时间:2023-09-20 18:16:15
序论:在您撰写初中物理的实验时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
一、初中物理开展探究性实验教学的价值
首先,开展探究性实验教学,有利于充分调动学生学习物理的积极主动性,在实验过程中感受物理变化,激发学习物理的兴趣.的确,初中生正处于青少年时期,对一些实验变化、器具有较强的新鲜感,实验教学有利于学生发挥主动性和创造性.其次,开展探究性实验教学,设置探究问题,有利于培养学生的探究意识和能力,提高学生的科学素养和科学精神.物理本身实验性、科学性较强,都是通过大量的物理实验得出相关的结论和规律.因此,开展探究性实验,使学生通过自己动手实践观察物理变化,获得物理结论,有利于增强学生动手实验的自信心和成就感.再次,开展探究性实验教学,有利于学生对所学物理知识的进一步掌握和巩固,有利于学习物理效率的提高.
二、当前初中物理探究性实验教学存在的问题
目前,探究性实验教学已经在我国初中物理教学中广泛开展,并取得了一定的成效,如学生探究能力明显提高等等.但是,初中物理探究性实验教学存在很多问题,直接制约和影响初中物理教学的质量.具体而言,第一,学校忽视探究性实验教学,基本设备和环境不完善,学生动手实践能力得不到提高;第二,初中物理实验教师的自身科学素养参差不齐,在探究性实验教学中大多数人无法激发学生进行探究思考和分析,过分注重实验的结论;第三,学生基础物理知识薄弱,物理学习难度较大,实验方法和过程难以掌握等等.
三、实现初中物理高效探究性实验教学的措施和对策
1.创设实验教学情境,提高教师的实验探究素养
实现初中物理探究性实验教学,需要教师自身具备专业的实验探究素养,并在实验教学中创设相关的教学情境,激发学生学习物理实验的兴趣.实验教学中教师可以借助多媒体技术扩充物理知识背景与实际运用、当前物理研究前沿性问题、自然灾害等等,引导学生思考和探究相关物理现象,培养物理思维.以单摆运动为例,教师要准备相关的实验器具,如绳子、剪刀、胶带、各种垫片等等,分组引导学生自己动手实验并记录相关实验数据.进而引出各组摆动数量等问题,激发学生的探究能力,再次制定相关的物理实验并多次研究和观察,进而得出相关的物理结论.长此以往,初中物理开展探究性实验,对学生物理思维和探究能力有很大的提升,学生学习物理的效率也有明显的进步.
2.强化科学探究的意识,注重理论和实验相结合
初中物理开展探究性实验教学,其根本目的是培养学生的探究意识和科学精神,使学生在观察和分析实验的过程中,逐渐养成科学探究的习惯.因此,教师不仅要创设相关的实验教学情境,还要把科学探究的意识和精神渗透到实验教学中.如讲述机械守恒定量实验时,教师可以播放过山车视频,使学生感受到动能和重力势能之间的转换,进而引发学生思考实际生活中的物理应用,如骑自行车上下坡的物理变化等等,加强物理知识与实际生活的联系.此外,教师还要注重理论和实验相结合,在实验教学要求下有效开展探究性实验教学.如讲阿基米德原理时,教师引导学生观察和分析浮力大小与物体自身的体积、物体浸入液体的体积、浸入液体的深度等相关因素之间的关系,并分别记录下来,引导学生一步步认识和掌握相关基本物理原理,在动手实验中进一步升华和巩固.
