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初中物理实验课题研究范文1
【关键词】初中物理;实验教学;效果研究
初中物理实验课堂最重要的意义就是要充分调动学生学习的积极性,激发学生学习的兴趣,培养学生自主探究,合作学习及科学思维能力。随着新课改的不断深入,教学改革更是时代的要求,所以乡镇中学的物理教学也必须要紧跟时代的步伐,不断提高自身驾驭课堂的能力,采取有效合理的教学策略来改善初中物理实验课堂现状,提高物理课堂实验效果。
一、初中物理实验课堂教学存在问题及现状
1.实验准备不充分,实验效率低
课堂时间十分有限,教师必须要充分利用有限的课堂资源,使得物理实验课堂最优化。但是部分物理教师忽视在实验课前做好准备,缺乏精心设计实验课堂教学环节和实验教学重难点的意识,或出现遗漏实验演示所需器材及工具等,严重影响了实验教学的有效进行,甚至做出了的演示实验缺乏教学效果,使实验教学任务流于形式等。
2.实验教学器材有限,实验教学手段缺乏创新性
乡镇中学的物理实验室或者物理实验课堂的器材,相对来说是比较有限的,所配备的实验器材也只是根据教材而准备的,仅能满足教师基本的演示实验和学生的基础实验,而且这些实验只是形式教学,完全按照课本设计的相关步骤进行的,严重缩小了中学生实验操作和实验探索的范围。由于实验器材的局限,再加上部分教师的教学方法老套,使得物理实验课堂只是照本宣科、单一的演示实验,不能够很好地演示物理现象及反映物理规律,而且使得整个物理实验教学课堂枯燥乏味,学生学习效率低,更限制了学生科学思维能力和创新能力的培养。
3.以教师演示实验为主,忽视学生的主体学习意识
初中物理实验课堂教学,特别是乡镇地区的物理课堂教学,很多都保留着传统的物理实验课堂教学模式,即以教师演示实验为主,学生主动参与到实验学习的时间很少,完全是教师做实验、讲实验的一个灌输式的教学过程,没有学生实际操作能力的训练,忽视了培养学生主动学习及探究学习的能力,不符合学生是学习的主体和学生是课堂主人的教学新理念。这样的课堂教学不仅不利于体现实验教学的真正意义,更打击了学生学习的积极性,阻碍了学生科学思维及创新实践能力的发展。
4.实验操作失误,缺乏严谨的科学实验态度
初中物理实验课堂的效果,很大取决于教师这个课堂的引导者,而往往有些老师由于自身准备的不足,缺乏严谨的科学实验态度,没有足够认识到物理实验课堂教学的重要性,导致其在演示实验时出现操作步骤不规范,操作行为不符合标准等。例如没有调整弹簧测力计与零刻线就直接拿来测量;在使用托盘天平时不按照操作规范调整好就直接开始实验,造成学生在观察实验时产生质疑等,这种随意实验的教学态度不利于学生养成严谨科学的实验态度。
二、改善实验课堂教学现状,提高课堂实验效果的策略
1.合理创设物理实验教学的情境,激发学生学习的兴趣
教育心理学家经常说,兴趣是最好的老师,也只有兴趣才能促使学生更积极主动地去学习。因此,物理教师要提高物理实验课堂教学的效果,要合理地创设物理实验教学情境,构建具有趣味性、引导性及实践性的教学环境,来充分激发学生学习物理的兴趣,在满足初中生的强烈好奇心与求知欲的情况下,快速地导入课堂教学内容。例如,在引入大气压强时,我采取小实验课堂设疑法,在课堂开始前,准备两个口径大小不同的试管,将大试管装满水,小试管插入大试管中大约三分之一处,倒置后放开小试管,学生会看到一个神奇的现象,随着大试管中水的慢慢流出,小试管在大试管中缓缓上升,好像小试管被大试管生生吞掉一样。通过实验呈现的效果,学生不禁雀跃起来,然后我再设置问题让学生去思考(小试管真的是被大试管吞掉的吗?那是什么力量让小试管在大试管中缓缓上升的呢?)学生因为好奇,所以想知道是什么原因,就会自觉地融入到我接下来的物理教学课堂中。
