是物理探究,如根据实验推理等,它们同样具有重要的意义。此外,由于有的动手操作实验并不能保证学生思维的真实投入,也不是真正意义上的探究。物理探究不仅涉及逻辑推理和实验活动,同时还是一个充满创造性思维的过程。

四、 认为物理探究就是合作学习

物理课上要鼓励学生合作学习,利用协作性的小组形式积极开展探究活动。因此,物理教材中设计的探究活动大多以小组合作的形式呈现,公开课上的探究活动也以小组合作的形式展开,日常教学中由于缺少实验器材等原因,探究活动更应以小组合作的形式进行,久而久之,使许多物理教师认为物理探究活动必须小组化、合作化。客观地说,小组合作探究确实是一种重要组织形式和教学策略,但这并不是说不需要独立探究了。英国著名科学哲学家卡尔波普尔曾指出:“一个成功的探究者必须学会做一个独行者。”通过独立探究,可以使学生获得第一手的感性认识,有利于学生形成鲜明的表象,为科学概念的建立及其科学知识的应用打下坚实的基础。如果没有独立探究,谈不到创造,只能亦步亦趋,照猫画虎,创新也就成为一句空话。

科学探究的六个步骤范文2

高中生物实验分两种类型,验证性实验和探究性实验,由于后者更能体现探究能力、实验设计能力和运用生物学知识和方法分析和解决实际问题能力;更能体现科学态度、科学精神和创新意识,每次考试都有相当比重。由于探究实验知识教材中并没有系统地整理,使同学们在做这方面题时感到无所适从。为解决这一问题,现将有关实验设计的基本理论、实验设计的思路方法和常见的类型做一介绍,以期增加理论知识,提高分析问题和解决问题的能力。

二、探究实验的基本内容

探究性实验一般包括:提出问题、做出假设、设计实验、进行实验并观察、记录结果(有时需收集数据)、分析结果得出结论、表达和交流六个基本内容。

(一)提出问题

人们对事物做缜密观察以后,常常由于好奇心或想做进一步了解而提出问题,虽然任何人都能提出问题,但只能是有意义的问题才值得探讨,问题即为实验的题目,是实验要达到的具体目标,例如“探究植物细胞在什么条件下吸水和失水”“探究影响酶活性的条件”“酵母菌在有氧还是无氧条件下产生酒精”“光照强度对光合作用的影响”。

(二)做出假设

根据已有的知识和经验,对提出的问题做出尝试性的回答,也就是做出假设。假设一般分为两个步骤:第一步,提出假设;第二步,做出预期(推断)。一个问题常有多个可能的答案,但通常只有一个是正确的。因此,假设是对还是错,还需要加以验证,即依据假设或预期,设计实验方案,进行实验验证。

(三)实验原则

1.单一变量原则

实验过程中可以变化的因素称为变量。按性质不同,通常可分为三类:自变量、因变量和无关变量。

自变量,指实验中人为改变的变量。因变量,指实验中随着自变量的变化而引起的变化和结果。通常自变量是原因,因变量是结果,二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如,在“温度对酶活性”的实验中,所给定的低温(冰块)、适温(37℃)、高温(沸水浴)就是实验变量。而由于低温、适温、高温的条件变化,唾液淀粉酶水解淀粉的活性也随之变化,这就是反应变量,该实验即在于获得和解释温度变化(实验变量)与酶的活性(反应变量)的因果关系。

无关变量指实验中除自变量以外的影响实验现象或结果的因素或条件。显然,无关变量会对反应变量有干扰作用,实验的关键之一在于控制无关变量,以减少误差。

2.对照性原则

通过设置实验对照对比。既可排除无关变量的影响,又可增加实验结果的可信度和说服力。通常,一个实验总分为实验组和对照组。实验组,是接受实验变量处理的对象组:对照组,也称控制组。按对照的内容和形式上的不同,通常有以下对照类型:

(1)空白对照

指不做任何实验处理的对象组。

(2)自身对照

指实验与对照在同一对象上进行,即不另设对照组。

(3)条件对照

指虽给对象施以某种实验处理,但这种处理是作为对照意义的,或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的。

(4)相互对照

指不另设对照组,而是几个实验组相互对比对照,在等组实验法中,大都是运用对照。

3.科学性原则

所谓科学性,是指实验目的要明确,实验原理要正确,实验材料和实验手段的选择要恰当,整个设计思路和实验方法的确定都不能偏离生物学基本知识和基本原理以及其他学科领域的基本原则,都要具有可行性。

4.重复性原则

在实验设计中也必须注意实验的可重复性。任何实验都必须要有足够的实验次数,才能判断结果的可靠性,尤其是有数据计算的实验,设计的实验不能只能进行一次,在无法重复的情况下,作为正式结论,这样的结论易被。

(四)进行实验并记录观察或测量实验结果

(五)分析结果得出结论

(六)表达和交流

三、探究实验设计的一般方法

第一步:根据实验目的和要求,先确定好三个变量即自变量、因变量、无关变量。

第二步:确定实验的原理。实验原理通常根据实验的目的和题目所给的材料进行分析处理,确定实验变量的检测方案,再根据我们所学过的知识联系起来确定实验的原理。

第三步:设置对照实验,选择合理的实验对照方法。

第四步:选择实验材料(实验材料要根据原理来选择或题干所给的信息来确定)。

第五步:设计实验步骤。设计实验步骤时最好能理顺实验思路,设计步骤时一定要注意遵循实验设计的四个基本原则(对照原则、单一变量原则、等量原则、科学性原则)。实验步骤基本模式如下:

(1)将相关的实验材料、用具或相应的实验对象等随机平均分组,并编号(目的是为了防止偶然误差);

(2)施加实验变量,控制无关变量而设置对照(注意:单一因素不同;其他因素相同且条件要适宜);

(3)进一步相同处理(如条件适宜相同环境);

(4)检测因变量、观察、统计、比较。如果实验现象是隐蔽的,必须找出具体的检测方法,以显现实验结果,便于观察,之后找出具体的观察和记录对象,观察、记录、统计、比较实验数据和现象;

(5)有些实验可能需要反复操作本实验。目的是防止偶然误差。

科学探究的六个步骤范文3

但是,由于应试教育的影响和化学教师对探究教学本质的认识不够,在化学探究教学中还存在着多方面的问题,这些问题的存在直接影响着化学探究教学效率的发挥。

一、化学探究教学活动的形式化、程式化

“提出问题、收集有关资料和事实、提出猜想或假设、对假设进行实验验证和推理、发现规律得出结论(整合迁移应用)”是科学探究活动中常具有的基本要素。这些过程使得探究式学习的完整性得到了充分的体现,然而并不是所有的探究活动都必须完整具备这六个要素,有些探究活动中只包含其中的某些要素。然而实际上,在许多的化学探究课堂上,由于有些教师探究素养的缺乏,使得在面对探究教学时不知道该怎么开展活动才好,在课堂上按照这些探究要素转变成的六个阶段按部就班地进行实施,从而把科学探究过于程式化,使原本富于变化、丰富多彩的化学探究活动变得僵化。

二、化学探究教学简单过程的复杂化

我们在研究中学化学实验探究教学现状时,曾经听过初中化学教学中的这样一节课:“二氧化碳收集方法的探究”现将其探究教学过程摘录如下:

【问题情景】已知:①CO2是一种无色无味的气体,密度比空气大,易溶于水;②用燃着的木条伸到集气瓶中,木条熄灭,因此可以用燃着的木条伸到集气瓶口检验CO2是否集满;③将CO2通入到澄清的石灰水中,石灰水变浑浊。如何收集制备的二氧化碳气体?

