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在新课程的教学背景下,有了新的教学理念、手段及方法,当然最具体、最生动、最有吸引力的还是实验。物理实验不应再被看作是课堂教学中可有可无的活动,而应成为培养学生动手能力和探究精神的一个有效手段。但现行的课堂实验教学现状大部分是不太令人满意的。课堂实验教学中存在的问题导致的因素是多方面的,有高考指挥棒的问题、教师教学观念问题、学生认识问题、实验教学手段问题、实验教学方式问题等等,学生在实验中所反映出的问题,一定程度上是由于教师在教学中忽略了学生学习知识的自主建构过程,更多采用的是偏重记忆理解、接受式的教学方式,从而导致学生在物理学习中有重结果、轻过程的倾向,轻视科学方法和科学态度的养成。故提高实验的被重视呈度,使实验教学充分发挥其在物理课堂的特殊作用已成当务之急。
一、实验可以激发学生的学习兴趣
课堂实验具有真实、形象、生动的特点,极易唤起学生的直觉兴趣。生动有趣的实验现象可以使他们的注意力高度集中;出乎意外的实验现象可以使他们疑惑和好奇;科学合理的解释可以满足他们的求知欲。对于物理课堂教学能否成功,新课的成功引入是非常重要的环节,所以新课导入是课堂教学中的一个重要环节。用实验作为新课引入,不失为一种非常优秀的手段之一。例如在讲授《自由落体运动》时,先引导学生做一个小实验:测反应时间。教师先提出问题:同学们的反应一定很快,想知道你们的反应时间是多少吗?我这里有一把能够测量反应快慢的尺子(尺子事先在背面贴上位移对应的时间),哪位同学愿意上来测量一下?接着介绍规则:请一位同学把手放在尺的下部10cm处,做好捏住它的准备,眼睛盯住老师的手,当看到老师松手的动作后,立即用手指捏,越快越好(如图1)。并记下捏住的刻度。然后请告诉大家你捏住的刻度,是多少?教师结合尺的背面的时间刻度宣布:实验者的反应时间是——?学生很惊奇,想知道其中的奥秘。教师乘机说,今天我们来共同研究尺子下落的运动----自由落体运动。这样增强了求知欲,又顺利地引出了新课。
二、完善学生的知识结构
物理学是理论联系实际的科学,实验是物理学中重要的组成部分。物理课堂实验为学生学习物理提供了符合认识规律的环境,它能够丰富学生的感性认识。在物理课堂实验中,学生经常可以发现预料之外的现象。这些预料之外的现象都是有科学原因的,追索这些原因能学到许多书本上没有的知识,使学生对于物理知识的认识得到深化。更重要的还在于打破学生死记硬背的学习习惯,使学生体验到物理学研究中的多种方法,并培养他们的创造性思维。例如在讲授《自由落体运动》时,为了建立正确的自由落体模型,我设计了以下对比实验。先从同一高度由静止同时释放一个铁球和一张纸片,结果铁球下落快。学生结合日常生活的经验就大胆认为,重物下落快。教师追问,这个结论是否具有普遍性呢?接着做实验,取两张相同的纸片,将其中一张用剪刀剪去一半,剩下的一半揉成纸团,再次从同一高度由静止同时释放纸团和纸片,结果观察到纸团下落快。学生仿照前一个实验的分析,得出结论:轻物下落快。教师进而提出:“两个实验为什么会得出相反的结论呢?”。学生思考后回答,物体下落的快慢与轻重无关,纠正了“重物下落快”的错误认识。教师引导:是什么共同的原因使纸片比铁球和纸团都下落得慢呢?学生想到:纸片受到空气的阻力作用比较大.然后再过渡到另一组对比实验,分别取三个相同深度的量筒A、B、C,并排放在水平桌面上,量筒B和C分别装上清水和洗洁精配制的溶液,将三个相同铁球同时同高度释放,观察到钢球运动的快慢不同,这说明阻力对物体的运动有影响,且阻力越大,对运动的影响越大。接着在量筒C里面再做实验,取形状和体积完全相同的铁球和塑料球,同时同高度释放,结果铁球运动快。从而得到阻力相对重力越小,对运动的影响就越小。教師再引导,如果没有阻力,物体下落的情况回怎样?自然地引出“牛顿管”实验,用抽气机抽走牛顿管中的大部分空气,里面近似认为是真空状态。将管中的羽毛和铁片同时同高度释放,结果观察到下落一样快。最后得出关键性的结论:没有阻力,物体只受重力由静止开始下落的运动的快慢都是相同的,物理上就把这种运动叫自由落体运动。
