绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇对生物学的理解范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
学习应该在现实情景或相似的情景中,学生得以解决现实生活中遇到实际问题为目标,教学设计不仅需考虑教学目标还要把情景创设看作是教学设计的最重要的内容之一。教学环境又是由课堂空间、课堂师生人际关系、课堂生活质量和课堂社会气氛等因素构成的课堂生活情境。夸美纽斯曾说:“兴趣是创造一个欢乐和光明的教学环境的主要途径之一”。同样教学环境反作用于兴趣,一个欢乐和光明的教学环境可激发起学生的学习兴趣,使学生积极、主动、心情愉快地学习,不会觉得学习是一种负担,甚至有时达到废寝忘食的程度,变“要我学”为“我要学”。调控教学环境中的诸因素,为学生创设一个民主、合作、探究的课堂氛围,使学生情感处于积极、自由、宽松、安全的心理状态,从而使学生思维进入一个自由驰骋的心理空间。学生敢想、敢问、敢于发表自己的见解、敢于提出与众不同的意见。我对以下要素进行调控,来实现创设和谐教学环境的目标。
(一)注重引入
引入是引起学生注意、激发学习兴趣、形成学习动机、明确学习目标和建立知识间联系的教学活动方式。
新课的引入虽只占几分钟或仅几句话,但它是教学过程的重要环节和阶段,它正如戏曲的“引子”、影剧的“序幕”一样,可以引起学生的注意和兴趣,拨动学生的心弦,充分地调动学生的学习积极性和主动性,恰当的引入如同路标,引导着学生的思维方向;如同桥梁,联系着旧知和新知,因此,设计好每节课的引入是十分重要的。而引入的方法要依据教学的任务和内容,学生的年龄特点和心理需求,灵活应用,切不可千人一面。例如,在讲《生态系统的能量流动》一课时,我会以这样一个故事引入,假如现在某位同学单独被困在一个海岛上,这时,你身边只有一只母鸡和一袋玉米,海岛上除了有一些淡水外,找不到其他的食物,那么如何做,使你可以活得更长久,更有希望等到救援队的到来?这样引入后。同学们觉得很好玩,那我就紧接着让同学们看书回答这个问题。这样就可以培养学生自主学习的能力,还可以培养学生独立思考的能力。
(二)精心设计问题
创造教学环境探究教学从培养学生的问题意识开始,“问题”即“思维”,一切探究发现和创新都是围绕问题展示的。提出一个问题往往比解决一个问题更重要。为培养学生的创造性思维,所提问题应有一定的探索性,通过问题的设置,引导学生多角度、多途径寻求解决问题的方法,开拓思路,培养思维的发散性和灵活性。教师对课堂提问的设计,关系到学生思维活动的展开。如何有效地优化课堂提问,提问应具有思考性提问应具有艺术性提问应具有层次性提问应具有艺术性提问应具有整体性。所以教师在突破难点时所设计的问题应由易到难、由简到繁、由小到大、有表及里,层层推进,步步深入,从而“围歼”难点。明确问题探究教学要求学生在学习过程中不拘泥于书本,不迷信权威,不墨守成规。探究教学要求教师尽量减小对学生的限制,并适时适度地给学生以帮助,鼓励学生充分发挥自己的想象力和主观能动性,独立思考,大胆探索,标新立异,积极提出自己的新观点、新思路、新方法,培养学生实事求是的科学态度和勇于探索的精神,训练学生归纳、综合、抽象等思维能力,逐步掌握探究问题的基本方法。又如在复习生态系统有关内容时,提出本节复习课的目标:如何设计校园某一指定区域生态系统?具体要求:①此生态系统要具有较强的自动调节能力;②具体列出该生态系统所含生物的种群和群落③列出影响该生态系统的生态因素;④该生态系统的可操作性和美观性。每人按要求独立设计,设计完后请几位同学介绍,并由学生评价,最后各自修改。在整个探索过程中,学生虽围绕着同一个问题探讨,但由于每个选择的思路、采用的思考技巧不尽相同,因而在结论上就具有独特之处,具有新见解和首创性:有从经济上考虑种植果树的;有放养龟、鳖、鱼、虾的;也有从美学考虑放养白鹅的,以求“白毛浮绿水,红掌拨清波”的意境。这些独特的思维过程,体现了创造性思维的独特性和求异性。
二、在教学过程中注意实验的重要性
生物学本来就是建立在实验基础上的科学,各种生物结论的得出基本上都是通过实验来确定的,所以,我们一定不能忽略生物实验对生物学习的重要。学生经过实验探究,对所得数据进行分析、比较、概括,进行思维加工,从而总结出初步结论,然后对初步结论进行质疑,检查和思考探究方案的严密性,证据收集的周密性以及所获结论的科学性,再利用已有知识和实验探究释疑,最后得出可靠结论,并用文字、图象、公式等方式表达出来。这使得学生感觉到自己也能象科学家“搞科研”一样“发现”科学规律,从而获得巨大的成就感,激发学生自主、合作学习和探究的兴趣和热情。而且,在实验过程中,以学生操作为主,教师有足够的时间与每位学生交流。而且教师走下讲台,在实验桌前与学生一起交流仪器的使用、实验因素的控制、实验现象的观察和问题的发现,这时教师更象是学生实验的一个合作者、助手。这种经常性的活动强化了学生与教师的互动关系,实验室中稳定的互动关系将进一步迁移到其他课堂教学活动中去,在非实验课上同样产生良好的互动效果。
三、增加课堂教学气氛的互动性
通过课堂上的师生互动,创建生动活泼、积极主动的课堂教学气氛,它具有很强的感染力,易于造成一种具有感染性的催人向上的教学情境,使学生从中受到感化和熏陶,从而激发出学习的无限热情,提高对学习活动的积极性。而懒散沉闷、师生之间缺乏交流甚至严重对立的课堂教学气氛则会抑制学生的学习热情,降低学习兴趣,严重的还可能使学生产生厌学情绪。增加学生分组实验,创造更多的师生互动机会。学成于思,思源于疑,疑则诱发探究。教学时,采取交互合作的方法引导学生对教学情境进行阅读、体会、分析和讨论,从中挖掘出蕴含的若干个矛盾,并从中筛选出主要矛盾作为研究对象,从而明确了待究问题。比如:在《通过激素的调节》一课中,①先[设问]:胰液的分泌可能的调节有哪些?②怎样证明不是神经调节?通过学生猜想设计的实验,只要有意义就应加以肯定,对于有新意的实验方法要加以表扬,事实上,学生时代的有些与主题无关的实验探究往往很有意义,导致今后重大发现的事例在科学史上屡见不鲜。
