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物理学科是一门与生产、生活联系非常紧密的自然学科。学生通过物理知识的学习与获取,一方面拓宽了自己的视野和知识面,另一方面也可用所学的知识去解决生活实际中的简单问题,真正做到了“学以致用”,并从中体会到学习带来的快乐与欢欣。在物理的学习过程中,实验是学好物理的基本方法之一。实验有助于激发学生的学习兴趣,培养学生的动手能力,发展学生的个性与特长。在充分调动学生的学习积极性的同时,一堂好的实验教学课还有利于学生抽象逻辑思维能力和科学辩证法的培养。在素质教育的今天,在科学技术日新月异的新世纪,为培养出更多优秀的人才,初中的物理实验教学更应有新的理念,新的思路。实践证明:只有通过训练有素的实验教学,才能使学生在获取物理知识的同时,潜移默化地形成良好的科学素养。如严谨的科学态度,实事求是的科学作风,培养出具有较强动手能力和创新能力的学生。而这种能力正是日后成为合格劳动者所必需的劳动技能素质的基础。如何加大实验教学力度,改进实验教学,提高教学效果,推进物理素质教育,我认为可以从以下几点入手:
一、巧用实验导入法,提高学生的学习兴趣
所谓“实验导入”指的是运用实验导入新课。它是课堂实验教学的开端,与一切有目的的行为一样,良好的开端具有十分重要的意义。实验导入的主要任务是在学习者和新的学习课题之间创设理想的诱发情境,激发学生的学习兴趣和愿望,使其具有课题意识,明确学习目的,动员必要的已有经验和认识,运用学会的学习方法。实验导入的基本结构大体是:创设实验情境——激发思维冲突——明确学习目标——铺设达标阶梯。其具体方法有:
1.惊奇现象导入法。这是一种相当普遍的实验导入方法。利用学生意想不到的奇特现象,唤起学生的注意,引起学生思考,从而产生强烈的求知欲望而导入新课。
2.黑箱导入法。所谓“黑箱”,是指内部结构和机制不清楚的系统,可以通过输入某种信息,从获得的输出信息中推断该系统的可能结构模式和机制。这种研究方法就称之为“黑箱方法”,利用它创造的神秘感可以唤起学生的高度注意和积极思维,同时可以使学生得到科学方法的训练。
3.配合故事导入法。在物理学的发展过程中,充满着许许多多妙趣横生的故事和传说,如果在课堂教学中选用一些故事片段,并做一些模拟演示,就会创设出非常活跃的学习情境。
4.解决实际问题和实验竞赛导入法。创设一种解决实际问题的情境或者以双方竞赛来解决某一实际问题的形式导入新课,往往也能产生很好的效果。
二、切实重视演示实验,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。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认识。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彩的物理现象和活生生的物理情景。教师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。(1)做压强的实验。把鸡蛋握在手中,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。(2)做大气压实验。将浸了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。(3)做物体的浮沉实验。将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最终沉入杯底。这说明:浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力。
三、认真上好学生分组实验课,培养学生的操作技能
分组实验多以测量性、验证性和实用性实验为主。要提高学生分组实验的教学效果,就必须使学生真正进入角色,手、眼、脑并用地进行有目的的探索活动。根据教育心理学的观点,课堂教学的目的不在于教师完成某种过程,而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化,如在学生身上引起的认识上、理解上、技能上、态度上的变化。如果学生通过主动参与教学,在教师的积极指导下获得物理知识,则会印象更加深刻,并增强他们的学习动机。根据这一思想,我进行了一些探索,将初中物理《电路的连接方法》这一实验由原来的验证性实验改为学生的探索性实验,教学中采用启发式教学和有控开放。引入时通过演示窗帘被自动拉开、合拢的现象,让学生观察并思考:“为什么闭合一个电键,只有一个窗户的窗帘被拉动,而其他窗户的窗帘不受影响?” 通过学习,学生们基本能较好地达到教学所预期的目标。
四、充分发挥教材中“小实验”的作用,训练学生动手制作的能力
当前物理教学过程中,很多教师认为教材中的“小实验”是课外知识,与考试无关,因此常视为可有可无,或弃之不理。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,不仅能加深学生对所学知识的理解,而且能极大地提高学生学习物理的兴趣,锻炼学生的动手制作能力和独立操作能力,发展学生的智力。例如:初中物理《电磁铁》一节中,提供了如何自制电磁铁的方法,我让一个班级的同学利用假期进行制作,并要求以作品的形式加以展示。在此后的几天中,陆续有不少同学前来询问如何能提高电磁铁的磁性,以求自己制作的电磁铁磁性最佳,这样,在他们制作的过程中,对电磁铁的特点有了更深刻的了解。事实表明,这个班级的学生在《电与磁》一节的学习中,绝大多数同学对“电磁铁特点”这一知识掌握得较好。
五、重视创新思维在实验教学中的地位
“创新是一个民族的灵魂”。在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。在物理教学中,概念、定义、规律都建立和产生于大量的实验和实践活动中,现行初中物理教科书中,安排了相当多的学生分组实验、演示实验和若干课外小实验。因此,我们所说的实验,就不应只局限于我们的课堂实验教学上,也包括课下所做的小实验;可以使用课本上规范的器材,也可由师生自备、自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品。经常利用学生身边的物品做实验,如用铅笔和头发练习长度的测量方法,用塑料瓶做“液体压强与深度关系”的实验,用清洗后的医用注射器做大气压实验,用废弃的玻璃条做成“万花筒”,观察物体在不同情况下的成像情况等等。在农村初中,这些器材随处可取,学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材,还可以启发学生的创新能力:在现实生活中,还可以用其他器材来做类似的实验,来说明我们要知道的内容。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他问题等等。