三、培养学生的综合分析能力
实验由学生直接参与,让学生有一种身临其境的体验,获得的知识也来自于他的直接经验,这样不但可以激发学生的学习兴趣,而且有助于培养学生的综合分析能力,发挥学生的潜能和创造力的培养,同时还能对学生进行物理思想与方法的教育和培养,将直接影响教学效果。例如在讲授《力的分解》时,教师先做一个小实验。如图2,用一根细线穿过重锤的钩子,可以把重锤悬挂起来,先将细线的两端点合拢,然后慢慢分开,当两线分开到某一夹角时,只听“轰”的一声,重锤落到桌面上。此时教师向学生提问:在两细线的夹角逐渐增大过程中,为什么细线会断裂呢?为了解决这个问题,本节课我们来学习的新的知识---力的分解,从而引出新课。这样学生将带着疑问来学习探究新课。
四、运用小实验,验证应用,掌握物理知识
为了让学生理解知识、掌握知识,最终能灵活应用知识。虽然在物理知识很多来自于生活实际,但高于生活,尤其是有些知识又非常抽象,单凭学生自己的生活经验以及现有的知识很难理解,而教师则可以通过精心设计一些小实验,增加学生对知识的感性认识,从而使知识变得容易理解和掌握。
例如:在讲《机械能守恒定律》内容结束时,设计了一个小实验来结束新课:取一只小水捅,内装半桶水,用尼龙绢悬挂在天花板上如图3所示。请一个学生紧贴墙壁站好,双手捧起水桶。让它距学生的鼻子1cm。然后将水桶轻轻释放,让水桶来回摆动。水桶经过一个摆动周期,又会向学生的鼻子撞来。这可不是看立体电影,而是一个贷真价实的运动着的水捅。学生若没胆过,肯定会逃走。倘若学生相信机械能守恒原理的话,一定会坦然地站在原位置上上,并深信水桶绝不会碰上你的鼻子。问题就看学生敢不敢做这个实验,看看谁“真正相信(学会)了刚才学习的知识”。
这个小实验使同学们的积极性大大提高,既动手又动脑,巩固了所学的知识,达到了很好的教学效果。
总之,在物理教学中,教师要多设计演示实验,让学生动手、动脑、动口,多观察实验现象。对同一问题,教师应要求学生善于全方位、广角度、多途径去分析思考,从而发展学生的形象思维与求异思维,培养学生的创新能力,使学生逐步实现由学会到会学的转变,使高中物理实验教学向着有效性的方向发展。
一、实验可以激发学生的学习兴趣
课堂实验具有真实、形象、生动的特点,极易唤起学生的直觉兴趣。生动有趣的实验现象可以使他们的注意力高度集中;出乎意外的实验现象可以使他们疑惑和好奇;科学合理的解释可以满足他们的求知欲。对于物理课堂教学能否成功,新课的成功引入是非常重要的环节,所以新课导入是课堂教学中的一个重要环节。用实验作为新课引入,不失为一种非常优秀的手段之一。例如在讲授《自由落体运动》时,先引导学生做一个小实验:测反应时间。教师先提出问题:同学们的反应一定很快,想知道你们的反应时间是多少吗?我这里有一把能够测量反应快慢的尺子(尺子事先在背面贴上位移对应的时间),哪位同学愿意上来测量一下?接着介绍规则:请一位同学把手放在尺的下部10cm处,做好捏住它的准备,眼睛盯住老师的手,当看到老师松手的动作后,立即用手指捏,越快越好(如图1)。并记下捏住的刻度。然后请告诉大家你捏住的刻度,是多少?教师结合尺的背面的时间刻度宣布:实验者的反应时间是——?学生很惊奇,想知道其中的奥秘。教师乘机说,今天我们来共同研究尺子下落的运动----自由落体运动。这样增强了求知欲,又顺利地引出了新课。
二、完善学生的知识结构
