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实验室是物理学科形成的基础,是进行科学研究的一种重要的物理方法。同时在教学中,我们也应该意识到实验在学生中学物理学习过程中的作用不可或缺,受传统教学模式和应试教育的影响,我们的实验教学存在着伪探究型模式,这与新课程的探究理念相背离,那么新课程背景下,我们的实验教学应当如何施展呢?笔者结合教学实践,从创新演示实验、仿真实验和学生分组实验几个角度,进行分析,不当之处望各位同行斧正。
一、在教材的基础上,创新演示实验
演示实验作为最为渐变的实验形式,其教学作用却是巨大的,借助于演示实验可以丰富学生的感性认识,同时学生的观察能力和操作技巧在观察演示实验中均能获得提升,对物理概念和规律的理解更为深刻。教材中安排的演示实验有很多,开放性也较强,实践中笔者发现演示实验要达到良好的效果不应该局限于教材中的器材和素材,那样只会将思维禁锢在一个很小的区间内,要敢于创新和求变,这也恰是新课程的要求,演示实验教学应注重教学资源和实验资源的整合与创新。当然不同的学校由于办学条件的限制,书本中演示实验的可完成度及最终实验效果是势必不同,所以,我们平时的实验设计要有创新,从自身所具备的实验条件出发,认真分析书本的实验设计与要反映的物理现象,通过思考找到改进和创新的地方,放大演示实验的可见度,激发学生的思维。
例如,笔者在进行《选修3—2》“自感现象”一节内容的教学设计时发现,教材中的自感现象演示实验如果用的是传统做法,那么有如下几点不足之处:
(1)教材中演示通、断电自感现象的电路设计具有孤立性,分别在两个电路中进行操作,缺乏很明显的对比度,同时操作起来也不是最方便的。
(2)从实验现象来看,教材中的演示实验,只能反映出瞬间电流的变化,自感电动势的方向不能直观的显现出来。
思考传统实验方法,从实验的可见度和思考度出发,笔者改进了原有实验,重新设计如图1所示的实验电路。
笔者借助于该实验电路实现通、断电自感现象的先后演示,闭合电键S′,演示通电自感现象,不仅仅可以看到传统实验中A2缓慢发光这一现象,同时还能观察到电键闭合瞬间,二极管D1立刻就亮了,而D2不亮,直观地反映出通电自感实验电路的电流方向;待电路稳定后,断开电键的瞬间,可以清晰地看到二极管D2闪亮一下熄灭,同时学生也能从电路分析中直观地得到此时回路的电流方向。通过上述改进,演示实验的效果明显提高了,清晰的实验现象更能深化学生对概念的理解。
二、在技术的驱动下,模拟真实的实验
物理规律和概念的建立大多是经历过实验的过程,但是有些实验在中学阶段是无法实现的,学生由于缺乏充足的感性认识,对物理概念的理解势必流于表面,那怎么办呢?笔者从事高中物理教学数十年,亲身经历了教育技术的发展,我们的教学走出了一本教材、一支粉笔进行知识灌输的落后时代,现代化教育技术的发展可以为我们进行抽象概念的表述带来很大的方便,将一些抽象的学生生活中难以看到的事物形象,通过多媒体课件或模拟实验的形式展现出来,有效的克服了课堂实验演示条件的束缚,同时也有效地激发了学生的学习兴趣,弥补了学生感知上的不足,拉近了知识与学生生活之间的时空距离,思维得到有效的激发。
例如,我们在教学中可以借助于计算机进行α粒子散射实验的模拟演示,实践表明,仿真模拟实验图文并茂,信息技术将微观世界放大化,复杂情景得以条理化,学生从这些表象出发,许多概念也就不言自明了,不仅仅解决了教师难教的问题,学生的学也显得更为容易了。除了α粒子散射实验的模拟演示,笔者在教学中还利用多媒体课件模拟了其他的实验,如卡文迪许扭称、布朗运动、链式反应等等。
三、从探究的角度出发,提高分组实验的精细度和探究度
课程强调学生学习的自主性,倡导学生通过探究式学习获得知识,物理实验教学更是符合探究的特点,我们的实验教学应从提升学生自主探究的能力出发,注重实验指导的精细度和探究度相统一,重视实验任务的设置,确保有序地提高学生探究能力。
从近些年的高考实验题来看,从实验的具体要求和系统误差角度进行实验器材的筛选。根据自己选择的实验器材进行实验方案的设计是考察的重点。回顾传统的实验课教学,大多按照教材中的实验原理,教师将实验需要的器材摆放在实验操作台上,其实这样做,学生缺少了实验设计的过程,被教师越俎代庖了,器材正好够用不多也不少,学生不必再去分析和筛选实验器材,这样的实验其实是不完整的,也不利于学生的实验能力的提升。笔者认为,我们在实验教学过程中,对于学生分组实验,应多排些实验器材,发散学生的思维,让学生自主设计出尽可能多的实验方案,接着师生通过讨论和进一步误差分析总结符合该实验最佳的方案,实现实验关键点的自我理解和内化。