总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系、研究问题并多途径解决问题的方法。我们应教会学生如何从书本的束缚中走出来,尽可能地利用身边的有用资源,验证自己的所学所得;通过多种渠道,调动起学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。
一、巧用实验导入法,提高学生的学习兴趣
所谓“实验导入”指的是运用实验导入新课。它是课堂实验教学的开端,与一切有目的的行为一样,良好的开端具有十分重要的意义。实验导入的主要任务是在学习者和新的学习课题之间创设理想的诱发情境,激发学生的学习兴趣和愿望,使其具有课题意识,明确学习目的,动员必要的已有经验和认识,运用学会的学习方法。实验导入的基本结构大体是:创设实验情境——激发思维冲突——明确学习目标——铺设达标阶梯。其具体方法有:
1.惊奇现象导入法。这是一种相当普遍的实验导入方法。利用学生意想不到的奇特现象,唤起学生的注意,引起学生思考,从而产生强烈的求知欲望而导入新课。
2.黑箱导入法。所谓“黑箱”,是指内部结构和机制不清楚的系统,可以通过输入某种信息,从获得的输出信息中推断该系统的可能结构模式和机制。这种研究方法就称之为“黑箱方法”,利用它创造的神秘感可以唤起学生的高度注意和积极思维,同时可以使学生得到科学方法的训练。
3.配合故事导入法。在物理学的发展过程中,充满着许许多多妙趣横生的故事和传说,如果在课堂教学中选用一些故事片段,并做一些模拟演示,就会创设出非常活跃的学习情境。
4.解决实际问题和实验竞赛导入法。创设一种解决实际问题的情境或者以双方竞赛来解决某一实际问题的形式导入新课,往往也能产生很好的效果。
二、切实重视演示实验,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。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认识。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彩的物理现象和活生生的物理情景。教师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。(1)做压强的实验。把鸡蛋握在手中,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。(2)做大气压实验。将浸了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。(3)做物体的浮沉实验。将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最终沉入杯底。这说明:浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力。
三、认真上好学生分组实验课,培养学生的操作技能
分组实验多以测量性、验证性和实用性实验为主。要提高学生分组实验的教学效果,就必须使学生真正进入角色,手、眼、脑并用地进行有目的的探索活动。根据教育心理学的观点,课堂教学的目的不在于教师完成某种过程,而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化,如在学生身上引起的认识上、理解上、技能上、态度上的变化。如果学生通过主动参与教学,在教师的积极指导下获得物理知识,则会印象更加深刻,并增强他们的学习动机。根据这一思想,我进行了一些探索,将初中物理《电路的连接方法》这一实验由原来的验证性实验改为学生的探索性实验,教学中采用启发式教学和有控开放。引入时通过演示窗帘被自动拉开、合拢的现象,让学生观察并思考:“为什么闭合一个电键,只有一个窗户的窗帘被拉动,而其他窗户的窗帘不受影响?” 通过学习,学生们基本能较好地达到教学所预期的目标。
四、充分发挥教材中“小实验”的作用,训练学生动手制作的能力
当前物理教学过程中,很多教师认为教材中的“小实验”是课外知识,与考试无关,因此常视为可有可无,或弃之不理。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,不仅能加深学生对所学知识的理解,而且能极大地提高学生学习物理的兴趣,锻炼学生的动手制作能力和独立操作能力,发展学生的智力。例如:初中物理《电磁铁》一节中,提供了如何自制电磁铁的方法,我让一个班级的同学利用假期进行制作,并要求以作品的形式加以展示。在此后的几天中,陆续有不少同学前来询问如何能提高电磁铁的磁性,以求自己制作的电磁铁磁性最佳,这样,在他们制作的过程中,对电磁铁的特点有了更深刻的了解。事实表明,这个班级的学生在《电与磁》一节的学习中,绝大多数同学对“电磁铁特点”这一知识掌握得较好。
五、重视创新思维在实验教学中的地位
“创新是一个民族的灵魂”。在物理教学中培养学生的创新能力是实施素质教育的重要内容。在物理教学中,概念、定义、规律都建立和产生于大量的实验和实践活动中,现行初中物理教科书中,安排了相当多的学生分组实验、演示实验和若干课外小实验。因此,我们所说的实验,就不应只局限于我们的课堂实验教学上,也包括课下所做的小实验;可以使用课本上规范的器材,也可由师生自备、自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品。经常利用学生身边的物品做实验,如用铅笔和头发练习长度的测量方法,用塑料瓶做“液体压强与深度关系”的实验,用清洗后的医用注射器做大气压实验,用废弃的玻璃条做成“万花筒”,观察物体在不同情况下的成像情况等等。在农村初中,这些器材随处可取,学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材,还可以启发学生的创新能力:在现实生活中,还可以用其他器材来做类似的实验,来说明我们要知道的内容。或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他问题等等。
总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系、研究问题并多途径解决问题的方法。我们应教会学生如何从书本的束缚中走出来,尽可能地利用身边的有用资源,验证自己的所学所得;通过多种渠道,调动起学生刚刚起步的创新的意识和创新的精神。