高清、自主、益补的物理实验成就精彩课堂

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   心理学研究表明:人的动作记忆效率比语言文字记忆效率要高好几倍。 “百闻不如一见,百看不如一做”说的就是这个道理。经验告诉我们:一个成绩优秀的物理尖子对物理现象和物理过程具有很强的“悟性”,这种“悟性”源于对日常生活丰富的感性熟悉。对物理学习有障碍的人,其最大的障碍不在于智力因素,而在于缺少对日常生活的专心观察,头脑中缺乏感性经验,而这些感性经验恰恰是物理思维的基础。因此,作为一名物理教师,首要任务就是:尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多采的物理现象和活生生的物理情景。
   物理是一门以观察和实验为基础的科学。实验教学既是物理知识教学的基础,也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段。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。
  1 演示实验高清版,边导边演重实效
   重视演示实验的可见度,提高课堂教学质量物理。
   演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受倍深。这就要求我们在教学中不仅要用好课程标准上规定的演示实验,甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”,进行演示。演示的形式不能仅仅是“教师演,学生看”,还可以是“教师导,学生演”即边学边实验。例如:利用鸡蛋做实验。鸡蛋很容易找到,如引导学生利用鸡蛋做实验,既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。
  1.1 做压强的实验。鸡蛋握在手中,使劲握也难以破碎,但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。说明:鸡蛋紧握在手中时, 受力面积大,压强小;而在碗边轻敲时,受力面积小,压强大。可见,压力的作用效果不仅跟压力大小有关,还跟受力面积有关。
  1.2 做大气压实验。将浸湿酒精的棉花放在广口瓶内,点燃棉花,并让它燃烧一会儿,然后将一只剥壳的熟鸡蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟鸡蛋在瓶内、外压强差作用下,被压入了瓶里。
   但是很多学生由于看不见演示实验从而失去了学习兴趣。因此在教学中我想方设法提高演示实验的可见度。①抬高实验平台的高度。②扩大实验器材的体积或面积。③利用实物投影仪。
   世界上许大量的信息资料显示:国际物理教育界正在流行这样一种趋势,即衡量一堂物理课的好坏,很大程度上取决于这堂课中演示实验的数量和质量。
  2 分组实验自主型,你比我拼练能力
   首先,我们感到,不能打无准备之战,在实验前做好充分准备。
   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”各环节。
   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:所谓操作,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。否则一旦电流表的正负接线柱接反或电路中发生了短路现象,很容易烧坏电流表。
   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。
   有了教师充分的课前准备,学生进行相应的各环节训练,我力求分组实验有效地放手,做到研究问题由学生提出,探究方向由学生猜想,实验目的由学生认定,实验方案由学生设计,实验操作由学生完成,实验记录习惯由学生养成,实验记录表格由学生绘制,实验结论由学生总结,实验存在问题由学生交流发现。重在培养学生的能力。
  3 兴趣小组益补版,你参我与增兴趣
   课后兴趣小组活动是对课堂知识的有益补充,为学生提供了思考、动手实践的广阔天地,能激发学生的灵感,点燃猜想火花。教师应起到指导辅助作用,避免学生无所适从。当然,教师不可包办代替,应让学生经历适当的挫折,从而总结经验教训,发挥学生的主体创造性,体验成功的喜悦。兴趣小组活动要密切联系实际,解决一些实际问题。例如,在完成机械功和机械能的学习之后,兴趣小组开始研究自行车的力学问题。首先,我提出了几个指导性的问题:
   自行车由哪些部件构成?它们的作用是什么?自行车有哪些部件是利用杠杆来工作的?它们属于哪类杠杆?自行车哪些部件是对摩擦的应用?如何增大或减小摩擦?如何利用自行车来估测一段距离?体验自行车在上坡、下坡时的状态,有哪些能量转换?
   查阅有关资料了解自行车的发展史,简述自行车对我国目前交通的存在意义。
   学生通过观察自行车的构造和工作过程,同时查阅一些资料,结合学过的物理知识,完成了一份实验报告,虽然不是很完满,但加深了学生对课本知识的理解和应用,使学生感到学习的知识来自于生活并服务于生活。
   利用兴趣小组活动时间带领学生乘车,体验开车、刹车、转弯时的惯性;让学生自选实验器材,设计实验方案,例如用多种方法测定液体的密度,学生利用实验器材设计出了五种方法,并动手完成了实验和实验报告。
   在活动中,学生们分工合作,他们充分运用图书馆的资料、互联网了解各种信息,走上路口作数据收集和统计,进入车辆管理所了解近几年的车辆发展状况,查阅报纸结合目前我市主要交通路口的改造状况。面对他们的实践报告,我惊喜于学生能力、思维的活跃和了解社会、参与城市建设的强烈愿望。在整个过程中,教师起到了三方面的作用:一是确立调查目标、指导方法和信息来源;二是进行组织协调;三是组织讨论,作出总体评价,指出成功和不足之处,激发学生的学习兴趣。社会实践活动是一种很好的人文教育,如环境问题,能源问题,噪声问题等,体现了以人为本,贴近生活和社会,是培养能力,激发学习兴趣的重要教学手段之一。
  4 坛坛罐罐都有趣,拼拼凑凑显神奇
   做好课外小实验、小制作,培养学习兴趣,激发创新意识。开展课外小实验、小制作、小发明活动,是培养和提高实验能力的延续和补充,教师应结合教材内容,多引导和鼓励学生自己或和其他同学合作设计、动手做课外小实验。小实验所用器材都能就地取材,简便易行,作用较大,除有一定的趣味性、实践性外,还能很好地培养学生的科学素养,并且课外小实验自由度大,学生可依照自己的意志改变条件,控制实验进程,深刻感知实验现象,提高观察能力,激发创新意识。还可结合教材内容布置一些小制作,如讲光的传播时,布置学生做小孔成像仪,讲光的反射时布置做潜望镜,讲杠杆的平衡条件时,让学生制作简易天平等。如学生利用去外壳的钢笔来演示潜水艇的工作原理,用竹筷子下端绕铅丝制成简易密度计,用包装香烟的锡箔和金属杆制成简易验电器,分度值是厘米的米尺、量筒、密度计、弹簧秤等等。
   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。总之,初中物理实验的最终目标是:激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并指导其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣,良好的思维习惯和初步的科学实践能力。在物理的实验、实践教学中,就要评价学生的观察能力、提出问题的能力、做出猜想和假设的能力、收集信息和处理信息的能力以及交流的能力。
   我正是以此为最终的教学目标,利用现有的教材和实验器材,不断改进教学方法和手段,根据学生的生理和心理特点,因材施教,达到授人以渔和培养能力的目的。
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