3.多方面培养学生探究能力,鼓励学生自主设计物理实验
物理学是一门研究自然界各层次物质运动规律的科学,从宏观的天体运动和微观的粒子运动,离开了对它们的观察和分析,将无从研究。物理实验可将自然现象去伪存真,由表及里。摒弃次要的因素,突出主要矛盾,从而揭示事物的本质。如在两千多年以前阿基米德就通过实验研究总结出浮力变化的规律即阿基米德原理;1820年奥斯特关于电流磁场效应的著名实验,说明电流周围存在磁场;罗兰实验不仅表明运动的电荷对磁极有作用力,而且启示电流是由电荷运动形成的,从而使人们对电和磁有了新的认识。实验是物理学的基础,实验是物理学前进的动力,中学物理教学的内容与物理实验密不可分。
在初中物理教学过程中,由于学生的年龄特点,好动好学,对未知的领域有好奇心和求知欲,但是他们对实验的观察和分析的能力是有限的。在教学过程中就要利用好他们积极的方面,克服他们消极的方面。物理是一门以实验为基础的学科。在课堂上,教师要把物理教学内容和物理实验有机的结合在一起,适当地多做演示实验和学生分组实验,是今后物理教学改革的方向。在实验中培养学生的实验技能和培养学生学习和研究物理的方法。而教材中课堂演示的实验不多,而学生分组实验更少。为此,我除了做好初中物理课程标准要求的演示实验和学生分组实验以外,我还针对不同的教学内容设计了一些有利于提高课堂效果的演示实验,把一些演示实验改进为学生分组实验,有利于培养学生学习物理的兴趣和增强学生学习物理的动力。在设计和准备实验时,要遵循以下的原则:①目的性原则;②直观性原则,包括:物理过程的直观性;物理器材的直观性;实验器件的直观性;实验现象的直观性;③简便性原则;④启发性原则。
二、对初中物理实验的改进
多年的教学实践和对教材研究,我对“研究电流和电压,电阻关系”以及“串联电阻的等效电阻与各串联电阻的关系”的两个电学实验中存在的一些问题,进行了适当的改进,使学生更易理解和掌握,进一步提高课堂效果。
(一)对“研究电流和电压,电阻关系”实验的改进
1.教材中对实验电路设计不够合理,原因有两点
①本实验是通过欧姆定律来研究欧姆定律。
由于学生还没有学习欧姆定律,所以很难理解为什么调节滑动变阻器滑片P的位置就能改变和保持AB这段电路两端的电压不变。
②学生很难正确区别“一段电路”与“整个电路”两个概念及它们之间的关系。
在本实验中,研究AB这段电路中的电流与它两端的电压及与这段电路中的电阻的关系时,不容易将AB这段电路与整个电路中分离出来,更不会分析它们之间的关系(见图1)。
2.教材中的演示实验不利于学生探究式的学习
教材中“研究电流和电压,电阻关系”的实验属演示实验,教师做给学生看,把数据告诉学生,最后由数据分析得出欧姆定律,这样的教学过程,是教师把物理规律告诉学生的过程,不是学生探究规律的过程,只教给他们物理的知识,不是教给学生学习的方法。
3.“研究电流和电压,电阻关系”实验的改进方法
在教学实践中,我对该实验作了适当改进,避免了以上两个学生困惑的因素,改进的方法是:
①在研究电阻一定,电流和电压关系时,我采用的是可变电压的电源。把电源开关,电流表,定值电阻(10?赘)串联(见图2),把电源电压直接加到电阻的两端,调节可变电压的电源,使电压成倍增加,分别调到1V,2V,3V,同时读出电流表中相应的电流值。设计这样的实验电路目的是为了使学生容易理解,分析电路各个物理量的变化关系,便于学生观察和读数,便于学生分析实验过程和总结实验结论。学生可以从简单的实验数据当中得到,当电阻不变时,电路两端的电压增加几倍,而电路中的电流也增加几倍。由数学知识,学生很容易得出结论一:“电阻一定,电路中的电流与电压成正比。”
②研究电压一定,电流与电阻的关系时,电源的电压保持不变U=3V,改变接入电路中的电阻,依次接入5Ω,10Ω,15Ω的电阻(见图3)。通过观察和记录电流表相应的示数,分析实验的数据,电路的电阻增加几倍,电路中的电流减少为几分之一,学生由数学知识即可得出结论二:“电压一定时,电路中的电流与电路的电阻成反比。”
附电路图如下:
本实验通过改变电路的设计方法,不用滑动变阻器改变电阻R两端的电压,也不需要用电压表测电压,使电路连接更简单。然后我把教材中的演示实验改为分组实验,有利于学生对物理问题的探究式学习,使学生实验目的明确,教学过程符合实验设计的直观性原则,教学过程简便,有利于培养学生思维的能力和创新的意识,同时使物理教学更富于生动,有趣,更能体现教学过程中,教师与学生互动的双边过程。
(二)对“研究串联电阻的等效电阻与各电阻之间关系”实验的改进
为了研究串联电阻的等效电阻与各串联电阻之间的关系,中学物理教材采用实验先测出两个串联电阻的等效电阻,再用一个与之相等的电阻替换这两个串联电阻,发现替换前后电压表,电流表的示数不变,然后比较这个电阻与两个串联电阻的阻值的大小关系,从而得出“R=R1+R2”的结论。
1.实验中存在不合理的因素
此实验有两个目的:一是引导学生学会用实验研究问题的方法,培养实验能力和科研素养;二是通过实验,观察和计算得到数据,为后面的理论推导提供感性材料,但实验中由于定值电阻的体积较小,学生观察不到两个电阻的连接方式,并且实验只进行一次,给学生提供的感性知识不足。学生认为实验结果是一种巧合,可信度差,不能激发他们寻找理论依据的欲望,直接影响实验后的推导及整个课堂教学效果。
2.实验方法的改进
在教学中,我用旋扭式的电阻箱代替两个串联的电阻阻值进行实验,取得较好的效果,改进后的优点。
①实验的可见度提高:由于两个定值电阻的体积较小,中远距离的学生看不清电路的连接,改用体积较大的电阻箱,面对学生竖放在讲台上,教室内的学生均能看清电路的连接。
②操作方便:用两个定值电阻进行实验与验证,必拆除两个串联的电阻,更换为另一个等效电阻,实验操作不方便,而用两个电阻箱进行实验时无须进行电路拆除,只需调整电阻箱的旋钮使其指示不同的位置即可。
③实验的可信度强:在用电阻箱连接电路后,只要改变电阻箱位置就可以进行任意两个电阻值串联等效电阻的验证,实验次数增多,打消了因为实验次数少而使学生误认为是巧合的疑虑,增强了实验的可信性。
关键词:初中物理;实验教学
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)14-101-01
物理实验就是激发学生学习物理积极性的重要手段。在初中物理教学中,理论知识很重要,但实验教学也是不可忽视的。初中学生的思维在小学与高一级学习的过渡阶段徘徊,他们趋于理性的思考问题,同时又存留小学生爱玩的天性;实验教学不但可以满足他们的好奇心,激发他们的学习兴趣,同时也给他们的思维提出一个挑战。所以在初中物理教学中,实验教学很重要。
一、实验可以激发学生的学习兴趣
物理实验能更好地激发学生学习物理的兴趣;物理实验就是激发学生学习物理积极性的重要手段。教育心理学研究表明:学生一旦对某一事物激起兴趣,必然产生探究反响,此时兴趣则转化为情感。情感是心灵的窗口,它激发学生认识的形成和发展,是思想物化的重要条件。在物理教学课堂上,教师可以演示实验来提高学生学习物理的兴趣,初中学生对日常生活中存在的物理现象有很丰富的感性认识和主观理解的片面性,初中学生年龄阶段决定了他们活泼好动、对新知识充满好奇的特点,如果我们每一节课都能给学生做一个实验,再加上幻灯机等电化教学手段,那么学生就会感到新鲜、好奇,就会喜欢上物理课。而且演示实验还可以帮助学生理解物理知识、渗透学科思想,培养良好的学习习惯。教师演示过后,可以让学生自己动手实验可以,这就更加的激发了学生的学习兴趣。例如,在学习“惯性”时,通过演示,用力击打一摞棋子中最下面的一个,让学生留意观察棋子会怎样运动?教学时,先引出问题,棋子会怎样运动?接着提示学生留意集中精神观察,紧接着把整个实验演示一遍或两遍,最后,让学生自己说出所看到的现象(其它棋子保持停止状态),并进行初步的总结。教师也可以通过实例来向学生说明物体表现出惯性的现象。例如,行驶中的汽车刹车时,乘客身体的上部分保持原来的运动状态,而脚已随着车停止运动,因此身体会前倾。同样的道理,当汽车忽然开动时,乘客会向后仰。以上实验教学设计能激发学生学习爱好,提高教学效果,能起到较好的作用。
