狮山镇小塘初级中学 郭洁英
摘要:物理学是一门以观察、实验为基础的学科。物理实验教学作为物理教学最基本的方法和手段,对培养学生观察探索能力、分析判断、归纳推理的逻辑思维能力具有十分重要的作用。充分认识实验教学的重要性,上好物理实验课,对培养学生综合素质具有至关重要的作用。
关键词:实验教学 物理教学 素质教育 教学效果 合作探究 实事求是 综合能力
实验是物理学的基础,物理的很多概念是在观察和实验的基础上,对实验现象、数据进行分析、抽象、概括和归纳,从而建立物理概念和定律。由于物理学这种实践性强、抽象的特点,决定了物理的学习方法必须要注重物理实验。研究物理问题的方法是多种多样的,但最根本的一条是进行观察和实验。着名物理学家普朗克曾说过“物理定律不能单靠“思维”来获得,还应致力于观察和实验。”没有实验就没有物理,没有实验教学的物理教学是畸形的应试教学,是不可能培养出适应21世纪的素质型人才。
下面本人就物理实验课谈谈个人的一些看法。
一、树立正确的观念,重视物理实验教学
素质教育是当今学校教育的主体,素质教育的核心是创新精神和实践能力,它强调培养学生动手探究能力,提高学生综合素质。但一直以来,有些教师尽量避免上实验课。究其原因,一是害怕管纪律。有些教师平时疏于课堂管理,学生课堂纪律散漫。如果到了实验室上课,场面更难控制,此时教师想管也管不了了。为免场面失控,学生还是乖乖的坐在课室里听老师“斋讲”上课或看教师做实验的好。二是觉得实验课是浪费时间。三是硬件不够,室舍紧张,实验器材缺乏或老化更新不及时,导致没有条件上实验课。这些都是对物理实验课的作用认识不足而产生的,很难提高教学效果,对全面培养学生综合能力更是空话。
郭沫若曾说过:“教学的目的是培养学生自己学习,自己研究,用自己的头脑来想,用自己的眼睛看,用自己的手来做这种精神。” 对物理学科来说,让学生通过动手实验来获取知识尤其显得重要和必须。物理实验具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程。为学生提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉。从而丰富学生头脑中感性材料的储存,发展学生智力,培养学生能力,是其他教学手段和任何媒体所不能表现和取代的。
大量事实说明实验对初中生具有较强的吸引力,是激发学生学习物理兴趣的重要手段。只要有可能,就一定要让学生亲自到实验室做实验。让学生充分参与实验,经历提出问题,作出猜想,设计实验,分析归纳结论的过程。让他们体验获得知识的乐趣和实验的乐趣,全面培养学生综合能力。
所以我们每位物理教师都应该树立正确的观念,重视物理实验教学。教师应创造条件为学生提供尽可能多的观察、实验机会,以激发学习兴趣,使之具有较强的观察力,熟练的实验技巧,从而提高物理学习能力,提高个人素质。教师要早日从单纯传授物理知识转到对学生综合能力的全面培养和训练上来。这样才能培养出高素质人才而不是高分低能的应试机器人。
二、上好物理实验课 培养学生综合能力
如何有效地上好实验课,提高教学效果,培养学生综合能力?本人认为必须要注意下面几点:
1、教师要备好课
教师要备好课首先要备教材,明确本节课的实验目的、实验方法,对整堂课的教学流程做到心中有数。其次要备器材,课前要准备好实验器材,尤其是其数量和质量要有保证。确保每组器材齐全,并要提早调试,保证每组器材都是完好的,能正常使用的。减小人为的障碍,提高实验课效率。然后是备学生,了解每个班学生的物理水平和学生特点,选择合适的教学方法和教学深度,因材施教,提高物理教学效果。
2、突出学生自主性、参与性、合作性
学生是教学活动的主体,教师要当好启发者和引导者,给 学生提供参与实验探究的机会。鼓励学生积极探究,开展小组合作实验探究,建立生生互动、师生互动关系,形成动力机制,使全体学生得到发展,让学生在亲身体验中享受物理学习的乐趣。
以“光的直线传播”一节课为例:
第一步:两个学生为一组,课余时间利用八宝粥罐(或可乐罐)等材料制作小孔成像的器材,以备课堂上使用。这样既培养了学生动手协作能力又解决了实验器材不足的问题,同时也促使学生课前预习,一举三得。
第二步:探究光沿直线传播,具体分下面四部分:
(1)观察光在气体中的传播路线。点燃灭蚊片,倒扣烧杯在蚊片上,收集适量白烟,熄灭蚊片。用红外线激光笔从各个不同方向射入烧杯内,观察光在空气中的传播路线,做好记录。
(2)观察光在液体中的传播路线在几乎装满自来水的烧杯中滴入四滴牛奶,轻轻搅拌,使其成为均匀的溶液。用红外线激光笔从各个不同方向射入烧杯内,观察光在液体中的传播路线,做好记录。