四、小心善待学生错误的回答,创设安全的课堂心理环境
初中八年级学生刚刚接触物理,都有学好物理的良好愿望,尤其是他们大多在14岁左右,这个年龄段的学生有强烈的求知欲,对大千世界的一切都感到好奇。如何引起学习者对本学科的兴趣、爱好,使他们具有一个良好的学习开端,甚至为他们终身学好物理奠定基础,上好启蒙物理课的开门课是至关重要。那么,作为一名初中物理教师,应怎样对初学物理的学生上好第一堂物理课呢?下面就这一问题本人将简单地谈一谈自己的几点看法。
1 让学生主动参与探究活动,亲自感受科学探究的乐趣。科学的本质是对未知事物的探究,通过科学探究活动,学生不仅学到科学知识,而且还可以体验科学的过程,了解科学方法,可以受到科学价值观的熏陶。在教学中,可以向学生提出一系列的探究性问题,如:关于物理,你们想知道些什么?物理学和化学、生物学研究的对象有什么区别和联系?物理对国民经济各部门有什么影响?为什么要学习物理?怎样才能学好物理?这些问题要求学生经过分析思考并通过讨论后再作出回答,教师接着进行补充和说明。这样,让学生一开始就感到学习十分生动,从而增强他们探究未知世界的兴趣和能力,使他们能在一种轻松而愉快的环境中体验获取知识的乐趣。
2 通过实验培养和激发学生学习物理的兴趣。物理实验有很强的吸引力,极易唤起学生的学习兴趣,让他们观察生动有趣的实验,注意力将会高度集中。新奇的实验现象常常出乎他们的意料之外,使他们兴趣盎然,同时通过实验能给学生提供参与学习的机会,因此学生的学习兴趣浓厚了,积极性将会大大得到提高。通过对实验的观察,学生已经跃跃欲试,想亲自动手做实验,看看自己能否做成一些有趣的实验。这时教师就可以放开学生的手脚,让他们做一些趣味性很强的小实验,这些小实验由于器材容易找到,操作简单,效果明显,学生很容易就能成功,从而可以满足他们的心理需求。例如:用放大镜观察指纹时是正立放大的,而观察窗外的物体时却是倒立缩小的。前者是学生熟悉的现象,后者的现象学生并不熟悉,他们往往认为用放大镜看到的东西,总是被放大的(这里要向学生强调,不要用凸透镜对准强光源,比如太阳等观察)。放大镜为什么会产生这样的现象呢?通过实验观察来引起思维冲突,从而进一步激发学生探究科学真谛的兴趣。
【中图分类号】G712
生理学是研究机体正常生命活动规律的一门学科。即研究各种生理功能活动的发生机制,条件以及机体内外环境中各种变化对这些功能的影响。生理学是医学专业的一门重要基础理论课程,关于疾病问题的理论研究是以人体生理学的基本理论为基础的。然而现行的课程设置,学生需学完基础课程才能步入临床阶段课程学习,其结果往往造成基础阶段学习枯燥乏味,步入临床阶段的学习时又因基础知识的遗忘而不能对一些临床问题进行透彻的理解和掌握。而妇产科学与内科学、外科学及儿科学并驾齐驱的临床医学四大主要学科,是一门独立性较强,涉及面较广的学科,是临床医学、护理医学、预防医学等专业的必修课程。但要更好的学好妇产科学就必须掌握扎实的解剖、生理学知识。习惯是在讲妇产科学临床知识之前,要用十几个学时重新复习基础知识,费时费力。为了提高医学生生理、妇产科学的学习效果,2012至2012年我校在2011、2012级学生中实施生理、妇产科学无缝对接的一系列教改措施,取得满意的效果,现报告如下:
1、对象与方法
1.1对象
我校乡村医师专业中专学生200名年龄15-20岁,均为初中起点,通过中招的普通学生,其中2011级学生100人,2012级学生100人,又都分为乡村医学一班、乡村医学二班。两个年级一班的学生为是实验组,二班为对照组。两组学生使用的教材、教学大纲、授课时数和教师均相同。两组学生的学习能力、动手能力、理论与操作考试成绩等比,无显著差异,具有可比性。
1.2方法
1.2.1对照组
该组学生2011级2班、2012级2班分别按照教学大纲,课时计划,进行传统的教学手段给学生讲解生理、妇产科学内容。
1.2.2实验组
(1)分组由2011级乡村医学一班和2012级乡村医学一班的学生分组。2011级乡村医学一班和2012级乡村医学一班各出4人组成多个8人学习小组。由2011级学生选一人任小组组长,2012级学生选一人任小组副组长。
(2)开始上课之前,由生理、妇产科学老师分别与学一起制定学习目标及达标要求,并签订一份师生学习合约,这份合约根据课程内容的需要让老师画出课程的重点、难点,然后允许学生在课程规定的范围内制定目标,计划他们自己想做的事情,如想查阅那些资料等。并要求他们制定达到学习目标的标准。这种学习方法有助于学生在自由的学习氛围内保证学有所得,并学会承担责任。
(3)由于2011级和2012级两个年级的学生组成的学习小组,而他们的学习目标是截然不同的,我们先让2011级(高年级)的学生从《病理》、《药理》、《妇产科》等相关知识对2012级(低年级)学生进行指导,使低年级学生增大队生理课的学习兴趣,同时更加增强了低年级学生学习过程中的目的性。也使基础学科与临床学科结合了起来。然后让低年级的学生给高年级的学生详细温习一下《解剖》、《生理》知识,让高年级的学生更好更扎实的巩固基础知识,对妇产科学临床知识能更好的掌握和运用。
2、结果