二、实验可以锻炼学生的动手能力
从本质上讲,实验能力是一种综合技能,它可以锻炼学生多方面的能力。加强实验教学,不仅可以提高教学效果,而且有助于培养学生的创造性学习能力,提高学生的实验素质,还可以锻炼学习的实践动手能力。一、物理学科中许多重要的定律、概念、公式都是通过实验推理出来的,具有很强的客观性,只有学生自己能动手操作实验才能对这些公式定律理解得更加的透彻。我们的教育对象学生的普遍突出缺点是动手实验能力和创新设计能力较差,所以必须要加强实验教学,为学生提供更多的动手机会,要鼓励学生大胆去操作实验,在实践中学会基本仪器的操作和使用,从而提高学生的实验动手能力。
三、实验可以让学生的观察、思维得到锻炼
我们知道物理概念抽象,物理现象复杂,要从复杂的物理现象中抽象出物理本质更困难。但是如果能掌握一些正确的思维方法和观察方法,就可以使物理概念化难为易。观察和实验是物理教学基础。因此,加强实验教学,为学生提供物理情景,使学生有了观察的直观、形象的对象,可以看到研究对象从出现、发展到消失的变化全过程,或测出反应的有关数据,或在对比性实验中通过观察发现影响因素的因素,从而为对问题的进一步研究提供依据,并在这一过程中使学生观察能力做到提高。
例如,在探究浮力的大小等于什么时,第一步,先向学生介绍实验的器材,然后组织学生设计实验来操作实验。操作时,留意观察,塑料块在空中和放入溢水杯中,弹簧的读数变化,并记录弹簧测力计的读数,同时,要用小桶收集塑料块所排开的液体(水),并用弹簧测力计测出被塑料块排开的液体(水)所受到的重力,做好记录。第二步,引导学生对比空气中的和放入溢水板中两次测力计的读数有什么变化?(变小了)分析发生了这种变化的原因(塑料块受到水向上的托力,即受到浮力)。接着,受到的浮力跟被塑料块排开的水存在什么关系?并把测力计读数差量与被排开的水所浮到的重力进行比较,最后,推理出阿基米德原理,不仅深化了实验在解决问题的重要性,同时也使学生的逻辑推理思维能力得到提升。
四、实验可以联系生活
关键词:农村初中;物理教学;家庭小实验;作用
物理学是一门实验科学,实验是获得知识最直接、最有效的手段.结合农村家庭特点,取材渠道广,家庭小实验简单易做,开展家庭小实验很有必要.从物理教学过程来看,在抓好课本的演示实验和分组实验的基础上,结合教材有关知识,通过布置家庭小实验是培养学生能力和加强物理学习的有效途径,也是提高物理教学质量的一个重要途径.家庭小实验的目的在于激发学生的学习热情,培养学生的自主性和探究性,家庭小实验也是传统课堂实验教学向课外的延伸.
一、通过家庭小实验去验证教材中的重要原理或结论
教材中的一些重要原理或结论是经过多次实验得出的,但是学生对其印象不深或难以理解.针对这种情况,在教学中尽可能地设计一些家庭小实验,让同学们通过家庭小实验再发现这些知识,使知识在头脑中印象深刻,易于理解和记忆,并能灵活运用.如在学习“大气压与人类生活”后,让学生做一个易拉罐自动变扁的实验:取一空易拉罐,内装少量水,瓶底涂上酒精,将易拉罐中的水烧开,然后让它倒扣在装有冷水的盆中,你会听到“嘭”的一声,易拉罐好像被一只魔手压扁了.由此学生真真切切地体会到了看不见也摸不着的大气压强的厉害.另外如不下落的乒乓球、研究自行车的构造与各部分的作用等等,做好这些小实验能巩固知识,使学生充满信心,激发学习物理的欲望,促进目标教学的完成.
二、通过家庭小实验突破课堂教学中的重点和难点
学生在学习物理知识时,可能会对某些章节知识的认知发生困难,其中很重要的原因是对这些知识没有感性认识,很难透彻理解和掌握这些知识,久而久之,学生对学习物理会缺乏兴趣和丧失信心.例如电学中“短路”的理解,对学生来说是难点,在教学中我让每个学生用两手指将导线的两端紧压在一节电池的两端,时间为5秒钟,结果还未到时间,就有学生感到烫手而把手甩开了,并引导学生思考,如果长时间会导致什么后果?尽管对电池造成了小小的“伤害”,也足以让学生对短路的危害有了亲身的体验,这是任何语言都起不到的效果.
