時間:2023-06-29 16:42:53
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇初中物理熱效率范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
2、初中教材所敘述的物理現象與日常生活聯系緊密且比較表面,絕大部分與學生日常生活的感受或體驗是吻合的、一致的,涉及的規律不太復雜,公式參量也較少,實驗原理簡單,易于操作。高中物理的敘述較為抽象、嚴謹、簡練,理性較強。描述方式多樣,如文字法、公式法、圖像法等。對比起來,初中物理到高中物理,發生以下幾點重要變化:。
3、物理學的魅力不盡于此。物理理論的簡潔性、抽象性、統一性、對稱性以及許多妙趣橫生的結論,把我們帶入一個奇妙的境界。使我們心曠神怡,樂此不彼。在我們的生活中,物理知識幾乎無處不在!比如家里的廚房,就蘊藏著很多的物理知識:。
4、作業規范要模仿,潦草馬虎害處多;。
5、往保溫瓶里倒開水,根據聲音知水量高低。這是由于水量增多,空氣柱的長度減小,振動頻率增大,音調升高!
6、從標量到矢量。如:算術運算法則――代數運算法則——平行四邊形定則!
7、記好筆記不放松,后期復習有依據;。
從上述分析推測,2009年中考熱學命題在穩中有變的前提下,仍將立足于生活和教材。讓同學們運用熱學的基本知識去探究、解決大家既熟悉又感興趣的生活中的熱現象,圖像題和科學探究題將成為熱學試題的新熱點,北京奧運會、“神舟七號”等時事熱點將成為新的命題背景。下面對熱學內容在2008年中考中的表現進行剖析,并分析2009年命題趨勢,供大家在復習過程中參考。
考點一:晶體和非晶體的熔化、凝固特點
沖刺點金晶體和非晶體的主要區別在于是否有熔點。晶體在凝固過程中不斷放熱,但溫度保持在凝固點不變。一般情況下,不同的晶體,熔點不同;同種晶體,熔點和凝固點相同。熔化和凝固現象,晶體、非晶體熔化和凝固的區別,晶體的熔點,熔化過程中吸熱及其應用等是經常出現的考點,其中對熔化圖像、傳統實驗與探究問題的考查是重點。同學們在復習時應對固體在熔化過程中溫度的變化規律,吸、放熱等問題有深入的理解,并在此基礎上認真做好實驗。
預測1:(考查聯系生活實際中的熱現象,運用相關知識分析、解決簡單熱學問題的能力)
現代建筑出現一種新設計:在墻面裝飾材料中均勻混入顆粒狀的小球,球內充入一種材料。圖1中表示球內材料熔化圖象,分析圖象:
球內材料是__________(選填“晶體”或“非晶體”)。當室外溫度升高時,球內材料熔化________熱;當溫度降低時,球內材料凝固__________熱。使用這種材料的好處是_________________________。
預測2:(考查對圖象的理解能力)
2008年南方雪災,給人民群眾的生活、生產帶來很多困難。冰雪道路上,車輛應減速行駛。解決道路結冰問題,應____________(選填“提高”或“降低”)路面冰雪的熔點。相同加熱條件下,三種物質的溫度變化曲線如圖2所示(曲線①對應___________、淡鹽冰對應曲線②、濃鹽冰對應曲線③),根據曲線可知,應選擇_____________撒在路面,它能在更________(選填“高”或“低”)的溫度熔化。
預測3:(考查應用凝固知識解釋日常生活現象的能力)
日本有一種風味食品叫溫泉蛋,當你把蛋殼敲開時,會驚奇地發現蛋清還是液體,可蛋黃已經凝固了,味道很獨特。這是根據蛋黃和蛋清的凝固溫度不同而煮的,蛋清的凝固溫度是70 ℃,蛋黃的凝固溫度是60 ℃。煮溫泉蛋的溫度應控制在()
A. 60 ℃以下
B. 70 ℃以上
C. 60 ℃~70 ℃之間
D. 70 ℃
考點二:沸騰的特點
沖刺點金沸騰問題的考查主要包括沸騰的概念與特點,考題的形式主要包括填空、選擇、實驗與探究。重點題型是探究沸點與壓強等相關因素的關系和不同液體的沸點不同等問題。聯系實際是中考命題努力體現的重點之一,所以同學們在備考過程中,應注意對與沸騰有關的現象的觀察,并學會用物理知識加以解釋。
預測1:(考查學生對實驗現象、操作細節、實驗評估各環節的掌握)
圖3是探究“水的沸騰”的實驗裝置圖,圖中水的溫度是_______℃。甲、乙、丙三組同學分別從圖4A、B兩套器材(實驗室已準備多套A、B裝置)中任選一套來完成實驗:
(1)甲組同學發現所測水的沸點高于100 ℃,他們選擇的是_______(選填“A”或“B”)套裝置。
(2)乙組的同學取了200 g的水加熱,下表是他們記錄的有關數據。其中,錯誤的數據是第______分鐘。請你根據表中的數據在圖5中繪出溫度隨時間變化的圖象。
通過分析圖象,歸納出水沸騰的特點是___________
____________________。試分析水的沸點不是100 ℃的可能原因(寫出一種即可):____________;若在試管內加水放在盛水的燒杯中,試管中的水______(選填“會”或“不會”)沸騰。原因是________________________________。
預測2:(考查沸點與壓強的關系,閱讀提取信息的能力)
中國乳業安全問題一波未平,一波又起。國家質檢總局發出的《關于監督乳制品生產企業落實質量安全責任的意見》,要求各地質檢部門建立原材料和半成品進廠檢驗制度,監督企業嚴把質量關。據專家介紹,奶粉生產加工流程中有一項技術是讓牛奶中的水分在低溫下沸騰汽化,這樣制作出來的奶粉中的營養成分才不會被破壞。要使水分低溫沸騰,什么方法更合理?你的理由是什么?
考點三:比熱容、熱量
沖刺點金比熱容概念的理解是學生學習中的一個難點。比熱容的定義式:c=,注意用此公式理解概念和分析問題。比熱容反映了物質的吸放熱本領,比熱容大的物質吸熱本領大,放熱本領也大,是物質的一種特性,與物質的種類、物態有關,與質量溫度無關。考試中常要求利用水的比熱容大的特點解釋生活和自然現象,常以選擇和填空題的形式出現,物質的吸熱本領常以探究實驗題的形式出現。熱量是在熱傳遞過程中吸收或放出的能量,在不發生物態變化時,熱量Q=cmΔT。估計這部分會出計算應用類問題。
預測1:(考查熱量和熱值的計算)
2008年北京奧運會的三大理念是“綠色奧運、科技奧運、人文奧運”,奧運會場館周圍80%~90%的路燈利用太陽能電池把太陽能轉化成電能技術:奧運會90%的洗浴熱水采用全玻真空集熱器把水等物質加熱技術。某太陽能熱水器每天能使500 kg的水溫度升高30 ℃,那么這些水吸收的熱量為_________J,這些熱量相當于完全燃燒___________m3的天然氣放出的熱量。[天然氣的熱值取7×107J/m3,c=4.2×103J/(kg•℃)]
預測2:(考查控制變量法和實驗表格的設計)
在探究“影響物質吸熱多少的因素”時,取初溫都是20 ℃的水和煤油,用同樣的加熱器加熱。用4個相同的燒杯:1號杯盛300 g水,加熱到30 ℃用了12 min;2號杯盛150 g水,加熱到30 ℃用了6 min;3號杯盛300 g煤油,加熱到30 ℃用了6 min;4號杯盛300 g煤油,加熱到25 ℃用了3 min。
(1)設計實驗表格并將結果填入表格。
(2)分析數據得出,物質溫度升高時吸收熱量的多少與___________________有關。
考點四:效率
沖刺點金效率問題是中考的熱點問題,今年中考預計會出現一些綜合性較強、與生活聯系密切的應用類計算問題。在中考試題中滲透節能和開發新能源或替代能源的思想是各地中考命題的重點。同學們在復習備考過程中要對這類問題給以足夠的重視,并適當做一些力、熱、電綜合題。將熱機效率、機械效率、太陽能熱水器的吸熱效率、爐子的效率、電功與吸熱計算融合在一起并聯系生活實際進行考查,是該考點的主要命題特點。解此類題主要把握=×100%。此類題在中考中所占比例逐年增加,這就要求同學們在日常生活中,應多留心觀察身邊現象并思考其背后所包含的知識和規律。同學們在重點復習基礎知識、基本規律的同時,要特別注意身邊的生活用品中所隱含的物理知識。
預測1:(考查身邊現象包含的物理知識和規律)
乙醇汽油作為一種新型清潔燃料,是目前世界上可再生能源的發展重點。洞庭湖風景秀麗,水面開闊,乘坐快艇是許多游客積極參與體驗的水上娛樂項目。為了保護環境,洞庭湖風景區管委會改用乙醇汽油作為快艇的燃料。已知快艇使用的乙醇汽油熱值約為4.6×107J/kg,密度約為0.7×103kg/m3,它在水中勻速航行時所受的阻力f=1400N。若發動機效率為25%,則快艇勻速行駛46 km耗油多少升?