将两组学生生理考核成绩和妇产科学考核成绩的平均成绩进行对比,结果表明:实验组平均成绩高于传统教学的对照组,有显著差异。
3、结论
(1)提高了教学效果
生理、妇产科学两个年级的这种相互学习方法,有效的解决了教学中的重点、难点。学生积极性大大提高,对所学内容,容易记忆并能保持长久。教师提出问题,让学生自己去探索,运用问题层层设疑,步步推进,在不断的提出问题和解决问题中,轻松达到教学目的。学生的参与性极高,使教学效果达到事半功倍的效果。
(2)提高了学生自己的查阅文献和询证能力
物理概念是反映物理现象、物理过程本质属性的一种抽象,是在大量观察、实验的基础上,运用逻辑思维的方法,对一些事物本质的、共同的特征集中起来加以概括而形成的。物理概念不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分,也是构成物理规律和公式的理论基础,它是整个物理学知识体系的基础,它既是人类智慧的结晶,又使人们在纷繁复杂的物理世界中,把握事物的本质特征,成为物理思维的有力工具。所以,李政道在回答怎样才能学好物理这一问题时强调:学习物理的首要问题是要弄清物理学中的基本概念。
一、引入物理学史
只有了解了物理概念产生、形成和发展的历史过程,才能更深刻地理解它们的本质。教学实践中的难点,往往也是物理学发展史上长期未能克服的困难;历史上物理大师们与之辩论和斗争的错误观点,往往也保留在学生的概念之中,认识上的反复和曲折正可反衬出正确理解物理概念的重要。物理学历史上关键性的突破和物理学家的伟大贡献,也正是物理学的重点。例如,“动量”和“动能”是物理学中两个极其重要的概念,它们都和质量、速度这两个概念有关。如果只讲述定义,即使详细罗列两者的区别,学生仍不能深刻领会这两个概念的物理本质。在分析具体问题时,经常会混淆不清,究竟是动量还是动能才真正是机械运动的量度呢?这个问题在物理学史上曾经有过长期的争论,在教学过程中如能恰当的引用一些物理学史资料,让学生在真实的历史背景下认识“动量”和“能量”这两个概念有时会起到意想不到的效果。新课程改革强调从生活走向物理,从物理走向社会,更关注将人文的因素渗透。萨顿提倡的新人文主义将科学和人文结合在一起,科学发展史就是一部完整的科学家奋斗史,通过学习体会到合作的重要性;熟悉了定量、定性等思维方式;形成独立思考,分析问题,解决问题的能力。
二、由浅入深
人们正确地认识事物并接受概念是需要一段过程的。人们对于外界的客观事物,首先会形成一个直观的表象的认识,这是认识的第一步。然后随着对于事物的慢慢了解,其认识也会随之由浅入深,由表及里,从表象认识达到理性认识的飞跃。学生对于高中物理概念的认识、理解和掌握也必须经过这一由浅入深的过程。因此,教师在平时的课堂教学中,必须充分认识到这一客观规律,帮助学生透过现象认识客观事物的本质。比如,在讲授惯性定律以及摩擦力的概念时,教师可以首先向学生演示伽利略的斜面实验(仅通过对课本上相关插图进行口述讲解往往起不到较好的效果),一来可以利用学生对于新奇事物的好奇感来激发学生的求知欲,二来也可以通过对于该实验的演示来使学生获得有关摩擦力的初步直观认识,让学生了解到小球通过斜面滑下来之后,之所以最终会停下来是由于受到了地面对其施加的力――摩擦力。然后固定小球下滑的起始高度,通过不断改变斜面的材质,便可以发现小球向下滑动所通过路程的长远会各不相同。至此,学生心中便会产生诸多的疑团,这时教师便可以趁热打铁地引导学生去逐渐认识这一现象的本质。小球在下滑的过程当中,会有一定速度的动能,但是其还会受到地面对其的摩擦力,此力的方向与其前进的方向相反,而其在前进的方向上却没有被施加额外的其他的力(这一点可以辅之以小球的受力分析图来给学生更为直观的认识),因此,其运动速度会逐渐减缓直至最终停止下来。然后再加以适当的推理,如果地面无限光滑,小球就会一直向前做匀速直线运动。这种讲解方法也符合科学发展的客观过程,因此,这种由浅入深,透过现象认识本质的方法能够加深学生对于物理概念的理解和掌握。
三、类比、设疑创设情景
任何一个概念的教学都应首先创设一定的情景,使学生产生求知的欲望,同时能够很自然地引入新课,只不过不同的概念采用的手段不同。抽象物理概念用实验的方法设疑引入是不可能的,一般多运用与所学知识类比的方法引入,或者与掌握的与本概念知识相联系的手段设疑引入。例如:讲电场时,我们可以用学过的重力场类比引入;讲磁感应强度可用电场强度类比的方法引入。这样的引入法,能克服学生感性认识不足的缺点,找到这些抽象知识的联系,让新知识有一个较为稳固的生长点,符合学生的认识规律,通过教学实践,表明效果良好。
四、借助物理实验和各种多媒体教学手段
仅凭普通的黑板板书加上老师的口头讲解,这样的物理概念教学所起的效果往往不太理想。尤其是对于电磁和微观物质结构这两个板块的物理概念,学生在初中的物理课本中几乎没有接触过,加上它们本身便比较抽象,老师讲解起来会比较麻烦。这时,如果老师能够动手示范或者带领学生做相关的电磁实验,通过图像和模型的形式来讲解微观物质的结构,便能够加深学生对这些抽象模糊的物理概念的理解和掌握。
并求其表面积.
大多数学生的解答为:
图2
经分析该几何体为正四棱锥,如图2,其中侧棱长为3,底面正方形
边长为2.
故S侧=4SOAB=4×12×2×(3)2-1
=42,
S表=42+4.
分析:问题在于学生将侧面
三角形误看成了正视图和侧视图,这是对投影的定义理解不透造成的.
事实上,分析一下还原之后的正四棱锥,
便得到它正确的三视图应为:如图3,
取AB中点M, CD中点N,正视图为OMN,
即过该棱锥高的中截面.
同理,侧视图为连接BC、DA中点与
顶点O得到的三角形.
俯视图:正方形ABCD,包含对角线.
