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试论物理实验教学

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试论物理实验教学

  实验在物理教学中有着不可替代的重要地位,通过实验提高学习物理的兴趣,培养实践能力、分析能力,形成严谨的、实事求是的世界观。如何进行物理实验教学是物理教师研究的问题,下面谈此观点,仅供参考。

  1. 提高教师自身素质是上好实验课的前提

  在教学中要真正运用好物理实验,提高教学质量,发挥其独特作用;提高教师自身素质是上好实验课的前提。①教师要有物理学理论和实验知识;有教育学、心理学和教学法的知识;亲手实践。②具备良好的实验能力和实验技能;通过不断学习,使实验教学能力和知识水平提高。③有钻研和创新精神;对疑难实验进行专题学习和研究、改进方法;接受新的教育理论和思想,指导教学实践。④积极参加针对物理实验中对实验的设计,测量操作技巧、改进方法及排除故障的创造性能力,实验考核的命题能力等研讨会,提高自身素质。

  2. 利用实验史实和事例激发氛围

  在实验教学中:①对物理史上著名实验介绍。如《科学之旅》中介绍了“伽利略对单摆的探究”从而发现“摆的等时性原理”,并根据这个原理制作“机械摆钟”。展示科学发现过程目的是展示科学家创造思维和创新精神,对学生进行科学精神和创新意识培养。②介绍典型物理实验事例,培养创新意识和欲望。如教学凝固后,介绍“姆潘巴”现象及其发现过程,同时介绍中央电视台《走近科学》栏目的片段:上海某中学三位学生在物理教师指导下,经历几个月,做了上百次实验,获得上万个数据,最后论证“姆潘巴”现象不存在。介绍此事例目的是,要求学生向坦桑尼亚中学生姆潘巴和上海的几位中学生学习,学习他们敢于质疑,有实验探究的精神;用榜样的示范作用来激励学生的创新意识和创新精神,从而激发创新氛围。

  3. 实验教学中需要强调注意事项

  动手实验是学生参与实践的具体过程,教师在实验前强调实验室规则和要求:①实验前必须完成预习内容;②按小组坐好,不得乱动器材;③实验时不能大声喧哗;④实验完成后将器材摆放整齐,经检查后方可离开;⑤不能将器材带出实验室,如有损坏及时说明。另外,带有危险性或损坏性实验,要先检查,避免损坏或者出现意外。如在用电流表测量电路时,开关应先断开,电流表应与被测部分串联,注意电流必须从电流表正极流入,从负极流出,被测电流不超过电流表量程,不能将电流表不经过用电器而直接接在电源两端等。

  4. 提倡动手实验,掌握基本方法

  学生动手实验的作用:①学生动手实验有利于调动学习兴趣和积极性。据统计,喜欢物理的占84%,不喜欢的占3%。②学生对学习内容的巩固程度与学习方式关系很大。据统计,通过听讲能记住25%;看到实物或现象能记住40%;既动手做又描述能记住97%。所以在物理实验教学中让学生动手实验,在实验基础上讨论、分析,归纳概念和规律,有利于学生理解和掌握知识。③教育家陶行知提倡手脑并用的学习方式,教学中提倡动手实验,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的,培养学生的实验能力。④动手实验是学习研究过程,在直接参与动手实验过程中,逐渐认识到实验是获得物理事实的根据;是检验假设真理性的标准;逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实,得出概念和规律的。

  5. 实验教学有利于培养观察能力,提高分析能力

  观察是人们对客观事物、现象感知过程中的一种最直接方法。物理教材中的每个概念和规律一般由观察、实验、分析、归纳概念、规律应用、实际问题等构成,为了提高观察能力,在引导观察实验现象时应注意:①从什么地方观察,发生什么现象,现象发生变化过程的条件是什么;②观察同时思考、分析、比较此现象有什么特征,说明什么问题;③如何判断推理,概括有关性质和规律,逐步形成边观察边思考的习惯,掌握观察方法和提高观察能力。

  例如,观察水被加热至沸腾时,提出问题让学生边实验、边思考:

  a. 开始加热的烧杯底和内壁是否有小气泡?怎样产生的?

  b. 初始阶段水温有什么变化?小气泡在上升至水面过程中其体积有什么变化?

  c. 当水中有大量气泡产生,并迅速上升过程中,体积不断增大,到水面破裂时,温度是否变化?瓶口出现的“白气”是什么?

  d. 如果沸腾时间较长,还会看到水位比加热前有些下降,为什么?

  这将膨胀、热传递、气化、液化等知识有机联系起来,从而提高观察和思维分析能力。

  6. 把验证性实验变为探究性实验

  目前中考实验设计题需要学生具有探究性实验能力的有力体现,这就要求学生具备发散思维、换元思维、转向思维和创优思维等思维能力,这些能力都靠平时逐步培养。如讲授“恒定电流”后,根据学生已学知识,将“伏安法测电阻”实验改为:有5种不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验,并比较哪种方法测得电阻值较准确,分析原因。器材:共用器材为待测电阻R(10 Ω,0.5 A),电源,电键,滑动变阻器,导线若干。测量方法;①伏特表、安培表各1个,共用器材;②伏特表2个,电阻箱1个,共用器材;③安培表2个,电阻箱1个,共用器材;④伏特表1个,电阻箱1个,共用器材;⑤安培表1个,电阻箱1个,共用器材。改进后的实验称为物理教学中的实验探究,此方法特点是,培养学生创造思维的多向选择性,使学生积极主动地探究知识。

  7. 借助多媒体将实验分解化

  造成学习物理知识困难的原因是:学生缺乏物理实验和分析、概括规律的能力。例如,在讲授“惯性”内容时,借助多媒体运用抽拉活动片段演示小车遇到障碍物阻力而停止运动,而小车上的木块没有受到障碍物阻力,由于惯性保持原来的运动状态仍向前运动;但因木块底部与小车面的摩擦,使木块底部受到摩擦力作用不能继续向前运动,只好倒向前方。利用多媒体图像将“慢镜头”展示在学生面前,同时对小车、木块及两者之间的关系进行分析,由于图像清晰,模拟逼真,讲解和观察、理解,都能收到良好效果。

  8. 开展课外动手实验,发展创造力

  教师在物理实验教学中开设课外实验,以开阔视野,拓展知识面,发展动手实验创造力。例如,①组织物理课外兴趣活动小组,指导动手搞小制作,如制作橡皮测力计、潜望镜、土电话等。②组织用物理知识解决实际问题,培养分析、解决实际问题的能力,如开展实地测量、电路安装等社会实践活动。③开展科技活动,如举办物理晚会、撰写物理论文等。在这些活动中,教师悉心辅导,帮助学生克服困难,让学生有表现的机会,互帮互学,逐步培养有趣的爱好和创造能力及团结协作精神,从中领略到成功的喜悦,同时能发展创造力。

  总之,在实验教学过程中,不断激发学生学习兴趣,培养学生实验观察能力和操作能力,充分挖掘各种智力因素,才能全面提高教育教学质量。

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