三、通过家庭小实验把物理知识与日常生活联系起来
物理与社会、生产、生活是融为一体的.基础教育课程改革的目标中也明确提出,要加强课程内容与学生生活以及现代社会和科技发展的联系.家庭小实验可以使物理教学与生产生活联系得更为紧密.例如,在学习到“生活中摩擦”后,布置学生研究“筷子的神力”.引导学生思考:把一根筷子插入装满米的杯子中,然后将筷子上提,筷子会把米和杯子提起吗?材料:塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根.操作提示:1.将米倒满塑料杯;2.用手将杯子里的米按一按;3.用手按住米,从手指缝间插入筷子;4.用手轻轻提起筷子.这些小实验最突出的特征是与生产生活息息相关,使学生认识到人类的生活离不开摩擦,生活中处处有摩擦,物理知识真正在生活中找到落脚点,让学生真正体会学以致用.
四、通过家庭小实验进行研究性学习的探索
新课程重视学生的创新精神和实践能力的培养,研究性学习是学生创新的一种途径.家庭小实验不仅可以激发学生学习物理的兴趣,巩固课堂知识,弥补课堂教学的不足,还可以培养学生的观察能力、思维能力和实验技能,从而培养学生科学态度、意志品质、实践能力和创新精神.指导学生进行家庭实验要拟好实验计划,突出家庭小实验的趣味性,充分挖掘家庭中的学习资源,突出知识与生活之间的联系,同时要对物理小实验及时进行总结和评价,不断提升学生的研究性学习能力.如在研究“带电的气球”时,引导思考:两个气球什么情况下会相互排斥?取材简单:打好气的气球2个、线绳1根.操作提示:1.将两个气球分别充气并封口;2.用线绳将两个气球连接起来;3.将气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦;4.提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了.通过这一活动的研究,学生能够充分感受到摩擦起电现象的存在及同种电荷相互排斥.
五、教师对学生进行科学方法指导
初中生毕竟刚刚接受物理知识,且物理知识相对较抽象,没有坚实的理论基础,单靠实验也无法说明问题,所以教师对物理学习的引导作用非常重要,这里强调的是引导作用,不应该是教师主动的传播知识,学生完全处于被动地位,在实验中只有教师细心地辅助引导,学生对物理知识的学习才不会只停留在表象.教师在布置家庭小实验时,要注意提醒学生实验的注意事项,特别是安全注意事项,对实验原理进行讲解,还要对实验所用材料进行提示,帮助学生更好的选择实验材料,实验结束后记录下实验现象和实验需要观察的要点问题,并整理好实验器材.教师可以先展示一个小实验,让学生领会实验原理,然后设计自己的实验方案做实验,但是不能照抄照搬,要有所改进,这样可能实验效果会更好.同时,每次家庭小实验后,适时鼓励做得好的同学,特别是有进步的同学,还要组织学生相互交流实验过程和方法,拓展他们的思路,培养相互学习、相互竞争的学习氛围.
通过多次实践,笔者体会到开发和利用好家庭物理小实验,让学生多利用家庭里的生活常见废弃物品,探究验证物理学科知识,能激发学生学习物理的兴趣,提高学以致用的能力,在农村初中物理教学中很有实用性.同时符合物理课程标准指出的:“物理应从生活中来,到生活中去”的理念,亦能提高物理教学效果,实现教与学的双赢.更为重要的是培养了学生的创新思维能力和创造能力,它与课堂教学相辅相成,提高了物理教学的总体质量.
