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初中物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。作为一名物理教师,在教授学生物理知识过程中,如能正确的演示和指导学生实验,不仅能激发学生求知欲望,促进学生掌握知识、运用知识,还可以培养学生严谨求实的科学态度,所以实验教学能很好地实现“三维”目标。随着中考的改革,物理实验考查已作为一项必考内容,使物理实验教学具有重要的现实意义。
教师在做演示实验时,必须把准确无误的物理现象清晰地展现在学生面前,让每个学生看清楚,使学生确信定律、概念的客观性。所以,教师必须是一个坚定的唯物论者,要具有严谨的科学态度。在学生分组实验中,要以得出的数据来验证或推导出定律、公式,绝对不允许涂改实验数据,使之与物理定律、公式相符;而应协助学生找出错误原因,重做实验,直到得出正确的结论为止。只有这样,才可使学生逐渐形成辩证唯物主义世界观和严谨的科学态度。教师将实验教案从物理课时教案中分离出来,在实验案中,教师应该将学生在实验过程中出现的问题等备写出来。教师还应该在实验案中备写出“实验探究目的、实验探究猜想、实验探究设计(其中分为实验器材、实验原理图、实验原理、实验步骤)、实验探究数据统计表设计、实验论证、实验结论等六大环节”。并且,不是写在纸面上,而且都要亲自预做实验,做到心中有数,实现“探究”。然后,教师在平时的实验教学中,及时指导学生实验时抓住“观察、操作、记录、分析、整理”。
观察:所谓“观察”,即通过眼、耳、鼻、皮肤等感官感知。如选择测量工具时,我们一定要看清它的量程、最小刻度值、仪器是否完好无损等。实验中,数据的读取角度、现象的鉴别、线路的连接等,几乎每一实验的全过程,都离不开观察。观察是人类认识世界的窗口。经常注意要求学生一定要仔细观察,防止走马观花,粗枝大叶。
操作:操作,它是学生实际动手参与实践的具体过程。 每一种仪器,都有它的使用规则和要求,例如天平的平衡调节,电表的机械调零等,我们应严格地按照它的规则要求进行操作。特别是在做一些带危险性的或损坏性的实验时,应先通过教师的检查,避免一些不必要的损坏和意外。例如:在八年级电学中使用电流表测量电路电流的连接电路时,开关应断开,电流表应与被测部分串联,要保证电流必须从电流表的正极流入负极流出,被测电流不超过电流表的量程,(在不能确定的情况下,可以采用点触或试触的方法),不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。当然,我们可以事先将电路图画好,然后按电路图连接,达到操作时降低难度的目的。这个过程中必须得到教师的检查同意以后,方才可闭合开关进行实验。
记录:即在实验中,正确的读取和记录数据,它包括:读取的姿势(例:刻度尺数值的读取时,眼睛应水平垂直或竖直垂直刻度);读取的方法(读到分度值的下一位)和准确的记录(数字与单位要准确)。在此过程中,我们可以通过多媒体演示错误的读取姿势或方法,加深学生对错误和误差的了解,加强学生对动手操作的掌握。同时,也应注重实验的事实,而不能任意加大或减小实验数据,有意迎合实验的真实结果,应着力培养学生实事求是的科学态度。再次对于实验数据的记录,还应该让学生自己制作实验数据统计表,使学生很容易从数据中总结规律等。
分析:由于操作者不同,实验器材的不同,操作方法的不同等因素的影响,对于记录的数据,可能导致同一实验结果的不同。我们应及时加以总结和分析。帮助学生分析哪些是错误导致的结果,哪些是误差造成的原因,与学生共同探求对实验器材和实验方法的改进,进一步激发学生学习兴趣,拓宽他们的思维。例:做动滑轮可以省一半力的实验过程中,实验的结果与理论的数值存在偏大的现象,我们应帮助学生指出,这并不是错误实验的原因,而是由于摩擦力存在导致的结果,为了使实验结果更趋于理想,我们应想办法,减少摩擦(学生分组讨论,老师加以归纳和总结)。
