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物理是一门以实验为基础的自然科学,物理规律基本上都是在物理实验的基础上,认真总结和思考得来的。物理的实验基础理论体系和研究方法是现代科学技术的基础。国家物理实验室代表着一个国家顶尖的物理研究水平,从物理学的发展史可以看出,物理实验的重大突破,都会促进科学技术的飞跃发展。因此,在中学阶段必须加强学生实验能力的培养。随着新课改理念的不断深入,物理实验教学在物理教学中起到了相当重要的作用。新课标教材非常重视实验,力求通过实验探究引入概念,得出规律,通过实验检验猜想,通过实验培养兴趣和能力,体现初中物理教学以实验为基础的特点。在新课改下,作为一名物理教师,应该做好哪些实际工作呢?下面我浅谈几点。
一、培养学生实验习惯、科学的实验素养
实验操作过程中教师要有意识培养学生良好的实验习惯,使之形成科学的实验素养。实验操作过程包含仪器调节、观察操作、仪器整理等方面。实验前首先要对仪器进行准备性调节,根据实际需要,各仪器的安装位置,以及各仪器之间的联系也应满足一定要求,例如:电学实验中,电路连接要正确,还要考虑到观察、操作、检查的方便。在光具座上的仪器应保持共轴。测量仪表必须先进行零点调节,当某些条件变化影响到零点时,要重新调整零点。如天平位置变动、弹簧秤拉力方向改变,万用电表电阻档量程变化等,都必须重新调整零点。使用仪器必须操作规范,坚决禁止违反规定的操作,养成良好的实验习惯。另外操作要具有一定的条理性,仪器整理要有一定顺序。如:电学实验,应先切断电源然后拆除连接电源的接线柱。在培养良好实验习惯的同时,培养科学实验的素养。
二、借助投影仪,增强演示实验效果
演示实验是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验,或创设必要条件将自然现象及其变化规律等再现出来。这是在物理实验条件不足,或要求过高的时候的一种重要方法,是提高学生学习兴趣、启发学生积极思维的重要手段,是认识事物规律的起点,也是物理实验教学中的一个重要组成部分。学生通过观察演示实验,思考总结,从而找出规律性的东西,得出正确结论。但是,有的演示实验观察目标不明,现象细微,且由于条件的限制,教师只能在讲桌上进行演示。后排学生看不清楚实验现象,这就增加了学生在理解过程中的难度,直接影响教学效果。这时可以借助投影器将演示现象放大,使其在银幕上清晰地显示出来。这样既有利于学生观察思考,又缩短了观察时间,从而增强了演示实验的效果。
例如,在测定物质的密度这一实验中,其实验目的是练习学生使用天平、量筒,学会利用天平和量筒测物质的密度。实验中,学生第一次学习使用量筒测量液体的体积和测量小金属块的体积。因此在做实验之前,教师应先教学生如何使用量筒,如何正确读数。而量筒的刻度较小,教师演示讲解,大部分学生看不清楚。这时可利用投影技术,将刻度放大,学生就容易看清。方法一:用立式投影器对圆形量筒进行投影时,会产生聚光作用,在银幕上形成一条竖直亮线,无法看清演示刻度。为了消除圆形量筒的聚光作用,可将量筒放在透明的水槽里进行投影演示。方法二:用立式投影器和专门作投影用的方形量筒。方法三:用卧式投影器和抽拉式量筒投影片。又如在讲“磁潮”和“电流的磁潮”这两节课时,磁场的概念比较抽象,条形磁铁、U形磁铁、同名磁极之间和异名磁极之间的磁感线分布以及直线电溢的磁场的磁感线和通电螺线管的磁场的磁感线分布形状各不相同。传统的演示方法一般是:将玻璃板放在磁铁上面,将铁屑均匀地撒在玻璃板上,轻轻敲动玻璃板,使铁屑在磁场的作用下形成平面的磁感线分布图形。因平面放置,学生看不清楚,教师只好端着玻璃板走到讲台下,让一部分学生看看,这样既浪费时间,还是有许多学生看不清楚。利用投影技术,则完全可以改变这一局面,将课本上所讲的几种演示情况投影到银慕上,使全班学生都能清晰地看到各种情况的磁感线分布。这样既加深了学生对知识的认识,也使抽象的问题更容易理解。