图3
这样,正视图与侧视图中等腰三角形的腰长即为正四棱锥的斜高,
故S侧=4×12×2×3=43,
S表=43+4.
教学建议:现行一些教科书未讲画三视图的一般方法,所列举的画、补画或判断三视图的例子,均在分析所给几何体的特征后,直接给出三视图.学生出现类似的错误也很正常.学生刚刚接触立体几何,空间想象能力尚未培养起来,教学时若能适时借助多媒体或实物教具便能达到事半功倍的效果.
【同类练习】
1.如图4是一个几何体的三视图.若它的体积
是33,则a= .
图4
分析:该空间几何体为一个倒放着的直三棱柱,直观图如图5所示,a是侧视图的高,
图5
则V=12×2×a×3=33,
故a=3.
2.设某几何体的三视图如图6所示(尺寸的长度单位为m),则该几何体的体积为 m3.
分析:不难发现该几何体即为一个三棱锥,但是学生往往不能正确将题中数据还原到对应的几何体中.
图7
由正视图和俯视图分析得到,三棱锥侧面PAC与底面ABC垂直
,AC=4m ,再结合侧视图可知,底面AC边上的高为3m,三
棱锥的高为2m.
故该棱锥的体积
V=13SABCh
=13×12×4×3×2=4(m3).
(上接第26页)
鉴别两个角是不是对顶角的关键之一是两个角是
由两条直线相交而形成的,因为由两条直线相交保证了所形成的角有公共顶点;关键之二
是两个角的两边无公共边.如图中∠1和∠2也有公共顶点O,但它们有公共边OB,所以它们不是对顶角.
鉴别两个角是不是对顶角的关键:①两个角是由两条直线相交而形成的;
②两个角的两边无公共边.
五、比较课件制作常用的三个软件
几何画板、演示文稿PowerPoint、动画制作Flash,在数学课堂中最适合的还是几何画板.动画制作Flash较难,对我们这些初涉多媒体课堂教学的农村教师而言,有一定的难度.演示文稿PowerPoint虽然比较常用,但对数学课堂来说,制作图形、算式有些不方便,并且它的编辑和幻灯片演示属于不同的页面,在演示状态下不能对课件内容做修改,这难以满足数学课堂中经常要将题目变式、图形变形的要求,所以在演示文稿PowerPoint中要达到这个要求往往要制成好几张幻灯片.每切换一张幻灯片,必然会造成学生思维的停顿,增加理解题意的难度.而几何画板就可以解决这个问题,它就像一个电子黑板,可以随时在上面添内容、画图形,也可以对自己原来编辑好的内容随时进行修改.通过制作动作按钮,可以将教学内容按需要隐藏或显示,一个页面可以容纳很多很多的教学内容.还可以制作一些图形的动态演示,如轴对称、中心对称、探索直线与圆的位置关系.也可以方便快捷地建立直角坐标系,绘制出函数的图形、相似图形、全等图形,方便将图形变换,利用软件中精确的计算功能探索图形的性质等等.比如:在教学人教版九年级下册第二十七章《相似三角形》的平行线分线段成比例定理及推论时,
探究式教学是指按照一定的科学规律,创设学生对事物有所发现的教学情境,引导学生通过收集各类资料,自己操作实验,调查和观察、讨论等活动进行研究,从而得出相应的结论。生物科学是研究生命及变化规律的科学,比起其他任何学科都理应具有更为突出的鲜活性、生命性和动态性。探究学习是改变学生学习方式的主要途径,它能使学生从生命现象中更多地自主发现问题、提出问题、分析问题,运用生物学的有关原理解释或解决生物界所存在的问题的过程。
一、如何更好地开展高中生物探究式学习
探究是主动学习的核心,如何更好地开展高中生物探究式学习,应对课改挑战,我就自身的教学经验和思考提出些看法,供大家讨论。
(一)通过自我学习努力提高教师的自我认识与能力
在新课改和探究学习的要求之下,需要高中生物教师不断的学习,积极的转换教学理念,从单一的授课转化成学生学习的帮助者,根据学生的实际情况进行备课,让学生在课堂上有一定的自由交流时间,对探讨问题的途径做出一定的暗示,对于学生给出的答案,不要轻易否决,让他们自由的发挥,课堂的目的在于发现学生思考问题的过程中哪个环节出了问题,问题是怎样产生的。这就需要高中生物教师能有丰富的专业知识,能掌握广博的科学文化知识和教育科学理论。特别是新课程的施行,教师更应该花费大量的时间进行学习,使得学生和老师能更好的融入到一起,分析生物课程的认知乐趣。
(二)通过灵活开展探究性教学解决知识性教学量较大的问题
探究教学的本质核心是对学生科学态度和科学精神的培养,高中生物教师不能简单的把探究式教学看成是一种新的教学方法,而是应该转变教学观念,积极地鼓励学生对新课进行预习,多读相关的课外读物,多动手做实验,在这些过程中发现问题、提出问题、思考问题。根据生物学科的特点,鼓励学生多观察,勤动手,在生活中找问题,在合作中找灵感,在探究中找答案,逐渐将学习重点由知识点的背诵转移到解决问题的能力培养上来,努力提高学生学习的主动性和创造性。
(三)努力改善实验条件,积极拓展课外实验
实验教学恰恰是探究性教学的一个不可或缺的因素。高中生物教师应该充分利用学生课堂探究的某些问题,开展小规模的课外实验。实验教学可以花费较少的精力,锻炼学生动手的能力,使学生所学到的不再是死的知识,而是活生生的现实,对知识的认识也能从感性认识上升到理性认识。另外,可以通过由学生提问,自己设计实验方案,教师仅提供思路上的引导,让学生边学边做,既能激发学生的学习兴趣,又符合高考生物科的命题趋势。
(四)改变和完善高中生物的教学评价体系
随着新课程的施行和素质教育的不断推广,高中生物的教学模式和教学方法也发生了相应的变化,这就需要一套完善的教学评价体系,不能再采用单一的教学评价方式来进行评定教学质量的好坏,我个人认为,首选应该采用笔试与能力测试相结合的考察方式,其次,除了学科成绩分数之外,还应该增加文字性评价内容,针对不同学生的优长劣短给予综合性评价,由定性评价辅助定量评价的方式势必能够促进学生的主动学习及全面发展。
二、探究式教学在生物教学中的实际案例及分析
案例设计:绿叶中色素的提取和分离
