發(fā)布時間：2023-06-21 09:07:22
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的分子運動現(xiàn)象探究樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
1.再現(xiàn)機械能的知識
（1）看動畫思考。動畫中有高山、瀑布、河流、飛鳥、水車、樹木等內(nèi)容。
（2）學生在動畫中找出有動能和勢能的物體，并說明理由。
學生1：水車和飛鳥有動能，因為它們在運動。
學生2：瀑布和河流也有動能，因為它們在運動。
學生3：飛鳥、瀑布有重力勢能，因為它們受到重力作用，而且距離地面有一個高度。
學生4：山上的樹木也有重力勢能，因為它們也受到重力作用，而且距離地面有一個高度。
2.回顧分子動理論內(nèi)容
學生5：一切物體都是由分子構(gòu)成；分子在永不停息地做無規(guī)則運動。
學生6：還有一點，分子間有相互作用的引力和斥力。
師：用什么實驗來證明分子在永不停息地做無規(guī)則運動？
生：將一滴紅墨水滴入清水中，清水變紅。
師：這幾點內(nèi)容對我們今天學的學習很重要。
評析：再現(xiàn)機械能知識與分子動理論的內(nèi)容，為后面的類比得到內(nèi)能的概念作認知上的鋪墊。
二、探究學習
1.探究內(nèi)能概念
（1）用形象類比法引出內(nèi)能概念
類比動畫圖1：運動的藍球與運動的分子
學生通過類比得出：藍球因為運動而具有動能，分子運動也具有動能。
類比動畫圖2：被舉高的磚頭與地球間有引力，分子間也有引力。
學生通過類比得出：磚頭與地球間因為相互吸引而有勢能，分子間相互吸引也有勢能。
類比動畫圖3：被壓縮的彈簧有斥力，分子間也有斥力。
學生通過類比得出：彈簧各部分間，因有斥力而具有勢能，分子間有斥力也有勢能。
（2）師生共同概括出內(nèi)能的概念：物體內(nèi)所有分子動能與分子勢能的總和叫內(nèi)能。
（3）深化內(nèi)能的概念
①老師提出系列問題：
A.物體動能大小與什么因素有關？
B.分子動能大小與什么因素有關？
C.分子運動快慢與什么因素有關？
用動畫圖重現(xiàn)紅墨水在熱水中比在冷水中擴散得快的實驗，強化分子運動快慢與溫度關系的認識，并由此分析得出內(nèi)能大小與物體的溫度有關：溫度越高，分子運動越快，內(nèi)能越大。
②練習深化：
A.烈日暴曬下的沙漠，它的內(nèi)能如何變化？你判斷的依據(jù)是什么？
B.將一杯水放入冰箱的急凍室內(nèi)，它的內(nèi)能怎么變化？你的判斷依據(jù)？
學生7：沙漠的內(nèi)能增大，因為它的溫度升高了。
學生8：水的內(nèi)能減少，因為它的溫度降低了。
評析：這樣安排可以降低學生的學習難度，并為下面判斷內(nèi)能的改變作準備。
2.探究改變物體內(nèi)能的途徑
（1）改變學生學習用具的內(nèi)能的活動
師：你們有什么辦法改變你們的學習用具的內(nèi)能？
學生討論、活動、匯報。
學生9：拿橡皮擦用力擦桌子，可增大橡皮擦的內(nèi)能。
學生10：雙手捂住筆，可以增大筆的內(nèi)能。
學生11：雙手用力搓筆，可以增大筆的內(nèi)能。
（2）學生討論后,師生共同歸納出改變物體內(nèi)能的途徑：做功和熱傳遞。
（3）練習鞏固（通過動畫或圖畫再現(xiàn)生活情景）：
動畫①：擦著火柴
動畫②：小孩滑下滑梯后說“好燙”
動畫③：水被燒開的過程
圖畫④：鉆木取火
圖畫⑤：雪天里，走路的人雙手不斷的摩擦取暖
評析：通過活動，培養(yǎng)學生動手動腦的能力和從生活中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力。
三、讓學生匯報學習心得，小結(jié)本節(jié)內(nèi)容
學生13：知道了物體內(nèi)所有分子動能與分子勢能的總和叫做內(nèi)能，改變內(nèi)能的途徑有兩個：做功和熱傳遞。
學生14：通過這節(jié)課的學習，對類比法有了初步的了解，也加深了對歸納法的理解。
一、分割物質(zhì)實驗
物質(zhì)分割有一個限度，分割到某一限度時小粒子能保持物質(zhì)原來的化學性質(zhì)，但用肉眼不能看到，只能借助電子顯微鏡觀察，1811年，意大利物理學家阿伏伽德羅將組成物質(zhì)的、仍能保持其化學性質(zhì)不變的最小微粒命名為分子。
二、走進微觀世界
1，我們知道了物質(zhì)由分子組成，人們又猜測分子能不能繼續(xù)分割，科學家發(fā)現(xiàn)分子是由更小的粒子組成，并把這樣的粒子稱為原子，同時還發(fā)現(xiàn)有的分子由多個原子組成。有的分子由單個原子組成，進一步研究發(fā)現(xiàn)，原子是由帶正電的原子核和核外帶負電的電子所組成，在一般情況下原子核所帶的正電和核外電子所帶的負電相等，原子核由更小的粒子――質(zhì)子和中子組成，而質(zhì)子和中子又由更小的夸克組成……在探索微觀世界的過程中，科學家對原子的結(jié)構(gòu)進行猜想和實驗，并提出了多種模型，1909年，著名科學家盧瑟福在進行了α粒子散射實驗后，提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型。
2，我們知道：許多物體都有氣味，我們可以從不同的氣味來區(qū)別出不同的物體，物體氣味哪里來的呢?根據(jù)探究，人們認為物體的氣味與構(gòu)成物質(zhì)的分子的運動狀態(tài)有關，那么分子又在做怎樣運動呢?通常情況下，分子運動是看不見、摸不著的，但我們可以通過一些看得到的宏觀現(xiàn)象來探究它的運動情況，這種方法叫做轉(zhuǎn)換法，1827年。英國植物學家布朗把花粉放入水中，然后取出一滴這種懸浮液放在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)花粉小顆粒在水中像著了魔似的不停運動，而且每個小顆粒的運動方向和速度都改變很快，不會停下來，這些小顆粒實際上是由上萬個花粉分子組成的分子團，由于受液體分子撞擊不平衡，從而表現(xiàn)出無規(guī)則運動的情況，這就是最著名的布朗運動，布朗運動雖然不是分子的運動。但該現(xiàn)象說明了分子在永不停息地做無規(guī)則運動，南宋詩人陸游《村居書喜》詩中的兩句“花氣襲人知驟暖，鵲聲穿樹喜新晴”，則告訴我們分子運動的快慢和溫度有關系，溫度越高，分子運動越快。