三、加强学生动手实验,激发学生探索的热情
新课程的理念要求,应鼓励学生自己亲手实验,特别是演示实验,教师的任务是引导、协助和点拨。而在传统的物理课堂教学中,实验通常是教师演示学生看,但是很多实验学生根本看不清。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高和创新能力的培养。苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来源于他的手指头。”一针见血地点明了动手的重要作用。学生一旦感知到他从未见到或意想不到的物理现象时,一般都会产生一种跃跃欲试的积极和冲动,希望寻求原因,形成探究行为的意向。因此要充分地利用学生的这种心理特征。例如:在做“探究液体压强的特点”实验时,我将以往的演示实验改为在我的指导下学生动手实验:①将矿泉水瓶去掉底,用橡皮膜将底扎起来并绷平,把适量水倒入瓶中,橡皮膜向下凸出;②把瓶中倒满水,橡皮膜向下凸出更多;③把瓶中倒满酒精,橡皮膜向下凸出比②少;④取一礦泉水瓶倒满水,然后用针在瓶的侧壁上下不同的位置扎几个孔,水向外喷出。实验完毕后师生讨论并总结出液体向各个方向都有压强。使学生在“动中思”,“思中探”,学生的思维潜质得到最大限度的挖掘。
四、实验物品生活化,让物理实验与社会生活相结合
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。例如:我利用塑料瓶启发学生做很多的物理实验:①探究声音的音调。②光的直线传播。③研究光的折射现象。④凸透镜成像等;又如利用易拉罐制成“滑轮”,探究滑轮的机械效率;用废旧墨水瓶和吸管制成“微小形变演示器”,探究固体形变;用塑料袋制成“帕斯卡桶裂实验装置”,研究液体压强;把一个盛有红色墨水的密闭小薄塑料袋放入水中,观察“红色水球”的悬浮状态等,让学生利用身边材料呈现物理现象,更容易引起学生知觉的集中,引发学生认知的兴趣和欲望,在参与的过程中获得情感体验,在动手动脑的过程中感受物理,觉得物理知识就在我们的生活中,并且通过实验探究将物理知识运用到社会和生活中,真正做到让物理从生活中来,到生活中去,让物理知识服务于生活,服务于社会。
一、培养学生实验习惯、科学的实验素养
实验操作过程中教师要有意识培养学生良好的实验习惯,使之形成科学的实验素养。实验操作过程包含仪器调节、观察操作、仪器整理等方面。实验前首先要对仪器进行准备性调节,根据实际需要,各仪器的安装位置,以及各仪器之间的联系也应满足一定要求,例如:电学实验中,电路连接要正确,还要考虑到观察、操作、检查的方便。在光具座上的仪器应保持共轴。测量仪表必须先进行零点调节,当某些条件变化影响到零点时,要重新调整零点。如天平位置变动、弹簧秤拉力方向改变,万用电表电阻档量程变化等,都必须重新调整零点。使用仪器必须操作规范,坚决禁止违反规定的操作,养成良好的实验习惯。另外操作要具有一定的条理性,仪器整理要有一定顺序。如:电学实验,应先切断电源然后拆除连接电源的接线柱。在培养良好实验习惯的同时,培养科学实验的素养。
二、借助投影仪,增强演示实验效果
演示实验是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验,或创设必要条件将自然现象及其变化规律等再现出来。这是在物理实验条件不足,或要求过高的时候的一种重要方法,是提高学生学习兴趣、启发学生积极思维的重要手段,是认识事物规律的起点,也是物理实验教学中的一个重要组成部分。学生通过观察演示实验,思考总结,从而找出规律性的东西,得出正确结论。但是,有的演示实验观察目标不明,现象细微,且由于条件的限制,教师只能在讲桌上进行演示。后排学生看不清楚实验现象,这就增加了学生在理解过程中的难度,直接影响教学效果。这时可以借助投影器将演示现象放大,使其在银幕上清晰地显示出来。这样既有利于学生观察思考,又缩短了观察时间,从而增强了演示实验的效果。