關鍵詞:計算題;解答;方法;舉例
初中生在學習物理的過程中,大都會覺得計算題難解答,在各種考試中計算題丟分也較嚴重。怎樣才能正確有效地解答物理計算題呢?下面就本人的教學經驗,談談解答計算題的方法以及要注意的一些事項。
一、理解和掌握所學過的物理公式
物理公式是解答計算題的基本工具,唯有理解和掌握它們,才能順利解題,如,①=中t與s有對應關系,即路程s是在時間t內的路程,而時間t是路程s上所花的時間,并且還包括中途停留的時間;②P=ρgh中ρ只能是被研究的液體的密度,h為物體浸入液體的深度,而不是高度或液柱的長度;③F浮=G排=ρ液gV排中G排為被浸入液體中的物體所排開的液體的重力,V排為被浸入液體中的物體排開的液體的體積,V排=V浸,V排與V物有區別;④滑輪組的機械效率η=(豎直放置)或η=(水平放置)中的n為吊起動滑輪的繩子的股數。⑤η=與η=為計算熱效率的計算式。總而言之,物理公式中每個物理量表示什么,是什么含義,務必區別和理解透徹。
二、注意物理公式中每個物理量的單位
物理公式中每個物理量的單位的掌握很重要,并且它們的單位都是國際單位制中的單位,若已知量的單位不是國際單位制中的單位,就要轉化為國際單位制中的單位。因此,計算中各物理量的單位不能小視。
三、注意審題方法和表達方式
下面以實例的形式來說明如何審題和表達,如今年江西省中考物理試題中的16題。
例如中考題16題:如圖1所示,電路中電源電壓可調,小燈泡L1標有“6 V 6 W”的字樣,小燈泡L2、L3標有“6 V 12 W”的字樣。(假設小燈泡電阻不變)
(1)閉合S2,斷開S1、S3,調節電源電壓使電壓表 示數為6 V,求L2的實際功率。
(2)閉合S1、S3,斷開S2,調節電源電壓使電壓表 示數為3 V,求L1的電阻。
(3)閉合S1、S2、S3,畫出此時的等效電路圖,調節電源電壓為18 V,求此時L3的實際功率。
解答本題的關鍵是審題和注意電路圖的變化。
一如從L1標有“6 V 6 W”和L2、L3標有“6 V 12 W”字樣中要能理解到U1額=U2額=U3額=6 V,P1額=P2額=P3額=6 W。同時從括號內的說明可知小燈泡電阻始終為R1== Ω=6 Ω,R2=R3== Ω=3 Ω。
二如從條件(1)“閉合S2,斷開S1、S3”可知此時L1斷路。整個電路變成只有L2和L3串聯在電路中,、同時測串聯電路中的電流, 測L2兩端電壓,此時的等效電路如圖2所示,又 示數為6 V,即U2實=U2額=6 V,即此時L2正常發光,所以P2實=P2額=12 W。
三如從條件(2)“閉合S1、S3,斷開S2”可知此時L2斷路,整個電路變成L1、L3并聯, 測干路電流, 測通過L3的電流, 測L1兩端電壓,也是測并聯電路兩端的電壓,此時的等效電路如圖3所示。雖然已知了 示數為3 V,即U1實=3 V=U1額,但題目括號內已注明“小燈泡電阻不變”,即燈泡電阻不會受到溫度的影響,也就是說R1的大小與U1實的大小無關(同學們千萬要注意這一點,不要受到U1實=3 V的干擾,否則就會出錯,這也是審題和理解題意的重要所在)。所以L1的電阻還是R1=6 Ω。
四如條件(3)“閉合S1、S2、S3”可知三個開關同時閉合,此時L2被短路,整個電路是L1和L3并聯,等效電路如圖3所示。因為此時電源電壓已調為18 V,即遠大于L3的額定電壓6 V,所以此時L3已燒壞,L3的實際功率為0。
以上情況分析清楚之后,解答本題就非常容易了。解答過程如下:
解:(1)當閉合S2,斷開S1、S3時,電路為L2和L3串聯, 測L2兩端電壓。
U2實=U2額=6 V,即L2正常發光,
P2實=P2額=12 W
(2)閉合S1、S3,斷開S2時,電路為L1和L3并聯。
又L1的電阻不變,即R1與U1實的大小無關。R1== Ω=6 Ω。
