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試論物理實驗教學

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試論物理實驗教學

  實驗在物理教學中有著不可替代的重要地位,通過實驗提高學習物理的興趣,培養(yǎng)實踐能力、分析能力,形成嚴謹?shù)?、實事求是的世界觀。如何進行物理實驗教學是物理教師研究的問題,下面談此觀點,僅供參考。

  1. 提高教師自身素質是上好實驗課的前提

  在教學中要真正運用好物理實驗,提高教學質量,發(fā)揮其獨特作用;提高教師自身素質是上好實驗課的前提。①教師要有物理學理論和實驗知識;有教育學、心理學和教學法的知識;親手實踐。②具備良好的實驗能力和實驗技能;通過不斷學習,使實驗教學能力和知識水平提高。③有鉆研和創(chuàng)新精神;對疑難實驗進行專題學習和研究、改進方法;接受新的教育理論和思想,指導教學實踐。④積極參加針對物理實驗中對實驗的設計,測量操作技巧、改進方法及排除故障的創(chuàng)造性能力,實驗考核的命題能力等研討會,提高自身素質。

  2. 利用實驗史實和事例激發(fā)氛圍

  在實驗教學中:①對物理史上著名實驗介紹。如《科學之旅》中介紹了“伽利略對單擺的探究”從而發(fā)現(xiàn)“擺的等時性原理”,并根據(jù)這個原理制作“機械擺鐘”。展示科學發(fā)現(xiàn)過程目的是展示科學家創(chuàng)造思維和創(chuàng)新精神,對學生進行科學精神和創(chuàng)新意識培養(yǎng)。②介紹典型物理實驗事例,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和欲望。如教學凝固后,介紹“姆潘巴”現(xiàn)象及其發(fā)現(xiàn)過程,同時介紹中央電視臺《走近科學》欄目的片段:上海某中學三位學生在物理教師指導下,經歷幾個月,做了上百次實驗,獲得上萬個數(shù)據(jù),最后論證“姆潘巴”現(xiàn)象不存在。介紹此事例目的是,要求學生向坦桑尼亞中學生姆潘巴和上海的幾位中學生學習,學習他們敢于質疑,有實驗探究的精神;用榜樣的示范作用來激勵學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,從而激發(fā)創(chuàng)新氛圍。

  3. 實驗教學中需要強調注意事項

  動手實驗是學生參與實踐的具體過程,教師在實驗前強調實驗室規(guī)則和要求:①實驗前必須完成預習內容;②按小組坐好,不得亂動器材;③實驗時不能大聲喧嘩;④實驗完成后將器材擺放整齊,經檢查后方可離開;⑤不能將器材帶出實驗室,如有損壞及時說明。另外,帶有危險性或損壞性實驗,要先檢查,避免損壞或者出現(xiàn)意外。如在用電流表測量電路時,開關應先斷開,電流表應與被測部分串聯(lián),注意電流必須從電流表正極流入,從負極流出,被測電流不超過電流表量程,不能將電流表不經過用電器而直接接在電源兩端等。

  4. 提倡動手實驗,掌握基本方法

  學生動手實驗的作用:①學生動手實驗有利于調動學習興趣和積極性。據(jù)統(tǒng)計,喜歡物理的占84%,不喜歡的占3%。②學生對學習內容的鞏固程度與學習方式關系很大。據(jù)統(tǒng)計,通過聽講能記住25%;看到實物或現(xiàn)象能記住40%;既動手做又描述能記住97%。所以在物理實驗教學中讓學生動手實驗,在實驗基礎上討論、分析,歸納概念和規(guī)律,有利于學生理解和掌握知識。③教育家陶行知提倡手腦并用的學習方式,教學中提倡動手實驗,正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的,培養(yǎng)學生的實驗能力。④動手實驗是學習研究過程,在直接參與動手實驗過程中,逐漸認識到實驗是獲得物理事實的根據(jù);是檢驗假設真理性的標準;逐步領會科學家是如何通過物理實驗獲得物理事實,得出概念和規(guī)律的。

