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物理学是一门探索和实验的科学,物理学的建立和发展都是在实验的基础上进行的。在高中物理课的教学中,我们往往重理论,轻实践;重口头,轻动手;在教学中经常将做实验变为讲实验;学生的实践操作变为书面做题,这造成了实验教学是物理教学中的一个难以突破的“低效区”。若平时能注重学生基本素质的培养,在物理实验教学的各个环节中发挥好教师的主导作用和学生的主体作用,可以提高实验教学的效率。下面本人就学生分组实验教学的有效性谈几点肤浅的看法:
【关键词】有效性;分组;实验教学
学生分组实验不同于随堂实验;它在课本上是一个实验编为一节,标题都有“实验”二字;可在一、两节课时完成;而随堂实验在书本中以栏目的形式出现,用时短、多数是定性实验、比学生分组实验简单。学生分组实验一般以验证性为目的较多, 重实验技能的提升,如验证机械能守恒定律;也有仪器使用的的学生分组实验。随堂实验一般以探究性为目的较多,如探究功和速度变化的关系等等,重实验方案设计、思维能力提升。在分组实验教学的各环节中,若教师的主导作用和学生的主体作用发挥不得当,则实验教学的效果就不佳;比在随堂实验中更容易都有出现这些现象:
(1)课内闹哄哄,课后不知做什么;
(2)跟着教师、书本(实验册)一步一步做,按部就班好没主动性和创设性;
(3)一些学生是看热闹的不参与的。
造成这请况的具体原因笔者认为可能有学生的因素,也有教师的因素。下面笔者以听过实例,谈谈分组实验教学中的低效因素及提高学生实验教学有效性的策略。
1 分组实验教学中的低效因素
1.1 操作经验少,动手能力差。
比如学生做过的《用双缝干涉测量光的波长》的实验,学生操作实验,转动手柄时,不小心条纹就找不到了。为了节省时间,我们事先把干涉条纹调节出来以后,只要求学生观察一下现象,略去了转动手柄测出n条条纹间距这一步。这种越俎代庖式的实验教学缺少了学生的体验过程,只重视实验结果,抹杀了学生能力的提升。所以在复习阶段,我再讲到转动手柄时,分划板中心刻线也随之移动,学生两眼茫然。当时我马上认识到那节实验课因为省去关键的一步操作而造成今天这样的后果。没有接触过的新鲜仪器谁也不可能一上来就可以熟练使用,即使我们事先把操作过程中需要注意的环节强调千百遍,没有亲自动手,学生依然难以正确操作。
1.2 观察能力差,不能学以致用。
对于《探究功和速度变化的关系》这个实验的另一个实验方案是用伸长的橡皮条把小车弹开,最终让小车在轨道上匀速运动,通过成倍增加橡皮条的根数,改变做功的大小,探究外力做功与小车速度变化的关系;这个方案也就书本罗列的方案。实验过程中,有的同学第一根橡皮条伸长太短,使得小车最终做匀速运动的速度较小。这些同学打下第一条纸带后并没有观察纸带上点迹分布情况,直接加第二根橡皮条伸长同样的长度,重复实验,以此类推。结果小车开始获得的速度较小纸带上点迹较密集,测量误差较大了;学生根本毫无察觉。这说明学生不能把课堂上的理论知识应用与实验当中,做实验只是走过场,对实验结果不分析,不能从实验结果中发现问题、分析问题;这样的实验教学只是一种形式,收效甚微。
1.3 学生好奇心强、好动,造成课堂无序性。
学生一见到摆在面前的实验仪器尤其是到實验室,不管是精密的仪器还是简单的尺子,都会忍不住的伸手去动,甚至还有动脚的,同学之间玩耍的等等,这些给教师组织课堂教学造成了麻烦,容易使课堂处于无序中。
2 提高分组实验教学有效性的策略
2.1 重视实验基本功的训练,培养学生实验基本操作能力。
物理实验基本功是指实验的基本理论、基本方法和基本操作技能。具体主要是指:
(1)通过实验使学生了解实验的设计思想和实验的原理;
(2)了解实验的过程和步骤,能设计表格、整理实验数据、得出结论;
(3)会利用实验方法进行准确的测量;
(4)能正确、熟练使用物理仪器;
(5)能仔细观察、读数、记数、整理数据,对实验结果作出解释;