2.由教师演示实验转变为学生主动参与的小实验
教师单一的演示实验,很难让学生爱上物理实验课堂,学生必须要通过自己亲身体验才能发现学习物理的奇妙,才会激发他们想要学习物理的兴趣。所以教师必须要从传统的演示实验中解放出来,引导学生在课堂上多做些小实验,让他们真正参与到物理实验课堂的学习,提高实验课堂的教学效果。例如,我在讲述滑动摩擦力和静摩擦力概念时,请全体学生将右手平放在桌面上完成一个简单的小实验:用手沿桌面施加推力,使手在桌面上滑动,感受来自桌面的摩擦;第二次仍用手沿桌面施加推力,但保持手的位置不变,再感受一下来自桌面的摩擦。进而提出这两种摩擦一样吗?它们分别是何种摩擦?学生通过这样一个简单易做的小实验,很容易就分出两种摩擦的不同,通过这样的亲身体验能更大地激发出学生的求知欲望。又如我为了让学生很好地掌握“影响压力作用效果的因素”,最直接的方法是让学生都拿起自己的铅笔,按要求分别用两指向笔的两端施加同样的力量,通过感受笔尖和笔头两端挤压的疼痛感,亲身体验后明白了压力作用效果与受力面积有关。在此基础上,再让学生拿出准备好的两块一样的橡皮泥,要求学生分别用两手向橡皮泥施加不同的力,经过观察学生发现,施加压力越大,橡皮泥变形也越明显。学生通过控制不同变量,做了这两个验证实验,不仅加深了他们对压力作用效果影响因素的理解,而且不容易遗忘。
3.充分利用多媒体信息技术,创新实验教学手段
随着时代的发展以及教育制度的改革,现代信息媒体技术运用于现代教学已不是什么新鲜事。物理教师可以借用多媒体来不断完善自身的教学设计及教学环节,进一步优化物理实验课堂。通过利用多媒体模拟物理教学中比较抽象难懂的物理现象及物理规律,以加强学生的各种感官体验,激发学生学习的兴趣。例如,物理老师可以充分利用网络资源,搜集一些有趣且能扩大物理实验课堂内容的视频(如大气压强能托起十米多高水柱的视频),先使学生在视觉上产生震撼效果,让其了解物理实验的奇妙性和趣味性,进而使学生从心理上想要知道为什么会这样,激起学生强烈的求知欲。在讲物体运动与静止知识时,可以运用电脑动画制作出模拟物体相对运动的情景(比如可以用动画展示孙悟空的扮演者是怎么做到在云中飞行的),以直观动态的模拟,设置物理现象呈现的快慢,将抽象的物理概念清晰地呈现给学生,使其了解物体运动的全过程以及运动规律。
4.改变实验形式,丰富实验活动以激发兴趣
初中物理实验课堂如果仅仅停留在课堂,那么它就会失去吸引学生的魅力,所以教师必须要根据学生在课堂内所学习的物理知识,改变实验的实践形式,有计划地组织和引导学生开展课外物理实验探究活动,这不仅是检验学生物理课堂所学知识能力的体现,更是给学生开拓实验视野的机会。例如开展物理知识原理模型制作活动、科学智慧小发明、物理实验竞赛等。通过丰富的实验活动,来充分激发学生学习物理的热情,既锻炼了学生实验操作能力,又培养了学生的科学思维能力,促进了学生物理实验教学课堂学习能力的发展。
三、结束语
在农村初中物理实验教学过程中,师生都要提高对物理实验的认识,并克服设备不足、实验管理人员缺乏等实际困难,想方设法加强实验教学。此外,教师应提高自身素质,不断吸取新课程理念,积极进行实验探索和创新,使初中物理实验成为培养学生观察、操作、分析能力,提高素质的重要环节。
参考文献:
初中物理实验课题研究范文2
该课题为中国邮政集团公司2011年委托中国新闻出版研究院承担实施的重要应用型软课题,院领导对此高度重视,组成了以郝振省院长为课题责任人、魏玉山副院长为组长,北京大学、清华大学、中国新闻出版报、开软科技集团、艺恩咨询等多家单位参加的专题课题组。在近一年的时间里,课题组对中国邮政集团公司及下属企业进行了深入调研,获得了大量一手数据及相关资料,召开了七次专家研讨会,在此基础上经过三次大的修改,最终形成了总计20余万字的主报告及两个子报告,较圆满地完成了研究任务,进入结题阶段。
