物理實驗教學探討論文

時間:2022-05-08 08:58:00

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物理實驗教學探討論文

物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學。實驗教學既是物理知識教學的基礎,也是物理課堂教學中實施素質教育的一種主要渠道和有效手段。著名物理學家楊振寧也曾對中、美兩國學生進行一番比較后指出:“中國的學生學習非常刻苦,基礎知識豐富、扎實,且善于考試。但他們卻普遍存在動手能力差,不善于提出問題等缺陷。”大量的資料信息表明:中國基礎教育最為突出的弊端之一,就是忽視了對學生進行動手能力的培養(yǎng)。“高分低能”正是在應試教育思想的長期熏陶下結出的苦果。臨近21世紀,作為基礎教育學科之一的物理教學如何從應試教育轉向素質教育?加大實驗教學力度,加強學生的觀察能力和動手能力的培養(yǎng),是全面提高人的素質必不可少的一個方面。

近幾年來,各級政府和教育行政部門花大力氣進行中、小學實驗儀器、電教設備的配套建設。重點中學的儀器設備已經相當完善,一些普通中學的儀器設備也得到了較大的充實,這為我們的實驗教學提供了物質基礎。“實驗教學應擺在物理教學中的首要地位”已成為廣大物理教師的共識。不少中學物理教師正在自覺地朝著大力加強實驗教學的方向努力,紛紛開展著各種“以實驗為基礎”的跟蹤對比教改試驗。

然而,由于長期受應試教育思想的影響,在很大范圍內物理實驗教學在某種程度上仍然處于“講起來重要,教起來次要,考起來不要”的狀態(tài)。實驗教學因長期未受到應有的重視而成為物理教學中的薄弱環(huán)節(jié)。采取“以講代做”的實驗教學方式大有人在。教學大綱上規(guī)定的演示實驗和學生分組實驗未得到真正的重視和落實,導致實驗室和儀器設備使用效率十分低下,教育資源嚴重浪費。

實踐證明:只有通過訓練有素的實驗教學,才能使學生在獲取物理知識的同時,潛移默化地形成良好的科學素養(yǎng)。如:嚴謹的科學態(tài)度,實事求是的科學作風LL同樣,只有加強實驗教學,才能培養(yǎng)出具有較強動手能力的學生。而這種能力正是日后成為合格勞動者所必需的勞動技能素質的基礎。

如何來加大實驗教學力度,改進實驗教學、提高教學效果以推進物理素質教育,我認為可以從以下幾點入手:

一、切實重視演示實驗,提高課堂教學質量

物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點,能為學生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景,使學生感受倍深。心理學研究表明:人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見,百看不如一做”說的就是這個道理。經驗告訴我們:一個成績優(yōu)秀的物理尖子對物理現象和物理過程具有很強的“悟性”,這種“悟性”源于對日常生活豐富的感性認識。對物理學習有障礙的人,其最大的障礙不在于智力因素,而在于缺少對日常生活的用心觀察,頭腦中缺乏感性經驗,而這些感性經驗恰恰是物理思維的基礎。因此,作為一名物理教師,首要任務就是:盡一切可能,在課堂上為學生展現出豐富多采的物理現象和活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標準上規(guī)定的演示實驗,甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習題也可以將它搬上“講臺”,進行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學生看”,還可以是“教師導,學生演”?即邊學邊實驗。

例如:利用雞蛋做實驗。雞蛋很容易找到,若引導學生利用雞蛋做實驗,既可說明物理道理,又可提高學生的學習興趣。

(1)做壓強的實驗

雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明:雞蛋緊握在手中時,受力面積大,壓強小;而在碗邊輕敲時,受力面積小,壓強大。可見,壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關,還跟受力面積有關。

(2)做大氣壓實驗

將浸濕酒精的棉花放在廣口瓶內,點燃棉花,并讓它燃燒一會兒,然后將一只剝殼的熟雞蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟雞蛋在瓶內、外壓強差作用下,被壓入了瓶里。

(3)做物體的浮沉實驗

將一只雞蛋放入濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開液體的體積隨著增大,由漂浮狀態(tài)慢慢變成懸浮狀態(tài),最終沉入杯底。這說明:浸在液體中物體的上浮和下沉,決定于它所受浮力和重力的合力。

世界上許多發(fā)達國家重視演示實驗的經驗值得我們借鑒。德國物理教育界流傳著這樣一種說法:“沒有演示實驗的課,不算是一堂成功的課”德國的物理教師除了極少數純理論課沒有演示實驗外,一般每堂課要做2~3個實驗。美國物理教師普遍都很重視演示實驗。在他們上的每一節(jié)課中至少要做一個演示實驗。而且這些實驗都是他們自己設計,所用器材都是他們自己動手制作的。日本的物理教學也非常活躍,學生課堂上動手活動量較大,有半數以上的課是在實驗室渡過的。大量的信息資料顯示:國際物理教育界正在流行這樣一種趨勢,即衡量一堂物理課的好壞,很大程度上取決于這堂課中演示實驗的數量和質量。

