《九年义务教育物理课程标准》首次将科学探究作为学生的学习目标与重要的教学方式之一列在内容标准中,旨在让学生通过各种各样的探究活动亲自得出结论,将学习的重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,使他们亲身参与并体验知识获得的过程,构建起新的对自然的认识,并培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
下面是本人执教苏科版物理8年级上册“声音是什么”时设计的教学环节、教学方法以及执教后的一些感想和反思。
(一)创设情景
1、教师播放事先录制的声音(流水、汽车鸣笛、汽笛、鸟鸣等),让学生闭起眼睛听,辨别是什么发出的声音。
根据教材内容的性质特点,通过有趣的实验、故事或通过前景呈现或通过设置悬念引出问题,就能创设具体生动的情景,就可激发学生的情趣,就会激发学生的学习兴趣,从而使学生形成学习的心理愿望。因为当学生受到外部感兴趣情景刺激时,就会感到兴奋,就想去感觉新事物。此时学生有意注意增强,情绪振奋,能迅速进入所要研究的思维对象情景中。
2、老师首先提问:关于声音,你想知道什么?
学生回答。
老师用多媒体展示本节课探究活动的内容。对于学生想知道的其它内容,老师则要求学生课后探究。
学生自己发现问题是至关重要的。当学生提出有价值的问题时,教师应该因势利导,让学生知道什么样的问题有价值,这对培养学生发现问题的兴趣、养成提出问题的习惯都有好处。学生发现并提出问题,是求知的起始,也是教师展开救学的最好开端。
(二)探究活动
探究活动之一:声音是如何产生的?
l、学生猜想并交流:提出“声音可能是由于物体的振动产生的”猜想。
牛顿曾经说过:“没有大胆的猜想,就不可能有伟大的发现”,物理学中任何一个理论的产生,都是从大胆猜想开始的,科学史上提出猜想再探索研究发现真理的实例不胜枚举,猜想在科学探究中的重要性是不言而喻的。
2、学生实验:利用身边的材料发出声音,验证猜想(教师提示:也可以从使发声体的振动停止,发声也停止方面去思考)比一比,看谁的方法多?谁的方法与众不同?并思考物体发声与不发声时有什么不同?不同物体发声时有什么共同点?教师先巡回指导,然后引导学生交流。
科学探究是学生参与式的学习活动。只要教师鼓励学生积极动手、动脑,学生就会自主探究,就能学会物理概念和规律,就可体验到学物理的乐趣,并逐步树立科学创新精神。
3、教师提出问题:同学们设计的验证性实验都是能够很容易看出的物体的振动。有许多物体发声时的振动是不易用眼睛直接看见的,如音叉、扬声器等。我们有没有办法把这些振动直观地演示出来呢?教师演示音叉发声,学生观察音叉有没有振动?其次老师提问怎样让大家都看到音叉的振动?老师采用学生的建议,用系线的乒乓球靠近正在发声的音叉来验证音叉在振动。
适时介绍:用明显的现象反映不明显、不易观察到的现象,这是物理学上常用的实验方法之一转换法。如空气是看不见摸不着的,但我们可以根据空气流动(风)所产生的作用来认识它,如红旗飘动,树叶摇晃等。加强科学方法教育是中学物理课程的重要任务。
4、引导学生总结声源的定义。
实践证明,不要担心学生得不到结论,只要注意引导,适时启发,学生的智慧是无穷的。
5、学生讨论:是否固体、液体、气体都可以作为声源?然后交流想法。
学生有了前面实验基础,有了感性认识,就能很快得出正确结论。
探究活动之二:声音能在固体、液体、气体中传播吗?
1、学生首先猜想并交流,然后老师评价:声音在空气中传播是显而易见的,但声音在固体、液体中传播我们并不熟悉。最后要求学生利用身边的器材设计实验验证关于声音能否在固体、液体中传播的猜想。教师则巡回指导。
学生动手做实验时,看是动手,实质是通过五官进行感知。因为五种感觉会对脑进行强力的作用,所以学生动手做实验是最有效的学习方法。课上,当实验结果与猜想相吻合时,学生有了成功心理体验,表现出非常兴奋,自信心和自觉性明显提高了。
2、老师首先演示将装有音乐卡的保鲜袋放入水中,问学生能否听到声音?要求学生讨论:传到耳朵的声音要经过什么物质?这些物质分别是什么状态?最后得出正确结论。
用身边的器材做实验,不但可以降低实验成本,而且这种做法本身就是一种创新,因为这些物品本来的用途并不是进行物理实验。’
探究活动之三:声音能在真空中传播吗?