会上,中国新闻出版研究院数字出版研究所所长王飚,开软科技集团总裁田雷,中国新闻出版报编委、新媒体部主任程晓龙,分别就课题主报告、技术解决方案和近期数字出版产业的发展动向进行了阐述,并接受了课题组的质询及答疑。随后,中国新闻出版研究院副院长魏玉山对课题总体情况做了总结性发言。
中国邮政集团公司专家评审组对课题成果予以了高度评价,一致认为,相关报告对国内外数字出版产业的发展现状和趋势进行了详细分析,对中国邮政集团公司进行了深入调研,充分了解了集团公司在数字出版发行方面的需求,在此基础上,提出了中国邮政集团数字出版方案,具有较强独创性。
最后,李永明代表中国邮政集团公司宣布该课题顺利结题,并表达了今后继续同中国新闻出版研究院在相关项目及课题方面进行合作的愿望。
(孟晓明)
《数字出版标准符合性测试关键技术研究及应用》获科技部批准立项
本刊讯 由中国新闻出版研究院作为项目主承担单位,中国科学院自动化研究所、中国软件评测中心、北京信息科技大学作为合作单位申请的2012年度“科研院所技术开发研究专项资金”项目——《数字出版标准符合性测试关键技术研究及应用》于2012年5月被科技部正式批准立项。
标准符合性测试是依据具体标准和技术规范,通过实验室测试技术评测产品、过程与服务,并作出被测对象是否符合标准的权威判断。在西方发达国家,标准符合性测试不仅是推动标准实施的必要方式,更成为标准发挥产业规范作用的有效手段和工具。《数字出版标准符合性测试关键技术研究及应用》项目自2011年8月申报以来,受到新闻出版总署、科技部的高度重视和大力支持。该项目的立项有助于我国新闻出版领域标准化工作的深入,对于健全行业标准化工作机制具有重要意义和作用。目前,新闻出版业已的基础、方法、产品、服务等各类标准达100多项,涵盖传统出版和数字出版领域,但因缺少科学有效的标准符合性测试技术和测试机构,标准之间的冲突问题现在无法有效解决。
本项目以数字出版内容标准符合测试为核心,涵盖了数字内容生产、加工、传播等全流程和整个生命周期,主要包含四项内容:一是开展数字出版内容标准符合性测试理论及方法研究;二是制定标准符合性测试相关标准;三是开发符合性测试系统及集成平台;四是建设数字出版标准符合性测评实验室并审报相应资质。项目于2012年正式启动,预计2014年完成。 (李 旗)
京交会英国出版科技集团签约
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初中物理实验课题研究范文3
一、初中物理实验教学采用课件演示的优点与不足
(一)优点:
1.课件演示的形象、直观性,克服了传统教学方法的局限。在物理实验教学中有很多抽象的概念、理论难以用语言表达清楚。过去,我们多以挂图、自制教具来帮助学生建立想象,但这些传统方法的静态和单一性,使学生建立想象的效果并不理想,而运用多媒体技术则突破了传统教学方法中所存在的这种局限性。例如在讲解热机工作原理、串并联电路电流规律和分子间的相互作用力等抽象的概念和复杂的动态过程时,运用多媒体技术采用三维动画模拟形式对其进行动态的、形象的、直观的表现,可以使学生得到较为直观的认识,帮助学生建立合理的想象,从而增强学生对问题的理解。
2.课件模拟实验,解决了传统教学过程中的矛盾性。在传统教学中,我们只有通过做实验,学生才能得到感性认识。多媒体技术的引入,对操作过程比较复杂的、不易操作的、有危险性的实验,可以采用多媒体教学手段进行物理模拟实验,让学生很直观的观察整个实验过程的动态变化,加深学生对物理实验过程的理解,促进学生对物理知识的掌握,从而达到预期的教学效果。例如:在讲解托里拆利实验时,借助多媒体教学手段,演示模拟实验过程,既能使学生亲身观察实验发生的整个过程和现象,又避免了汞中毒的危险。