3，物體由分子組成，雖然分子在永不停息地運動但不會成為散沙，固體具有一定的體積和形狀；液體具有一定的體積，但沒有一定的形狀，具有流動性；氣體既無一定的體積，又無一定的形狀，具有很強的流動性，這都與分子間存在著相互作用力有關，如兩滴水珠互相拉近后能自動結(jié)合成一滴較大的水珠；一個細鐵圈的中間松松地系著一根棉線，將細鐵圈平放在肥皂液中后取出，細鐵圈便帶上一層肥皂膜，用一根棒將棉線一側(cè)的肥皂膜輕輕地戳破，結(jié)果棉線被另一側(cè)的肥皂膜拉向一邊，這些說明分子間存在一定的引力作用，生活中給自行車車胎打氣時要用力，也很好地說明氣體分子間存在斥力。
分子之間的引力和斥力是同時存在的，引力和斥力大小都是由分子間距離大小而決定的，當分子間距離為某一值r0(1×10-10m)時，引力等于斥力；當分子間的距離大于r0時，引力和斥力都要減小，但斥力比引力減小得更快，此時引力大于斥力，引力起主要作用；當分子間距離小于r0時，引力和斥力都將增大，但斥力比引力增大得快，此時斥力大于引力，斥力起主要作用；當分子間的距離大于分子直徑的10倍時，分子間的引力和斥力都變得十分微弱，此時分子間的作用力可忽略不計，
4，固體和液體雖然有一定的體積，但其分子之間仍有空隙，在一根較長的玻璃管中注入一半水，再緩慢地倒?jié)M酒精，用手指封住開口端，上下來回顛倒數(shù)次再豎起來，可以發(fā)現(xiàn)管內(nèi)液面下降，這個實驗直接地說明了分子間存在空隙。
四、探究宇宙奧秘
（1）利用經(jīng)驗或事例導學。每節(jié)課的前十幾分鐘，學生情緒最高昂，精神最旺盛，注意力最集中。如果老師在這時通過經(jīng)驗和事例提出問題，用懸念來引發(fā)學生的思考，必能牢牢吸引住學生的注意力。在學習重力的方向時，提問為什么水總是從高處流向低處？用軟線吊著的物體靜止時總是下垂的？等等，引導和學生共同分析，得出重力的方向總是豎直向下的。又如，在學習密度的概念時，學生在地理課中學到過人口密度，生物課中學過植物的密度，人口和植物的密度分別是用單位面積上的人口多少和植物生長的多少來表示，教師利用類比的思維方法進行引導，從而降低了學習的難度，激發(fā)了學生的學習興趣和求知欲，使學生很容易地理解物理學的密度概念。
（2）利用演示實驗做好導學。演示實驗既能使學生的注意力高度集中，又可以把抽象復雜的物理概念生動地顯示在學生面前，使學生易理解、易掌握。因此，教師應根據(jù)教材要求和特點，精心組織教材上所要求的每一項演示實驗。物理演示實驗具有形象、真實、生動和有趣的特點，可以為學生創(chuàng)設一個最直觀的物理情景，給學生以感性認識，能為學生在形成物理概念、得出物理規(guī)律等方面作出最直觀的鋪墊，使學生感受倍深。在充分利用教材所要求的配備儀器進行演示實驗的同時，教師在教學中要自制教具加強演示的趣味和新穎性，體驗科學發(fā)現(xiàn)的過程和方法。例如，在一只塑料瓶中裝入一定量的水，在其中加入適量的奶粉，擰緊瓶蓋，充分搖勻，將激光筆發(fā)出的光透過瓶底對著瓶蓋照射，此時會看到由光沿直線傳播在瓶中形成的光柱。
（3）利用多媒體做好導學。隨著科學技術(shù)的高速發(fā)展，一本書加一支粉筆已經(jīng)不能適應現(xiàn)代教學的要求，而多媒體技術(shù)為我們的教學策略的選擇搭建了寬廣的平臺。如，分子運動、核外電子的運動、內(nèi)能等，由于概念比較抽象，實驗又沒法做，對于初中學生來講因其想象力比較局限，難以理解和掌握，對教師的教和學生的學帶來了難度。而多媒體能對一些普通條件下無法實現(xiàn)或無法用肉眼觀測到的現(xiàn)象進行生動直觀的形式模擬，增加學生對抽象事物的理解與認識，將一些枯燥抽象的概念、復雜的變化過程和運動形式，以內(nèi)容生動、圖像逼真、聲音動聽的教學信息展現(xiàn)在學生面前。通過多媒體的展示，使學生感受到客觀事物真實可信，有利于知識的理解，可以顯著地減輕學生的認知負擔，化解知識的難點，有利于知識的正遷移。
關鍵詞： 近代 物理學 數(shù)學化
1、物理學數(shù)學化的開始――數(shù)學實驗方法
伽利略被譽為近代物理學之父，他把實驗與數(shù)學相結(jié)合，開創(chuàng)了近代科學的有效研究方法――數(shù)學實驗方法。伽利略起初的研究可以分為三個步驟：（1）提取出從現(xiàn)象中獲取的直觀認識的主要部分，用最簡單的數(shù)學形式表示出來，以建立量的概念；（2）由此式用數(shù)學方法導出另一易于實驗證實的數(shù)量關系；（3）通過實驗證實這種數(shù)量關系。[3]勻加速運動規(guī)律的研究展示了他的跨時代研究方法。
伽利略從斜面滾球?qū)嶒為_啟了物理實驗現(xiàn)象到推理的進化，而在落體運動的研究中，伽利略改變了中世紀物理學虛假的世界，改變了物理學形而上學和常識“觀察”相結(jié)合中盤旋的狀態(tài)。確立了正確的“自由落體定律”： 、 。伽利略對運動基本概念，包括重心、速度、加速度等都作了詳盡研究并給出了嚴格的數(shù)學表達式。否定了“亞里士多德的主要錯誤是，他的物理學忽略了，甚至排除了不可動搖的數(shù)學哲學這個基礎。[1]”
經(jīng)過后人的鞏固與整理，形成了目前的實驗――數(shù)學方法是：在實驗的基礎上，重視把數(shù)學概念、理論、公式用于對物體運動的研究，把物理概念及其相互聯(lián)系用簡潔的數(shù)學形式表達出來，從而使物理概念量化，形成物理量，并用數(shù)學形式揭示自然界的物理本質(zhì)，把觀察與實驗的結(jié)果上升到理論的高度。
2、物理學數(shù)學化的形成――《原理》的出版
盡管伽利略、開普勒運用數(shù)學所作的嘗試是卓越的，但都只是用數(shù)學的方法解決局部問題，試探性地對客觀自然現(xiàn)象和經(jīng)驗事實進行部分的定量研究。牛頓在自然科學史上真正實現(xiàn)了物理科學的系統(tǒng)的數(shù)學化。牛頓在物理學上革命性舉動正像他的巨著《自然哲學之數(shù)學原理》的名稱所要表明的那樣，建立起“自然哲學”的數(shù)學原理。在他看來，數(shù)學方法對于研究自然是有效的，是符合物理學的研究本性的也是符合物理學研究的抽象化方向的，微積分與萬有引力定律對物理學以及對航天事業(yè)的影響，足以證明物理學的數(shù)學化是一次正確的革命。