作者:周志 单位:合肥巢湖市黄麓镇初级中学
参考文献:
初中物理实验,概括起来可分三种类型:①测量型实验;②验证型实验;③探究型实验。下面我们分别就这些类型进行讨论:
一、 测量型实验
这种实验主要是掌握各种基本仪器的基本使用方法,这些基本仪器主要包括刻度尺、量筒和量杯、天平、温度计、弹簧秤、电流表、电压表等仪器。但这些仪器的特点都有大致的相同点和一些不同点。比如:都有量程和分度值,刻度尺一般准确到mm或cm,天平准确到0.1g或0.2g;量筒准确到1ml或2ml或5ml;常用温度计准确到1℃;体温计准确到0.1℃。可根据实际需要选用最小刻度不同的同类仪器。在今年中考中这些也是常见的,例如:北京市2012年中考物理第24题天平的使用,25题温度计的使用,26题刻度尺的使用等等。
同时,这些基本仪器使用也要注意,例如:所有的基本仪器的使用前都要先看量程和分度值,读数时的准确程度就与本文由收集整理分度值有关。但也有一些不同,例如:刻度尺要零刻度线,天平、弹簧秤、电流表、电压表等要调零,读数时包括准确值、估计值和测量单位等等。
在初中阶段测量型实验除了上面的单独测量外,还有一些如密度的测量,速度测量及电阻测量等等,这些测量也有一个共同点就是都要多次测量求平均值以减小误差。以上这些就是测量型实验要注意的问题。另外测量型实验又分直接测量型与间接测量型两种。
1、直接测量型实验是指利用有关基本仪器直接测出欲测物理量的实验。如用刻度尺测长度(宽度、厚度),用量筒测体积,用天平测质量,用测力计测力,用温度计测温度,用电流表测电流,用电压表测电压等。
2、间接测量型实验是指先测出有关物理量,再由物理公式(或原理)计算得到欲测物理量的实验。如测密度时先测出质量m和体积v,再由p=mv 得到密度p ;又如测出小灯泡的电压u和电流i,则由r=ui可得小灯泡的电阻r,或由 可得小灯泡的实际电功率p(伏安法)等。例如2012苏州中考物理试卷第30题:按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8v”字样的待测小电灯、电压恒为6v 的电源、标有“20ω 1a”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6a、0~3a)、电压表(量程为0~3v、0~15v)、开关及导线若干。
(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成____________.(填选项前的字母)
a.电流表烧坏 b.电压表烧坏
c.小电灯烧坏 d.小电灯不亮
(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是:____________.排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄
灭,该学生在操作过程中的不当之处是:____________.
(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.
①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为____________w,还可得出关于灯丝电阻的结论是:____________;
②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为____________ω.
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6v 电源的两端,两灯消耗的总功率为____________w.
(4)若电压表的0~15v 量程已损坏,只能使用0~3v 量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?
二、验证型实验
验证型实验的特点是通过实验,测出(直接测出或间接测出)需要验证的某条物理规律(或原理)中各物理量的数值,然后找出这些数值之间的关系,从而验证某条物理规律。例如:杠杆的平衡条件、同种物质的质量与体积的关系、阿基米德原理串并联电路电流规律光等等。这些实验都要多次实验,但目的不是减小误差而是为了避免偶然性。
三、探究型实验
探究型实验的特点是通过实验,测出(直接测出或间接测出)需要探究的某条物理规律(或原理)中有关物理量的数值,然后从这些数值之间去寻找关系,从而找出某条物理规律。
例如江苏2012物理中考第29题:在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中,某学生通过增减放在木块上的砝码重来改变木块对水平面的压力,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它在粗糙程度不同的水平面上做匀速直线运动(此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小),该学生进行了三组实验,并记录有关数据如表一、表二、表三所示.