(二)不足:
1.滥用课件演示实验不利于学生学习方法的培养。物理学很多知识都是抽象的,如果不经过教师的精心处理,只是让学生看和听,结论是得出来了,可学生没有时间和空间思考,不能提出自己的看法和疑问,不能尝试自己的认识过程,这样不利于科学学习方法的培养,还会造成学生的视觉疲劳和思维滞后,从而降低学习效果。
2.滥用课件演示实验会削弱学生的观察和思维能力。多媒体在课堂中的应用具有内容多、信息量大的特点,对物理学科来说,课件中例题和练习的准备,能够节约大量的时间,可在较短时间内介绍各方面的知识,扩大学生的知识面,但却不能全面培养学生观察的能力。如:热学加热时间的缩短或延长,电路实物的放大或缩小等。如果只让学生看多媒体课件,而不让他们亲自接触实验,实际去做一做,试一试,则他们缺少观察的过程,很难形成对知识的全面理解。
二、初中物理实验教学采用学生分组实验教学的优点与不足
(一) 优点:
1.能培养学生的实践能力和创新意识。初中物理实验有一些教学仪器是教师根据教学内容的需要,用学生身边文具、家中或生活中随手可找到的废弃材料拼凑制作而成。这样可以展开随堂小实验使学生参与物理教学过程;弥补了实验器具不足,让学生多观察、多思考;也让学生懂得物理实验并不神秘,用身边的简单物体就可以研究深奧的物理知识。
2.对提高学生的合作能力具有一定的促进作用。教育不仅注重学生文化知识的考察,而且应关注到学生今后的发展,特别是要提高学生与人合作的能力,我们的课题研究成果使得学生在实验过程中学会了如何各司其职,相互配合,共同完成实验的操作、观察、记录、整理、归纳、总结,大大提高了学生与人合作的能力。
(二)不足:
1.缺乏自主探究
自主探究是学生自主参与的学习活动,通过学生的亲身参与,使某一现象发生或重演,促进学生对物理理论知识的消化和延伸,更好的理解物理概念和规律,提高学生学习的积极性。但是在探究过程中,特别是在合作时,有一部分学生只看不动手,也不留心实验观察,不记录相关数据,更谈不上去思考,到实验结束时,抄袭别人的实验数据和结论。这样不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于他们创新思维方法的形成,更不利于他们能力的开展。
2.自控力能力较差
初中物理实验课题研究范文4
素质教育是对各科教育的要求,初中物理教学中,我们应通过素质培养,提高物理教学质量。
1.注意德育渗透,提高学生素质。物理教学不是单纯传授物理知识的过程。在教学中,可结合具体内容进行德育渗透。如,在讲水能的利用这节时,可结合我国水能蕴藏量居世界第一,可大力开发利用这一知识点,加强爱国主义教育,使学生懂得热爱祖国的大好河山。在物理教学中穿插钱三强、钱学森的故事,树立爱国主义的楷模。物理教学中,还要注意培养学生的良好品质,把物理学家的优良品德贯穿其中,并加以引导。如,学习牛顿运动定律,可把牛顿的谦虚、诚实、专心致志、忘我工作的精神介绍给同学们;讲解欧姆定律时,叙说他通过十多年的探索,坚持不懈的努力,终于发现了欧姆定律;还有勤于实践的伽利略,几经周折,发现了运动的相对性;平时注意细微观察事物变化的瑞利,发现了氩;以及勇于进取,不怕挫折的焦耳,经过几百次实验,反复论证,终于发现了焦耳定律,从而让学生学到物理学家们坚强、奋进、求实的优秀品德。
只有这样,寓德育于物理教学之中,加强学校德育与学生生活和学科之间的联系,才能取得实际效果,克服德育中形式主义的倾向。
2.在教学中充分发挥学生的主体作用。教学是师生双方协调的过程,在大力提倡素质教育的今天,任何一种“填鸭式”的教学必将摒弃。但素质教育也并非就是教师毫无组织地放任学生的自由。那么如何体现教师的主导作用和发挥学生的主体作用呢?这就要求广大教师课前精心策划,备课时既要备内容、重点、难点,教学方法等,更要备学生,分析课堂中学生可能会出现的各种问题。在课堂上允许学生大胆地提出问题,简单的可当堂回答,复杂的可采用讨论的形式加以澄清。这样,让大多数学生积极主动参与教学,可取得良好的效果。