牛頓在研究經(jīng)典力學規(guī)律和萬有引力定律時，碰到了一些無法解決的數(shù)學問題，而這些數(shù)學問題用歐幾里德幾何學和16世紀的代數(shù)學是無法解決的，因此牛頓著手研究新的以求曲率、面積、曲線的長度、重心、最大最小值等問題的方法―――流數(shù)法（后演變?yōu)槲⒎e分）。牛頓的微積分是從力學脫胎而來的物理模型的痕跡，以機械運動的數(shù)學模型出現(xiàn)，其中的基本概念，如初生量、消失量、瞬、最初比和最后比等概念都來自機械運動，是機械運動瞬間狀態(tài)的數(shù)學抽象。從某種角度上推動了數(shù)學的發(fā)展。
3、物理學數(shù)學化的成熟――麥克斯韋方程
電磁學從遠古到18世紀中晚期是電磁現(xiàn)象的早期研究階段，以對電磁現(xiàn)象的觀察實驗以及定性研究為主，直到18世紀晚期到19世紀早期，庫侖定律、電流磁效、大陸派超距論電動力學體系才相繼出現(xiàn)， 1861～1865年，麥克斯韋提出電位移和位移電流的概念，把電磁場明確地定義為是一種物質(zhì)，為了定量地刻畫電磁場的轉(zhuǎn)化和電磁波的傳播規(guī)律，麥克斯韋運用應用應力、變形、壓力、渦動及其他概念、矢量分析和微分方法，并把它的全部表現(xiàn)形態(tài)用個帶可變數(shù)的方程式表述出來，引進了兩組偏微分方程。后來，科學家用這些方程式建立了精密的麥克斯韋方程組。后來赫茲于1886～1888年通過實驗證實了麥克斯韋的預言，也因此徹底否定了電超距論思想，導致了無線電的誕生，開辟了電磁波通訊的新紀元。并從理論上預言了電磁波的存在，建立了麥克斯韋方程組。
或
通過麥克斯韋方程組，可導出一系列不同波長和頻率的電磁波，并由于波長的量變引起了波特性和功能的質(zhì)變。諸如在這之前就已發(fā)現(xiàn)的紅外線、可見光、紫外線，在這以后陸續(xù)被發(fā)現(xiàn)的x射線、微波和超短波、中波、長波等無線電波，都屬于電磁波，都可以從這組奇妙的方程中找到各自的位置。
5、物理學數(shù)學化的深入――熱力學和統(tǒng)計物理的數(shù)學化
麥克斯韋精湛的數(shù)學功底不僅促成了電磁學的統(tǒng)一與發(fā)展，它還極大的推動了統(tǒng)計物理學的發(fā)展。麥克斯韋在對土星環(huán)的研究過程中，遇到了許多概率理論的問題，同時又受到克勞修斯《關于氣體分子的平均自由路程》（該文將概率思想引入物理學及其計算之中，文章用統(tǒng)計方法推求分子運動平均自由程時采用了速率相等的假定）的影響，從而開始了對氣體動力學的研究。 他于1859年9月21日做了題為《關于氣體動力理論的說明》的報告，考慮到各個分子實際運動速度不同，利用概率論和統(tǒng)計方法確立了氣體分子按速度分布的統(tǒng)計規(guī)律（麥克斯韋速度分布律），提了著名的分子運動速度分布律，糾正了前輩學者伯努利和克勞修斯在這方面的錯誤。這個報告初次把統(tǒng)計學用于描述物理現(xiàn)象，標志著新的科學發(fā)展時期的來臨。1860年，麥克斯韋用分子速度分布律和平均自由程的理論推出一個粘滯系數(shù)公式，得到粘滯系數(shù)與氣體分子密度無關的結(jié)論，并在1866年親自做實驗驗證了這個結(jié)果。1872年，玻爾茲曼引進分子分布函數(shù)定義的H函數(shù)和熵發(fā)表了研究氣體從不平衡過度到平衡的過程的玻爾茲曼方程；1873年，吉布斯用系統(tǒng)參數(shù)的變化表示系統(tǒng)內(nèi)能的變化，得到熱力學基本方程， ，后又將熱學的唯象論和分子運動論綜合到一個整體，系統(tǒng)研究系綜，發(fā)表《統(tǒng)計力學基本原理》完成統(tǒng)計物理的偉大統(tǒng)一。
參考文獻
[1]牛頓.牛頓自然哲學著作選北京：商務印書館1962；
[2]楊慶余.唐福元.物理學史.中國物資出版社；
[3][美]KlineM.古今數(shù)學思想，第4冊.[M].上海：上海科學技術(shù)出版社，1981：324；
[4]周經(jīng)偉.伽利略科學研究方法探究.海南大學理工學院570228；
[5]長青.季潛.具有深厚數(shù)學根底的物理學家―麥克斯韋.物理教師.1998.19；
【關鍵詞】初中物理；課堂；提高學生；參與效能
物理教師如何提高學生課堂教學參與效能呢？其實就是讓學生動手操作、動眼觀察、動腦思考、動口表達，真心投入，積極參與從而掌握物理知識。
一、激發(fā)學習興趣是提高學生參與效能的動因
興趣是最好的老師，讓學生成為學習的主體，真正變“要我學”為“我要學”，必須激發(fā)學生學習的興趣。初中學生對物理現(xiàn)象充滿著好奇，這是課程的優(yōu)勢；但不少學生懼怕物理原理的抽象難懂。因此，我們要抓住物理學科的特點，聯(lián)系生活，深入淺出，抓住關鍵，循序漸進，讓參與效能最優(yōu)化。
如在學習電磁波在日常生活中的應用時，可設計這樣的一道題：請舉例說出利用電磁波工作的家用電器和通信設備兩至三件。
利用物理知識解釋生活中的問題，學生是有興趣的。電磁波在生活中有著廣泛的應用，如：無線電廣播、電視、手機都是靠電磁波來傳遞信息的；微波爐利用微波加熱食物等。在舉例中，肯定有學生舉出的例子是錯誤的，如電冰箱，此時教師要引導學生進行討論，讓學生明白電冰箱是利用物態(tài)變化時的吸熱和放熱原理制冷的。這樣使學生弄清問題的來龍去脈，不光知其然，又知其所以然。
又如，在初三復習物質(zhì)狀態(tài)變化時可以提出這樣一個問題：試管里的水吸熱后經(jīng)過什么物態(tài)變化時形成大量水蒸氣？水蒸氣沖開小木塞的過程中，通過什么方式減小內(nèi)能？
通過學生回憶生活中的現(xiàn)象，結(jié)合物態(tài)變化知識便會聯(lián)想到：試管內(nèi)的水由液體變?yōu)闅鈶B(tài)，屬于汽化現(xiàn)象。再聯(lián)系改變內(nèi)能方式的知識后明白：水蒸氣沖開小木塞的過程中，是水蒸氣推動活塞做功，消耗了水蒸氣的內(nèi)能，轉(zhuǎn)化成活塞的機械能。