(3)閉合S1、S2、S3時L2被短路,電路變成L1和L3并聯,測干路電流,測通過L3的電流,測L1兩端電壓或并聯電路兩端電壓,此時等效電路圖如圖3所示。
此時U源=18 V,而U3額=6 V,即U源遠大于U3額,故L3被燒壞。
L3的實際功率P3實=0
小結:解答本題的關鍵是:①仔細審題并理解U額、P額的意義并注意括號內的說明的用意所在;②注意開關狀態不同時,電路的具體連接情況;③應用教材中“測小燈泡的電功率”實驗中“燈泡兩端實際電壓不能超過其額定電壓的,否則很可能被燒壞”。
初中《科學》新課程標準對學生的學習方式提出了更高的要求,提出在繼承傳統的接受式學習的基礎上,增加了研究性學習、自主學習、體驗性學習等學習方式,實現了學習方式的多元化。本文從初中科學課程的特點和學生學習實際出發,以多元化學習機制在課堂中的有效實踐為研究方向,探索使學生得到最優發展的教學途徑與方法,為實現科學課堂教學過程最優化作了探索。
【關鍵詞】
多元學習教學機制學習過程 最優化
在日新月異的信息時代,“知識爆炸”使得我們的教育加快了改革的步伐,向著培養新世紀高素質人才的正確方向發展。新的一輪課程改革,伴隨著知識經濟時代的腳步,踏入我們的生活。新課程改革,在繼承傳統的接受式學習的基礎上,增加了研究性學習、探究性學習、體驗性學習和實踐性學習,實現了學習方式的多元化。隨著計算機和網絡技術的發展加快,人類正面臨著一個迅速變化和開放的社會,為了適應、生存和發展,科學教學在培養學生具有更高的科學素養和創新能力方面應該做出積極的努力。
鑒于此,我們提出了本課題研究,旨在初中科學教學中尋找基于學習方式多元化的教學策略,探索使學生得到最優發展的教學途徑,培養學生的創新精神、實踐能力、終身學習能力和適應社會生活的能力。
一、設置“成功三部曲”,讓學生在成功的體驗中獲得知識
這是針對學習科學有困難的學生而提出的一種策略,科學是初中階段比較難學的一門學科,許多學生因為其難學而喪失信心。為了幫助學習有困難的學生構建起“追求成功”的學習行為,我們建立了課堂教學的成功教學機制,即把整個課堂教學過程分為三個環節,即“成功三部曲”。
(一)幫助成功
在課堂教學中,教師根據“起點低、步子小、活動多”的原則,設計教學程序。學生通過模仿、反復操練等手段,在教師的幫助下獲得成功。具體操作是:
1.適當降低教學難度,使學生稍加努力就能達成目標
讓學習困難學生獲得成功的體驗,首先得降低教學的難度,讓其一步一步獲得成功。因此,在教學設計中,教師首先得降低教學目標,堅持低起點、小步子。例如,
在密度教學中,在密度的概念建立后,可出以下問題:
(1)一塊磚的質量是1.5千克,體積是1000立方厘米,則磚的密度是,若把磚分成兩塊,每小塊磚的體積是,質量是 ,密度是 。
(2)取某地產的石油100毫升,稱其質量為78克,求這種油的密度。
學有困難的學生稍一努力就可達到,通過這樣反復的成功體驗,他們的自信心得到恢復。在這一階段,教師要嚴格地按目標出發,不能任意撥高,并且配以相關的練習。在練習后做到及時反饋、及時分析,把握學生的心理狀態,不能讓學生因一時的成功而止步不前。
2.明確問題的指向性,盡量使原本復雜的問題呈現的越簡單越好
根據先行組織者理論,改變教材――學習材料的呈現形式,有助學生掌握知識。所謂“先行組織者”,是指先于學習材料之前呈現的,在概括與包容水平上高于新的學習材料的引導性材料。在科學教學中,“先行組織者”可以是一段說明性較強的文字,可以是一個概念、一條規律、也可以是一幅略圖、一段錄像、一個模型,等等。而我主要是把原來的陳述式材料,改變為學習問題。例如:
電學計算中有一題型:有一電熱水壺,標有“220V、1000W”字樣。正常工作15分鐘后。將1.5升初溫為200C水燒開。求這個電熱水壺的熱效率。若將題改成:有一電熱水壺標有“220V、1000W”字樣,正常工作15分鐘后,將1.5升初溫為200C水燒開。求:(1)15分鐘內電熱水壺放出多少熱量?