【提出假设】

1.CO2可以用向上排空气收集。2.CO2不能用向下排空气收集。3.CO2不可以用排水法收集。4.……

学生分组设计实验方案、论证实验方案、分组进行实验、小组交流讨论。

【形成结论】

①CO2可以用向上排气法收集;②CO2不可以用向下排气法收集;③CO2可以用排水法收集。

该探究教学的设计虽然体现了探究教学的理念,包含了所有的探究要素。但这可以是一个部分探究的课题,教师不宜设计很复杂的情境,可以直接给出问题:CO2气体可以用什么方法收集?接着让学生自主进行实验设计和实验操作。该实验设计和操作比较简单,学生容易完成。当学生通过实验操作产生了认知冲突时,再让学生利用科学探究的方法对产生的问题进行解决。这样学生在整个活动中体验到了探究学习的乐趣。

三、化学探究教学效率偏低

高效率的中学化学探究教学有一个重要的衡量指标,那就是师生时间和精力的投入。高效率的化学探究教学应该尽可能地用最少的时间让学生得到最大的收获。但现实化学探究教学中,化学探究教学效率低下的现象非常普遍。

(1)探究教学活动松散,耗时多效率低。在一些化学探究教学实践中,教师留有足够的时间让学生讨论、思考,而缺少科学有效的指导,整个探究活动就显得松散,有时一节探究课上完后,教学内容还没有完成,从而导致某些单元的教学任务不能在课标要求的课时数内完成。

(2)学生探究活动中思维负荷偏小。在探究教学活动中有些教师让学生按照设计好的步骤去做。例如,“探究氯水的成分”。有些教师直接利用教材2替代学生设计了实验方案:实验1,分别用玻璃棒蘸取新制氯水和稀盐酸,滴在pH试纸上,观察并比较现象;实验2,在洁净的试管中加入2mL新制氯水,再向试管中加入两滴品红溶液,观察现象;实验3,在洁净的试管中加入2mL新制氯水,再向试管中加入几滴硝酸银溶液和几滴稀硝酸。上述设计,直接给出了实验用品和实验操作步骤,使学生从探究活动的设计者变成了机械的操作者,简单到只要按着教材设计的方案去做就可以,学生的思维并没有得到训练。

高效率的化学探究教学,要求教师对教材中安排的探究活动进行再度开发,创设新的问题情境让学生充分运用思维进行自行的设计与探究。

(3)探究内容选择不当,学生探究收获很小。如对于离子反应,有化学教师这样进行探究教学:

引入新课:离子在溶液当中发生了怎样的反应呢?每个小组的实验桌上都有五种电解质溶液,大家以小组为单位,设计实验方案。

学生讨论,设计方案,代表汇报。教师总结、鼓励,对设计的方案表示肯定,并提出合理化建议。展示某一小组的设计方案(投影)。

设计三种情况:

(1)向CuSO4溶液中滴加NaC1溶液;(2)向CuSO4溶液中加入BaC12溶液;(3)向NaC1溶液中加入AgNO3溶液。

小组和小组之间交流,确定最佳设计方案。

师:这三种情况下是否都发生了化学反应?如果发生了化学反应,请写出化学反应方程式;如果没有发生化学反应,请试着说明理由。下面同学们通过化学实验来检验你们的假设是否成立,用事实说话。

学生实验、小组讨论、交流、探究,派代表发表各自的见解,讲解分析的过程及得出的结论。师生共同分析总结:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应。

该探究教学片断在教学中花了大量的时间,虽然该活动包含了科学探究的大部分要素,但该探究活动从假设的提出、方案设计到实验操作、原理的分析都显得没有思维容量。而这个课题,只要教师演示一个现象较明显的实验,通过多媒体动画形象地演示其微观过程,学生就很容易得出“电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应”的结论。

中学化学探究教学的实施越来越普遍,在实际教学过程中,教师越来越重视理论学习和实践相结合。由于还是处于尝试阶段,所以,整个中学化学教学中,探究教学还存在不少问题。中学化学的课程改革,对探究教学这一方面急需建立一个科学的评价体系,以引导广大师生更好地去实践化学探究教学,提高化学探究教学效率。