(1)分析比较表一(或表二、表三)中的数据,可得出的初步结论是:____________;
关键词:初中物理 实验教学
物理实验是研究物理学的重要方法和手段。加强实验教学,不仅可以提高物理教学效果,还可以激发学生的学习兴趣、提高学生的实验素质、培养学生的观察能力、实验动手能力和创新能力。如何加强初中物理的实验教学呢?笔者通过实践,谈谈自己的一些体会:
一、加强物理实验教学的作用
1、激发学生兴趣,使学生对物理学产生亲近感和愉悦感
爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”只要有了兴趣,才能提高学生学习的积极性。因此物理课应从实验引入,设计一些使学生感到新鲜有趣的小实验,把学生的注意力吸引过来,集中到探求知识的境界中去。利用身边的自己经常接触的物品进行实验,又会使学生产生更加浓厚的兴趣,会使学生主动参与到物理学习中来。
2、改变教与学的关系
传统教学过程中,主要靠教师的讲解和演示实验,由于实验器材的限制,学生大多只能被动的听、被动的看,老师成了课堂教学的主体。倡导“随手取材”的物理实验,由老师和学生自制的教具和物理学具后,很多实验内容可由学生随堂动手做,变被动听为主动学,这样教学中的主体由教师转向学生,在学生的学习生活中,教师首先是一个平等的参与者,其次才是一个引导者,为学生提供探索的平台,引导学生把探索学习进行到底。
3、培养学生的科学品质
通过“随手取材”的物理实验,提高了学生实验比重,是增强学生自主活动的有效途径,是探究学习活动的一种重要形式,为学生随堂、随时、随地进行实验操作提供了有利条件,起到了教具的补充和延伸作用。对学生实践意识的形成、创新精神和实践能力的培养有着重要的意义。
二、加强初中物理的实验教学的策略
1、明确实验目的
任何一个实验教学都应该有它的主要目的。没有目的,实验就没有指向性,实验就毫无意义,更谈不上实验的有效性。只有明确了实验主要目的,教学设计和实施才有据可依,才可能发挥实验的最大效益。所以教师在进行实验教学设计时,对该实验的目的必须认真分析研究,找出实验的主要目的所在。并且在课堂实施过程中始终围绕实验主要目的来开展实验教学。物理实验目的一般可以从下面几个方面进行分析和挖掘:
①获得知识与技能:依托物理实验,通过对实验的观察、操作、思考、分析,学生可以从中获得非常丰富的知识与技能。包括物理基本概念、基本理论,实验操作技能,观察技能等。
②体验过程,学会方法:对于学生亲自动手的实验,在实验过程中可以体验实验的乐趣,也能感悟实验过程中的困难,使其情感态度与价值观得到熏陶。通过实验操作、设计,学会仪器使用方法,实验记录方法,进一步提高实验设计能力。
③培养能力:任何物理实验,离不开观察、分析、归纳,只有通过观察、分析、归纳才能得出结论。在得出结论过程中,学生的观察能力、分析归纳能力得到培养,实验能力不断提高。
2、强化实验教学探索性,培养学生想象力
为了强化实验教学的探索性,要鼓励学生对实验中可能出现的实验现象和实验结果进行预测和猜想,这样对培养学生的创新能力也是大有益处的,牛顿正是根据苹果落地现象猜想到,进而发现了万有引力。因此在实验教学中要让学生在预测和猜想基础上设计实验方案,选择实验器材,再用实验去验证,这样对学生创新能力的培养也是有积极作用的。
3、扩大实验教学自主性,培养学生的思维能力
物理是一门实验科学,中学物理实验又是学生将来从事科学实验的起点。实验过程要给学生留有较充分的思维空间。充分发挥学生在实验过程中的主观能动性,调动学生思维的积极性、主动性。培养学生逐步形成独立引出实验步骤,独立选择实验器材,独立进行操作实验,独立设计记录表格,独立分析实验结果的能力,使学生能够独立地提出问题,尤其是能在别人看来没有问题或不能问题之处提出有些新意或有价值的问题,体现创新能力。
在实验教学中,学生运用形象思维在头脑中形成实验方案,需要通过实践的检验,才能判断是否可行,设计过程中的错误和缺陷也只有在实践中才能不断地修正,脑的活动不断纠正着手的失误,手的操作同时也不断修正脑的错误,手脑结合,相得益彰。因而物理实验教学中促进手脑的有机结合是物理实验的客观要求,又是培养适应经济时代的创新人才的要求。
因此,在物理实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次做实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。
通过实验,不仅有效地帮助学生领会物理知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,能够培养学生的创造性思维能力,促进学生全面发展。
关键词:物理教学 学习兴趣 好奇心 实验
一、背景