(3)观察光在固体体中的传播路线。用红外线激光笔从各个不同方向射入果冻内,观察光在透明固体中的传播路线,做好记录。
(4)观察光在不同种介质中(从空气进入水)的传播路线。如1操作中收集适量白烟倒扣在2操作中的溶液上面。用红外线激光笔从各个角度向下射入烧杯内,必须使光线经过气体和溶液,观察光的传播路线,做好记录。
(5)四人小组对实验现象和实验记录进行讨论,分析总结光的传播路径:光在均匀介质中沿直线传 播。教师做适当的引导。
(6)小组对实验过程进行反思,分析总结做的好的和需要改进的地方。
第三步:小组讨论总结光沿直线传播的应用,教师提问。
第四步:各学生独立完成相应练习,小组讨论答案。教师提问,点评。
在整个实验过程中,学生始终拥有高度的自主性、参与性和合作性。实验前后,课堂内外都充分锻炼了学生的动手能力和实验技能,培养了学生的团结协作性和创造性思维能力,更为学生展示和发挥创造潜能铺设了路径,提供了舞台。
3、培养学生实事求是的科学态度,提高学生科学探究的能力。
物理实验重视的不仅仅是结果,而应更重视学生主动探索问题的过程,重视培养学生创新思维的能力过程。初中学生(尤其初二)刚接触物理,动手能力较低,所以实验过程肯定会产生较大的误差甚至是错误。这往往会打击学生的自信心和积极性。教师要做好引导,使学生知道,实验过程肯定会产生误差,重要的是认真分析实验产生误差的原因和研究减小误差的方法。不能为了实验结果的“精确”而随便修正或估猜实验的数据,也不能把任何不正确的实验结果都归结于误差。科学的态度就是尊重实验事实,尊重实验的数据。教师在实验教学中要以身作则,严格要求学生,注意因势利导,逐步培养学生的科学精神和科学态度。
在八年级物理下册“电阻”一节中,学生掌握了影响电阻大小的因素是导体的材料,导体的横截面积,导体的长度。导体电阻与导体两端的电压,通过导体的电流无关。但在“测量小灯泡电阻”实验中,学生们会发现,小灯泡的电阻会随小灯泡两端电压增大而增大。为什么会出现这种实验数据与理论不符合的现象呢?学生觉得很疑惑。这时教师可以结合课后练习(课本P31)第3题要求学生进行猜想,设计实验,教师演示实验。学生经过观察、讨论、分析(教师可适当引导)可得出结论:对于同一个小灯泡,当两端电压增大时,通过灯丝电流增大,灯丝温度升高,电阻增大。于是出现小灯泡电阻随电压增大而增大的实验结果。这对提高学生的科学探究能力是很有作用的。佛山09年科研测试题第25小题就在此基础命题。
第3题原题:在测量小灯泡电阻的实验中,如果第一次测量时灯泡两端的电压等于灯口上的标定电压,以后几次测量时电压逐次降低,直到看不到灯泡发光,对比这样得出的几个电阻值,你能发现什么?尝试做出解释,然后设计实验证实(或否定)你的解释。)
第25题原题:某学习小组测量一个额定电压为3V的电阻,分别用电压表和电流表测灯泡两端的电压和电流值。实验中记录的数据如下表,有同学认为由各组数据求得的电阻值取平均,就是实验要求的结果。但也有同学认为,只能采用3V时的数据,来计算电阻,不能用其他电压下电阻的平均值。
(1)请你帮这位同学解释这是为什么;
(2)请你设计一个实验验证你的解释,画出你所采用电路的电路图,简述实验做法的要点(不需写出详细实验步骤)。
电压U/V |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
电流I/A |
0.05 |
0.07 |
0.1 |
实验教学不仅能提高学生的学习积极性,更重要的是通过实验可以培养学生实事求是的科学态度,培养学生观察、分析问题的能力。让学生逐步了解科学的发展过程,培养学生学会合作、与人共事的能力。培养学生自主学习能力以及掌握研究性学习方法,提高学生科学探究的能力。因此物理实验教学应当受到充分重视。
4、进行实验反思,达到最佳教学效果
要提高学生的实验技能和综合物理素质,除实验前的准备和实验中的操作外,还应注意实验后的分析、反思和总结。引导学生对实验进行反思,使学生进一步理解实验、深化实验、完善实验。并且通过反思可总结实验规律,优化实验方案,创新实验设计。揭示实验本质,增强实验效果。因此在学生实验后,应该积极引导学生进行全方位、多角度反思。
