中学物理演示实验的必要性和重要性

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  一、通过物理演示实验发现物理规律,建立物理理论
  关于物理演示实验的教育教學功能问题,前人早有论述,人们早有认识,如“能使学生有效地掌握物理基础知识”“有助于培养学生手脑并用的能力”“有助于训练学生的科学方法”“能培养学生的科学态度和科学作风”“能激发学生学习物理的兴趣”等。
  二、通过物理演示实验可以验证物理假说,检验物理理论
  通过演示实验不仅可以发现物理规律,建立物理理论,而且还能验证物理假说,检查物理理论的真伪。因此,原始实验既是建立理论的源泉,又是检验理论真理性的标准。
  作为物理实验,它之所以能够充当验证物理假说的依据,检验物理理论的标准,是由于物理实验具备检验科学真理性的根本属性。物理假说和理论是人们的思维对于自然界规律性的反映,那么作为检验这种反映正确与否的标准不能是理论本身,同时又不能是客观对象本身,因为作为纯粹的客观对象并不能证明理论与对象是否符合一致;另一方面,作为标准又必须具有把人的思维同客观世界联系起来的特性。物理实验恰恰具备以上作为检验标准的条件,所以物理实验是验证假说,检验理论的标准。
  三、通过演示实验完善理论体系,发展物理理论
  通过实验能不断地完善理论体系,发展物理理论。例如,用水波演示波动理论时,只能够显示在垂直于波的传播方向平面上的情况,而利用水波投影可以清晰地显示出沿波传播方向的平面上的情况,因此能够使学生更直观和深刻地认识波的特性,为以后学习波的干涉和衍射特性提供了很好的基础。
  在中学教学过程中的实验多为演示实验、边讲边实验、分组实验,无论是哪一种实验都有利于培养学生对物理的浓厚兴趣,有利于学生注意力的集中,调动学生学习的主观能动性,有利于学生更好的了解教材,掌握教材,通过各种感觉获得更多的直接经验和感性材料,有利于学生掌握知识和理解知识打好基础,以便学生很好的認识物理现象,掌握物理规律和理论,能促进良好教学效果的产生。因此,在教学过程中我们应注意物理实验的运用。
  四、重视演示实验教学,加强能力培养
  目前,教育改革的步伐在不断加大,学生普遍感到物理“难学”,其原因之一就是物理教学中缺乏演示实验和实验教学。而一些经济发达的国家,他们非常重视物理实验教学和研究问题的方法,他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多,他们学生的实验心理素质比我国中学生强。因此,在当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中,我们对物理实验教学,必须引起高度的重视,为了研究好这些课题,教师必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,研究解决的方法,努力开发一些直观的演示,在实验教学中,可在规定的实验中,适当增加相关演示项目,使教学内容更加丰富,使学生的眼界更加开阔。例如,“光的折射”教学中的演示,可以这样做:用一张白纸糊在一个玻璃瓶外,用小刀在纸上竖直切一条小缝,再用手电筒垂直小缝照射,在玻璃瓶的另一面会出现一条亮光,并用笔做上记号,然后向瓶内倒水,观察到亮光向一边偏移许多。学生通过观察实验,并对实验产生极大的兴趣,从而培养学生对物理的学习兴趣,更多地拓宽学生视野丰富他们的想象,而且能有效地提高了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力。
  五、变验证性实验为探索性实验,激发学生的求知欲望和探索精神
  中学物理课堂演示实验可分为验证性实验和探索性实验,而大部分是验证性实验。验证性实验是对知识的正确与否加以验证,巩固和加深对基本规律和基本原理的认识。但是,对学生在学习物理的科学方法和科学态度方面不能得到锻炼,也不利于培养学生主动探索物理规律的能力,而探索性实验对培养学生思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力有独到的作用。正如爱因斯坦所说:“对真理的探索比占有更加宝贵”。
  因此,在教学中可把一些验证性的实验变为探索性的实验。在实验教学中,要尽量再现实验的设计过程,多让学生想想:“我要做什么?”“我怎样做?”“为什么要这样做?”“换种方法行不行?”以此渗透物理思想,启迪学生思路。让学生由学知识变为主动探索自然规律,对知识学得更扎实更牢固,同时使学生受到科学方法的熏陶。
  六、合理运用现代教学手段,优化演示实验教学,激发学生物理兴趣
  利用多媒体教学,是教学现代化的必然走势,是教学改革的重要组成部分。因为多媒体教学是指在教学过程中运用系统科学的观察和方法,组织多媒体信息,形成合理的教学结构,以实现教学优化,使学生真正体会到物理学科的学习方法,提高学生观察及分析问题的能力。如应用多媒体展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程,从而突破时间以及空间的束缚,进行逼真的模拟,灵活地放大或缩小物理场景,将物理过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强,理解透彻。例如,对于“凸透镜成像实验”的过程分析,笔者应用计算机的动画功能,展现了随着物距的改变,像的性质也随着变化的全过程,形象逼真,激发学生学习兴趣,使学生在学习过程中保持精力高度集中,思维高度活跃,求知欲高度旺盛的状态,学生也容易理解,并取得了良好的效果。
  利用多媒体进行物理实验教学,不但为教和学增添了信息的传输和接收通道,而且为教学创设了良好的情境,师生们置身于“情”“景”中,以“物”思“理”,又以“理”认“物”,这对物理的各种题型的实验教学有着积极的意义,对提高物理课的素质教育教学有着广泛的前景。
  总之“不做实验的物理教学是没有完成教学任务的教学,不做实验的教师是不负责任的教师,不具备实验条件的学校是不合格的学校”。应明确演示实验的重要性,把演示实验的目标真正落到实处,将演示实验与分组实验有机地结合起来,充分利用教材中的实验内容,不断挖掘身边的实验素材,坚持创新和探究实验方法,努力培养学生的基本实验要素,注重对学生基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练,多角度、全方面地让农村初中物理实验教学提高到一个新的水平。才能把新课程改革推向深入,素质教育才能落到实处,才能从根本上提高教学质量。
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