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物理学是一门以实验为基础的自然科学。回顾物理学的产生和发展过程,可以发现实验是研究物理问题最基本的手段和方法,自始自终发挥着极其重要的作用。培根说过:“凡是希望对于在现象背后的真理得到毫无怀疑的快乐的人,就必须知道如何使自己献身于实验。”同样,物理实验在物理教学中也占有举足轻重的地位。物理新课程标准旨在进一步提高学生的科学素养,而科学精神中的探究精神、创新精神等在物理实验中学生都可以得到充分的训练和培养。作为一名物理教师,在教授学生物理知识的过程中,如果能正确地演示和指导学生实验,不仅能激发学生求知欲望,促进学生掌握知识、运用知识,还可以培养学生严谨求实的科学态度。
初中物理教材中的实验分三类:演示实验、分组实验和探究性实验。探究实验是基础教学改革中的一项重要措施。要进一步使初中物理教材符合青少年的心理与生理特点,更加显示出科学可行、生动有趣的特点来,初中物理教师就应该在物理实验教学上采取一些调整更新。
一、将课堂内的实验增添趣味性
实验教学能否达到最优,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味,那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径,多种形式综合进行。如果我们把中学物理的学生实验,演示实验,逐一研究,在揭示物理规律的原则下,每一个实验都做一些趣味性改进。如在演示水的不善于传热的实验时,把事先准备好的小鱼放到试管底部,然后在试管上部加热使水沸腾时,鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣,增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体作用,在演示实验时,我们吸收少数学生参加演示实验,为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示实验时,同学们观察十分认真,收到良好的效果。
二、教学中关注学生边学边实验
边学边实验,是指学生在教师指导下,一边学习一边进行实验的教学组织形式。作为初中阶段的学生,往往单一的教学模式会使他们的注意力不能长时间集中。在课堂教学中,若比较多地采用边学边实验的组织形式,在老师的有效组织下让学生通过自己动眼、动脑、动手、动口进行学习,使各种感官受到刺激,就能延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。如:讲解“压强”一节时,老师先让学生做两个小实验。( 1 )拿铅笔尖压在自己的手指上,先轻压,后重压,比较两次手疼痛的感觉,分析得出“物体受力面积一定时,压力产生的效果与压力大小有关”的结论; ( 2 )再用大拇指和食指分别顶住这只笔的尖端和平端。轻压后,比较两指的疼痛感,又得出“压力相同时,压力产生的效果与物体受力面积有关”的结论。然后再引入“压强”概念,就水到渠成了。又如摩擦这节,让学生用自己的塑料钢笔头在自己的头发上摩擦后,去吸引小纸屑。一边指导,一边做,一边思考,学生手脑并用,起到事半功倍的效果。
三、自创教材中没有的实验
教材上没有的实验,要尽力创造去做。同一实验也要举一反三,可以开发学生的思维。经验告诉我们:一个成绩优秀的物理尖子对物理现象和物理过程具有很强的“悟性”,这种“悟性”源于对日常生活中丰富的感性认识。对物理学习有障碍的人,其最大的障碍不在于智力因素,而在于缺少对日常生活的用心观察,头脑中缺乏感性经验,而这些感性经验恰恰是物理思维的基础。因此,作为一名物理教师,要尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多彩的物理现象和活生生的物理情景。
如:(1)用鸡蛋来说明惯性、摩擦阻力现象:选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。因为生鸡蛋的壳内是液状的蛋清,外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清由于惯性,继续保持静止状态,则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用,使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白,在外力作用下旋转时,整个蛋就能迅速转动;