物理学科是一门以实验为基础的学科,其最大的魅力所在是实验。实验的成功与否,关系着学生对实验的理解,以及学生对学习物理的兴趣与热情。利用演示实验、学生实验以及学生在物理小组中的自主探究实验,不仅可以让学生通过形象具体的实验过程而记住某些相关的结论、实验步骤,更为重要的是能够使学生透彻理解并且完全掌握得出实验结论的过程。
二、发挥实验在物理教学中的作用
(一)从实验中发现问题,提出问题。课程改革的不断深入,使物理教学中科学探究成为同学们学到每一个物理概念和规律的必要手段,而以前的教育模式:教师演示实验,学生观看实验过程,教师提出实验结论,学生记住这些结论,就可以让学生在考试中考出好的成绩。这样的填鸭式的教育方式根本不能培养学生的创新精神。而在这样的教育下根本就没有几个学生能独立探究在生活中遇到的问题,因为学生根本就没有问题可提,没有养成提出问题的好习惯。
(二)加强和改革实验教学,激发学生学习物理的兴趣。物理学是一门实验科学,物理概念的建立与物理规律的发现,都以实验事实为依据。实验是物理学的重要研究方法,只有重视实验,才能使物理教学获得成功,学生只有通过实验观察物理事实,才能真正理解和掌握知识。
1.通过有趣新奇的物理实验演示,激发学生的好奇心理,从而激发他们思索的欲望。例如,在讲授“大气压”一节时,我设计了一个喷泉试验,用抽气筒抽出烧瓶里的空气,用带夹子的橡皮管连接烧瓶和盛有红色液体的容器,当打开夹子的一瞬间,奇迹出现了:烧瓶中出现了美丽的喷泉;接着让两个学生做马德堡半球实验,使他们感觉到巨大的大气压力。这样就会使学生对这节课感兴趣、印象深、易理解、记得牢。通过实验演示,能激发学生的兴趣,使学生的注意力集中。通过一些学生自己做的小实验,如《小孔成像实验》、《头发飘起来了》、《伽里略温度计》、《自制弹簧枰》等均能起到激发兴趣,培养学生的观察能力和动手能力的效果。
2.把实际生活中的现象跟物理实验联系起来,使学生感悟实际生活的奇妙和规律性。根据学生求动、求知、求趣、求异、求新等心理特点,精心组织和设计课堂讲授内容和实验内容,把课本知识和生活实际联系起来。
(三)运用对比性实验导出物理规律,理解物理现象的本质。学生易于形成片面认识的物理规律,设计针对性强的对比性实验,可以帮助学生完成认识上的飞跃。例如,初中学生对“二力平衡”条件觉得很简单,似乎没有什么困难,但又往往形成片面的认识。在课堂教学中,我从日常生活中吊在电线上的电灯,放在桌子上的书籍等物体保持静止状态等实例引发,进而做“二力平衡的条件”的演示实验(课本中安排的),让学生仔细观察并读出小车保持静止时两边吊盘里砝码的重力,并向学生提出探索性问题:“二力在什么条件下才会平衡?”学生往往得出片面的结论:“二力平衡条件是二力的大小相等,方向相反。”这时引导学生再仔细观察如下两个有针对性的对比实验:①两个力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上(即用两个小车拼合在一起代替原来的小车实验);②两力大小相等,方向相反,作用在同一个物体(小车)上,但两力的作用线不在同一条直线上。通过这两个实验,学生自己否定了原先的片面论断,从而得出科学的结论:“作用在一个物体上的两个力,如果在同一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力就平衡。”通过对比,学生对二力平衡条件的本质理解就具体而深刻了。
通过演示实验,使抽象枯燥的知识变得生动而富有刺激性,可以使学生感兴趣,从而调动学生的积极性,主动参与学习,增加“实用时间”,变被动学习为主动学习,提高学习效果。
(四)重视实验操作,促进主动学习。在物理教学中,积极采用让学生边学边实验的教学模式,让学生主动探索物理知识,通过实验观察、分析现象、研讨规律,调动学生的学习积极性。教学中除做好课本要求的学生实验外,我尽可能地创造条件将演示实验内容让学生积极参与,主动投入。如在新授压强一节时,把压力的作用效果与哪些因素有关的演示实验改为学生的边学边实验。让学生自己动手,通过实践总结出压力的作用效果不仅跟压力的大小有关,还跟受力的面积有关。学生分组实验,再通过表格中的实验结论,进行讨论比较,总结出物理规律。由于充分调动了学生的主动性,让学生由“被动”变“主动”,既节省了教学时间,又收到了极好的教学效果。
(五)借助实验手段,突破教学难点。比如:一盏“220V40W”的电灯和一盏“220V60W”的灯并联在照明电路里时,哪盏灯亮?学生能回答“220V60W”亮。一盏“220V40W”的电灯和一盏“220V60W”的灯串联在照明电路里时,哪盏灯亮?学生误认为仍然是“220V60W”那盏亮。老师借助实验演示结果是“220V40W”的较亮,它使学生很意外。老师强调指出额定功率与实际功率的区别。引导学生计算出电灯的实际功率得出正确的结论。又如,在讨论电路中滑动变阻器滑片移动引起各电流表、电压表指示数的变化时,学生常会产生疑惑,借助实验分析,同样能起到事半功倍的作用。