整理:实验器材的适当选取,实验过程的正确操作,实验数据的准确读取,记录和分析,并不意味着实验的完整结束。实验后器材的归类、整理是各类实验的扫尾工作,也是一个不可忽视的工作,它培养学生爱护仪器,培养学生有始有终的科学态度的重要环节。为了加强物理实验教学,教师在平常实验操作技能检查中,还可以通过口试、笔试、操作等方式对学生进行考核。具体内容根据教学要求设定,时间可安排在单元结束、期中、期末考试前进行。促进学生自主探究,真正达到对知识的理解和掌握。
口试:主要考查学生对实验原理的理解、仪器的选择及性能、实验中应注意的事项以及误差的产生和讨论等。从口试中发现问题及时追问。从追问中既能发现学生的不足,又能及时纠正,还可以培养学生的口头表达能力,使学生对所学知识能正确理解及完整叙述。如在人教版八年级的实验口试中可增加这样一个问题:通过观察电流表,表盘刻度有什么特征?使用中应如何选择量程?使用不同的量程时刻度有何不同?如何调整零点?考试中要求学生画出电路图,说明各元件的作用并按要求回答老师提出的问题。
笔试:主要考查学生对实验中涉及到的原理、规律及公式的推导和论证,还可以考查学生的创造能力。如考试中有这样一个题目:根据学过的电学知识,选择适当的器材,你能设计出几种测定导体电阻的方法。画出电路图,指出直接测得的物理量,并用直接测得的物理量导出计算电阻的表达式。不管学生设计出几种方案,只要是切实可行的。说明学生是动脑了,可见学生的创造潜能是很大的。
操作:主要考查学生是否会正确使用实验仪器,是否会对实验仪器进行调整,是否能按正确步骤进行实验,能否在实验中正确测出实验数据等。如在实验操作中,我们把实验中所涉及的多种不同仪器放在一起,让学生挑选出合适的仪器进行实验。这样的实验操作不仅要求学生弄通实验原理,还要知道所选器材的型号及性能,如对电压表、电流表、滑动变阻器等仪器的使用。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在学生实验中应该大胆尝试,通过实验真正做到:“学生力所能及,教师避之;学生力所难及,教师助之;学生力所不及,教师为之”的新课程理念。所以,加强物理实验教学,是提高物理质量的十分有效的途径,对提高学生抽象逻辑思维能力很有帮助,能为学习高中乃至大学物理知识打下坚实基础。因此,初中物理教学中,应大力推广加强和优化物理实验教学,从而进一步提高物理教学质量。
教师在做演示实验时,必须把准确无误的物理现象清晰地展现在学生面前,让每个学生看清楚,使学生确信定律、概念的客观性。所以,教师必须是一个坚定的唯物论者,要具有严谨的科学态度。在学生分组实验中,要以得出的数据来验证或推导出定律、公式,绝对不允许涂改实验数据,使之与物理定律、公式相符;而应协助学生找出错误原因,重做实验,直到得出正确的结论为止。只有这样,才可使学生逐渐形成辩证唯物主义世界观和严谨的科学态度。教师将实验教案从物理课时教案中分离出来,在实验案中,教师应该将学生在实验过程中出现的问题等备写出来。教师还应该在实验案中备写出“实验探究目的、实验探究猜想、实验探究设计(其中分为实验器材、实验原理图、实验原理、实验步骤)、实验探究数据统计表设计、实验论证、实验结论等六大环节”。并且,不是写在纸面上,而且都要亲自预做实验,做到心中有数,实现“探究”。然后,教师在平时的实验教学中,及时指导学生实验时抓住“观察、操作、记录、分析、整理”。
观察:所谓“观察”,即通过眼、耳、鼻、皮肤等感官感知。如选择测量工具时,我们一定要看清它的量程、最小刻度值、仪器是否完好无损等。实验中,数据的读取角度、现象的鉴别、线路的连接等,几乎每一实验的全过程,都离不开观察。观察是人类认识世界的窗口。经常注意要求学生一定要仔细观察,防止走马观花,粗枝大叶。