3.在教学中注意教学时间的安排。在课堂教学中充分发挥学生的主体作用,让学生积极主动参与教学,就必然会遇到一个时间问题,一节课只有45分钟,若放手让学生讨论,恐怕难于完成教学的任务。如何安排课堂教学时间?笔者认为要做到:恰当处理教材,做到详略得当,主次分明,重点问题要突出,次要问题可略讲;教学思路要清晰,围绕重点、难点展开,层次清楚,过程流畅,各部分衔接自然;对学生的情况要了如指掌,对学生提出的问题要切合实际,本着实事求是的态度,因人而异,灵活多变。
二、以实验为基础提高物理教学质量
进行科学研究,离不开实验;没有实验,就没有自然科学。物理学就是一门以实验为基础的自然科学,物理教学也应以实验为基础。
物理实验是学生理解物理概念、掌握物理规律的基础。物理实验是为学生提供感性材料的重要途径,它可以激发思维、引导思维,帮助学生理解物理概念,掌握物理规律。
物理实验教学能够发展学生的非智力因素,激发学生学习物理的兴趣。学习兴趣是学习动机的重要成分。学习动机是推动学生进行学习的一种内驱动力。学习动机有两类:其一是间接的远景性学习动机;其二是与学习活动直接联系的近景性动机。对中学生来说,意志、毅力还不够坚强,因此,具备第二类学习动机是十分重要的。大家知道,教学内容的生动性、方法的直观性和趣味性,都可以推动学生的学习,激发其学习积极性。在物理实验教学中,我们应尽力为学生展现更多的生动直观的学习情境,极大地吸引学生的注意力,激发学生的求知欲。
三、物理实验目的最终要回归到提高人的素质上来
物理实验是面向学生的,是为提高学生素质服务的。这就要求教师进行物理实验时,必须针对学生的特点,使不同学生都能得到启迪,受到教育。为此,要处理好两个关系。
一是一般和特殊的关系。在学生中,由于各自的爱好不同,志向不同,因此,对物理及物理实验的兴趣也显得不同。物理教学要把重点放在广大学生的接受程度上,使全体学生普遍受到教育,增强学习的自觉性。在教学中往往碰到这祥的情况,对于一个难以理解的概念,经过实验证明,学生的印象特别深刻,特别是实验中用自制教具,取得好的实验效果,更是这样。例如,在课堂上做闪光照相实验,利用自制的小暗盒,当场把底片冲出,在幻灯上放出物体运动轨迹的照片时,学生们情不自禁地都鼓起掌来,称教师为“物理实验的魔术师”。学生对教师相信了,自然听从教师的教导,这种心理作用,对教学质量的提高是很有帮助的。
对于那些对物理特别感兴趣的学生和求知欲极盛的学生,按照一般的教学,他们必然有一种“吃不饱的感觉”,对此,要适当“加餐”,给以满足。其具体做法如下。
在学习方法上,引导他们自觉地采用形象思维与逻辑推理相结合的思维方法,找出规律。在物理学上,所谓形象思维就是能联想起物理现象、物理过程;所谓逻辑推理,就是利用物理定律进行推理、运算、得出结论。
在组织形式上,除课堂教学之外,开展第二课堂,组织物理小组。活动形式有较难习题分析、课外物理实验,还可以开展小制作、小发明、写小论文。对组员不仅介绍较难一点的习题,而且要组织他们开展一些小型课题研究,取得一定教学效果。
认识基础和应用的关系。中学阶段的物理实验,是基础性训练。这种基础性训练,起着加强物理知识与生产实践、科学实验之间联系的作用。在物理教学中,要把生产中的有关知识与物理课题相联系进行介绍,这样既有利于懂得中学阶段所应掌握的基础知识,又有利于今后深造和应用的需要。
参考文献
[1]朱长华.初中物理实验教学的实践与思考.宿州学院学报,2005(4).
[2]郝贵有.做好初中物理实验教学中的几个环节.科技资讯,2006(2).