例如八年级上册“熔化和凝固”一节,在探究“固体熔化时温度的变化规律”实验中,很多学生得到的实验结果是:海波(晶体)在熔化过程中,温度不断上升。为什么会这样呢?教师当即引导学生进行反思。经学生个人反思,小组讨论后,总结原因可能有下面几个:1,海波不纯,掺有其它杂质,变成混合物而不是晶体。2,熔化过程没有及时充分地搅拌海波,受热不均匀,导致温度不平衡,部分熔化了的海波,不断受热,温度不断上升。3,温度计的位置没放好,应始终放在固液混合物之间。4,试管外的水的温度没控制好,过高(两支温度计温差应控制在2----3℃左右,温差太大是实验不成功的主要原因)。根据热传递可知,海波温度会不断上升。5,温度计不准确。
根据学生的反思、总结,教师课后也进行了反思,教师间讨论和资料搜集,在学生总结的四点上再加两点:6,把海波研成粉状,使其受热均匀。7,熔化前,水温升至450C左右停止加热,当海波温度上升到430C左右,重新加热。综合上面7点,教师进行演示实验,效果良好,学生们都很兴奋,增强了自信心,对物理的学习兴趣更浓了。
5、注重实效性,提高实验教学效率
实验教学很重要,有些教师的实验课开出率也很高,很喜欢上实验课。因为他们认为实验课很好上,热热闹闹就一节课了。有些教师甚至不备课,随随便便就去上实验课了,课堂效率自然低下。其实有经验的教师都知道,对于物理实验课,不下一番工夫,是很难达到良好的教学效果。特别是下面的几个细节,更要认真注意,落到实处:
1)明确观察对象,做好实验记录。
学生都很喜欢上实验课,因为每个物理实验都是一种特殊的,直观的实践,学生在完成实验的过程中,思维异常活跃,学习欲望高涨,参与意识增强。但同时也要注意部分学生实验课只是玩玩器材,动手不动脑,实验时很兴奋,忙得不亦乐乎;实验后水过鸭背,一无所得。所以教师要善于引导学生注意整个现象发生的过程,产生的条件和特征等等。实验前明确观察对象,实验时做好实验现象和实验数据的记录,实验后做好实验报告。培养学生认真、细致的观察能力,提高实验技能,激发学生学习物理的兴趣,提高实验课课堂效率。
2)优化学生组合,让学生探究落到实处
物理实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情境,使学生感受倍深。但班里学生的水平参差不齐,要想让每个学生都主动参与到实验中,教师必须要关注个别化差异,合理搭配,优化组合,根据学生特点进行学生分组。使小组成员具有一定互补性,让所有学生都动起来,避免个别学生由于基础较差,对学习缺乏兴趣,使他们的交流合作只是流于形式。通过合理搭配组建学习小组,既可提高教学效果,充分体现“满足每个学生发展的基本需求”的教育理念,又能培养学生的团结协作精神。
3)立足教材,跳出教材
我们的现行教材是经过很多优秀老师依据多年的教学经验和新课程改革的精神进行的无数次修改而成文的。所以我们的备课要“依纲靠本”,即依据教材,依据大纲的要求而设计教案。但基于学习和生活的需要,结合社会的不断进步和变化,我们又不能拘泥于教材,在现实的教学活动中进行必要的添补或改进有时会成为教材的有效补充。例如九年级探究“比较不同物质的吸热能力“实验中,把酒精灯改为两个同样的电热杯并联使用,更易于控制加热的时间。或者也可在课堂上增加一些小实验,使学生获得更多的感性认识和理性认识,也渗透了生活处处有物理。如学习压强知识时,教师是做演示实验,同时安排一个小实验,就是学生用两个手指压铅笔的尖和尾部,比较同样的力和不同的力时,手指的痛感。
4)教师要及时进行课后反思
课后反思是教师在教学结束后对教学活动所做的自我检查,它能让教师清楚地认识到教学过程中的经验和教训。使教师对教学行为进行理性分析和升华。课后反思中记“亮点”以利发扬;记“败笔”以求矫正;记“反馈”以求积累,所以要及时。坚持做好课后反思,有利于教师不断完善自我,提高教学水平。
着名物理学家密立根曾说过,科学考两条腿走路,一是理论,一是实验。有时一条腿走在前面,有时另一条腿走在前面。只有使用两条腿,才能前进。
实验教学是物理教学的重要内容,是物理教学中最有魅力的一环,是优化物理课堂教学的“催化剂”。在物理课堂教学中,加强和改进物理实验,摈弃“以讲代做实验”的错误做法,有利于培养学生的物理学习兴趣和启发学生的思维。有利于培养学生良好的学习习惯和实事求是的科学态度,有利于培养学生的富于创新和解决实际问题能力,有利于全面提高学生的综合素质。
参考文献:
1、《中学教学参考》 2009/10
2、《中学教学参考》 2010/02
3、《教师的幸福人生与专业成长》 肖川 新华出版社
4、《物理》 八年级 上、下册 人民教育出版社
5、《物理》 九年级 人民教育出版社
6、《best365官网登录入口_365bet官方网投_英国365网站正规吗2009年科研测试物理试卷》 best365官网登录入口_365bet官方网投_英国365网站正规吗教育局
7、《教育101》 苏军 上海三联书店出版社