此類題目很容易激發(fā)學生聯(lián)想生活中的物理現(xiàn)象，提高學生的學習情趣。分析此題，要抓住物態(tài)變化前后的狀態(tài)才可判斷具體的物態(tài)變化名稱；知道改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞兩種方法，這樣才可解釋如何減少內(nèi)能。
二、積極營造合理時空是提高學生參與效能的首因
課堂上要合理分配時間，給學生創(chuàng)設探究的舞臺，課堂上，教師授課不超過15分鐘，學習探究不少于15分鐘，學生練習不低于15分鐘。
給足學生自由表達的時間。學生表達不可能如老師想象的那樣理想，出現(xiàn)差錯，膽小，不敢大膽發(fā)表意見，礙于面子等等現(xiàn)象是正常的，教師在學生回答問題時要耐心，要善導，特別是對學習信心不足的同學，要想方設法讓他們學會大膽表達自己的看法和見解。
給足學生思考討論的時間。要以學生為中心組織安排教學活動，把課堂時間交給學生，變被動為主動。
如，教學物體內(nèi)能概念時，讓學生思考：判斷關于內(nèi)能的下列哪一種說法是正確的？A.一杯水和一桶水，若它們的溫度相同，則他們的內(nèi)能相同；B.0℃的冰塊沒有內(nèi)能； C.冬天用熱水袋暖手是用做功的方式改變物體內(nèi)能；D.汽油機做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。
通過學生充分討論歸納：A.一杯水和一桶水，若它們的溫度相同，由于它們的質(zhì)量不同，所以它們的內(nèi)能不相等。B.組成0°C的冰塊分子不停地做無規(guī)則的運動，內(nèi)能不為零。C.用“熱水袋”暖手是用熱傳遞的方式改變物體的內(nèi)能。D.汽油機做功沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程，所以是正確的。
教師要引導學生逐項分析，解題關鍵是理解內(nèi)能的概念：物體的內(nèi)能與物體的體積、物體的溫度有關，在體積一定時，物體溫度越高，內(nèi)能越大。
給足學生討論交流的空間。討論和交流是物理教學活動中的重要組成部分。讓學生在討論中不斷消化知識，提供給學生主動思考和構(gòu)建系統(tǒng)知識的機會，充分發(fā)揮個體和群體作用，創(chuàng)造出師生共同探究問題的良好氣氛。學生對知識完成從具體到抽象、從模糊到準確、從單一到系統(tǒng)的思維訓練，從而提高學生的物理思維和能力，提高物理教學的質(zhì)量。
三、尋求科學的學習方式是提高學生參與效能的內(nèi)因
《物理課程標準》中指出：“注重科學探究，提倡學習方式多樣化。”要想真正在物理課堂教學中提高學生主動參與效能，最根本的是必須改變傳統(tǒng)的教學方式，讓學生在老師的引導下喜歡學習，學會學習。
“娛”中求學。皮亞杰認為：“思維是從動作開始的，切斷了活動與思維之間的聯(lián)系就不能發(fā)展?！睂嵺`出真知，教師在教學中，要改變“教師演示、學生觀看”的活動方式，多讓學生進行演示操作。如個人實驗與小組合作相結(jié)合的方式。在活動中，教師要通過科學的設置，使每個學生傾心投入。
如在討論影響電磁鐵磁性強弱的因素時，可設計下列例題：如圖所示，實驗現(xiàn)象蘊含著許多物理知識，試分析證明：通電螺線管的磁性強弱與什么因素有關。
這雖然是問答題，如果教師組織學生通過演示實驗或?qū)W生動手實驗來啟發(fā)學生說明，效果會更好。
通過實驗觀察，便會得知，兩個通電螺線管是串聯(lián)且線圈的匝數(shù)不同，串聯(lián)時則電流相等，能夠吸引大頭針，說明有磁性，吸引的數(shù)目不同，說明磁性不同，磁性不同是由于線圈的匝數(shù)不同造成的，故可得出通電螺線管的磁性強弱與線圈的匝數(shù)有關。
一般實驗的基本過程是：提出問題──動手實驗──觀察記錄──解釋討論──得出結(jié)論──表達陳述。在這個過程中，學生通過親自參加活動、實驗、討論而自主地建構(gòu)知識。同時，根據(jù)實際情況，教師可引導學生提取身邊材料，自制教具，開展小實驗、小制作等活動。
“問”中求學。學問，不光是學來的，而且是問來的，問是一種學習習慣和學習品質(zhì)，也是好的學習方法。在平時教學活動中，教師要幫助學生克服學習中的困難，善于調(diào)動學生的積極性，培養(yǎng)學生提問的積極性，提高學生挖掘問題，提出問題的能力。
如在學完擴散現(xiàn)象、蒸發(fā)及其現(xiàn)象、生活中的凝華現(xiàn)象、比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象后出示這樣一道題：亞洲最大的滑雪場就是我國黑龍江省尚志市的亞布力，那里群山環(huán)抱、綠樹茂密，是冬季滑雪、夏季避暑的好去處。請同學們運用學過的物理知識對亞布力的自然景色進行解釋。
此題蘊含著好多問題：其中包含了水的哪些物態(tài)變化？水分子運動與物質(zhì)運動區(qū)別在哪里？群山環(huán)抱、綠樹茂密與水分子運動有什么關聯(lián)？雪花飛舞是分子運動嗎？等問題。教師要先啟發(fā)學生把自己的疑問提出來，然后針對問題進行討論。
通過討論可以得出關于水變化的一些性質(zhì)，水蒸發(fā)及吸熱的應用、水的比熱容大的應用、固態(tài)的冰與水分子的區(qū)別、知道分子在永不停息的做無規(guī)則運動、分子運動是肉眼看不見的，與物質(zhì)運動有本質(zhì)的區(qū)別等。
綠樹的蒸騰作用能加快水的蒸發(fā)，有利于生態(tài)系統(tǒng)的水循環(huán)，夏季大片的濕地含有的水多，水蒸發(fā)時可以調(diào)節(jié)空氣的濕度，同時蒸發(fā)吸熱，降低周圍空氣的溫度；另外，因為水的比熱容較大，使氣候的溫差小，能有效調(diào)節(jié)周圍環(huán)境的溫度；霧凇是由空氣中的水蒸氣遇極冷的空氣直接凝華形成的固體小冰粒；飛揚的雪花不是分子，是一個宏觀物體，所以它的運動也不是分子的運動。
問，不光是問老師，還可以問同學，問家長，問朋友。要使學生知道“三人行，必有我?guī)熝伞钡牡览?，好問，既能促進學生主體參與意識，又能激發(fā)學生學習興趣，提高學生設疑解惑的能力。
