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物理实验是研究物理学的重要方法和手段,加强实验教学,不仅可提高物理教学效果,还可提高学生的实验素质,有助于培养学生的创造性学习能力。物理实验包括演示实验、学生分组实验和课外小实验,它们都是很好的素材,只要教师做实施素质教育的有心人,对它们合理地加以应用,就会收到良好的教学效果。
一、鼓励学生设计实验,提高学生的发散思维能力
物理中许多实验都可以重新进行设计或创意。在教学中引导学生根据实验目的、原理自行设计实验方案。通过学生自行设计实验,可使学生的整体思维能力、知识运用能力、实验操作能力、以及探究能力得到全面提高。例如:测量导体的电阻,在学习了常规的测量方法后,可以提出若给你一组电池、一只开关、若干根导线,还需哪些仪器可以测出电阻?让学生根据要求,设计测量方法:方法1:电压表和电流表各一只;方法2:两只电压表、一只定值电阻;方法3:两只电流表、一只定值电阻;方法4:一只电流表、一只已知最大阻值的滑动变阻器。当然还有其他解法,仅从以上4种方法可以看到,把测量型实验改为设计型实验,对扩展学生视野,活跃学生思维是很有益的,同时学生的探究能力也得到了训练和加强。
二、整合课内外实验,改革作业形式和内容
新课程强调培养学生的创新精神和实践能力,以学生为本,改进学习训练方式、完善学习评价。如何落实减负增效,对学生课外作业的研究和实践也是我们需要积极探索的问题。比如结合活动卡上的一些实验活动,或者布置“长作业”,让学生进行实验设计和探究,学生可以利用生活中的一些废旧物品来动手实验和探究,在研究过程中可以更深入理解物理概念和规律,对培养学生理论联系实际、物理学习的兴趣都非常有效。同时还可以把学生课外实验中的一些实验方案、收集的一些实验数据,作为课堂教学的资源,拓宽了课堂教学的时空,整合了课内外的实验资源,改变了作业的内容和形式,使学生的兴趣和能力及探究意识得到培养。
例如:“简易温度计”的制作,并要求学生按照摄氏温标的规定,在简易温度计上粗略地标上刻度;又如学习了“比热容”概念后,让学生分组探究不同材料的保温性能,并能够用实验测量的数据,写出实验报告等。
三、演示实验教学要做到“精、真、显”
演示实验是指为配合教学内容而由教师操作示范的实验。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前,引导学生观察思考,帮助他们掌握物理概念和规律。“精”是要精心准备,要在选题、仪器、教案、教法等各个方面进行充分准备。在选题上,对于教材中提供的演示实验要作为首选,但要结合实际。在仪器上,要在课前认真检查实验所需仪器的性能,必要时可以先做一遍实验,确保仪器的完好。在备课上,教师要对教材进行认真分析,实验过程中可能出现的问题进行认真的思考,对可能出现的问题如何解决。在教法上,教师要对授课内容有整体把握,对何时进行实验,在实验中有什么现象,根据这些现象引导学生应归纳出什么规律或总结出什么结论,学生会提出哪些问题要在课前考虑清楚。“真”教师在演示实验的过程中也必须保证过程的真实性和结论的可靠性。因此一定要尽可能保证实验的成功。要保证实验成功,除了在课前充分准备外,还要求教师有深的理论功底和较刻苦的钻研精神。一旦实验中出现了问题,教师一忌忙乱,二忌简单,三忌虚假,教师对出现的问题要迅速地分析原因,找出错误的所在,并向学生做出正确的解释,尔后重新开始实验直到得出正确的结论。“显”是显明易见,演示实验的目的就是要使全体学生有直观的印象,并通过其建立正确的物理概念。
四、利用身边的物品丰富实验资源
《物理课程标准》指出:“使用身边随手可得的物品,进行探究活动和各种实验,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。”著名物理教育家朱正元教授曾说过“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,就是说在物理实验教学中要大力倡导做简单易行的替代性实验。其实,组织学生共同研究和制作一些简单实用的实验器材,本身就是培养实践能力的有效方式,学生身边的物品和器具同样是物理资源。
课改教材中设计了许多“想想做做”内容,有的教师认为教材中的“想想做做”是课外知识,与考试无关。因此常被视为可有可无,或被弃之不理。然而这些小实验却往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点,我们应结合实际情况,灵活多样改变活动方式,保证学生有足够参与实践活动的机会。可以就地取材、修旧利废、因陋就简,创造条件指导学生进行实验教学。
例如:塑料瓶是人们日常生活中用于装矿泉水和饮料用的,我们可以十分方便地指导和启发学生做很多的物理实验,其演示效果明显,为教学服务;探究声音的音调:在几只相同的塑料瓶中装上不同深度的水,然后用嘴对着瓶中吹气,会发出音调高低不同的声音,从而可以说明音调跟频率的关系;摩擦起电:把一只小塑料瓶在头皮上反复摩擦几下,然后将其靠近一些小纸屑,发现小纸屑被吸引,说明用摩擦的方法可使物体带电,带电体能吸引轻小物体;光的直线传播:在一只塑料瓶中装入一定量的水,在其中加入适量的豆奶粉,拧紧瓶盖,充分摇匀,将激光笔发出的光透过瓶底,对着瓶盖照射,会看到光沿直线传播的光柱,效果明显。(此实验还可说明光能在液体中传播)探究白色和黑色物体吸热能力的强弱:用白纸和黑纸包住两个装满水的塑料瓶,在太阳光下照射相同的时间后,看看谁的温度升得高。温度升得越高,说明其吸收的热量就越多,其吸热能力就越强。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在物理实验教学中应该大胆尝试,通过实验真正做到:“学生力所能及,教师让之;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,是提高物理教学质量的十分有效的途径,对提高学生抽象逻辑思维能力有很大的帮助,将为学生在今后走上社会参加社会实践打下坚实基础。