【参考文献】

[1]唐力,化学探究式教学过程建构性特征的研究[J],课程.教材.教法,2002(3)

科学探究的六个步骤范文4

究其原因,一是动画原理这部分内容本身比较抽象,不易讲解清楚;二是初中生对动画的理解及操作储备较少,对动画原理的探究缺少内需,又没有现成的图式,晦涩的原理可能消耗学生学习的热情。

“原理”是自然科学和社会科学中具有普遍意义的基本规律,是在大量观察、实践的基础上,经过归纳、概括而得出的。它既能指导实践,又必须经受实践的检验。所以,原理性知识的学习需要给学生创设观察、实践的机会。在此基础上,学生经过归纳、概括,深层次理解并把握原理的内核,原理才能在学生的思想里根深蒂固。根据以上理解,笔者总结出动画原理教学的六个步骤与大家探讨。

步骤一:预设定制教具 初感原理

教师为每位学生准备一把定制的扇子,扇子的一面为鸟笼,另一面为鹦鹉。学生快速转动扇子,当转动达到一定速度时,鹦鹉就好似钻进鸟笼里一样。

教学伊始,学生拿起事先藏在桌下的筷子柄小扇,快速地转动。他们专注地看着自己手中的扇子,每位学生的眼里都满是动手体验的新奇和快乐。一把小扇,拉近了师生的距离,让学生对学习过程充满了期待。

思 考:教具、学具是传统的教学辅助。它们可以把抽象的概念具体化、形象化,有利于激发学生的学习兴趣。动画基本原理的核心是视觉暂留,可利用“小鸟入笼、鱼缸里的金鱼”等实验引入。教具可以自己动手做,或在网上定制,以上小扇子就是我在网上定制的。

下课时,我将扇子送给了学生,学生们都很欣喜。学生看到它,就会记起这节课;转动它,就会想到动画的基本原理。相信一定有学生能够将这份对原理的思考迁移到生活和其他学科的学习中。

步骤二:巧用奇妙图片 浅探原理

大屏呈现一组奇妙的图片,学生就“这些线条是否平行、图片是否在动、图片上到底有几个黑点、为什么会产生这样奇特的现象”等话题展开交流,探索自我,进一步体验视觉暂留。

在学生充分交流之后,视觉暂留概念的引出就水到渠成了――科学研究表明,人的眼睛有一种有趣的生理现象,当一个景物从眼前离开后,它的影像不会马上从视网膜上消失,而是继续停留约0.1秒,这种现象叫做视觉暂留。所以,幸亏人眼有视觉暂留,否则电影、电视、计算机都不能被发明,多姿多彩的大千世界也不能展现在我们面前。

思 考:图片是我们表达思想的一种常用载体。古人云:教人未见意趣,必不乐学。相对于枯燥的陈述,图片更能吸引学生的眼球。奇妙效果的图片使学生对于视觉暂留的认识有趣而深刻。学生有了体验与困惑,才能产生学习的渴望,为接下来的学习蓄势。

步骤三:尝试动画播放 分析原理

我将机器人、吉他手、原地走、运球等动态GIF文件通过软件拆分成一张张图片保存起来。学生通过播放一组连续的静态图片便可以呈现动画的效果,与原有知识体系形成对接。

尝试1:用Windows幻灯片功能播放静态组图,每秒最少播放多少张图片,才能使动画效果流畅?

尝试2:如果播放速度很慢,能形成动画吗?

尝试3:如果删掉一些静态图片,再去播放,那动画效果又会怎样呢?