物理学是理论联系实际的科学,实验是物理学中重要的组成部分。物理课堂实验为学生学习物理提供了符合认识规律的环境,它能够丰富学生的感性认识。在物理课堂实验中,学生经常可以发现预料之外的现象。这些预料之外的现象都是有科学原因的,追索这些原因能学到许多书本上没有的知识,使学生对于物理知识的认识得到深化。更重要的还在于打破学生死记硬背的学习习惯,使学生体验到物理学研究中的多种方法,并培养他们的创造性思维。例如在讲授《自由落体运动》时,为了建立正确的自由落体模型,我设计了以下对比实验。先从同一高度由静止同时释放一个铁球和一张纸片,结果铁球下落快。学生结合日常生活的经验就大胆认为,重物下落快。教师追问,这个结论是否具有普遍性呢?接着做实验,取两张相同的纸片,将其中一张用剪刀剪去一半,剩下的一半揉成纸团,再次从同一高度由静止同时释放纸团和纸片,结果观察到纸团下落快。学生仿照前一个实验的分析,得出结论:轻物下落快。教师进而提出:“两个实验为什么会得出相反的结论呢?”。学生思考后回答,物体下落的快慢与轻重无关,纠正了“重物下落快”的错误认识。教师引导:是什么共同的原因使纸片比铁球和纸团都下落得慢呢?学生想到:纸片受到空气的阻力作用比较大.然后再过渡到另一组对比实验,分别取三个相同深度的量筒A、B、C,并排放在水平桌面上,量筒B和C分别装上清水和洗洁精配制的溶液,将三个相同铁球同时同高度释放,观察到钢球运动的快慢不同,这说明阻力对物体的运动有影响,且阻力越大,对运动的影响越大。接着在量筒C里面再做实验,取形状和体积完全相同的铁球和塑料球,同时同高度释放,结果铁球运动快。从而得到阻力相对重力越小,对运动的影响就越小。教師再引导,如果没有阻力,物体下落的情况回怎样?自然地引出“牛顿管”实验,用抽气机抽走牛顿管中的大部分空气,里面近似认为是真空状态。将管中的羽毛和铁片同时同高度释放,结果观察到下落一样快。最后得出关键性的结论:没有阻力,物体只受重力由静止开始下落的运动的快慢都是相同的,物理上就把这种运动叫自由落体运动。
三、培养学生的综合分析能力
实验由学生直接参与,让学生有一种身临其境的体验,获得的知识也来自于他的直接经验,这样不但可以激发学生的学习兴趣,而且有助于培养学生的综合分析能力,发挥学生的潜能和创造力的培养,同时还能对学生进行物理思想与方法的教育和培养,将直接影响教学效果。例如在讲授《力的分解》时,教师先做一个小实验。如图2,用一根细线穿过重锤的钩子,可以把重锤悬挂起来,先将细线的两端点合拢,然后慢慢分开,当两线分开到某一夹角时,只听“轰”的一声,重锤落到桌面上。此时教师向学生提问:在两细线的夹角逐渐增大过程中,为什么细线会断裂呢?为了解决这个问题,本节课我们来学习的新的知识---力的分解,从而引出新课。这样学生将带着疑问来学习探究新课。
四、运用小实验,验证应用,掌握物理知识
为了让学生理解知识、掌握知识,最终能灵活应用知识。虽然在物理知识很多来自于生活实际,但高于生活,尤其是有些知识又非常抽象,单凭学生自己的生活经验以及现有的知识很难理解,而教师则可以通过精心设计一些小实验,增加学生对知识的感性认识,从而使知识变得容易理解和掌握。
例如:在讲《机械能守恒定律》内容结束时,设计了一个小实验来结束新课:取一只小水捅,内装半桶水,用尼龙绢悬挂在天花板上如图3所示。请一个学生紧贴墙壁站好,双手捧起水桶。让它距学生的鼻子1cm。然后将水桶轻轻释放,让水桶来回摆动。水桶经过一个摆动周期,又会向学生的鼻子撞来。这可不是看立体电影,而是一个贷真价实的运动着的水捅。学生若没胆过,肯定会逃走。倘若学生相信机械能守恒原理的话,一定会坦然地站在原位置上上,并深信水桶绝不会碰上你的鼻子。问题就看学生敢不敢做这个实验,看看谁“真正相信(学会)了刚才学习的知识”。
这个小实验使同学们的积极性大大提高,既动手又动脑,巩固了所学的知识,达到了很好的教学效果。
总之,在物理教学中,教师要多设计演示实验,让学生动手、动脑、动口,多观察实验现象。对同一问题,教师应要求学生善于全方位、广角度、多途径去分析思考,从而发展学生的形象思维与求异思维,培养学生的创新能力,使学生逐步实现由学会到会学的转变,使高中物理实验教学向着有效性的方向发展。