一、鼓励学生设计实验,提高学生的发散思维能力
物理中许多实验都可以重新进行设计或创意。在教学中引导学生根据实验目的、原理自行设计实验方案。通过学生自行设计实验,可使学生的整体思维能力、知识运用能力、实验操作能力、以及探究能力得到全面提高。例如:测量导体的电阻,在学习了常规的测量方法后,可以提出若给你一组电池、一只开关、若干根导线,还需哪些仪器可以测出电阻?让学生根据要求,设计测量方法:方法1:电压表和电流表各一只;方法2:两只电压表、一只定值电阻;方法3:两只电流表、一只定值电阻;方法4:一只电流表、一只已知最大阻值的滑动变阻器。当然还有其他解法,仅从以上4种方法可以看到,把测量型实验改为设计型实验,对扩展学生视野,活跃学生思维是很有益的,同时学生的探究能力也得到了训练和加强。
二、整合课内外实验,改革作业形式和内容
新课程强调培养学生的创新精神和实践能力,以学生为本,改进学习训练方式、完善学习评价。如何落实减负增效,对学生课外作业的研究和实践也是我们需要积极探索的问题。比如结合活动卡上的一些实验活动,或者布置“长作业”,让学生进行实验设计和探究,学生可以利用生活中的一些废旧物品来动手实验和探究,在研究过程中可以更深入理解物理概念和规律,对培养学生理论联系实际、物理学习的兴趣都非常有效。同时还可以把学生课外实验中的一些实验方案、收集的一些实验数据,作为课堂教学的资源,拓宽了课堂教学的时空,整合了课内外的实验资源,改变了作业的内容和形式,使学生的兴趣和能力及探究意识得到培养。
例如:“简易温度计”的制作,并要求学生按照摄氏温标的规定,在简易温度计上粗略地标上刻度;又如学习了“比热容”概念后,让学生分组探究不同材料的保温性能,并能够用实验测量的数据,写出实验报告等。
三、演示实验教学要做到“精、真、显”
演示实验是指为配合教学内容而由教师操作示范的实验。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的物理现象清楚地展示在学生面前,引导学生观察思考,帮助他们掌握物理概念和规律。“精”是要精心准备,要在选题、仪器、教案、教法等各个方面进行充分准备。在选题上,对于教材中提供的演示实验要作为首选,但要结合实际。在仪器上,要在课前认真检查实验所需仪器的性能,必要时可以先做一遍实验,确保仪器的完好。在备课上,教师要对教材进行认真分析,实验过程中可能出现的问题进行认真的思考,对可能出现的问题如何解决。在教法上,教师要对授课内容有整体把握,对何时进行实验,在实验中有什么现象,根据这些现象引导学生应归纳出什么规律或总结出什么结论,学生会提出哪些问题要在课前考虑清楚。“真”教师在演示实验的过程中也必须保证过程的真实性和结论的可靠性。因此一定要尽可能保证实验的成功。要保证实验成功,除了在课前充分准备外,还要求教师有深的理论功底和较刻苦的钻研精神。一旦实验中出现了问题,教师一忌忙乱,二忌简单,三忌虚假,教师对出现的问题要迅速地分析原因,找出错误的所在,并向学生做出正确的解释,尔后重新开始实验直到得出正确的结论。“显”是显明易见,演示实验的目的就是要使全体学生有直观的印象,并通过其建立正确的物理概念。
四、利用身边的物品丰富实验资源
《物理课程标准》指出:“使用身边随手可得的物品,进行探究活动和各种实验,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。”著名物理教育家朱正元教授曾说过“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,就是说在物理实验教学中要大力倡导做简单易行的替代性实验。其实,组织学生共同研究和制作一些简单实用的实验器材,本身就是培养实践能力的有效方式,学生身边的物品和器具同样是物理资源。
课改教材中设计了许多“想想做做”内容,有的教师认为教材中的“想想做做”是课外知识,与考试无关。因此常被视为可有可无,或被弃之不理。然而这些小实验却往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点,我们应结合实际情况,灵活多样改变活动方式,保证学生有足够参与实践活动的机会。可以就地取材、修旧利废、因陋就简,创造条件指导学生进行实验教学。
例如:塑料瓶是人们日常生活中用于装矿泉水和饮料用的,我们可以十分方便地指导和启发学生做很多的物理实验,其演示效果明显,为教学服务;探究声音的音调:在几只相同的塑料瓶中装上不同深度的水,然后用嘴对着瓶中吹气,会发出音调高低不同的声音,从而可以说明音调跟频率的关系;摩擦起电:把一只小塑料瓶在头皮上反复摩擦几下,然后将其靠近一些小纸屑,发现小纸屑被吸引,说明用摩擦的方法可使物体带电,带电体能吸引轻小物体;光的直线传播:在一只塑料瓶中装入一定量的水,在其中加入适量的豆奶粉,拧紧瓶盖,充分摇匀,将激光笔发出的光透过瓶底,对着瓶盖照射,会看到光沿直线传播的光柱,效果明显。(此实验还可说明光能在液体中传播)探究白色和黑色物体吸热能力的强弱:用白纸和黑纸包住两个装满水的塑料瓶,在太阳光下照射相同的时间后,看看谁的温度升得高。温度升得越高,说明其吸收的热量就越多,其吸热能力就越强。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在物理实验教学中应该大胆尝试,通过实验真正做到:“学生力所能及,教师让之;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,是提高物理教学质量的十分有效的途径,对提高学生抽象逻辑思维能力有很大的帮助,将为学生在今后走上社会参加社会实践打下坚实基础。