摘要:物理是一门以观察和实验为基础的学科,许多物理知识都是通过观察实验、认真思考后总结出来的。物理实验作为物理教学的重要手段,其在物理教学的地位和作用举足轻重。通过实验,不仅能激发学生学习物理的兴趣,还能提高他们的实践能力、分析能力,更重要的是可以培养他们严谨的、实事求是的世界观。物理教学若离开了观察和实验,就成了无源之水,无本之木。纵观近年来的中考,考查学生的观察实验能力越来越受到重视。因此,加强实验教学,进行物理实验教学改革显得迫在眉睫。笔者现结合自己多年的教学实践,就初中物理实验教学谈谈自己的几点体会。
关键词:初中物理;实验教学;改进;策略
现代学习方式的本质特征是强调学习主体的主动性和独立性,既要改变传统教学中学生被动的学习状态,改变学生过于依赖教师的学习状态,尊重并鼓励学生去独立思考、独立学习,培养学生终生发展必须的学习能力。在物理实验教学中,采用自主引导探索法是培养学生创新能力和自主学习的有效方法。
一、启迪学生发现问题,提出初步假设和猜想
在感性认识基础上,先由学生自学实验课内容,老师提出自学的要求,教给自学的方法。允许学生结合自学交头接耳,进行讨论。在此基础上,教师要适时地引导学生把已有的知识经验和要探索的内容联系在一起,在学生讨论的过程中,通过观察分析比较等方法,区分有关因素和无关因素.运用控制变量法,迅速地抓住问题的本质。如:悬挂在天花板上的电灯熄火了?教师引导学生提出问题:电灯为什么会熄灭?学生根据平时日常生活中已有的一些知识和经验,并对问题提出建立初步的猜想和假设。学生提出:可能是整个小区都停电了;可能是自己家里的保险丝烧断了;可能是灯丝断了;可能是……原因引起电灯熄灭?需要寻找有关证据,首先打开自己的窗户观察外面情况,发现邻居家里灯亮着,路灯也亮着;于是判断小区没有停电,问题出在自己的家里。接着,闭合隔壁房间的开关,电灯亮了;于是断定家里的保险丝没有烧断,问题可能出在灯泡上。取下灯泡,灯丝已经烧断,换了一个新灯泡,再闭合开关时,电灯亮了。分析灯丝断裂的原因,灯泡通电后,灯丝会发热,如果这时灯泡晃动.灯丝就很容易断裂。另外,灯泡使用时间长了,灯丝会峦细,也容易断裂。学生善于发现问题和提出初步假设和猜想,通过思考分析,建立猜测和假设,对假设进行检验和探究,最后作出评价。
二、引导学生自我设计实验,探究实验方法
学生总希望自己能成为探索者和发现者,爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要。”因此在学生提出问题,作出初步猜想和假设时,老师要适时引导学生紧紧围绕这些猜想和假设,积极寻找设计,验证“猜想、假设”的实验方法。常用的物理实验设计方法有:对比法,控制变量法,排除法,理想实验法,定量测量法等。教学中要让学生“八仙过海,各显神通”。充分发挥学生的智慧和想象力,尽快地发散思维,获得多向思维的最佳方法。在此基础上,教师帮助学生修改、选择或者综合,设计出最好的实验方案,并使学生从中受益。用伏安法测电阻实验设计教学中,给学生一些实验器材:电池组、电键、导线若干、电流表、电压表、滑动变阻器、一个已知电阻、一个未知电阻,学生分为12个小组进行探究设计电路。教师鼓励学生看哪组设计方案最多、最佳,学生热情十分高涨。学生先提出问题——建立假设——设计实验——验证实验方案是否合理——分析推理——得出结论,各小组由记录员汇报实验设计情况,然后进行正方和反方答辩赛。最后师生共同进行归纳总结,教师组织学生进行正确的评价,评出最佳实验设计组,其中学生设计出可行的实验方案十多种,效果十分可佳。帮助学生积极主动地学习,让每个学生充分自由地发展,实验教师的观念已经由“自已要有一桶水”“自已要有长流水”转变成“带着学生去找水”,并不断探索“教会学生如何去找水”。
三、运用变式手法,指导学生分组实验,自主探索
初中物理实验主要有演示、测量、验证、探索四种形式,而又以前二者所占比重较大,主要偏重于实验操作技能的训练,不利于启发学生的思维,因此,教师善于运用多种方法和形式,指导学生选取最优设计方案,通过实验操作和交互式实验活动,促使学生积极主动地动脑、动手。如:提出注意事项,观察指导,记录数据等,保证学生实验探索过程顺利进行,使学生在实验的过程中自觉主动地叩开知识大门,向着未知领域不断探索,培养学生操作能力。同时通过分组实验,也使学生感受到合作学习的重要性,感受探索知识的艰辛与快乐,激发学生爱科学的情感。
1、变某些演示实验为学生实验
初中某些演示实验操作过程和结构都较为简单。完全可以由学生自己来完成.还有利于改变教师演示学生看单一的手段,使学生通过自己亲自动手实验来观察物理现象,探索物理规律,通过自己的操作而获得成功的喜悦。还可以适当改进和替换某些演示装置,改进的原则是:确保成功,简易方便,且便于讲解,效果显著。在进取心驱动下,为探求正确的结论重做,甚至需要多次重复才能获得成功,才会消除怀疑心理,从培养学生思维能力来讲,失败则比成功更有意义,比教师单纯演示效果要好得多,有时在演示实验中适当增加一些创造性的内容,常常可以取得更佳效果。
2、变某些验证性实验为设计性实验
设计性实验有利于培养学生创造性思维的多向选择性。每个学生都要运用自己的聪明才智,根据所掌握的物理知识,依据实验原理由学生自己设计实验方案,选择实验器材,确定实验步骤,分析实验结果。当然设计性实验对初中生来说,确有较大难度,因此要注意选择一些构造、程序较为简单的实验,并需要教师的正确指导。
3、变探索性实验为创遗挂实验,培养学生独创精神
物理知识的形成需要实验探索,许多物理概念和规律都是科学的探索实验和创造性思维的结晶。为此,教师除了适当介绍一些物理学史外,还可以选择用一些出乎学生意料的装置简单,看似似真非真的实验,如一架重6300N直升飞机匀速上升或停在空中的时候,螺旋桨产生向上的举力是多大(空气阻力不计)。设疑:直升飞机这么重,为何能静止在空中?为了帮助学生较好地理解这一现象,教师设计了小漏斗吹乒乓球的实验,实验前,先让学生猜疑:(1)当小漏斗口朝下,在它下方放乒乓球,用嘴用力往下吹,许多学生认为乒乓球受到重力作用和嘴往下的吹力,乒乓球一定往下掉。(2)当小漏斗口朝上,用嘴用力往上吹,乒乓球的运动情况又如何?多数学生认为往上跳,并让学生登台表演。结果均与学生的猜想不同。不管向上吹或向下吹,乒乓球均在小漏斗内作圆周运动,而且吹力越大,运转的越快。从而使学生悟出,由于直升飞机旋翼的转动,旋翼所产生的升力正好同自身受到的重力大小相等,方向相反,在同一直线上受一对平衡力作用,所以能够平稳地停在空中。这样从简到繁地引导,极有利于学生创造性思维的形成。
参考文献:
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