(6)能排除在实验中出现的简单故障;
(7)能写出规范的实验报告。
实验基本功的训练主要是在高一阶段,必须认真作好课本的每一个演示实验和学生分组实验,通过演示实验、学生分组实验、随堂实验来培养和规范学生的基本实验操作能力。在演示实验是教师重视、操作规范对学生可起示范作用,在一定程度上也可调动学生的积极性。例如:用打点计时器测速度的实验,我们介绍了仪器也示范了打纸带操作;我们看似简单,但我们还要给学生足够的时间让学生进行动手实验的各环节,包括摸索两种打点计时器的结构、工作原理、使用测量及纸带的数据处理等等都得让学生自己体验过,教师不能代劳。以前我们总是抱怨为什么游标卡尺、螺旋测微器这样简单仪器的读数学生总是出错,现在想想学生跟这两种测量仪器的见面机会也就一、两次,他们需要生硬的记下我们讲授的读法当然吃力;当他们真正把尺子拿在手中,再结合我们讲过的原理,自然茅塞顿开。重视实验基本功的训练,培养学生实验基本操作能力,是提高学生实验能力的基础。
2.2 注重实验教学与理论学习相融合,提高学生实验操作的效率。
利用好演示实验、相关概念规律的教学对于提升学生分组实验有很大帮助。在演示实验中操作教师要准确、规范,对仪器的原理和使用进行必要讲解,引导学生观察实验现象并得出结论。通过直观、生动的现象,让学生充分理解物理概念,掌握物理规律。分组实验之前,利用学案的形式,设计学生用的学案,除了让学生明确实验目的和原理,还要求学生预习并熟练掌握该实验涉及到的理论知识,避免实验课上盲目操作。例如,在做伏安法测电阻之前,用课前预习习题的方法,要学生归纳总结安培表内接法、外接法的选择,滑动变阻器的分压、限流方法的选择,在实验中,通过调节滑动变阻器的阻值观察表的示数变化并读数进一步理解理论知识。另外通过分析教材中的著名实验,挖掘出它们的设计思想对于提高学生的实验设计能力也有很大的帮助。
高中物理分组实验教学应以理论知识为出发点,培养学生的基本实验素养,养成实事求是、科学严谨的态度等方面都具有重要作用。我这里只是提到了学生存在的低效因素,及如何避免低效的几点做法,到底如何让学生真正参与实验,享受实验的乐趣与成就感,打造有效实验教学还要大家一起探讨。
作者单位
浙江省温州市苍南中学 浙江省温州市 325800
【关键词】有效性;分组;实验教学
学生分组实验不同于随堂实验;它在课本上是一个实验编为一节,标题都有“实验”二字;可在一、两节课时完成;而随堂实验在书本中以栏目的形式出现,用时短、多数是定性实验、比学生分组实验简单。学生分组实验一般以验证性为目的较多, 重实验技能的提升,如验证机械能守恒定律;也有仪器使用的的学生分组实验。随堂实验一般以探究性为目的较多,如探究功和速度变化的关系等等,重实验方案设计、思维能力提升。在分组实验教学的各环节中,若教师的主导作用和学生的主体作用发挥不得当,则实验教学的效果就不佳;比在随堂实验中更容易都有出现这些现象:
(1)课内闹哄哄,课后不知做什么;
(2)跟着教师、书本(实验册)一步一步做,按部就班好没主动性和创设性;
(3)一些学生是看热闹的不参与的。
造成这请况的具体原因笔者认为可能有学生的因素,也有教师的因素。下面笔者以听过实例,谈谈分组实验教学中的低效因素及提高学生实验教学有效性的策略。
1 分组实验教学中的低效因素
1.1 操作经验少,动手能力差。
比如学生做过的《用双缝干涉测量光的波长》的实验,学生操作实验,转动手柄时,不小心条纹就找不到了。为了节省时间,我们事先把干涉条纹调节出来以后,只要求学生观察一下现象,略去了转动手柄测出n条条纹间距这一步。这种越俎代庖式的实验教学缺少了学生的体验过程,只重视实验结果,抹杀了学生能力的提升。所以在复习阶段,我再讲到转动手柄时,分划板中心刻线也随之移动,学生两眼茫然。当时我马上认识到那节实验课因为省去关键的一步操作而造成今天这样的后果。没有接触过的新鲜仪器谁也不可能一上来就可以熟练使用,即使我们事先把操作过程中需要注意的环节强调千百遍,没有亲自动手,学生依然难以正确操作。