生活的现象的引入:大多数叶子从春天到秋天,叶子由绿色变成黄色。提出的问题:叶子除了有叶绿素外,还会存在哪一些色素?学生分析,提出假设:可能还有一些黄色的色素。探讨验证假设:三人为一组开始探讨活动。原理:不同色素在层析液中的溶解度不同。方法:(一)取5克菠菜叶,剪碎,放入容器中,加入少量的碳酸钙和二氧化硅,再加入10ml无水乙醇,充分研磨。(二)将研磨液倒入放一单层尼龙布的玻璃漏斗进行过滤。(三)用干燥定性滤纸剪成长与宽微小于试管长与宽的滤纸条,将端距1cm处剪去两角,并在1厘米处用铅笔画成一条细横线。(四)用d玻片纵切面一条边沾滤液印在铅笔横线上,待滤液干后,再沾一两次。(五)将滤纸条轻轻插入盛有3ml层析液的小烧杯中,注意不能让滤液细纸触及层析液。
得出结论:滤纸的上面出现四条色素带,从上往下依次为橙黄色的胡萝卜素,黄色的叶黄素,蓝绿色的叶绿素a,黄绿色的叶黄素b。
案例分析:在这个过程中,使学生能置于真实的环境中,能主动的去构建自己的知识和动手能力,不仅激发了学生的学习生物的兴趣,还锻炼了他们的科学技能、思维的实验操作能力,使得他们的主动性大大提高。
总之,在探究式课堂教学方法应用于高中生物教学的过程中难免会出现种种难以预料的问题,我们应该正确面对,并随着教学科研的进一步深入,逐渐找到有效的方法。
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)12-0037-2
物理量,就是人们用以作为量度物质的属性和描述其运动状态时所用的各种量值[1]。在物理教学中,学生对物理量的理解层次,直接影响着其对物理规律的建构和认识。所以,深化学生对物理量的理解,是教学过程中的重要任务。
物理来源于生活,物理量来源于生活量。在生活中,我们描述生活现象时用到各式各样的生活量,而其中有科学价值和物理意义的量,被科学家抽象出来,定义为物理量,方便于之后的科学研究。如学生刚开始接触物理时,会学习长度、时间等物理量。这些物理量的教学难度不大。原因是学生在生活中一直在接触和应用这些量,且物理量抽象程度不高,生活量和物理量内涵趋近于同一,并无太大区别,学生易于接受。这也是不同版本的教科书都把长度的教学放在了学生刚学物理这门课程的时期的原因。所以,生活中越是经常提及的量(如:长度、时间、速度、温度等),物理课堂教学中的障碍越小,此时,生活经验对教学起到正迁移作用。对于生活中不经常甚至从未提及的量(如:压强、电压、功、能、比热容、电场、磁感应强度等),在教学中物理量概念的建立和理解就困难。此时,生活经验对教学的促进作用就减弱了很多。另外,生活量描述的随意性,更给物理量的教学带来了不少困难,起到了负迁移作用。例如:学生把重力等同于质量,认为压力大小都等于重力大小,摩擦力属于阻力等错误认识。
在抽象程度高的物理量的教学中,教师有时利用类比法,将学生不容易认识理解的抽象概念逻辑类比为学生熟知的生活中的形象的概念逻辑,以帮助学生建立概念理解规律。例如:在电流和电压的教学时会类比水流水压等。比热容是学生较难理解的物理量之一。教师对学生概念的建构和相应知识的应用都颇费功夫。很多学生在学完知识后,还是不能真正理解比热容的物理意义,认为比较不同物质的吸热多少就可以比较吸热能力。把“能力”混淆为“多少”的错误,究其原因,还是生活中根本不提及比热容这个量。而生活中的逻辑却经常用“多少”来描述“能力”。例如:吃饭的能力被描述为吃的多少,“饭量”这个生活量就是这么来的。由于生活中这种“思维的惯性”,负迁移作用增强,教学中就遇到了困难,很多学生学完比热容的概念,却又回到了生活逻辑中。要解决这个问题,我们的教学也必须遵从生活的规律,找到生活中合适的逻辑关系与科学中的逻辑关系进行类比,便可破解学生“思维的惯性”,使生活经验对物理学习产生正迁移的作用。很多教师在教学设计中实际上就采用了生活逻辑类比科学逻辑,找到合适的生活中的事例促进学生的理解,对学生的学习起到了一定的正迁移效果。如把吸热能力类比为生活中的消费水平[2],或者比为挖掘的工作效率[3]等。
笔者在实际教学过程中,采用将生活中人喝酒的生活逻辑类比物质吸热的科学逻辑,使学生学习兴趣高涨,加深了对比热容这个物理量的理解。小组实验原理图和数据如图1和表1。
教师通过和学生一起分析科学逻辑的思维过程,纠正学生片面地、不控制前提条件地认为“吸热多的物质吸热能力强”的错误认识。此时,大部分学生能够理解。但是,通过和多数学生的课下交流,他们虽然理解但内心总感觉有些“别扭”。而这里所谓的“别扭”,实际上就是学生对比热容这个物理量概念的认知是教师通过建立科学实验的情景强加给学生的,学生不能将生活经验迁移到科学实验的理解中,自然觉得“别扭”。于是,笔者在完成比热容的教学之后,又做如下的三部分思维引导:
1.在生活中,我们也经常比较人喝酒的能力,人喝了酒体温升高脸会红,若把刚才小组实验的过程认为是“水”和“煤油”两个等质量的人喝酒的话,时间物理量就相当于喝的“碗数”,温度物理量就相当于“脸红程度”,如何分析哪个人喝酒能力强呢?学生对“水”和“煤油”二人喝酒过程讨论的生活逻辑如表3展现。此时,将生活中人喝酒的生活逻辑类比物质吸热的科学逻辑,学生自然就不会感到“别扭”了。
2.学习了比热容的知识后,我们知道描述不同物质的吸热能力用“比热容”这个物理量,即“比比谁容的热多”,那生活中我们经常认为“喝酒多”的人“喝酒能力强”就不“科学”了,“比比谁容的酒多”应该有个“科学”的物理量才行。此时,学生会对这种牵强地硬把科学和生活拉近的解释报以理解的微笑,“比酒容”这个“科学”化的生活量也跃然脑中。这样就通过幽默的方式深化了学生对比热容物理概念的理解。
3. 在吸热的科学实验中,我们不方便直接测量吸收热量的多少,保证两个加热器规格完全相同,就可以通过比较加热时间来比较吸热多少了。在喝酒的生活实例中,我们不方便直接测量两个人喝酒的多少,保证两个人喝酒的碗倒满相同的酒,就可以通过比较碗数多少来比较喝酒多少了。如此这般逻辑类比,深化了学生对科学实验中控制变量法和转换法的理解。
科学来源于生活,科学量来源于生活量,科学逻辑来源于生活逻辑。实际上,科学的创新和进展也往往受到生活的启发,科学上的已知和未知的真理也早已隐含于生活真理之中,利用生活逻辑类比科学逻辑的教学不仅有利于深化学生对物理量的理解,对学生在今后的探究中建构科学知识和创新科学理论的能力素养提升也有一定的帮助。
参考文献:
新课标强调,要重视培养学生的运用能力,转化传统教育模式下的强化知识点的记忆。为此本人想谈一谈在习题教学中的体会。
E感、左手定则.