“比”中求學。有競爭才有活力。一是同學之間相互競爭，讓每個學生都有機會體驗競爭的樂趣；使課堂充滿比學趕幫的氛圍；二是班級里組與組之間的比賽。比較的內(nèi)容可以根據(jù)課堂具體情況來定，如，作業(yè)完成的速度與質(zhì)量，回答問題的人次和準確性，表達的流暢與全面，對問題的思考是否有其獨創(chuàng)性等。這樣既能激發(fā)學生的學習動力，培養(yǎng)其主動參與學習的習慣，又能培養(yǎng)學生團結(jié)與協(xié)作的精神。
關鍵詞：科學探究教學；目的性；情境性；可行性；拓展性
傳統(tǒng)的教育由于對個人的認識重視不夠，使得科學教育往往是在基于“空白頭腦”假設或“教師主導”假設的前提下進行的。于是有了“滿堂灌”、“接受式”、“教師主宰課堂”的教學，學生只是被動地接受。
而建構(gòu)主義學習觀認為，學生的學習并不是知識由外到內(nèi)的輸入過程，而是學生主動地將新的信息、觀念與適當?shù)囊延兄R經(jīng)驗聯(lián)系起來，通過新、舊經(jīng)驗之間反復的、雙向的相互作用積極建構(gòu)自己的知識并賦予知識以意義的過程。這種過程是能動的、深刻的，是一個與情境聯(lián)系緊密的自主的操作過程。
因此，在科學探究的教學過程中，我們要幫助學習者找到學習過程中的“已有知識經(jīng)驗”和“新知識”之間的缺口，促使學生調(diào)整內(nèi)部認知結(jié)構(gòu)，從而有效地幫助他們進行“主動建構(gòu)”。
這就要求我們在教學過程中必須進行精心設計，真正成為學生學習過程中的領路人、引導者。目前，在我們的教學過程中，并不是所有的探究都是有價值的。那么，什么才是有價值的探究？筆者在多年的教學過程中，體會出有價值的科學探究教學必須具有以下幾個特征：1．目的性；2．情境性；3．可行性；4．拓展性。
一、科學探究教學需要增強目的性
［案例1］ 人教版第三單元課題2《分子和原子》教學片段
教師演示：濃氨水滴到酚酞溶液中。
學生：觀察并記錄實驗現(xiàn)象（酚酞變紅色）。
教師講解：氨水可以使酚酞變紅色，是氨水的一種性質(zhì)。
教師演示：分子運動的燒杯實驗（教材插圖所示）。
學生：觀察實驗現(xiàn)象（罩在大燒杯內(nèi)的酚酞溶液逐漸變成紅色）。
教師提出問題：酚酞溶液遇到氨水才能變成紅色，而燒杯中的酚酞溶液沒有遇到氨水，為什么也能變成紅色？
學生：A燒杯內(nèi)滴入酚酞要過一會兒才能變色與B燒杯無關；
學生：大燒杯中可能存在某種物質(zhì)，與A燒杯中的溶液接觸，使其變色；
學生：燒杯B中的濃氨水會揮發(fā)，可能是它使A中的溶液變色。
……
教師：對！就是燒杯B中的濃氨水揮發(fā)，氨分子運動到A燒杯中，是酚酞溶液變紅色了。
教師：請同學們把本探究實驗的現(xiàn)象記錄在書上。
教材中安排本次探究，目的在于讓學生認識分子的特性，形成微粒觀，而培養(yǎng)學生的分析、推理能力和想象力，要達成上述目標的最好形式則是開展實驗探究。在探究教學中，雖然不主張每個活動學生都要嚴格遵循提出問題、猜想與假設、制定計劃和設計實驗等完整的探究步驟，但是教師對科學探究的涵義、要素、基本模式等應該有比較深刻的認識，從課堂實際來看，教師在這方面比較欠缺。如不明確“氨水使酚酞變紅色”這一實驗在探究中的地位，如學生沒有充分體驗“氨水刺激性氣味”，難以聯(lián)想到氨分子能夠運動，這使得猜想與假設的環(huán)節(jié)難以有效組織和實施。由此教師只是機械地執(zhí)行教材，泛泛而“探”，最終結(jié)果學生只是知道了兩個實驗事實及一個分子運動的結(jié)論，觀念的培養(yǎng)、能力的提高可能成為一句空話。上述案例，也可以反映出教師沒有深入地鉆研教材，沒有較好的領悟教材編寫者的的意圖，教學的目的性不強。
二、探究問題設計需要呈現(xiàn)情境性
［案例2］人教版第九單元課題2《溶解度》一節(jié)教學片段
片段一：課前預習，讓學生走進生活
教師事先布置了與學習內(nèi)容密切聯(lián)系的幾項任務：（1）在家燒一壺開水，觀察沸騰前的現(xiàn)象。（2）準備開水和冷水各一小杯，試試哪一杯中溶解的蔗糖多？在兩杯開水中分別溶解食鹽和蔗糖，哪種溶解得多？（3）打開一瓶雪碧，仔細觀察所發(fā)生的變化？
片段二：知識運用，聯(lián)接生活現(xiàn)象和生活問題
本節(jié)內(nèi)容學習完后，設計了如下面向生活的問題：（1）我國有許多鹽堿湖，湖水中溶有大量的氯化鈉和純堿，那里的農(nóng)民冬天撈堿，夏天曬鹽，試用你學過的知識說明其中的道理。（2）夏天，陣雨來臨前，魚塘里的魚常出現(xiàn)“浮頭現(xiàn)象”，這是為什么？假如你承包了魚塘，該怎么辦？（3）被汗水浸濕的衣服晾干后，為什么常出現(xiàn)白色斑跡？用什么辦法可以洗去？
新課程標準指出，我們的化學教學應該注意從學生已有的經(jīng)驗出發(fā)，讓學生在熟悉的生活情境中學習新的知識和技能，感受化學的重要性，了解化學與日常生活的密切聯(lián)系，提高對化學的學習興趣，逐步學會分析和解決與化學有關的一些簡單的實際問題。簡言之，化學教學應以生活為本。片段一引導學生有目的的接觸生活，可以使學生獲得豐富的感性認識，真正認識到知識其實來源于生活，增強對科學的感悟和理解，同時在實踐中積累相關經(jīng)驗，萌生相關問題，如燒水時看到水中有大量氣泡，就會產(chǎn)生這樣的想法：為什么溫度升高，這些氣體在水中就會“待”不住了等等問題，這些問題成為深入學習的動力。片段二運用化學知識來解釋生活中的某些現(xiàn)象、解決生活中碰到的問題，不僅可以提高學生解決實際問題的能力，同時也使學生意識到他們正在學習的化學知識的真正價值，增強學習知識和技能的信心和動力。本案例中教師注重引導學生用化學知識去觀察生活、思考生活，自覺應用化學知識分析、處理簡單的生活問題，讓化學真正走入學生的生活，提高了學生的化學素養(yǎng)。
［案例2］人教版第九單元課題1《溶液的形成》第二課時
創(chuàng)設情景：向燒杯（底部粘有一小木塊）中注入半杯水，加入三藥匙NaOH并不斷攪拌。
觀察現(xiàn)象：小木塊脫落。
討論與交流：可能是NaOH加入水中溶解時，溶液的溫度升高，使燒杯底部的石蠟熔化，因而木塊掉下來了。
產(chǎn)生疑問：是不是所有的物質(zhì)溶解時，溶液的溫度都會升高？物質(zhì)溶解時，溶液的溫度為什么會升高？
活動與探究一：溶解時的吸熱或放熱現(xiàn)象
學生：閱讀教材，明確活動目標、實驗用品。
