浅谈利用物理实验发展学生的能力

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  物理学是一门实验科学,初中学生在步入物理世界的过程中接触到了一些物理知识,不过由于物理知识较抽象、物理现象常常不是单一出现而是多个现象交织在一起,所以学生用物理知识解决问题的能力较差,认为物理难学。咎其原因是我们教师为了提高成绩拔苗助长大量做题,上课时忽略了实验,淡化物理模型建立,课后没有创造性实验的延伸造成的。因此,以物理实验为突破口培养学生的能力是一种行之有效的方法,为此在课堂的实验教学中我们教师要注意到以下几点。
  一、利用实验激发学生学习物理的兴趣
  物理课应以实验入手,通过有趣的实验,激发学生的探索兴趣。恰到好处的为知识的引入作好准备实验。如,我们教师开始上课时,让学生观察,把光滑的塑料板放在装有水的玻璃杯上,在板上放上一枚鸡蛋,演示时教师用直尺迅速击打塑料板,板飞出,鸡蛋落入水中。这个实验造成了惊奇的效果,学生的兴趣一下子被激发起来,为满足学生的需要,引导学生分析:塑料板为什么会飞出去?鸡蛋又为什么会落下去?引导学生利用力的作用效果进行思考,塑料板受到力的作用由静止变为运动,鸡蛋是圆的,受到的摩擦力很小可以忽略,鸡蛋没有受到力的作用,所以在水平方向运动状态没有改变,落入杯中。这样惯性定律的引入就水到渠成。由此可以看出一个实验的设计不能只是“奇”,要重在“妙”,要围绕物理原理设计,使实验产生既训练思维能力、形成物理概念及规律,又能激发学生的求知欲的双重作用,从而提高学生学习物理的兴趣。
  教学中要引导学生学以致用,让物理走向生活。要常鼓励学生利用身边的器材设计实验,如在学了力的作用是相互的知识后,有个学生设计了一实验,在小车上装上有水的小瓶,瓶塞上插一细口弯塑料硬管,用蜡烛加热,当水沸腾时看到管口向外喷射出白汽,其情境如点燃的火箭,小车开始前进,这个实验令人叫绝,收到了意想不到的效果。
  二、在实验中培养学生的分析、概括能力
  在演示实验中找出规律,对于教师来说是理所当然的,但对学生来说则是茫茫然如雾里看花。因为教师所做的、所讲的,只是给学生增加了表象知识,提供了信息,但信息不等于知识,需要头脑对信息的检索加工得出规律方能成为知识,而这个加工的过程,别人是无法替代的,也正是学生自身发展的过程。
  如在引入大气压时演示刚装过热水的空塑料瓶,密封好口过一会听到“啪啪”响,且看到瓶子变瘪了。通常只引导学生分析瓶为什么会变瘪而勿略了分析瓶中的变化,给学生思维造成了困难(占据空间的水蒸气发生液化现象附在瓶壁上,里面的水蒸气少了)。由力的作用效果来分析猜想是大气压的作用(因为压力的作用是使物体发生形变),仅有猜想是不够的,为了使学生的分析结果更加明朗化,接着把这个瘪瓶放在透明的抽气机中向外抽气,学生又意想不到地看到瓶随着抽气的进行又慢慢地的鼓起来,学生通过瓶在空气中、在真空的不同情形从而切切实实的理解了大气有压力,这样把抽象的概念通过实验使之形象化,具体化。在实验时,教师提出的问能起到了很好的引导作用,实验一结束学生就会想到把这些问题想弄个所以然。这时教师要给学生以充足的时间思考、感悟,教师千万不要急于讲解,因为这时候正是学生锻炼思维能力的最佳时机,应当引导学生共同分析解释。
  学生认识到了大气压的存在后,为了对实验进行充实和拓展,充分发挥演示实验的教学功能,让学生与生活联系起来。1.让学生用一吸管通过一个密封的塞子吸玻璃瓶的饮料,学生是无论如何也吸不上来。这时学生才发现这和平时吸饮料的区别是现在有塞子密封住了瓶口,若再插一短管用向里吹气学生会看到液体自动向外喷,学生从而体会到水是在气体压力的作用下上升的。2.茶壶盖上面有一个小孔。3.打点滴的瓶盖处有两个管,一个下水,另一个进气,若堵上进气口则水不下。这样学生便感受到大气压与我们的生活密切相关,从而体验到物理无处不在。
  在物理教学中对同一内容有多种演示方法要鼓励学生“一题多变”。当一实验成功了若改其中的一个量要引导学生对影响因素定性分析原先的结果是否发生变化,以便锻炼学生的灵活应变能力,形成一个完整的知识体系.
  三、在物理实验中培养学生的推理总结能力
  用伽利略的斜面实验来探究牛顿第一定律,“一切物体在没有受到外力作用时总保持匀速直线运动或静止状态”。这和学生见到的物体受力就运动不受力就停下来相矛盾,引导学生分析则可知它受到的外力做匀速运动时动力是用来平衡阻力的。三次实验都是同一辆小车从等高的斜面上由静止开始下滑,小球分别在三个粗糙程度不同的水平木板上滑行不同的距离最终静止。学生先观察三个实验的物理过程,然后让学生对每个过程的小车的受力情况与运动状态改变进行分析,比较、这样要从单调的物理现象,抽象出物理规律难度很大。但是我们教师要更好的引导学生从平常的现象中发现不平常的东西;从表面上看似平淡的东西中,去发现核心的要素,这正是观察的灵敏性的关键所在。这是通过演示实验来达到教学的要求和目的,随后,对三次实验结果进行综合分析时,要引导学生从阻力的大小变化引起的小车滑行距离的变化,悟出小车受到的阻力与运动状态之间的因果关系,受阻力越小滑行距离越长。引导学生推理出:假设小车不受阻力作用时将一直运动下去、永不停息,牛顿第一定律内容的引入便顺理成章,撞击出学生灵感的火花。
  (作者单位:江苏省沛县魏庙中学)
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