高中物理中,我们在判断感生电场方向时,首先根据原磁场方向和强弱变化的情况,利用楞次定律确定感应磁场的方向,然后利用右手定则确定感生电场的方向.可是我们由麦克斯韦理论知道:“均匀变化的磁场产生稳定的电场,稳定的电场不会再产生感应磁场.”所以高中某些问题中要求我们判断均匀变化的磁场所产生的感生电场方向时,我们再利用楞次定律来判断,笔者认为有些不妥.那么对于无论怎样变化的磁场我们可不可以避开判断感应磁场方向来直接判断其所产生感生电场方向呢?其实在高中物理教学中,笔者认为可以用左手螺旋定则确定感生电场的方向,恰当的运用大学物理来进一步理解感生电场,这样有助于高中生对于高中物理与大学物理的衔接,有助于学生更准确更系统地认识感生电场.
一、感生电场大小的计算
图1
如图1所示:设有一闭合导体回路,取一与呈右手螺旋关系的绕行方向L(为简化问题,应选取与B的方向相同).纽曼、韦伯在对理论和大量试验资料进行严格分析后,先后指出:通过导体回路的磁通量发生变化时,回路中产生的感应电动势E与穿过这一回路磁通量的时间变化率成正比.这个规律后人称之为法拉第电磁感应定律,为了确保求出的感生电动势方向与用楞次定律判断的方向一致,表达式应写为:
E=-ΔΦΔt
=-ΔBΔtS
(1)
由(1)式得:当ΔB
>0,表示感生电动势的方向(即感应电流的方向)与绕行方向L相同;当 (即B增加),E
据高中物理教材分析,产生感生电动势的非静电力是感生电场力,即感生电场E感就是产生感生电动势的非静电性场强,应有:
E=E感L (2)
结合(1)(2)可得求感生电场大小的方法:
E感L=ΔBΔtS (3)
二、感生电场方向的判断
因为电动势的方向与正电荷所受到的非静电力的方向相同,而正电荷受力方向与感生电场方向一致,所以感生电场的方向与感生电动势方向一致.在一般情况下,我们该如何根据磁场的变化方向(即ΔB的方向)直接确定E感的方向呢?
①如图2所示:当B增加时,ΔB与B同向,由(1)式知E
E感的方向)与回路L的绕行方向相反.
图2 图3
②如图3所示:当减小时时, 与B反向,由(1)式知E>0,即E的方向( 的方向)与回路L的绕行方向相同.
所以,ΔB与
E感的方向之间符合左手螺旋定则,所以E感是左旋场.
左手定则:伸出左手,让大拇指指向ΔB方向,那么此时四指所弯曲的方向即为感生电场的方向.因此在高中物理教学中,我们在知道磁场方向和强弱变化情况时,可先判断ΔB的方向,然后利用左手螺旋定则直接判断感生电场的方向.
在教学过程中有很多同学问:我们学过的静电场、电流的磁场和感生电场有什么区分呢?通过以前的学习我们知道静电场是由静止的电荷激发所产生且电场线是由正电荷指向负电荷(不闭合)的一种场,所以静电场是有源无旋场;电流的磁场是由电流所产生且磁感线是闭合的一种场,所以它是有源有旋场而且是右旋场(右手定则判断);本文分析的感生电场是一种由变化的磁场所产生且电场线是闭合的一种场,所以它是一种无源有旋场而且是左旋场.笔者认为,通过本文的分析,一定程度上有助于高中生对感生电场的进一步理解和系统性掌握,也有利于他们更加清楚的认识静电场、电流的磁场和感生电场的区别,有助于他们对高中物理和大学物理的衔接.
三、简单应用
例3 如图3所示,螺线管半径为R,内部磁场B方向垂直于直面向里且在管内空间均匀分布.如果B以恒定的速率ΔB/Δt=k增加,求管内、外的感生电场.
图3
解: 感生电场线的形状是在螺线管轴截面上的一个个同心圆周,与螺旋管中心轴线同轴的圆柱面上各点的
E感大小相等,取半径为r的同心圆为闭合回路如图3,
(1)当r≤R时:
E感L=-ΔBΔts, 即
2πRE感=-kπr2,所以E感=-kr2.