操作:操作,它是学生实际动手参与实践的具体过程。 每一种仪器,都有它的使用规则和要求,例如天平的平衡调节,电表的机械调零等,我们应严格地按照它的规则要求进行操作。特别是在做一些带危险性的或损坏性的实验时,应先通过教师的检查,避免一些不必要的损坏和意外。例如:在八年级电学中使用电流表测量电路电流的连接电路时,开关应断开,电流表应与被测部分串联,要保证电流必须从电流表的正极流入负极流出,被测电流不超过电流表的量程,(在不能确定的情况下,可以采用点触或试触的方法),不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。当然,我们可以事先将电路图画好,然后按电路图连接,达到操作时降低难度的目的。这个过程中必须得到教师的检查同意以后,方才可闭合开关进行实验。
记录:即在实验中,正确的读取和记录数据,它包括:读取的姿势(例:刻度尺数值的读取时,眼睛应水平垂直或竖直垂直刻度);读取的方法(读到分度值的下一位)和准确的记录(数字与单位要准确)。在此过程中,我们可以通过多媒体演示错误的读取姿势或方法,加深学生对错误和误差的了解,加强学生对动手操作的掌握。同时,也应注重实验的事实,而不能任意加大或减小实验数据,有意迎合实验的真实结果,应着力培养学生实事求是的科学态度。再次对于实验数据的记录,还应该让学生自己制作实验数据统计表,使学生很容易从数据中总结规律等。
分析:由于操作者不同,实验器材的不同,操作方法的不同等因素的影响,对于记录的数据,可能导致同一实验结果的不同。我们应及时加以总结和分析。帮助学生分析哪些是错误导致的结果,哪些是误差造成的原因,与学生共同探求对实验器材和实验方法的改进,进一步激发学生学习兴趣,拓宽他们的思维。例:做动滑轮可以省一半力的实验过程中,实验的结果与理论的数值存在偏大的现象,我们应帮助学生指出,这并不是错误实验的原因,而是由于摩擦力存在导致的结果,为了使实验结果更趋于理想,我们应想办法,减少摩擦(学生分组讨论,老师加以归纳和总结)。
整理:实验器材的适当选取,实验过程的正确操作,实验数据的准确读取,记录和分析,并不意味着实验的完整结束。实验后器材的归类、整理是各类实验的扫尾工作,也是一个不可忽视的工作,它培养学生爱护仪器,培养学生有始有终的科学态度的重要环节。为了加强物理实验教学,教师在平常实验操作技能检查中,还可以通过口试、笔试、操作等方式对学生进行考核。具体内容根据教学要求设定,时间可安排在单元结束、期中、期末考试前进行。促进学生自主探究,真正达到对知识的理解和掌握。
口试:主要考查学生对实验原理的理解、仪器的选择及性能、实验中应注意的事项以及误差的产生和讨论等。从口试中发现问题及时追问。从追问中既能发现学生的不足,又能及时纠正,还可以培养学生的口头表达能力,使学生对所学知识能正确理解及完整叙述。如在人教版八年级的实验口试中可增加这样一个问题:通过观察电流表,表盘刻度有什么特征?使用中应如何选择量程?使用不同的量程时刻度有何不同?如何调整零点?考试中要求学生画出电路图,说明各元件的作用并按要求回答老师提出的问题。
笔试:主要考查学生对实验中涉及到的原理、规律及公式的推导和论证,还可以考查学生的创造能力。如考试中有这样一个题目:根据学过的电学知识,选择适当的器材,你能设计出几种测定导体电阻的方法。画出电路图,指出直接测得的物理量,并用直接测得的物理量导出计算电阻的表达式。不管学生设计出几种方案,只要是切实可行的。说明学生是动脑了,可见学生的创造潜能是很大的。
操作:主要考查学生是否会正确使用实验仪器,是否会对实验仪器进行调整,是否能按正确步骤进行实验,能否在实验中正确测出实验数据等。如在实验操作中,我们把实验中所涉及的多种不同仪器放在一起,让学生挑选出合适的仪器进行实验。这样的实验操作不仅要求学生弄通实验原理,还要知道所选器材的型号及性能,如对电压表、电流表、滑动变阻器等仪器的使用。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在学生实验中应该大胆尝试,通过实验真正做到:“学生力所能及,教师避之;学生力所难及,教师助之;学生力所不及,教师为之”的新课程理念。所以,加强物理实验教学,是提高物理质量的十分有效的途径,对提高学生抽象逻辑思维能力很有帮助,能为学习高中乃至大学物理知识打下坚实基础。因此,初中物理教学中,应大力推广加强和优化物理实验教学,从而进一步提高物理教学质量。