(2)1.5升初溫為200C水燒開需吸收多少熱量?
(3)電熱水壺的熱效率為多少?
很顯然,第二中題型給學生在解題思路中搭了個臺階,學生拿到題不會一籌莫展,只要跟著題目所給的思路往下做,問題便迎刃而解了。
3.多增加學生的動手機會,給以實踐的體驗
學有困難的學生,有的動手能力很強,通過動手這一渠道達到解決問題的目的,使學習活動多樣化。比如:
在教學“浮力”這一部分內容時,我讓學生以四人小組為單位,每個小組準備一盆水,一塊塑料泡沫,一塊石頭,兩節廢電池。上課時,讓同學們把塑料泡沫、石頭、廢電池依次放入水中,觀察現象;然后,給他們彈簧秤,分別稱一下這三種物體在空氣中、在水中的不同重量;在此基礎上組織討論,從而明確“浮力”這一概念。
(二)嘗試成功
相對于“幫助成功”,“嘗試成功”應該說更進一步,要求也更高了。教師要根據學生課堂表現和練習情況,適時提出“想一想,為什么?”使單純的教師傳授變為學生學習為中心。具體操作是:
1.創設問題情境,激發學生求知探究的積極性
設置問題情境,讓學生在解決問題的過程中激發學習自然科學的興趣,這是嘗試成功的出發點。諾貝爾獎獲得者海森堡深有體會的說:"首先是問題的提出,其次才是問題的解答"。發現問題是思維活動中最重要的環節。沒有問題的思維是膚淺的、被動的,只有當學生深入思考后,需要問個“為什么”時,思維才算是真正發動。因此,教師應在營造學生置疑的氛圍上多下功夫,正確地運用問題材料,以利于學生思維活動的積極開展,最大限度的拓展學生潛能,激發興趣。例如:
在學習“參照物”概念時,給學生講一則趣事:在第一次世界大戰中,有一位法國飛行員在戰斗中突然發現座艙的左側有一個東西在“蠕動”。為避免“機毀人亡”,飛行員伸手將這個東西抓在手里,這東西怎么這么燙手啊?他立即拿到眼前一看。啊?原來是一顆子彈!接著問學生,產生這樣的現象的條件是什么?
學生聽完后議論紛紛,此時教師稍加點撥,學生即可成功地找出問題的原因。在教學設計中,教師應將概念具體化,深奧的原理形象化,枯燥的知識趣味化。這樣既解決了實際問題,也激發了學生的潛能。
2.把學習時間還給學生,在課堂上讓學生有更多的時間進行自主探究
改變課堂教學滿堂灌的局面,在課堂留點時間,讓學生進行自主探究。例如:
在電功率教學時,可舉生活中的實例:燈絲斷了,電燈無法工作,此時,搖動燈泡,設法讓燈絲搭接上,發現燈泡比以前更亮了。什么原因?又如:家用大功率用電器的插頭連線,在使用時會很熱。這是什么原因?家用電器都工作時,為什么燈會顯得暗一些?