一、构建物理图景的意义
建构主义学习理论认为,学生是知识学习的主动建构者,外界的信息环境只有经过学生的主动建构,才能转变成学生的自身知识。这就强调以学生为中心,学生自主的在学习中不断的进行知识的构建。所以,以构建的方式,让学生对问题形成理解,在头脑中形成问题的物理图景,有以下两方面的意义:
1.物理图景的建构有助于形成知识的清晰认知
认知心理学家皮亚杰认为,学习过程实际上是学生原有知识结构与认知结构两者同化或顺应的过程。从皮亚杰的认知理论来看物理图景的构建,学生头脑中的图景在学习中总在不断的发展、构建,所以为了有新的物理图景的建构,如果已有的物理图景不能解释新的问题,必定要对已有的物理图景加以修改或重建,以形成新的物理图景。在这种不断交替的过程中,认知就得到不断的完善,认知更为清晰。
2.物理图景的建构有助于知识形象、直观的理解
物理图景如同一幅画,所以它最突出的就是具有形象、直观的特点,因此构建物理图景就是为了让学生能在头脑中形成物理知识形象、直观的理解。物理理论知识往往是很抽象的,学习起来总会遇到很多的困难,因此为了让学生能更好的理解问题,常常把问题形象、直观化,这是物理教师经常采取的方法。而物理图景是运用物理语言描述、解释物理问题形成形象、直观的心理印象,物理图景的构建,物理知识在学生的头脑中就像一幅画,具有形象、直观的特点,它展示了学生对物理问题的理解。
二、物理情境对构建物理图景的作用
柏拉图有这样的说法:我们目睹的一切,即是今天我们所说的情境,其不等于知识,知识是造成情境的实在。也就是说,知识来源于真实的活动和情境,并且只有在运用的过程中才能被完全理解。学生作为一个可以自主学习的个体,在成长过程中,也是在不断的积累社会认知,这些认知成为了学生不断形成新的认知的基础。对于很多物理问题,物理情境往往是解决问题的关键。在物理教学中,物理情境可以给学生提供思考问题的平台、解决问题的材料,学习的对象、学习信息,支持和促进学生的学习活动。对于物理图景的构建而言,物理情境能给学生提供了对物理表象认知,激起了学生对物理表象思考,促进物理图景在学生头脑中得到构建。
三、结合物理情境构建物理图景
由物理情境到物理图景的构建过程,一般包括几个步骤:从物理情境中抽取解决问题必要的信息——将问题理想化为简单的物理问题——寻找问题所满足的定量或定性规律——运用物理语言描述物理物理量之间的关系——构建物理图景。那么如何结合物理情境构建物理图景呢?本文将结合教学实践,从以下几个案例中谈谈如何结合物理情境构建物理图景。
案例一:生活情境与物理图景
在进行物理学习之前,学生头脑中已具备了一定的前认知,这些前认知将是新认知的基础,比如学生头脑中存在的生活情境。所以,这些生活情境是学生学习物理知识、物理图景构建过程中的基础。
例如:学生最先接触的物理理论知识就是关于物体运动问题,那么学生在学习物体运动的基本理论前,学生对于什么是平
均速度这一概念是不可能理解的,更不知道这一表达式 的
物理意义,然而,这并不是说学生头脑中没有“平均速度”即均
匀的运动快慢这一前概念,只是“平均速度”及符号化公式
已经理论化了,所以要让学生理解“平均速度”、符号化公式
的物理意义,可以结合现实生活中的实例,如:演示匀速运动的车或让学生亲自体味匀速走动的过程,这样学生就很容易的理解 “平均速度”的概念,通过将生活与理论结合起来,在学生的头脑中就很容易主动的构建起平均速度的形象、直观的物理图景。
案例二:物理实验与物理图景
物理实验是物理学科的基础,对学生来说,物理实验最直接的效果就是可以让学生直观的、形象的认知物理问题。
例如:在电磁感应教学时,由于学生是无法真正的看到导体是如何切割磁感线的,一般只能凭借想象的方式加以理解,比如用导体插入线圈的实验,如图1所示,这一实验是可以很容易的观察到电流表指针的偏转,然而,却难以让学生真正的能体味到导体是如何切割磁感线的。为了让学生感知导体切割磁感线过程,用多煤体做动画或挂图的方式,把磁铁周围的磁场用磁感线模拟出来,演示磁铁从图2到图3的运动过程,让学生感知线圈是如何切割磁感线的。通过这种方式,就很容易建立形象、直观的导体是如何切割磁感线的物理图景了。
案例三:信息情境与物理图景
信息情境即为学生提供一些新的信息,促进学习的进行,这种对学生的学习起到支持作用的情境。由此看出,一般的物理习题其实都是提供了一定的物理情境,即信息情境,这些信息情境给学生提供了学习的素材,为学生对问题的理解、进一步深入探究问题、构建对认知问题提供了平台。
例如:1976年10月,剑桥大学研究生贝尔偶然发现一个奇怪的射电源,它每隔1.337s发出一个脉冲讯号。贝尔和他的导师曾认为他们可能和外星文明接上头,后来大家认识到,事情没有那么浪漫,这种讯号是由一种星体发射出的,这类星体被定名为“脉冲星”,“脉冲星”的特点是脉冲周期短,且周期高度稳定,这意味着脉冲星一定进行着准确的周期运动,自转就是一种很准确的周期运动。①已知蟹状星云的中心星PS0531是一颗脉冲星,其周期是0.0331s。PS0531的脉冲现象来自自转,且设阻止该星离心瓦解的力是万有引力,请估计PS0531的最小密度。②如果PS0531的质量等于太阳质量,该星的可能半径最大是多少?太阳质量是M0=l030kg。
解析:从这一题目所提到的信息来看,它包含了很多的信息,但大多不是问题解决所需要的信息,但可以引导学生抓住设问中的“脉冲现象来自自转,且阻止该星离心瓦解的力是万有引力”这一信息,由此可以构建的物理图景:在高速自转星体,要使其不瓦解的临界条件是星体表面的某质量为m的物体所受星体的
万有引力等于向心力,即 ,星体质量 ,
则 。代入相关数据,得到星体PS0531的最小密度ρ=
中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1003-6148(2008)4(S)-0017-2
所谓思维能力,是指人类个体反映、认识和改造世界的一种高级的心理活动能力,它是各种能力中最为重要的。在物理习题教学中,教师应注意培养学生的这种能力。本文通过对一道物理习题的分析、解答,谈谈在教学中如何对学生进行思维能力的培养。
1 题目
如下图所示,在一个小水池里浮着一条小船,小船载满了石块。如果把石块全部投进水池里,池里的水面将会怎样?(上升、下降、不变)
这是一道既古老而又饶有兴趣的习题。它既不同于一般的问答题,也不同于一般的计算题,它没有给出任何数据,颇有点“原生态”的意味。
2 学生易出现的思维状态
学生经初步思考,往往会出现以下两种情况:
其一,有的学生认为:因为石块投进水中后要占据一定的体积,所以水面要上升。
这类学生在思考问题时能看到石块进入水中要占据水原来占据的空间,这值得肯定。但他们对问题的思考不全面,只知其一,不知其二。这时教师可作启发性提问:“将船中的石块投进水里,与将岸上同样多的石块投进水里,使水位上升的效果一样吗?”