学生交流自己尝试后得出的结论。我提问:你认为动画的效果与什么因素有关?学生总结出:动画效果与播放速度、图片数、图片间的关系等有关。

思 考:这些图片青春、运动,符合学生的年龄特征。学生通过亲自控制播放速度实现不同动画效果的过程,对影响动画效果的因素有了自己的体会,对动画原理的认识有了质的飞跃。同时,他们对用计算机处理动画有了初步的想法,间接提高了对动画基本元素(帧)的认识。动画效果的控制权完全掌握在学生自己的手中,每位学生都能够体验动画的基本原理,这是学生学习过程中宝贵的经历。

步骤四:猜测原理过程 理解原理

我给学生8个有一定梯度的GIF文件,请学生猜猜看,每一个GIF文件都是由几张静态的图片组成的。同桌两人将猜测结果填在同一张表格上,对于不一致的猜测,哪个人的答案是准确的呢?学生尝试使用Ulead GIF Animator软件,查看GIF文件中的静态图片数,并学会保存静态图片。课堂上,学生猜测图片数、交流结果、填表,忙得不亦乐乎。

思 考:“帧”是理解动画原理的一个重要概念。通过观察、分析、猜想、验证等系列活动,让学生充分认识动画形成的关键――帧的作用。

这个活动,一方面引发学生的兴趣,使他们的注意力始终集中在课堂上;另一方面创造条件和机会,让学生发表见解,发挥学生学习的主动性。学生很乐于参与到这种有小挑战、小趣味的活动中来。猜的结果并不重要,关键是分解了教学难点,使学生在紧张、愉悦的氛围中学习,在活动中积极主动地接受任务,学生得以深入理解动画形成的原理。

步骤五:反馈设计动画 巩固原理

我准备大量GIF动态图片,引导学生翻开记忆的相册,再现生活中的动态图片,包括QQ表情、网站收藏等。学生在浏览欣赏这些动态文件后,说出自己喜欢的图片,再从不同角度给它们分类,填写分类信息。学生在笑一笑的同时,会恍然大悟,原来曾经看到过的这些都是GIF动画文件。因为有了丰富的图片素材,关于分类学生仁者见仁、智者见智,开放度高,有多样的课堂生成可预期。

思 考:动画原理的学习在于记忆和理解,更在于应用。大量的动态图片让学生明白,动画存在于我们生活的方方面面,用动画可以更轻松、更形象地表达情感,在短时间内精准地传递信息,动画为我们的生活增添了无限的乐趣与可能,从而提升学生对动画原理、学习价值等的认识。其深层的意义是培养学生的分类思想与能力,可惠及他们对生活、学习的分类与管理。

步骤六:鉴赏前沿作品 升华原理

师生共同欣赏2015年上海GIF艺术作品展及法国街头的GIF动画,其作品之精妙,让学生发自内心地感叹,感悟与内化信息文化。

思 考:前沿作品展进一步开阔了学生的视野,对于动画原理的理解自然会更加细致而深入。通过以上六个步骤,充分调动学生的“知、情、意、行”协调地参与到学习中,让学生在生动趣味的课堂中,学得高兴、学得精彩。

科学探究的六个步骤范文5

留白教学法与我们过去常规的教学方法相比有以下区别:过去常规的教学程序是教师规定课堂的内容及形式,学生只能根据教师设想的形式去完成这些内容,但不知道为什么要这样去完成,学生是被动的接受者.而留白教学法是根据课堂设计的内容和形式,在活动的过程中给学生留出思考和设计活动形式的时间和空间,让学生在自己的思考和实践中体会探究的乐趣或理解实验的原理,从而来达成课前预期的效果,这样学生就成了能动的接受者.

作为学习组织者的教师要监控好诸多程序,设计出一些适合学生进行再发现过程的内容,以便于学生自主的探究,教师设计程序时应充分考虑到以下四个原则:要缩短原发现时间,要简化原发现过程中出现的启示期的思维过程,要把原发现过程中出现的大量的可能性精简为少数几个主要的选择,更要留一定的时间让学生自己思考.尤其是最后一条尤为重要.没有留白的自主探究,就是被程序组织者牵引甚至可以说是控制学生的思维了.这样,并不能开展创新素质的培养,反而会使学习者认为科学探究就是几个模式,从而束缚和疆化了学生的头脑,更不利于他们离开校园后的自我再学习,再发现.