這些生活實際問題呈現給學生,讓學生能在課堂上有更多的時間進行自主地探究。
3.給學生以犯錯誤的機會,在“試誤”的過程中獲得成長
嘗試不可能次次成功,應允許學生犯錯誤;對于學習嘗試中出現的錯誤,要幫助他們分析出現錯誤的原因,尋找改正錯誤的途徑,并在其中給予鼓勵,告訴學生:這一次至少讓我們知道“此路不通”。比如:
一位同學在做串聯電路的實驗時,因為想“創新”一下,發生線路錯誤,造成短路,而使電池報廢。我沒有簡單地給予批評,而是幫他分析為什么會造成電池報廢的原因,使之明白,短路會造成電路故障。一次錯誤使該學生,獲得了一個意想不到的收獲。
這樣,通過積極的鼓勵給學生這樣的暗示:每一次犯錯誤都是一次成功。
(三)自主成功
有了成功的基礎后,課堂教學開始引導學生走自主探究之路。教師設計“一個或兩個精當的問題”,讓學生討論和自主學習,使學生在自主學習活動中獲得成功的體驗和樂趣。利用開放型的學習,積極引導學生產生自我成功的期望和要求,使學生逐步做到無論成功還是失敗都能自我激勵,形成積極主動的“追求成功”的學習行為模式。具體的操作措施是:
1.還學生提問權
改變老師問、學生答的傳統模式,讓學生在老師創設的學習情境中,自主發現問題。如對于燈泡搭接后更亮這問題,學生會問:這樣的燈泡使用壽命長不長?大功率用電器的插頭連線為避免產熱過多,應選用怎樣的導線才好?通過一系列的情景設置引導學生進一步探究。
2.讓學生參與教學設計
通過對話,師生共同商定學習方案,在教師指導下自主探究解決問題的辦法。如:在演示活性炭的吸附性時,按教材設計,演示效果不明顯。此時,會有學生設想可否改變實驗方法來驗證。這時,教師可讓學生參與教學設計,師生共同商定實驗方案。通過探究得到解決問題的方法。
方法1:用面巾紙將粉末活性炭分成若干小包,放入紅墨水中,振蕩。
方法2:將活性炭抹在漏斗內的濾紙上,將紅墨水倒入這個過濾裝置。
結果,這兩種方法的現象都非常明顯。在這里教師只是學生學習的顧問,而不是主宰。在師生活動中,學生得到了自己主動爭取成功的機會。多次的機會促使學生逐步形成積極、穩定的自我學習,自我教育的內部動力機制。
3.還學生評價權
讓學生自我評價,相互評價,從評價中獲得反饋信息,調整學習行為。評價時要編制適應學生起點的測試,擴大評價范圍和內容。單一的書面考試既不能反映學生的各個方面的水平,更容易挫傷那些在書面考試中淪為“差生”的學習困難的學生的積極性。所以,在科學中可以把實驗操作、實驗設計、模型制作等都列為評價的范圍。對于不同水平的學生要幫助確定最新目標。對學生在原有基礎上的每一點進步或長處都給予鼓勵。鼓勵可以是激勵性的話語,也可以喜報的形式反饋給家長。甚至是定期召開班級短會,讓進步顯著的學生談一些心得體會,雖然方法比較老,但對很多學生都有一定的激勵作用。此時教師有一項很重要的工作不能忽略,就是幫助失敗的學生正確評價自己。幫助其正確的歸因,找到失敗的真正原因,鼓勵學生,只要繼續努力就一定會成功。教師也可為學生的失敗承擔一定的責任,以利于改善師生關系。
二、建立開放式的教學機制,給學生提供了一個充分展現自我的機會
民主、和諧的環境和氛圍,是建立開放式課堂教學機制的前提和基礎。學生感到寬松、融洽、愉快、自由、坦然,沒有任何形式的壓抑與強制,才能自由與自主地開展思考、探究,無顧忌地發表見解,大膽果斷地決策和實踐,才有可能創新與超越。建立開放式課堂教學機制就是給學生提供了一個充分展現自我,發揮自我的空間,利于學生創新和實踐能力的培養。
(一)創設自主開放的學習機會,拓寬學生學習的空間