其二,有的学生会说:“石块投进水里,有使水面上升的作用。但船上的石块被扔掉后船变轻,排水量减少,有使水面下降的作用。这样,水面最终如何就难于判断了。”
这类学生比前类学生认识较全面,认识到了从船上将石块投入水里与从岸上将石块投入水里不是一回事,前者只有使水面上升的作用,后者则有两种相反的作用。但他们继续往下思考时却抓不住关键的环节,也未能形成明确的思路,无法将思维引向深入,从而得不出正确的结论。
3 解决方法
3.1 逐步定性分析思考法
这是一种常规的思维方法,即把问题分解成不同的思维步骤,再层层递进进行思考,这有利于学生在思考过程中抓住思维的关键,形成思维中心。其具体的分析思路如下:
第一步:石块从船上扔进水里,石块沉没有使水位上升的作用;船变轻后排水量减少,有使水位下降的作用,即存在两种相反的作用。
第二步:比较投石前后浸入水中的物体体积的大小,即总排水量的大小,总排水量大,水位就高,总排水量小,则水位低。这是解决该问题的关键之一。
第三步:对船体本身(不包括石块)引起的排水量和石块本身引起的排水量分别考虑。对于船体本身重量引起的排水量而言,投石前后没有发生变化,根据阿基米德定律和物体浮沉原理,其排开水的重量都等于船体本身的重量。对于石块本身重量引起的排水量而言,当石块在船中与石块直接浸入水中时是不一样的,这是思维中最关键的一点,学生只有抓住了这个关键点才能解决问题。
第四步:比较投石前后石块引起的排水量。根据阿基米德定律可知,石块在船中时,通过船引起的浮力等于石块的重量,排开水的体积等于与石块重量相同的水的体积。当将石块投入水中时,由于ρ石>ρ水,石块受到的浮力小于其重力,而石块排开水的体积等于石块本身的体积。石块的体积比同重量的水的体积小,故石块扔进水中后,总的排水量减少,水面要下降。
可见,先用分析法将装石块的船分解为石与船两个部分,然后分别考查、研究,再用综合法将两个部分综合起来考查其引起水位变化的总体效果,这种逐步定性分析思考法的思路清晰,尤其是能看到问题的物理实质,即石块通过船引起的排水量和石块直接投入水引起的排水量不同。
3.2 直接计算思考法
有的学生习惯于数学推演而不习惯定性分析,或不只满足于定性的认识而希望得到定量的解释,此题可采用如下的直接计算思考法:
第一步:抓住思维中心,确定总的思路。关键是比较向水中投石前后总的排水量的大小,排水量大则水位高,反之则低。
第二步:本题无已知数据,只能进行公式推算,所以要先假设相关的物理量。
假设:G船,ρ石,V石,ρ水为已知,投石前:V总排=V船排,投石后:V′总排=V′船排+V石。
第三步:进行计算。根据阿基米德定律及物体的浮沉原理,有:
投石前:G船+ρ石gV石=ρ水gV总排(1)
投石后:V′总排=V′船排+V石,
V′总排=V′船排+V石,
V′总排=G船ρ水g+V石(2)
由(1)、(2)可得:
V总排-V′总排=ρ石-ρ水ρ水V石(3)
ρ石>ρ水,V总排-V′总排>0,
即:V总排>V′总排
所以投石后水面要下降。
直接计算思考法是另一种常规的、正确的思维方法。在解答本题时,不但应用了数学方法,而且还能让学生学会在题目未给数据的情况下,如何找出相关的物理量,并列出文字方程以及解文字方程。该方法的缺点是物理实质被掩盖于数学推导之中,使学生难于看到问题的实质。所以,教师应引导学生对逐步定性分析思考法和直接计算思考法进行比较,两种方法都应学会。
3.3 极值计算法
极值法是根据问题的实际情况,将不影响判断结果的物理量推向极值(极大值或极小值),从而使问题得到简化的一种思维方法,极值法是科学研究中常用的方法之一。培养学生用极值法来思考问题,有利于其思维的灵活性,易于抓住思维关键,抛开无关因素,突出重点,有利于提高思维效率。极值法的关键是如何根据问题的实际情况合理地假设极值,其具体的思路如下:
设极值:船本身(不含石块)的重量引起的排水量在投石前后不变,船自身重量的大小不影响定性的结果(即水面上升或下降)。因此,可以假设船自身的重量为G船=0。
投石前:ρ石gV石=ρ水gV排,
V排=ρ石ρ水V石>V石
投石后:V′排=V石,
故V排>V′排
所以投石后水面下降。
3.4 极值定性分析法
第一步:设极值。只要满足ρ石>ρ水和投石前后石块的重量不变,则投石后水面升降的结论就可以确定。因此,ρ石比ρ水大多少并不影响水面是上升还是下降这个结论,只影响其上升或下降的程度。所以,可以假设全部石块被压缩成像一颗豌豆那样大的小石粒。这样,石块的质量不变,密度ρ石则大大增加,满足ρ石>ρ水,而石头的体积却大大减小了。
第二步:船自身的重量引起的排水量在投石前后保持不变。
第三步:“小石粒”在船上时引起的排水量的体积等于与石块同重量的水的体积。“小石粒”投入水中时引起的排水量可以忽略不计,所以投石后水面将下降。
4 本题的延伸与扩展
教师在引导学生运用以上方法解答本题后,可将本题延伸、扩展,提出以下问题:若船中装的不是石块,而是其它物体,且ρ物=ρ水或ρ物