  5. 實驗教學有利于培養(yǎng)觀察能力,提高分析能力

  觀察是人們對客觀事物、現(xiàn)象感知過程中的一種最直接方法。物理教材中的每個概念和規(guī)律一般由觀察、實驗、分析、歸納概念、規(guī)律應用、實際問題等構成,為了提高觀察能力,在引導觀察實驗現(xiàn)象時應注意:①從什么地方觀察,發(fā)生什么現(xiàn)象,現(xiàn)象發(fā)生變化過程的條件是什么;②觀察同時思考、分析、比較此現(xiàn)象有什么特征,說明什么問題;③如何判斷推理,概括有關性質和規(guī)律,逐步形成邊觀察邊思考的習慣,掌握觀察方法和提高觀察能力。

  例如,觀察水被加熱至沸騰時,提出問題讓學生邊實驗、邊思考:

  a. 開始加熱的燒杯底和內壁是否有小氣泡?怎樣產生的?

  b. 初始階段水溫有什么變化?小氣泡在上升至水面過程中其體積有什么變化?

  c. 當水中有大量氣泡產生,并迅速上升過程中,體積不斷增大,到水面破裂時,溫度是否變化?瓶口出現(xiàn)的“白氣”是什么?

  d. 如果沸騰時間較長,還會看到水位比加熱前有些下降,為什么?

  這將膨脹、熱傳遞、氣化、液化等知識有機聯(lián)系起來,從而提高觀察和思維分析能力。

  6. 把驗證性實驗變?yōu)樘骄啃詫嶒?/strong>

  目前中考實驗設計題需要學生具有探究性實驗能力的有力體現(xiàn),這就要求學生具備發(fā)散思維、換元思維、轉向思維和創(chuàng)優(yōu)思維等思維能力,這些能力都靠平時逐步培養(yǎng)。如講授“恒定電流”后,根據(jù)學生已學知識,將“伏安法測電阻”實驗改為:有5種不同測量電阻實驗的分套器材,請根據(jù)各套器材設計不同的實驗,并比較哪種方法測得電阻值較準確,分析原因。器材:共用器材為待測電阻R(10 Ω,0.5 A),電源,電鍵,滑動變阻器,導線若干。測量方法;①伏特表、安培表各1個,共用器材;②伏特表2個,電阻箱1個,共用器材;③安培表2個,電阻箱1個,共用器材;④伏特表1個,電阻箱1個,共用器材;⑤安培表1個,電阻箱1個,共用器材。改進后的實驗稱為物理教學中的實驗探究,此方法特點是,培養(yǎng)學生創(chuàng)造思維的多向選擇性,使學生積極主動地探究知識。

  7. 借助多媒體將實驗分解化

  造成學習物理知識困難的原因是:學生缺乏物理實驗和分析、概括規(guī)律的能力。例如,在講授“慣性”內容時,借助多媒體運用抽拉活動片段演示小車遇到障礙物阻力而停止運動,而小車上的木塊沒有受到障礙物阻力,由于慣性保持原來的運動狀態(tài)仍向前運動;但因木塊底部與小車面的摩擦,使木塊底部受到摩擦力作用不能繼續(xù)向前運動,只好倒向前方。利用多媒體圖像將“慢鏡頭”展示在學生面前,同時對小車、木塊及兩者之間的關系進行分析,由于圖像清晰,模擬逼真,講解和觀察、理解,都能收到良好效果。

  8. 開展課外動手實驗,發(fā)展創(chuàng)造力

  教師在物理實驗教學中開設課外實驗,以開闊視野,拓展知識面,發(fā)展動手實驗創(chuàng)造力。例如,①組織物理課外興趣活動小組,指導動手搞小制作,如制作橡皮測力計、潛望鏡、土電話等。②組織用物理知識解決實際問題,培養(yǎng)分析、解決實際問題的能力,如開展實地測量、電路安裝等社會實踐活動。③開展科技活動,如舉辦物理晚會、撰寫物理論文等。在這些活動中,教師悉心輔導,幫助學生克服困難,讓學生有表現(xiàn)的機會,互幫互學,逐步培養(yǎng)有趣的愛好和創(chuàng)造能力及團結協(xié)作精神,從中領略到成功的喜悅,同時能發(fā)展創(chuàng)造力。

  總之,在實驗教學過程中,不斷激發(fā)學生學習興趣,培養(yǎng)學生實驗觀察能力和操作能力,充分挖掘各種智力因素,才能全面提高教育教學質量。

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