進行課前認真仔細的自學,可以起到對前面所學知識的實踐與體驗,它是一種自主探索的過程,能有效減少模仿的成份,增加“研究”的含量。更是一種良好學習品質的培養。將自學放在課前進行,同時會帶來一對矛盾,即課前自學與前一課時的課后作業之間的關系。但從本質講,課后作業實際上只是對前面所學知識的實踐與體驗過程,而課前自學,不僅是對前面所學知識的實踐與體驗,還是應用已有的知識對未知知識的同化與順應,同時,通過教師對習題、問題的合理設計,在時間上得到充分的考慮,從而達到在課堂內與同伴、老師進行實質流和探討的層次,在實際操作中,是可行的。
(二)設計開放性問題,讓作業成為訓練思維的體操
思維開始于問題,創新力寓于問題的解決過程中,設計開放性問題,進行開放性問題教學,是實施創造教育的一種良好的舉措。問題的設計主要采用了以下四種形式:
一是“問題內容的綜合性”。所設計的問題涉及知識面較寬廣,不只局限于科學教材,而是涉及日常生活,最新科技動態,及其他學科內容,將學生日常生活及社會活動接觸的與自然科學知識有關的內容加以提煉,設計成開放性問題;任何創造發明不是僅用某一學科的知識,而是應用多學科的知識和技能,因此,要以自然科學知識和技能為載體,廣泛滲透數學、社會等學科基礎知識,鍛煉學生跨學科的綜合創新能力,轉傳統封閉式單學科教學為現代開放式多學科滲透教學。
二是“問題設計的開放性”。所設計的問題需要對教學活動進行動態處理,充分運用“變式”,采用不同的角度和方式設計問題,通過變換新穎的設計角度。豐富多彩的設計方式,吸引學生的興趣。興趣是創造力的原動力與維持力,也是激發力和推動力。如,
在凸透鏡成象這節內容的教學中,對“物”、“象”可以用大量變式(物距和象距、物象的大小、物象的移動速度),也可以把物象的距離和大小、物象的大小和移動速度聯系起來進行定性、定量研究,教學效果明顯。
三是“問題解答途徑的多樣性”。設計出的問題的解答途徑是多樣的,具有探索性。如:
“請你根據自己所學知識,設計一個實際過程情境,計算出人的平均功率”。同學們開始考慮;要得功率P,可以從P=FV或P=W/t兩個角度去設計實際過程,于是考慮:人拉車,大概多大的力F,拉多遠的路S,需多少時間t,從中求得P……或人登山t 時間可攀登h高的山,來求P……,或人鋸木頭,一般用多大力F,拉的速度平均值V,來求P……,等等各種各樣,有的可簡便地算得P,有的則不能算得P。
通過這種問題解答途徑的開放,積極引導學生去發現,去探索,自己去想、去查、去做。
四是“問題答案的開放性”。即設計的問題答案是開放的,標準化答案會禁錮人們的思想,導致死記硬背,開放性問題的答案的開放多樣的,從不同角度分析會有不同的答案,它不強調問題的答案,而強調的是解決問題的過程。如:
“請估算家中一天的用電量是多少度?”“國產紅旗CA7220轎車在高速公路上行駛時功率一般70KW,請估算車愛到的阻力。”“請你對照恒溫箱圖示,提出一些能使幼苗快速生長的合理化建議,并簡述理由。”象以上這些問題,不同的分析角度和模型其最后所得的答案是不同的,只要“事出有因”,“算之成理”,答案均對。
這樣有利于學生獨立思考問題,增強自主意識,開發創新潛能。
三、建立貼近學生生活的實驗教學機制,培養學生實驗設計能力
科學是一門以實驗為基礎的學科,所傳授的科學基礎知識大多數是前人在實驗基礎上總結出來的,為此,我們在傳授基礎知識的同時,應十分注重實驗教學。愛因斯坦說:“一個美妙的實驗,通常要比我們頭腦中提取二十個公式更有價值。”科學技術的發展來自科學實驗,因而我們的實驗教學,不僅僅是激發興趣,獲得知識,更要能啟迪思維,培養科學精神和創新能力。
(一)改驗證性實驗為探索性實驗,培養學生改進原實驗和設計新實驗的能力