二、認真上好學生分組實驗課,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維和實驗操作技能

分組實驗多以測量性、驗證性和實用性實驗為主。要提高學生分組實驗的教學效果,就必須使學生真正進入角色,手、眼、腦并用地進行有目的的探索活動。根據教育心理學的觀點,課堂教學的目的不在于教師完成某種過程,而在于通過某種活動促使學生在行為上發(fā)生某些重要的變化,如在學生身上引起的認識上、理解上、技能上、態(tài)度上的變化。如果學生通過主動參與教學,在教師的積極指導下獲得物理知識,則會印象更加深刻,并增強他們的學習動機。

根據這一思想,我進行了一些探索,將初中物理第一冊中電學的一節(jié)課《電路的連接方法》由原來的驗證性實驗改為學生的探索性實驗,教學中采用啟發(fā)式教學和有控開放。

引入時通過演示窗簾被自動拉開、合攏的現象,讓學生觀察并思考:“為什么閉合一個電鍵,只有一個窗戶的窗簾被拉動,而其它窗戶的窗簾不受影響?”

在新課教學過程中:

1、教師啟發(fā)學生思考:如何利用桌上現有的器材連接成一個電路,使兩個小燈泡同時發(fā)光,并提示連接的方法可能不止一種。學生利用器材自己探索進行連接電路的實驗。

2、教師從中選擇幾個相類似的電路,組織學生通過比較的方法進行討論,找出相同之處進行歸納,由此得出電路的一種連接方法:串聯。此后進一步提出問題:如果取走其中的一個小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續(xù)發(fā)光?學生會進行猜測,此時教師示意可通過自己所連接的電路加以實驗,由此通過實踐操作加深對串聯電路的理解。

3、由于有極少數的學生有不同的連接方法,當取走其中的一個小燈泡時,另一個燈泡仍然發(fā)光,此時他們會提出異議,當投影他們連接的電路時,大多數同學會發(fā)現他們所連接的電路與前面所示的電路有區(qū)別,教師由此組織他們進行簡短的討論,分析它的連接特點,并示意學生利用手里的器材進行實驗,實驗下來大家發(fā)現用這種方法也能使兩個小燈泡同時發(fā)光,教師再組織學生進行比較、討論,找出相同之處進行比較,得出電路的另一種連接方法:并聯。此后進一步提問:如果取走其中的一個小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續(xù)發(fā)光?并示意用實驗進行檢驗,學生由此通過實踐操作加深對并聯電路的理解。

4、結束學生實驗后,組織學生通過討論,自己得出串、并聯電路的特點,并利用電腦多煤體的手段進行一些電路的識別練習,進一步鞏固所學到的知識。

5、進一步組織學生比較兩個相類似的電路,讓他們了解電鍵的控制作用,然后自己解釋“各個窗戶窗簾之間的電路是怎樣連接的?”并為今天的回家作業(yè)提供范例。

通過學習,學生們基本能較好的達到教學所預期的目標,但是,要取得這樣的效果,就要求教師在每次實驗前必須做好大量的準備工作(包括知識和實驗方面的準備)。對于實驗中學生初次接觸的儀器、實驗操作中的難點和關鍵之處,實驗開始前教師必須給予適當的指點。在學生實驗的過程中,必須注意培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的實驗習慣,如正確使用儀器,謹慎操作;尊重客觀事實,不拼湊數據;實驗完畢后自覺整理并愛護儀器等等。實驗后,還必須及時反饋,發(fā)現問題及時補救。

三、充分發(fā)揮教材中“小實驗”的作用,訓練學生動手制作的能力

當前在物理教學過程中,有不少教師認為教材中的“小實驗”是課外知識,與考試無關,因此常被視為可有可無,或被棄之不理。然而這些小實驗卻往往具有取材容易、貼近生活、直觀明了、便于操作的特點,不僅能加深學生對所學知識的理解,而且能極大地提高學生學習物理的興趣,鍛煉學生的動手制作能力和獨立操作能力,發(fā)展智力。

例如:初中物理第一冊中的《電磁鐵》一節(jié)中,提供了如何自制電磁鐵的方法,我讓一個班級的同學利用假期進行制作,并要求以作品的形式加以展示。在此后的幾天中陸續(xù)有不少同學前來詢問如何能提高電磁鐵的磁性,以求自己制作的電磁鐵磁性最佳,這樣在他們制作的過程中,對電磁鐵的特點有了更深刻的印象。事實表明,這個班級的學生在《電與磁》一節(jié)的學習中,絕大多數同學對“電磁鐵特點”這一知識掌握較好。

四、不定期地開放實驗室,給學生創(chuàng)造更多的動手機會

由于人的個性差異,一些學生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗,他們往往表現出較強的動手欲,很多想法都想付諸實施;而另有一些學生動手能力不強,在實驗中往往處于旁觀者的地位,有時想自己試著做實驗,又怕周圍的同學譏笑。因此不定期地開放實驗室,既可以給學生施展身手、創(chuàng)造動手的機會,又可以為動手能力較差的同學提供鍛煉自己,提高實驗能力的場所。實行的辦法可以采取自愿參加,全方位開放的形式,或根據興趣愛好組織專題研究和探討,學生在這種環(huán)境下或復習已學實驗的操作,或做些自己設計的小實驗,將能極大地增進學習物理的興趣,有益他們動手能力的增強,有利于創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。

綜上所述,要大面積提高物理教學質量,全面提高人的素質,真正實現由應試教育向素質教育的轉化,就必須在物理教學中加大實驗教學的力度。