学生分组实验,一定要帮助学生养成“三思而后行”的科学实验习惯,保证学生在实验过程中的情感体验,实现学生实验操作过程与思维能力提升的过程同步。
(作者单位:江苏省南通市通州区石港中学)
一、在教材的基础上,创新演示实验
演示实验作为最为渐变的实验形式,其教学作用却是巨大的,借助于演示实验可以丰富学生的感性认识,同时学生的观察能力和操作技巧在观察演示实验中均能获得提升,对物理概念和规律的理解更为深刻。教材中安排的演示实验有很多,开放性也较强,实践中笔者发现演示实验要达到良好的效果不应该局限于教材中的器材和素材,那样只会将思维禁锢在一个很小的区间内,要敢于创新和求变,这也恰是新课程的要求,演示实验教学应注重教学资源和实验资源的整合与创新。当然不同的学校由于办学条件的限制,书本中演示实验的可完成度及最终实验效果是势必不同,所以,我们平时的实验设计要有创新,从自身所具备的实验条件出发,认真分析书本的实验设计与要反映的物理现象,通过思考找到改进和创新的地方,放大演示实验的可见度,激发学生的思维。
例如,笔者在进行《选修3—2》“自感现象”一节内容的教学设计时发现,教材中的自感现象演示实验如果用的是传统做法,那么有如下几点不足之处:
(1)教材中演示通、断电自感现象的电路设计具有孤立性,分别在两个电路中进行操作,缺乏很明显的对比度,同时操作起来也不是最方便的。
(2)从实验现象来看,教材中的演示实验,只能反映出瞬间电流的变化,自感电动势的方向不能直观的显现出来。
思考传统实验方法,从实验的可见度和思考度出发,笔者改进了原有实验,重新设计如图1所示的实验电路。
笔者借助于该实验电路实现通、断电自感现象的先后演示,闭合电键S′,演示通电自感现象,不仅仅可以看到传统实验中A2缓慢发光这一现象,同时还能观察到电键闭合瞬间,二极管D1立刻就亮了,而D2不亮,直观地反映出通电自感实验电路的电流方向;待电路稳定后,断开电键的瞬间,可以清晰地看到二极管D2闪亮一下熄灭,同时学生也能从电路分析中直观地得到此时回路的电流方向。通过上述改进,演示实验的效果明显提高了,清晰的实验现象更能深化学生对概念的理解。
二、在技术的驱动下,模拟真实的实验
物理规律和概念的建立大多是经历过实验的过程,但是有些实验在中学阶段是无法实现的,学生由于缺乏充足的感性认识,对物理概念的理解势必流于表面,那怎么办呢?笔者从事高中物理教学数十年,亲身经历了教育技术的发展,我们的教学走出了一本教材、一支粉笔进行知识灌输的落后时代,现代化教育技术的发展可以为我们进行抽象概念的表述带来很大的方便,将一些抽象的学生生活中难以看到的事物形象,通过多媒体课件或模拟实验的形式展现出来,有效的克服了课堂实验演示条件的束缚,同时也有效地激发了学生的学习兴趣,弥补了学生感知上的不足,拉近了知识与学生生活之间的时空距离,思维得到有效的激发。
例如,我们在教学中可以借助于计算机进行α粒子散射实验的模拟演示,实践表明,仿真模拟实验图文并茂,信息技术将微观世界放大化,复杂情景得以条理化,学生从这些表象出发,许多概念也就不言自明了,不仅仅解决了教师难教的问题,学生的学也显得更为容易了。除了α粒子散射实验的模拟演示,笔者在教学中还利用多媒体课件模拟了其他的实验,如卡文迪许扭称、布朗运动、链式反应等等。
三、从探究的角度出发,提高分组实验的精细度和探究度
课程强调学生学习的自主性,倡导学生通过探究式学习获得知识,物理实验教学更是符合探究的特点,我们的实验教学应从提升学生自主探究的能力出发,注重实验指导的精细度和探究度相统一,重视实验任务的设置,确保有序地提高学生探究能力。
从近些年的高考实验题来看,从实验的具体要求和系统误差角度进行实验器材的筛选。根据自己选择的实验器材进行实验方案的设计是考察的重点。回顾传统的实验课教学,大多按照教材中的实验原理,教师将实验需要的器材摆放在实验操作台上,其实这样做,学生缺少了实验设计的过程,被教师越俎代庖了,器材正好够用不多也不少,学生不必再去分析和筛选实验器材,这样的实验其实是不完整的,也不利于学生的实验能力的提升。笔者认为,我们在实验教学过程中,对于学生分组实验,应多排些实验器材,发散学生的思维,让学生自主设计出尽可能多的实验方案,接着师生通过讨论和进一步误差分析总结符合该实验最佳的方案,实现实验关键点的自我理解和内化。
学生分组实验,一定要帮助学生养成“三思而后行”的科学实验习惯,保证学生在实验过程中的情感体验,实现学生实验操作过程与思维能力提升的过程同步。
(作者单位:江苏省南通市通州区石港中学)