驗證性實驗是為了培養學生的實驗操作,數據處理和計算技能,學生們檢驗一個已知的結果是正確的,采取的是“照方抓藥”式的操作。探索性實驗是由學生自己運用實驗手段,探索未知的現象或數據,并在獲得的現象或數據的基礎上概括出實驗結論。它讓親身經歷實驗過程對未知結論的探索,激發學生的思維狀態,培養的創新意識,初步形成科學態度,訓練科學方法,提高學生分析、解決問題的能力。在科學教材中,有許多的探索性實驗,如“研究通電導體放出的熱量與哪些因數有關”,“燃燒的條件”,“研究電路的電壓分配和電流分配”等實驗。但很多的學生實驗是在老師講授完新課之后來完成的,學生的探索精神得不到體現。教師不妨將新課放在實驗室中進行。如在講授杠桿平衡條件的新課中,我將學生實驗“研究杠桿平衡的條件”放在課堂中進行,學生通過自己動手,實驗探究,得出的結論往往在比老師講的或演示實驗的效果在好得多。在科學的實驗教學中,增大探索性實驗的數量,減少驗證性實驗,在培養學生的實驗能力、科學方法的形成、直覺思維能力和創新意識等方面都是可行和有效的。
(二)改變實驗控制條件、演繹新實驗,培養學生運用實驗思維設計
科學實驗與自然條件下的觀察不同,實驗是在人為條件下,控制一定的因素,以排除外界的干擾獲得正確的結論,這就要求學生在實驗中要很好的控制變量。科學中的很多實驗都體現了這一思想,如:
“研究導體的電阻和哪些因素有關”,“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”等。教師可以改變實驗的控制條件來進行實驗拓展,引導學生的實驗創新能力。如在CO2的滅蠟燭火焰的演示實驗后,我向學生提出了這樣一個實驗裝置(圖1),一只大燒杯倒放在一高一低的兩只燃著的蠟燭上,問哪一支蠟燭將先熄滅。很多的同學都脫口而答是低的一支,我沒有立即回答他們,而是讓他們回家自己親手去做一做。第二天,同學們都迫不及待地告訴了我正確的答案。在這里,由于實驗條件的改變。這個新實驗已經與原實驗大相徑庭,很多的同學由于思維定勢都犯了錯,只有動手實驗才得出了正確的結論。
通過改變實驗控制的條件,訓練了學生運用整體實驗思維方法設計新實驗和處理實驗數據的創新能力。
(三)增減實驗器材改變實驗,培養學生設計新實驗的能力
我們在實驗中,常常會遇到實驗器材一時難以找齊,或者只有一些其它的器材的情況。順勢引導學生設計新的實驗,解決原有實驗所需解決的問題。通過增減實驗器材改變實驗,培養學生設計新實驗的能力。如在實驗“用伏安法測電阻”中,教師可在原有實驗的基礎上,再給學生一只已知阻值的定值電阻,一只滑動變阻器,幾個開關等器材,要學生設計出其它方案,盡可能少的使用實驗器材,測出未知電阻的阻值。課后學生們設計出了許多方案,經過討論,評出了幾種較好方案在實驗中進行,其中一個方案被公認為是最好的,它只需一只電壓表,通過開關的控制,接一次即可測出未知電阻的阻值。
其實驗電路圖如圖2所示:
實驗教學機制的建立,目標是不斷提高學生的實驗設計能力。結合初中的實驗,筆者選擇一些貼近生活,讓學生感興趣的實驗作為引領學生參與實驗的基礎,運用多種途徑和方法使學生掌握實驗并創新實驗,為提高學生科學學習的興趣和促進課堂教學最優化服務。
五、結束語
實踐證明,在科學教學中建立多元學習的機制,開展形式多樣的活動,不僅為課堂教學架起了面向自然、面向社會的大門,還可以加深對理論知識的理解,激發學習動機,利于培養創新思維和創造能力,本文的研究在初中科學教學中取得了較好的實踐效果,隨著新課程的縱深推進,基于多元化學習機制的初中科學學習過程最優化探究對促進有效課堂教學將起更大的作用,并且還有更廣闊的空間值得廣大科學教師作深層次研究。
【參考文獻】
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