(2)用樟脑丸和醋酸溶液来做浮沉实验:将樟脑丸放入醋酸溶液,樟脑丸的密度比醋酸溶液略微大一些,所以开始时樟脑丸沉入杯底。但由于醋酸与碳酸钠发生化学反应,产生的二氧化碳气体聚集在樟脑丸的表面,使樟脑丸和气泡这一整体的密度小于液体密度所以樟脑丸浮了起来。当樟脑丸浮到液面时,附在樟脑丸表面上的二氧化碳气体逸出,剩下的气泡连同水对樟脑丸上向的浮力支持不住樟脑丸的重量,于是又沉入杯底。
用这些学生更熟悉的器材,使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密,激发了学生的学习兴趣。开发了学生的物理思维 。
四、以学生实验为主要内容,培养学生实事求是的学风
学生实验是指学生在教师的指导下自己动手,通过亲自实践,验证物理规律、加深对教材理解的教学手段。学生亲自操作、观察、记录、分析和总结物理现象,是对知识的再认识、再学习和再提高。如学生做浮力的大小,电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中,我们除了要求学生用科学的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一 种严肃认真,一丝不苟的学风。
五、把课外活动纳入实验教学的范围,有利于培养学生的实践能力和创新精神
课堂教学受时间、空间、客观条件等因素的限制,不能研究所有的物理现象,也满足不了学生的求知欲望。因此教师应结合教学内容和青少年的心理要求,精心设计课外活动的内容。布置学生课外实验,让学生自己思考、设计实验方案,并且动手做实验。而物理课外实验集科学性、实践性、创造性、趣味性于一体,且不同于实验室里的学生分组实验,没有现成的、成套的仪器设备,也没有教师亲自指导,完全由学生自己独立设计实验步骤,自己动手完成,出现故障还要自己排除。在这个过程中,学生没有实践能力和创造精神是不可能完成的。如:在学了光学后,指导学生自制望远镜、潜望镜等。这样把课内和课外内容衔接好,课内课外就能相互补充。
六、引导学生自制学具、教具,参加“小发明、小制作”活动,培养创造型人才
引导学生进行发明创造,参加自制学具、教具的活动,一方面可以加深学生对已有知识的理解,另一方面还能扩展知识面。更重要的是培养了学生的创造能力。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在物理实验教学中应该大胆尝试,通过实验实现新课程理念。加强物理实验教学是提高物理质量的十分有效的途径。因此,在平时的教学中应大力推广加强和优化物理实验教学,从而进一步提高物理教学质量。
初中物理教材中的实验分三类:演示实验、分组实验和探究性实验。探究实验是基础教学改革中的一项重要措施。要进一步使初中物理教材符合青少年的心理与生理特点,更加显示出科学可行、生动有趣的特点来,初中物理教师就应该在物理实验教学上采取一些调整更新。
一、将课堂内的实验增添趣味性
实验教学能否达到最优,关键的问题是看我们在课堂教学中能否引起学生较大的兴趣。如果学生对实验感到乏味,那是难以达到目的的。兴趣的培养必须是通过多种途径,多种形式综合进行。如果我们把中学物理的学生实验,演示实验,逐一研究,在揭示物理规律的原则下,每一个实验都做一些趣味性改进。如在演示水的不善于传热的实验时,把事先准备好的小鱼放到试管底部,然后在试管上部加热使水沸腾时,鱼却在管底没有什么异样。学生感到十分惊奇。从而引起了学生的兴趣,增添了学生学习知识的积极性。为了充分发挥学生的主体作用,在演示实验时,我们吸收少数学生参加演示实验,为做学生实验时培养了一批骨干。这样在演示实验时,同学们观察十分认真,收到良好的效果。
二、教学中关注学生边学边实验