1.2 观察能力差,不能学以致用。
对于《探究功和速度变化的关系》这个实验的另一个实验方案是用伸长的橡皮条把小车弹开,最终让小车在轨道上匀速运动,通过成倍增加橡皮条的根数,改变做功的大小,探究外力做功与小车速度变化的关系;这个方案也就书本罗列的方案。实验过程中,有的同学第一根橡皮条伸长太短,使得小车最终做匀速运动的速度较小。这些同学打下第一条纸带后并没有观察纸带上点迹分布情况,直接加第二根橡皮条伸长同样的长度,重复实验,以此类推。结果小车开始获得的速度较小纸带上点迹较密集,测量误差较大了;学生根本毫无察觉。这说明学生不能把课堂上的理论知识应用与实验当中,做实验只是走过场,对实验结果不分析,不能从实验结果中发现问题、分析问题;这样的实验教学只是一种形式,收效甚微。
1.3 学生好奇心强、好动,造成课堂无序性。
学生一见到摆在面前的实验仪器尤其是到實验室,不管是精密的仪器还是简单的尺子,都会忍不住的伸手去动,甚至还有动脚的,同学之间玩耍的等等,这些给教师组织课堂教学造成了麻烦,容易使课堂处于无序中。
2 提高分组实验教学有效性的策略
2.1 重视实验基本功的训练,培养学生实验基本操作能力。
物理实验基本功是指实验的基本理论、基本方法和基本操作技能。具体主要是指:
(1)通过实验使学生了解实验的设计思想和实验的原理;
(2)了解实验的过程和步骤,能设计表格、整理实验数据、得出结论;
(3)会利用实验方法进行准确的测量;
(4)能正确、熟练使用物理仪器;
(5)能仔细观察、读数、记数、整理数据,对实验结果作出解释;
(6)能排除在实验中出现的简单故障;
(7)能写出规范的实验报告。
实验基本功的训练主要是在高一阶段,必须认真作好课本的每一个演示实验和学生分组实验,通过演示实验、学生分组实验、随堂实验来培养和规范学生的基本实验操作能力。在演示实验是教师重视、操作规范对学生可起示范作用,在一定程度上也可调动学生的积极性。例如:用打点计时器测速度的实验,我们介绍了仪器也示范了打纸带操作;我们看似简单,但我们还要给学生足够的时间让学生进行动手实验的各环节,包括摸索两种打点计时器的结构、工作原理、使用测量及纸带的数据处理等等都得让学生自己体验过,教师不能代劳。以前我们总是抱怨为什么游标卡尺、螺旋测微器这样简单仪器的读数学生总是出错,现在想想学生跟这两种测量仪器的见面机会也就一、两次,他们需要生硬的记下我们讲授的读法当然吃力;当他们真正把尺子拿在手中,再结合我们讲过的原理,自然茅塞顿开。重视实验基本功的训练,培养学生实验基本操作能力,是提高学生实验能力的基础。
2.2 注重实验教学与理论学习相融合,提高学生实验操作的效率。
利用好演示实验、相关概念规律的教学对于提升学生分组实验有很大帮助。在演示实验中操作教师要准确、规范,对仪器的原理和使用进行必要讲解,引导学生观察实验现象并得出结论。通过直观、生动的现象,让学生充分理解物理概念,掌握物理规律。分组实验之前,利用学案的形式,设计学生用的学案,除了让学生明确实验目的和原理,还要求学生预习并熟练掌握该实验涉及到的理论知识,避免实验课上盲目操作。例如,在做伏安法测电阻之前,用课前预习习题的方法,要学生归纳总结安培表内接法、外接法的选择,滑动变阻器的分压、限流方法的选择,在实验中,通过调节滑动变阻器的阻值观察表的示数变化并读数进一步理解理论知识。另外通过分析教材中的著名实验,挖掘出它们的设计思想对于提高学生的实验设计能力也有很大的帮助。
高中物理分组实验教学应以理论知识为出发点,培养学生的基本实验素养,养成实事求是、科学严谨的态度等方面都具有重要作用。我这里只是提到了学生存在的低效因素,及如何避免低效的几点做法,到底如何让学生真正参与实验,享受实验的乐趣与成就感,打造有效实验教学还要大家一起探讨。
作者单位
浙江省温州市苍南中学 浙江省温州市 325800