物理实验教学中的创新教育

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  随着素质教育的不断深入,物理实验教学也开始摆上了议事日程,而物理就是以实验为基础的学科,也就是物理的定义、定理、规律、定律等到建立在大量的实验和实践活动中,那么,我们所说的实验也就不仅仅局限于现行初中物理教科书中所安排的实验。
  一、实验教学可以在课上,也可以在课外
  可以使用实验室所配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用铅笔和小刀做压强实验,用雪碧瓶做液体压强与深度关系的实验,用汽水瓶做大气压实验,用眼药瓶做物体的浮沉实验,用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力,调动学生刚刚起步的创新意识和创新精神。
  总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法。
  二、培养学生实验能力
  培养学生实验能力是近年来物理教学改革的重点内容之一。让学生动手做实验,能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识,这是理解概念和规律的必要的基础。实验能力主要包括观察力、操作能力、数据处理能力以及实验报告能力:一要培养观察能力。无论是教师的演示实验还是学生的分组实验,学生都有一个对物理现象进行有目的、有序的观察过程。要注意引导观察的全面性、准确性和深刻性。教给学生观察的方法,通常采取的方法有:对比观察法和归纳观察法。观察能力的培养是教学大纲中重点强调的,应该在平时的观察中逐步提高。二要培养操作能力。实验过程离不开操作,操作是否正确规范都有可能影响实验的结果,甚至直接导致实验的失败。应该引导学生在操作前拟定操作步骤,要了解所使用仪器的用途、规格和使用注意事项,按照实验原理,学会控制实验条件,合理组装或连接实验装置。另外,在操作过程中故障的排除是许多学生的薄弱环节,教师应当引导学生分析故障的特点,放手让学生自己独立解决,养成手脑并用、独立工作的习惯和能力以及进行科学实验的自觉意识。三要培养数据处理能力。要得到正确的实验结果就必须具备一定的数据处理能力。在中学阶段,要求学生养成对于一个量的确认需获得多组数据(多次直接测量)才有可信度的习惯;对于直接读取的数据应该会用有效数字表示;能自己设计表格进行间接测量的计算;能用代数法、图象法几何法来研究实验报告能力。要将科学实验的全过程和成果完整地表达出来,就要指导学生认真独立地写好实验报告,这也是培养学生分析问题、总结规律和文字表达能力的重要措施。实验报告的内容要规范化,一般应包括:实验课题、实验目的、实验原理、仪器装置、实验步骤、数据记录和处理、实验结论、误差分析等。总之,培养学生实验能力要以提高实验素养为指导思想,注重必要的实验技能训练。长期坚持强化实验能力训练,就能使学生更快更熟练地掌握科学实验方法,推进由应试教育向素质教育的转轨。
  三、改进实验教学、优化教学过程
  1、强化演示实验
  除了重视做好每一个教学大纲中所规定的演示实验外,增加了一些演示实验。我们在强化实验手段上,做了一些尝试:用演示实验创设情景,引入新课,理解、巩固和深化知识。对于激发求知欲,提高兴趣,启迪思路都有事半功倍之效。用演示实验解决抽象疑难问题,如布朗运动、浮力的作用力和反作用力等等,生动直观,言简意赅。事实证明,具体形象要比语言文字更易记住,视觉刺激远胜于听觉刺激。另外,教师在做演示实验所表现出良好的实验素养也对学生有潜移默化的作用。因此,为了提高物理教学的整体水平,我们必须充分利用演示实验的特点,充分发挥实验在教学中的功能。
  2、重视学生分组实验
  这类实验要严格要求学生在实验过程中遵守预习实验(操作)总结(报告)的规程,要让学生有充分操作和思考的时间。学生分组实验是培养学生实验技能必要的实验类型。我们将各个实验归类为基本仪器的使用、测定性实验、验证性实验、探索性实验四大类,指导好各类实验的特点和通用的实验方法。对实验进行分类指导,有利于使学生摸索到做各类实验的基本规律,不致于离开教师的指导就不知所措。对于学生分组实验掌握情况如何,除了进行书面考试外,还进行了单独实验操作考试,收到良好的效果。
  3、增加随堂实验
  为了增加学生的动手机会和加深理解物理知识,我们还增加了许多随堂实验,即边学边实验。它可以配合课堂教学内容,通过亲自做实验去探索和获取知识。对于一些可见度不高,不宜演示的重点实验和与课本知识密切相关的小实验,如:高中教材中的肥皂膜干涉、三棱镜色散现象和一些仪器刻度的观察等等;或适合学生动手动脑探索规律的实验,如:初三的欧姆定律,高二电学中电源电动势与路端电压、内电阻的关系以及路端电压与外电阻的关系;或对于有些基本仪器的认识和使用,如:电表、秒表、温度计、滑动变阻器等等。随堂实验调动了学生的学习积极性,对于激发兴趣、促进知识的掌握具有现实意义,值得提倡和推广。
  4、开展课外活动
  结合课本里的小实验,引导学生利用课外时间通过一些简单器材和自制仪器独立完成。如:初中学生学完浮力知识后学会制作潜水艇模型,学完光的反射定律后制作简易潜望镜,学完安全用电后学会安装照明电路,排除照明电路的故障等。不受教学大纲限制,形式多样,多渠道开设实践活动课,将理论与实践有机地结合起来,在活动中培养学生的科技意识、创造意识、竞争意识和实用意识,对于开发学生智力,丰富学生课余生活,提高学生科学素质和学习兴趣都是很有效的。
  总之,创新教育能使学生学会学习,开发智力提高素质, 增加了锻炼的机会,增强了适应社会发展的意识。而其在物理实验教学中的具体实施,也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人才提供一个可行的方式方法。
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