边学边实验,是指学生在教师指导下,一边学习一边进行实验的教学组织形式。作为初中阶段的学生,往往单一的教学模式会使他们的注意力不能长时间集中。在课堂教学中,若比较多地采用边学边实验的组织形式,在老师的有效组织下让学生通过自己动眼、动脑、动手、动口进行学习,使各种感官受到刺激,就能延长学生的有意注意时间,促使大脑对各感官传输的信息进行综合分析,进而提高课堂教学的思维密度。如:讲解“压强”一节时,老师先让学生做两个小实验。( 1 )拿铅笔尖压在自己的手指上,先轻压,后重压,比较两次手疼痛的感觉,分析得出“物体受力面积一定时,压力产生的效果与压力大小有关”的结论; ( 2 )再用大拇指和食指分别顶住这只笔的尖端和平端。轻压后,比较两指的疼痛感,又得出“压力相同时,压力产生的效果与物体受力面积有关”的结论。然后再引入“压强”概念,就水到渠成了。又如摩擦这节,让学生用自己的塑料钢笔头在自己的头发上摩擦后,去吸引小纸屑。一边指导,一边做,一边思考,学生手脑并用,起到事半功倍的效果。
三、自创教材中没有的实验
教材上没有的实验,要尽力创造去做。同一实验也要举一反三,可以开发学生的思维。经验告诉我们:一个成绩优秀的物理尖子对物理现象和物理过程具有很强的“悟性”,这种“悟性”源于对日常生活中丰富的感性认识。对物理学习有障碍的人,其最大的障碍不在于智力因素,而在于缺少对日常生活的用心观察,头脑中缺乏感性经验,而这些感性经验恰恰是物理思维的基础。因此,作为一名物理教师,要尽一切可能,在课堂上为学生展现出丰富多彩的物理现象和活生生的物理情景。
如:(1)用鸡蛋来说明惯性、摩擦阻力现象:选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。因为生鸡蛋的壳内是液状的蛋清,外力作用在蛋壳上旋转时,蛋清由于惯性,继续保持静止状态,则它与蛋壳间存在摩擦阻力作用,使整个蛋只能缓慢转动。而熟鸡蛋内蛋清已凝固成蛋白,在外力作用下旋转时,整个蛋就能迅速转动;
(2)用樟脑丸和醋酸溶液来做浮沉实验:将樟脑丸放入醋酸溶液,樟脑丸的密度比醋酸溶液略微大一些,所以开始时樟脑丸沉入杯底。但由于醋酸与碳酸钠发生化学反应,产生的二氧化碳气体聚集在樟脑丸的表面,使樟脑丸和气泡这一整体的密度小于液体密度所以樟脑丸浮了起来。当樟脑丸浮到液面时,附在樟脑丸表面上的二氧化碳气体逸出,剩下的气泡连同水对樟脑丸上向的浮力支持不住樟脑丸的重量,于是又沉入杯底。
用这些学生更熟悉的器材,使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密,激发了学生的学习兴趣。开发了学生的物理思维 。
四、以学生实验为主要内容,培养学生实事求是的学风
学生实验是指学生在教师的指导下自己动手,通过亲自实践,验证物理规律、加深对教材理解的教学手段。学生亲自操作、观察、记录、分析和总结物理现象,是对知识的再认识、再学习和再提高。如学生做浮力的大小,电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中,我们除了要求学生用科学的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一 种严肃认真,一丝不苟的学风。
五、把课外活动纳入实验教学的范围,有利于培养学生的实践能力和创新精神
课堂教学受时间、空间、客观条件等因素的限制,不能研究所有的物理现象,也满足不了学生的求知欲望。因此教师应结合教学内容和青少年的心理要求,精心设计课外活动的内容。布置学生课外实验,让学生自己思考、设计实验方案,并且动手做实验。而物理课外实验集科学性、实践性、创造性、趣味性于一体,且不同于实验室里的学生分组实验,没有现成的、成套的仪器设备,也没有教师亲自指导,完全由学生自己独立设计实验步骤,自己动手完成,出现故障还要自己排除。在这个过程中,学生没有实践能力和创造精神是不可能完成的。如:在学了光学后,指导学生自制望远镜、潜望镜等。这样把课内和课外内容衔接好,课内课外就能相互补充。
六、引导学生自制学具、教具,参加“小发明、小制作”活动,培养创造型人才
引导学生进行发明创造,参加自制学具、教具的活动,一方面可以加深学生对已有知识的理解,另一方面还能扩展知识面。更重要的是培养了学生的创造能力。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在物理实验教学中应该大胆尝试,通过实验实现新课程理念。加强物理实验教学是提高物理质量的十分有效的途径。因此,在平时的教学中应大力推广加强和优化物理实验教学,从而进一步提高物理教学质量。