設計實驗方案：（1）取三只燒杯，各注入100 mL水，用溫度計測量水的溫度。（2）將兩藥匙NaCl、NH4NO3、NaOH分別加入上述三只燒杯中，攪拌至固體完全溶解，測量溶液的溫度。（3）用手背小心觸摸三只燒杯的外壁，有什么感覺？（4）計算溶解前后液體溫度的變化，填入表中。
分析：溶解時溫度發(fā)生改變的原因。
活動與探究二：盡可能利用生活中的用品對下列問題任選一個進行探究。
設想一種實驗方案驗證NaOH溶于水時大量放熱。
設想一種實驗方案驗證NH4NO3溶于水時大量吸熱。
設想一種實驗方案既能驗證NaOH溶于水時放熱，又能驗證NH4NO3溶于水吸熱。
……
在大多數(shù)教師的教學過程中，這部分內(nèi)容一般采取驗證性的教學策略，實驗的目的僅在于理解所學知識，學生處于被動接受的地位。案例中，教師借助趣味實驗創(chuàng)設教學情境，引起他們的好奇心，激發(fā)起學習的動機，使他們積極參與到假設、實驗、解釋、交流、拓展的探究環(huán)節(jié)中，經(jīng)歷了知識的產(chǎn)生過程，改變了他們的學習方式，了解了科學探究的基本過程和方法。正如蘇霍姆林斯基所說：“在人的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望感到自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者和探索者。”
三、探究過程設計需要落實可行性
設計具有可行性的探究過程，也就是要符合學生的實際能力。教學過程中如果遇到超過學生實際能力的問題，可以把原課題分成若干小塊，這樣便于操作，問題的研究更能落到實處。
［案例3］人教版初中化學第三單元課題2《分子和原子》教學片斷
師：演示實驗—品紅在水中的擴散
師：溫度越高，分子運動越快，請同學依據(jù)這個原理把上述實驗做個簡單的改動，證明分子的運動隨著溫度的升高而加快。
生：可以用兩杯等量的水，一杯是室溫下的水，一杯是熱水，同時放入等量的品紅固體，觀察品紅擴散的現(xiàn)象。
（值得注意的是：這位學生在這里用了兩次“等量”，一次“同時”）
師：這個同學的方法非常好，請問你設計這個實驗的原理是什么？
生：物理學中我們學習過“控制變量法”……
在上述案例中，教師很好地利用了學生的“已有知識經(jīng)驗”——初中物理已經(jīng)教過的一些方法，有效地解決了化學教學中對比實驗設計的一個難點，培養(yǎng)了學生思維的縝密性。
古人云：“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。探究的價值在于：知識的結(jié)論是教師直接“給”的，還是經(jīng)過真正的“引導”由學生自己得出來的?！敖o”永遠只能是死的知識，而“導”卻能激發(fā)活的源泉。關鍵在于我們怎么去教，如何去導。教師習慣于直接“給”知識，已成為一種慣性。事實上，貫穿于學生的任何一個學習過程，都可以是一個探究的過程。教師應關注學習的結(jié)果，但更重要的是要關注學習的過程。
四、探究結(jié)果設計需要走向拓展性
新課程要求我們，讓學生在“做科學”的探究實踐中逐步形成終身學習的意識和能力。這就需要我們在設計探究教學的時候，要設計一些具有開放性的問題。成功的探究課堂能給人留下值得思考的東西，使學生更深刻地感受到化學學科思想的內(nèi)涵，進一步激發(fā)學習化學的熱情。
［案例4］ 人教版第二單元課題3關于“催化劑”的概念教學
在安排學生分組實驗時，設計了以下5個對比實驗：（1）部分實驗小組只加熱過氧化氫溶液；（2）部分實驗小組在過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳；（3）部分實驗小組在過氧化氫溶液中加入少量硫酸銅溶液；（4）教師演示將加熱制取氧氣后的混合物溶于水，過濾分離得二氧化錳，然后另取過氧化氫溶液，加入少量過濾得到的二氧化錳。（5）教師演示加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物，然后設疑：有的化學反應對生產(chǎn)、生活不利，如鋼鐵的腐蝕，食物的變質(zhì)等，我們可以采取什么辦法？學生馬上聯(lián)想到可以利用某種“催化劑”減慢其化學反應的速率。最后師生共同歸納催化劑特點。
學生在學習“實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣”的實驗中形成“催化劑”的概念，但在實際的教學反饋中我們發(fā)現(xiàn)效果并不理想。常會出現(xiàn)以下錯誤：“二氧化錳是催化劑，催化劑就是二氧化錳”，“所有催化劑都是加快化學反應速率的”，“過氧化氫分解只能用二氧化錳作催化劑”。本案例中教師通過設置了多組對比實驗，學生自然就領悟到：二氧化錳和硫酸銅溶液都加快了過氧化氫的分解，反應后化學性質(zhì)都沒有改變，在這一特定的反應中起了催化作用，再加上教師的引導、歸納，學生通過實驗、觀察、分析、比較、綜合、類推等方法，學生就能完整地掌握“催化劑”這一概念的內(nèi)涵和外延。
建構(gòu)主義理論認為，學習是在先前經(jīng)驗的基礎上進行的，當學習者面臨新現(xiàn)象、新問題時，就會根據(jù)情境中的線索，調(diào)動頭腦中事先準備好的多方面、多層次的先前經(jīng)驗。
［案例5］人教版第七單元課題2 《燃燒和熱量》教學片段
實驗演示：鎂和稀鹽酸的反應
觀察現(xiàn)象：（1）產(chǎn)生大量氣泡。（2）有“水霧”？有“煙”？
探究一：生成的是何種氣體？
學生猜想：可能是氫氣，可能是氧氣。
學生爭辯：大多認為是氫氣。
收集證據(jù)：（1）實驗：點燃的木條伸入試管內(nèi)，該氣體能燃燒。
（2）事實：參加反應的是Mg和HCl。
得出結(jié)論：生成的氣體是氫氣，并推理相關化學方程式。
探究二：是“霧”還是“煙”？
收集證據(jù)：再做6個相同的實驗，每組傳遞下去。（要求注意觀察試管壁上的現(xiàn)象和手的感覺。）
學生交流：試管壁上有水珠，手感覺發(fā)燙。
學生解釋：（略）
得出結(jié)論：由于該反應放出了大量熱，溶液中的水形成了水蒸氣。因此，這是一個放熱反應。