l、学生猜想并交流。
有的学生猜想能在真空中传播,对于这种明显不正确的猜想,不要简单地否定,要肯定学生积极性,增强学生参与的勇气,避免多次失败产生的消极心理影响。
2、学生收集所知道的信息或设计实验验证猜想,教师则巡回指导。
收集信息和处理信息的能力是现代社会中生存和发展的基本能力,也是自主性学习所必需的能力。教科书是学生获取信息的重要渠道,但不是惟一的渠道。
设计这样的实验难度较大,要帮助学生克服怕出错、怕麻烦等思想障碍,同时要给予具体的指导或启发,如提醒“实验是否需要有真空才行、怎样制造真空”等,使学生能够比较顺利地参与科学探究活动。
3、学生上讲台演示真空不能传声的实验。
一般情况,在有限的时间内,用手摇抽气机将瓶内的空气抽成真空几乎是不可能的, 但只要声音已经变小,老师就应该引导学生推理:空气越少,声音越小,如在真空条件下,声音肯定就不能听到了。大胆进行推理,是学好物理的方法之一,也是一种科学素养。
4、学生观看多媒体课件——真空不能传声。
在有限的仪器设备条件下,物理教学要多渠道、全方位地做好探讨、验证、设计、模拟等实验,则少不了多媒体课件的帮助。在课堂教学中合理借助于多媒体技术,可以轻松的引领学生进入直观、形象、甚至虚拟的场景,使学生犹如身临其境,学习兴趣倍增。
探究活动之四:声音是一种波吗?
l、教师首先提问:关于波,你知道多少?然后学生回答,最后教师演示小石头激起的水波和发声的音叉能激起的水波,并用实物投影展示。
学生由于在台下,几乎不可能看清讲台上水槽中水波,用实物投影的方法将实验现象投影到屏幕上,可以让所有的同学看到,无疑会增强演示效果。
2、学生首先阅读教材有关声波的内容,并观看多媒体——声音是一种波。
自主阅读能让学生对声波有一个初步的认识,再通过观看直观、形象的动态画面,就能认清声波这一概念的本质。物理教学离不开现实的物理情境。但是,学生的直接经验、学校的实验室条件都是有限的,也不可能让学生做太多的现场参观,因此,切合学习实际的音像资料是十分必要的,它对学生深入理解物理概念起到了不可替代的作用。
探究活动之五:声音有能量吗?
1、学生猜想并交流。
猜想是探究的前提,没有猜想,探究就成为无源之水,无本之木,就无所谓探究。猜想还可以活跃课堂气氛,激发学生参与探究、参与实验的兴趣,发挥学生的主体作用,调动学生学习积极性。
2、学生收集日常生活中的证据或根据你所知道的现象设计实验验证猜想,并作交流。
对于多数探究活动来说,探究的过程比探究的结果更重要。在探究活动中,不能为了赶进度而在学生还没有进行足够的思考时草率得出结论,要让学生充分体验探究过程,并安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。,
3、老师在学生的配合下演示点燃的蜡烛在收音机喇叭发出较响的声音时烛焰摇晃的实验,验证地声音具有能量。
使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。
4、老师首先说明:声音具有能量,这在生活中有广泛的应用,然后播放关于超声波洗牙和超声波清洗的影片。
要突出从生活走向物理,从物理走向社会的课程理念,要充分体现STS(科学、技术、社会)教育,教师必须使用众多的来源于生活的事例或图片,必须注意与学生生活实际相联系,帮助学生通过熟悉的现象理解所学物理知识,这样有利于学生知道物理知识在生活、生产和科学试验中的广泛应用,有利于增强学习物理的兴趣和信心,有利于培养学生解 决问题的能力。
(三)教学小结
教师请学生小结本节课学到的主要知识。
学生小组讨论后汇报,教师根据学生小结板书。
培养学生归纳、整理知识结构的能力
(四)反馈练习
从唱歌、鼓掌、踏步到牙齿相叩,用身体的不同部位可以发出各种声音。想想看,我们的身体还能发出哪些声音? 学生思考后回答或演示。
教师要求学生课后在查阅材料、调查访问、留心观察的基础上写一篇科技论文,题目是——声音的利用。
课外阅读和收集资料是物理教学联系社会和日常生活的重要方式,把阅读理解、收集信息、观察记录作为课后作业的一部分,既能密切物理教学与现实生活的联系,又能引起学生兴趣。
(五)教学反思
真正的探究式教学过程是“在教师的启发引导下,以学生独立自主学习和合作讨论为前提,以现行教材为基本探究内容,以学生周围世界和生活实际为参照对象,为学生提供充分自由表达、质疑、探索、讨论问题的机会,让学生通过个人、小组、集体等多种解难释疑尝试活动,将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式”。课堂教学选用探究式,可以让学生在自主学习中探究,在观察比较中探究,在在问题解决中探究,在实践活动中探究,使课堂教学更有实效。