例如,在测定物质的密度这一实验中,其实验目的是练习学生使用天平、量筒,学会利用天平和量筒测物质的密度。实验中,学生第一次学习使用量筒测量液体的体积和测量小金属块的体积。因此在做实验之前,教师应先教学生如何使用量筒,如何正确读数。而量筒的刻度较小,教师演示讲解,大部分学生看不清楚。这时可利用投影技术,将刻度放大,学生就容易看清。方法一:用立式投影器对圆形量筒进行投影时,会产生聚光作用,在银幕上形成一条竖直亮线,无法看清演示刻度。为了消除圆形量筒的聚光作用,可将量筒放在透明的水槽里进行投影演示。方法二:用立式投影器和专门作投影用的方形量筒。方法三:用卧式投影器和抽拉式量筒投影片。又如在讲“磁潮”和“电流的磁潮”这两节课时,磁场的概念比较抽象,条形磁铁、U形磁铁、同名磁极之间和异名磁极之间的磁感线分布以及直线电溢的磁场的磁感线和通电螺线管的磁场的磁感线分布形状各不相同。传统的演示方法一般是:将玻璃板放在磁铁上面,将铁屑均匀地撒在玻璃板上,轻轻敲动玻璃板,使铁屑在磁场的作用下形成平面的磁感线分布图形。因平面放置,学生看不清楚,教师只好端着玻璃板走到讲台下,让一部分学生看看,这样既浪费时间,还是有许多学生看不清楚。利用投影技术,则完全可以改变这一局面,将课本上所讲的几种演示情况投影到银慕上,使全班学生都能清晰地看到各种情况的磁感线分布。这样既加深了学生对知识的认识,也使抽象的问题更容易理解。
三、加强学生动手实验,激发学生探索的热情
新课程的理念要求,应鼓励学生自己亲手实验,特别是演示实验,教师的任务是引导、协助和点拨。而在传统的物理课堂教学中,实验通常是教师演示学生看,但是很多实验学生根本看不清。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高和创新能力的培养。苏霍姆林斯基说过:“学生的聪明才智来源于他的手指头。”一针见血地点明了动手的重要作用。学生一旦感知到他从未见到或意想不到的物理现象时,一般都会产生一种跃跃欲试的积极和冲动,希望寻求原因,形成探究行为的意向。因此要充分地利用学生的这种心理特征。例如:在做“探究液体压强的特点”实验时,我将以往的演示实验改为在我的指导下学生动手实验:①将矿泉水瓶去掉底,用橡皮膜将底扎起来并绷平,把适量水倒入瓶中,橡皮膜向下凸出;②把瓶中倒满水,橡皮膜向下凸出更多;③把瓶中倒满酒精,橡皮膜向下凸出比②少;④取一礦泉水瓶倒满水,然后用针在瓶的侧壁上下不同的位置扎几个孔,水向外喷出。实验完毕后师生讨论并总结出液体向各个方向都有压强。使学生在“动中思”,“思中探”,学生的思维潜质得到最大限度的挖掘。
四、实验物品生活化,让物理实验与社会生活相结合
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。例如:我利用塑料瓶启发学生做很多的物理实验:①探究声音的音调。②光的直线传播。③研究光的折射现象。④凸透镜成像等;又如利用易拉罐制成“滑轮”,探究滑轮的机械效率;用废旧墨水瓶和吸管制成“微小形变演示器”,探究固体形变;用塑料袋制成“帕斯卡桶裂实验装置”,研究液体压强;把一个盛有红色墨水的密闭小薄塑料袋放入水中,观察“红色水球”的悬浮状态等,让学生利用身边材料呈现物理现象,更容易引起学生知觉的集中,引发学生认知的兴趣和欲望,在参与的过程中获得情感体验,在动手动脑的过程中感受物理,觉得物理知识就在我们的生活中,并且通过实验探究将物理知识运用到社会和生活中,真正做到让物理从生活中来,到生活中去,让物理知识服务于生活,服务于社会。