科学探究的一般程序为:提供情境提出探究问题假设、猜想设计验证-得出结论评价交流.以上六个环节中,在哪些时段最需要留白呢?留白的时间到底要多少?留白的目的为了什么?我们可以从平时课堂教学的实例中进行探讨.

例如,在讲“焦耳定理”时,有位教师是这样引课的:先展示平时电学实验,在电路连通后不久,连接用的导线(用电炉丝制)外包着棉纤维逐渐着火的实验现象.教师此时只提出:你根据刚才实验可联想到什么,并提出一个可以探究的问题.此后的5分钟时间,教师让学生进行想象思考.学生思考后发言非常活跃,其思路之广远超出教师的想象.如“家里输电导线应该避免被升温”、“电流导热”、“我看见过一个被高压电触死者,其全身烧成黑色碳块,应该和刚才的原理一样”、“是什么原因导致电流会产热”、“电流是不是通过所有导体都会产生热”、“用超导体来代替导线可以避免刚才的现象”、“研究电流产热多少与哪些因素有关,根据这些因素利用产热有关因素改制电热器,改变这些因素来减少电流产热来为我们服务”等.

教师提供丰富的情境,激发学生思考,进而提出问题.内部动机激出学生主动思考.学习行为是我们的最终目的,情境后的想象留白是完全考虑不同学生的认知背景的.不管什么样的想象都是潜意识的直接反应.若去掉留白,则起不到内化的目的,只是表面的课堂趣味,既少了锻炼发散思维的最佳教育阶段,也失去了学生想主动探索科学的源意识.所以情境后的留白必不可少,虽为留白,实是一招致胜.

设计验证的留白比起情境后的想象留白相对难处理.留白时间应该根据班级特点和学生认知能力进行调度,留白时间过长,不是浪费时间就是只属于少数尖子生的专有时间了.根据学生的实际精简思维梯度,让多数同学都去有目的地思考,这里需要分段有步骤有目的的留白.设计验证阶段的留白在培养学生创新能力,提高科学素养上意义尤为重要.

探究课中的设计验证阶段的留白确实应分步骤,设梯度给学生留白,方能起到留白的作用,否则不是浪费课堂教学时间,就是被教师牵着走,不能融合学生的观点,起不到培养和发展学生学习能力的目的,更无从谈起创新素质教育了.分段留白是该环节的特点,既要给学生创新思考的时间,也要考虑学生认知的思维梯度,不能走两个极端.

评价阶段的留白,则是让学生自己去总结本堂课的心得,让学生自己去内化知识,升华思想境界.这里的留白对于整合思维,掌握知识规律,了解发现科学的方法等方面有升华内化的作用.

科学探究的六个步骤范文6

[关键词] 实验 数据分析成像规律

中国分类法:G633.7

《探究凸透镜成像规律》是光学教学的核心,凸透镜成像规律及其应用部分是初中光学中数量最多、难度最大的一类题目,给学生的理解和实验操作造成很大的困难。经过多年的教学实践,笔者摸索了一套在课堂实验教学中,通过引导学生进行实验操作的基础上进行理解和强化的方法。

一、 成像规律教学难点的原因分析

1.概念多、容易混淆,如:焦距、两倍焦距、物距、像距,实像、虚像、放大和缩小。

2.成像性质多,在不同的物距条件下所成像的性质不同,整个成像可以分布在2f外;2f;f与2f之间;f;f以内,并且每个区域成像的大小、虚实、正倒都不相同。

3. 本节课对学生的逻辑思维能力、归纳能力和抽象思维能力的要求比较高,然而初二的学生认知能力还比较低,对知识的归纳概括以及迁移能力还不强,正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段。