初中物理实验课题研究范文5
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。
初中物理实验课题研究范文6
为了充分发挥实验在物理教学中的作用,改变物理的教、学方式,优化物理的课程文化,打造开放互动的综合性实验教学平台,南通第一中学被批准为首批建设的江苏省物理实验课程基地。学校为此成立了基地建设领导小组,集科研、教学、装备三条线的力量,大力推进和实施实验课程基地建设,有效提升了学生的科学素养。
物理实验课程基地的框架构建
首先统一了认识。要把课程基地建成全面服务于物理课程教学,成为师生突破教学难点的重要阵地,应该能为学生创造合适的教学环境,应该利于学生针对教学过程中的概念、规律、原理构建科学的物理模型,应该提供丰富而又有特色的课程资源。如图1所示,在纵向向下提供初高中衔接的实验课程资源,向上提供与高中物理衔接的选修、竞赛和大学先修实验课程资源等;在横向提供高中阶段与其他自然学科相联系的拓展实验课程资源包括英美的高中课程,例如PGA、AP、ALEVER等课程资源;同时还能提供一些基于探究性或课题研究的新型学习资源,如自制的探究性小实验或现代技术支撑下的实验课程,使课程基地成为立体的、多维的,基于问题解决的方案的综合性实验教学平台和开放性实验课程资源库。
一个全面、科学而富有创造性的建构物理课程基地的整体框架思考,应该围绕一条主线即物质、物质的结构、物质(物体)的运动和物质(物体)的相互作用,搭建两个平台即实体和虚拟平台,体现三个系列即物理与科学、物理与技术以及物理与生活的联系,装备四类馆室即基础实验室、媒体实验室、物理技术馆和物理生活体验馆,从而建成以高中物理为主干,并与其他科学、技术、生活紧密联系的综合性的实验课程基地,以更加有效地促进师生学习物理知识、探究物理规律、形成物理思想、开发物理校本课程。
各馆室建设
学校多次举行以课程基地建设内容为主题的研讨沙龙,通过物理学科内部、理科学科之间、高中与高校专家之间的多维思维碰撞,各成员对物理课程基地的理论架构、支撑项目、建设方案等有了进一步的了解和认识,确定建设、健全如下四类馆室。
基础实验室
在学校原有的实验设备基础上全面规划好基础实验室,为学生基础模块的实验探究、实验改进、小实验、实验自主学习等提供优质平台。同时,为了满足国际课程和双语选修的教学需求,学校还引进国际高中物理课程要求的实验。根据物理学科本身出发的特征,还为学生提供专题实验室,如基本单位、基本常量的测定实验,基本模型、基本判据实验等。基地还在中学物理实验的基础上有选择性的向大学普通物理实验延伸,引进高校普通物理部分实验及先进的物理实验设备。同时,开发物理与其他高中理科有联系的综合学科实验仪器,进一步拓展学生学习资源,提升学生的创新意识和创新能力(如表1所示)。
媒体实验室
通过建立以传感器、信息技术、虚拟技术相结合的媒体实验室,让学生的学习效率受益于技术的发展。运用传感器实验学生可以将更多的时间用于思考实验方案、实验思路。虚拟技术的引入,拓展了学生学习时空,为学生提供了菜单式学习,实现了人机互动和个性学习。同时,可以更加真实地体现现代科学研究的情景。从而更进一步提高了学生自主学习的有效性。这也为教师的教学研究和专业成长提供开放的技术平台(如表2所示)。
物理技术馆
在物理技术馆,学生能看到最新的物理科技的进展、应用,如激光技术、低温技术、工程技术、纳米技术、自动化控制等。也让学生体会到物理科技在其他学科、生活领域中应用给我们带来的变化,如物理与化学、生物、地理等学科的应用。组织参加与现代科技同步的科技活动,如机器人比赛、“登月舱”的设计与实验等;展示科技产品的内部结构,让学生尝试解释其物理原理,甚至提出改进建议,提高学生对物理科技的兴趣和学习动力(如表3所示)。
物理生活体验馆
引导学生关注社会、关注生活,将所学物理知识学以致用。生活中有学生感兴趣的大量物理问题或现象,如空中飞人、不倒翁、家庭中新型电器、炊具中、公共交通设施、交通工具中的新装置、新型通信工具等,学生渴望亲身体验或用有关原理解释。基地将建立物理生活体验馆,可以将游乐场、杂技团、厨房、车站、码头上的物理情景放到体验馆,让学生能有亲身体验的机会,能根据物理原理解释现象,并运用物理原理到实际生活中(如表4所示)。
课程开发与基地馆室建设同步推进
基地的建设不是硬件设备的简单堆积,而是与课程开发相辅相成。我们依据实验课程引领基地建设,同时又依托基地开发精品课程。我们先根据物理内容和模块功能,在生活、技术、科学等层面分工查找相关资源(如表5所示),集体研究重难点的突破措施和手段,然后再进行整合形成基地实验课程。
常态实验课程的建设
根据高中物理课程标准和现行教材、实验报告册等资料,将演示实验、验证性实验、探究性实验、课后小实验等进行整编,编写相关的教材和教程,尽量使常规性的实验丰富多彩,尽量增加探究和生成因素,为师生在教学过程中提供多种解决问题的手段和方法,使常态的实验课程更具有系统性,更符合学生的认知规律,促进学生实验素养的提高。