《化學反應中的能量變化》的教學內(nèi)容，教材安排了“鎂和稀鹽酸”的實驗，旨在讓學生通過實驗讓學生知道“化學反應中伴隨的能量變化”這一事實。該實驗的設置，教材的要求明顯是比較低的，教師源于教材、高于教材的創(chuàng)設，基于以下兩點的考慮。首先，本課時難度不大，整體思維含量不高，如果按部就班，課堂氣氛略顯沉悶，學習積極性也不是很高。若能充分利用學生的最近發(fā)展區(qū)設置問題，則會對學生產(chǎn)生一定的挑戰(zhàn)，調(diào)動了學生思考的積極性，在強烈的求知欲支配下，學生的思維時而發(fā)散（如猜想環(huán)節(jié)），時而收斂（如“探究一”，通過實驗和事實來得出結(jié)論），時而推理（如“探究二”，學生得出結(jié)論就是一種合情推理），學生的情緒始終是高漲的，處處閃爍著理性思維的光芒，有效地促進學生智力的發(fā)展。
本案例中，學生猜想是“煙”，就是生活經(jīng)驗的負遷移；猜想是氫氣，則緣于知識經(jīng)驗，學過的氣體就那么幾種，靈活點的學生再根據(jù)質(zhì)量守恒定律就更有把握了；能正確推理寫出專業(yè)性很強的化學方程式，那更得具備扎實的基礎知識；“探究二”中結(jié)論的得出，更大程度上依賴于生活經(jīng)驗和已有的物理知識。
綜上所述，我們設計的科學探究教學必須建立在學生的已有知識和生活經(jīng)驗基礎之上，而不能是空中樓閣。這就需要教學過程中教師要融入自己的知識和智慧，對教材進行個性化的解讀與深度挖掘，滲透了基礎知識、浸潤了科學方法、調(diào)動了情感，教學的內(nèi)在價值才能得到充分提升。教學過程中教師要充分挖掘?qū)嶒炠Y源，改變實驗“照方抓藥”式的設計，多些反思和改造，提升實驗的功能，使學生在獲得知識豐富的同時，學習興趣、探究意識、思維能力、科學方法同時都得到了培養(yǎng)。
物理是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。絕大多數(shù)物理知識都是通過觀察和實驗,并在此基礎上通過認真地概括、總結(jié)得出來的,然而,單靠觀察和實驗,也是很難達到理想效果的,因為很多物理知識比較抽象,如關于分子運動及原子結(jié)構(gòu)的知識,電、磁等場的知識,光、聲等波的知識。這些物理知識所涉及的物質(zhì)都是看不見、摸不著的,也就無法直接觀察到了。牛頓第一定律等物理規(guī)律所描述的則是一種用實驗根本無法驗證的理想情況。
如果將多媒體教學課件的研究與物理教學研究整合起來達到優(yōu)勢互補,這就能夠很好的解決這一重大問題。
一、應用多媒體課件教學可以充分發(fā)揮學生的主體作用,活躍課堂氣氛,激發(fā)學習興趣
提倡主體性教育,是社會主義現(xiàn)代化建設的現(xiàn)實需要,也是國際上教育改革的趨勢。主體性教育的過程,是教師引導下的學生獨立學習和自主活動的過程。按認知學習理論的觀點,必須充分發(fā)揮學生的主動性和積極性,學生才能獲得有效的認知。
在傳統(tǒng)的課堂教學過程中,教師面向?qū)W生傳授知識技能,從教學內(nèi)容、策略、方法、步驟,甚至學生做的練習都是教師事先安排好的,學生只能被動地參與這個過程。這種方式以教師的主觀意識為主,學生完全處于被動地位。
多媒體課件可以把電視機所具有的視聽合一功能與計算機的交互功能結(jié)合在一起,產(chǎn)生出一種新的圖文并茂、豐富多彩的人機交互方式,而且可以立即反饋。在這種交互式學習環(huán)境中,學生可按自己的學習基礎、興趣來選擇自己所要學習的內(nèi)容,可以選擇適合自己水平的練習,也可以選擇不同教學模式(如個別教學模式或協(xié)商討論模式)來學習,這種交互方式對教學過程具有重要意義。教師的地位和作用主要表現(xiàn)在培養(yǎng)學生掌握信息處理工具的方法和分析問題、解決問題的能力上,轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的以教師為中心、以課堂為中心的教育方式。
前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基在《興趣的秘密何在》中寫道：“所謂課上得有趣，就是說：學生帶著一種高漲的、激動的情緒從事學習和思考，對面前展示的真理感到驚奇甚至震驚；學生在學習中意識和感覺到自己的智慧力量，體驗到創(chuàng)造的歡樂，為人的智慧和意志的偉大而感到驕傲．”教師使學生對上課有興趣是比較容易做到的，但要使學生對上課的學習內(nèi)容有興趣則往往要困難些．在“磁場對運動電荷的作用”這一節(jié)中，運用多媒體技術(shù)，將內(nèi)容生動、形象逼真、聲音動聽的信息傳遞給學生，調(diào)動學生的學習熱情，讓學生運用計算機網(wǎng)絡學習、掌握、運用洛侖茲力的知識．學生在學習過程中得以動手動腦，越過一個又一個學習上的障礙，成功的喜悅伴隨著整個學習過程．他們不僅沒有新知識難以接受的感覺，而且從接受到掌握到再運用這些知識的全過程都是在自發(fā)之中進行的，對知識本身的學習更有持久的興趣，對提高物理課堂教學效率起著決定性作用．
二、利用多媒體進行教學可優(yōu)化教學過程，高學習效果
實驗心理學家赤瑞特拉做過著名的心理實驗:是關于人類獲取信息的來源,他通過大量的實驗證實,人類獲取的信息83%來自視覺,11%來自聽覺,3.5%來自嗅覺,1.5%來自觸覺,1%來自味覺。這就是說,如果既能看得見,又能聽得見,還能用手操作,通過這樣多種感官刺激獲取的信息量,比單一聽老師講課強得多。傳統(tǒng)的教學方式是教師口授，學生聽講．課堂上以老師為主，學生只充當被動接受的角色，調(diào)動學生的方式也很單一的提問式．應用多媒體課件教學,能有效地激發(fā)學生的學習興趣,使學生產(chǎn)生強烈的學習欲望,從而形成學習動機,主動參與教學過程,使課堂信息量加大,學生易于接受,在愉快的氣氛、交互討論中掌握了教學的重點、難點,教學效果相當明顯。例如在“磁場對運動電荷的作用”這節(jié)課中，學生跟著多媒體動畫課件，由安培力的宏觀表現(xiàn)領會到洛侖茲力的微觀實質(zhì)，就會很快掌握了洛侖茲力的方向的判斷方法和洛侖茲力大小的計算，利用計算機網(wǎng)絡學會運用這些知識．在課堂上計算機將載有洛侖茲力的文本、音響、動畫、圖像等信息一起傳輸給學生，這些信息具有很強的表現(xiàn)力，同時調(diào)動學生的眼、耳、口、手、腦等多種感官，促使學生主動記憶，認真思考，努力探索，積極參與教學．學生的主體作用得以充分發(fā)揮，學得輕松活潑、愉快，對新知識學得快、掌握得快．利用多媒體教學，調(diào)動學生學習的主動性、積極性，增強學生的求知欲和自信心．學生學習更加刻苦，其探索欲、創(chuàng)造欲更加強烈，學習效果更佳，教學過程也更完善．良好的教學過程保證了物理課堂的教學效率．