4.现阶段的初中生比较缺乏耐挫能力。多数初中生在学习上又不能用理智战胜情感,主要靠兴趣,一旦有难题摆在面前无法攻克的时候,积极性就会受到打击,从而导致兴趣骤降。

5.教师对本节课教学过程的安排,引导学生分析规律的方法等也影响着学生对成像规律的理解。

二、教学策略的理论依据

初中阶段学生对实验探究还比较陌生,对其中的探究方法、操作步骤等都还处于起始阶段。教学过程中需要通过问题、示范等方式引导学生逐步掌握其原理和方法。通过引导学生正确运用科学方法,按科学方法的步骤与程式应用于物理研究对象,通过观察与实验、比较与类比、分析与综合、归纳与演绎等方法,形成其中的物理规律,并从中领略科学方法的真谛,实现科学方法的隐性教育。

三、教学策略

为了能让学生更顺利地完成实验,从而能更好地观察实验现象、记录实验数据,得到实验结论,以便更好地帮助学生记忆凸透镜成像规律。笔者摸索的方法如下:

1、改进实验设备:在上这节课前,对学生的实验器材进行改进。做这个实验由于受到实验室环境、实验仪器、还有蜡烛这些客观条件的影响,有时学生做出来,观察到的现象很模糊,在比较像的大小时,不能一目了然。光具座、凸透镜、光屏这些仪器不变,用发光的二极管做成“”形代替蜡烛。改进实验器材的目的,是使学生在实验过程中,在比较像的大小时,可以清晰地比较像的大小、正倒,使采集到的实验数据更加精确。

2、强调预习:布置学生回家复习:光心(O)、焦点(F)、焦距(f)、物距(u)、像距(v)、实像、虚像这些概念,并提出一个问题让学生思考:凸透像会成什么样的像?

3、精彩引入:

虽然已经布置学生回家复习概念,

但是实验前还是要帮学生理清各个概

念,为更好的完成实验做铺垫。因此

利用课件、提问和举例相结合的方式

复习概念,具体操作是:①、课件出示图(1)

图示(1):通过图示(1)提问学生光心、焦点、焦距的概念。②、课件出示图示(2):通过图示(2 )提问学生物距、像距的概念,并举例,例如:假如蜡烛放在刻度尺20cm上,凸透镜放在 50cm上,光屏放在65cm上,则物距、像距分别是多少?

图(2)

(通过举例引导学生弄清在实验中怎样观察、记录数据)

4、实验设计引导

首先,要解决实验器材怎样摆放,通过提问让学生说说器材应怎样摆放?引导学生得到:在整个实验过程中固定凸透镜的位置不变,分别移动发光“”和光屏找到所需的最清晰的像。从而让小组讨论出实验的步骤。

其次,通过小组合作设计、交流的形式引导学生设计实验表格:

凸透镜焦距f=10cm

号 物距 u与焦

距f 的关系 成像特点 物距

u/cm 像距

v/cm

正倒 大小 虚实

1 倒立 缩小 ___像

2 倒立 放大 ___像

3 正立 放大 ___像

表格设计完后,提醒学生实验过程中首先要记录找到的像是虚像还是实像,其次将对应的物距和像距记录下来,最后大家再一起探究物距 u与 焦距f的关系

5、精彩演示。

请学生说说记录的数据,教师在黑板上把这些数据在图形上标示出来。

例如:

请六个学生分别说出他们记录的倒立缩小的实像的物距:33、22、40、24、31、28。

教师用图示标出这些数据:

图(3)

学生们通过图示很快就可以发现,倒立缩小的实像的物距都大于20cm ,即 u > 2f。 其它像的物距和像距的分析方法如上例所示。

6、引导分析结论:让学生分组展示自己的实验数据,引导学生通过归类、分析、对比数据中的共同点,把共同点归纳成结论,如图(3)的图例可得出:倒立缩小的实像的物距都大于20cm ,即 u > 2f的结论。

四、教学效果分析

学生通过操作改进的实验器材,可以直观、清晰地观察倒成像的大小、正倒情况,印象深刻。他们再通过收集数据,并合作学习,把收集起来的数据用图例标出来后,每一种成像的区域即物距,都可以很明显地看出来。从而能更好地理解和记住凸透镜成像规律。