三、應用多媒體課件教學能起到放大作用
物理實驗中的許多基本儀器、儀表,學生在課堂上第一次接觸,加上儀器本身小,刻度也小,可見度差,使用很不方便,給教學造成困難,成為不應有的教學難點。現(xiàn)在有了計算機,教師可以自己制作投影片;也可以學習一下“物理畫板”這一小軟件的使用,利用人家制作好的現(xiàn)成的東西進行演示;還可以從網(wǎng)上下載現(xiàn)成的課件作演示。他們都可以很方便的把演示內(nèi)容進行多次放大,例如:電流表、電壓表、螺旋測微器、游標卡尺、多用電表等的使用和讀數(shù),教師好講解,學生好觀察并且容易掌握他們的正確使用方法,還可以在課堂上讓全體學生進行準確的讀數(shù)練習。同時,它甚至能讓學生看到正常教學時根本無從看到的東西。如:在教《分子運動論》這一節(jié)時,我從網(wǎng)絡上下載了分子運動的FLASH動畫,又從“教學資源網(wǎng)”的“物理”網(wǎng)頁上下載了分子運動的畫面(2),在教學時,先放動畫,學生就像看他們平時愛看的動畫片一樣興奮。接著我對他們說:“想不想看更準確生動的分子運動?”學生當然愿意,我就給他們播放了分子運動的畫面,使這一看不見、摸不著的物理現(xiàn)象在學生心中有了具體的形象
四、應用多媒體課件教學能做一些在實驗室不可能完成的探究性實驗
在物理課程教學中,很多內(nèi)容是很難通過解說就能解決問題的,一些探究性實驗在實驗室不可能完成。如:人造衛(wèi)星,宇宙速度以及各個行星既太陽系的運動情況,直線運動和受力分析等,如采用傳統(tǒng)的教學方法,即便是講一節(jié)課,學生也難以理解,反而只會加深學生對物理知識學習的畏懼感。這些知識完全可以運用多媒體技術(shù)讓大家看到模擬的直觀的情況,這不僅可以將內(nèi)容講得生動活潑,激發(fā)學生的學習興趣,還可以增長學生的見識。
過去在進行高二課本《原子和原子核》一章的教學時,師生們都感到這一章的內(nèi)容太抽象了,學生對這一章知識的掌握有一定的困難。而現(xiàn)在每上一節(jié)課學生都感到特別興奮,因為再講到a粒子散射實驗時可以將有動畫的實驗課件引入課堂,既直觀又形象,而且還可以清楚知道實驗的做法,并在短時間內(nèi)可以重復做多次;在講輕核的聚變、重核的裂變、核能、鏈式反應等比較抽象的概念時,我們將視頻影像引入了課堂,使學生對這些看不見摸不著的知識理解和掌握得都很好。這樣的教學,能有效的激發(fā)學生的學習興趣,使抽象、枯燥的物理概念變得直觀、形象,使學生從害怕、厭惡物理到喜歡物理,樂意學物理。
五、應用多媒體課件可以切實解決課時矛盾
優(yōu)化內(nèi)容展示的方式 學生對物理課程缺乏熱情，很大一部分原因是物理學習過程比較枯燥、乏味?，F(xiàn)代信息技術(shù)的融入能再現(xiàn)“真實的環(huán)境”，并以圖文并茂、豐富多彩的形式表現(xiàn)出來，這種優(yōu)勢是其他教學手段無法比擬的。我在教學“分子運動論”時，學生是看不到物質(zhì)內(nèi)部分子的運動的，因此對理解造成了障礙。于是，我用計算機模擬分子運動和碰撞的過程，加上特技效果，直觀地展現(xiàn)在學生面前，之后再詮釋其中的原理，學生就容易理解了。
優(yōu)化學生的學習方式 信息技術(shù)與課程整合所追求的目標之一是促進學生學習方式的變革。信息技術(shù)為自主學習提供了強大的技術(shù)支持和信息資源：一方面提供給學生豐富的物理學習資源信息，另一方面也能為物理教學提供最新的科技成果和發(fā)展動態(tài)信息。我在設計《密度》一課時，自己開發(fā)了一個網(wǎng)絡課件，將各種相關的信息資源整合優(yōu)化。學生通過情境明確探究主題，進入真實情境或虛擬情境中探究學習，在活動中協(xié)作交流、體驗科學探究的艱苦和樂趣，實踐科學探究方法和途徑，實現(xiàn)知識的意義建構(gòu)。
優(yōu)化教師的教學方式 信息技術(shù)與物理教學的整合能促進教師教學方式的變革，能鞭策教師課堂教學的進一步完善，使教學過程更具有科學性。教師能更合理地掌握和利用時間，學生的注意力被吸引了，在課堂上接受和掌握的知識更多了，從而使得物理課堂教學變得高效。我在《家庭電路》一課中設計了六個環(huán)節(jié)：認識家庭電路的組成、連接、試電筆的使用、觸電與急救、安全用電常識和從物理走向社會。新授時，利用課件將不同時代家庭電路中保護裝置的圖片展示在學生的眼前，介紹歷史變遷，引領學生感悟電路元件在不斷的完善中變得安全又方便，體驗科技的進步；我又設計了讓學生分小組合作連接電路，創(chuàng)造了讓學生親自實踐的機會，強化將知識運用于日常生活的意識，學生同時也品嘗了成功的樂趣；在“觸電與急救”這一環(huán)節(jié)，學生設計了用模擬人演示觸電的兩種類型，幫助學生直觀感受觸電現(xiàn)象，建立很好的自我保護意識，學會科學的救助方法。最后，課的末尾，我又以查閱資料、寫小論文的形式布置了課外作業(yè)，旨在培養(yǎng)學生收集信息的能力，使得他們能夠?qū)W以致用，體現(xiàn)“從物理走向社會”的理念，以此實現(xiàn)教師教學方式的改變。
優(yōu)化師生的互動方式 師生關系轉(zhuǎn)變的外在表現(xiàn)是師生互動方式的轉(zhuǎn)變?！锻雇哥R成像》的教學難點是像與物所在范圍的確定?！爱斘锞啻笥冢ɑ蛐∮冢┫窬鄷r，像是縮?。ɑ蚍糯螅┑摹边@一點，在學生探究凸透鏡成像規(guī)律的過程中很容易得到，但他們想到物距、像距存在對應的范圍規(guī)律：即當物體放在某某范圍，像一定成在某某范圍是有一定難度的。為了突破這個難點，我在探究實驗的交流評估階段，巧設了多媒體課件，在師生互動中，在電腦中直接輸入學生實驗獲得的物距、像距、物高和像高，通過課件，實時、形象、直觀地處理了多組實驗數(shù)據(jù)，突出了“兩倍焦距”這一特殊點，學生產(chǎn)生驗證物距“兩倍焦距”成像情況的想法顯得極其自然，實驗規(guī)律也顯而易見。這樣的整合，遠比從分析表格中的實驗數(shù)據(jù)、歸納實驗規(guī)律的一般做法要直觀、高效得多，師生互動也更加有效。
