新課程理念下培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ牟呗?/h1>

2007-12-28 07:50:16張安

中學(xué)理科園地訂閱 2007年3期 收藏

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)物理探究

張 安

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)探究及物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ歉咧形锢硇抡n標(biāo)中重點(diǎn)要求的內(nèi)容。讓學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，能夠使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的、明確的認(rèn)識(shí)。以“物”及“理”。做好物理實(shí)驗(yàn)是理解物理概念和物理規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χ饕ㄓ^察能力、操作能力、收集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)能力以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告能力：一要培養(yǎng)觀察能力。無論是教師的演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都有一個(gè)對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行有目的、有序的觀察過程。要注意引導(dǎo)觀察的全面性、準(zhǔn)確性和深刻性。教給學(xué)生觀察的方法。通常采取的方法有：對(duì)比觀察法和歸納觀察法。對(duì)比觀察法往往是通過對(duì)兩個(gè)事物、現(xiàn)象的對(duì)比，或把某一現(xiàn)象發(fā)生變化的前后情況進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)的。歸納觀察法是通過對(duì)個(gè)別現(xiàn)象進(jìn)行觀察，經(jīng)過分析、推廣，再歸納表述為一般性的規(guī)律。觀察能力的培養(yǎng)應(yīng)該在平時(shí)的觀察中逐步提高。二要培養(yǎng)操作能力。實(shí)驗(yàn)過程離不開操作，操作是否正確規(guī)范都有可能影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，甚至直接導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生在操作前擬定操作步驟(即實(shí)驗(yàn)方案)，要了解所使用儀器的用途、規(guī)格和使用注意事項(xiàng)，按照實(shí)驗(yàn)原理，學(xué)會(huì)控制實(shí)驗(yàn)條件，合理組裝或連接實(shí)驗(yàn)裝置。另外，在操作過程中故障的排除是許多學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)。往往出現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理模糊不清，或者對(duì)各部分儀器的工作情況不甚了解，又不肯動(dòng)腦分析而急于求老師來解決等情況。這時(shí)教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生分析故障的特點(diǎn)，放手讓學(xué)生自己獨(dú)立解決，養(yǎng)成手腦并用、獨(dú)立工作的習(xí)慣和能力以及進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的自覺意識(shí)。三要培養(yǎng)收集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)能力。學(xué)會(huì)用多種方法收集數(shù)據(jù)。要得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果就必須具備一定的數(shù)據(jù)處理茸B力。在中學(xué)階段，要求學(xué)生養(yǎng)成對(duì)于—個(gè)最的確認(rèn)需獲得多組數(shù)據(jù)(多次直接測(cè)量)才有可信度的習(xí)慣；對(duì)于直接讀取的數(shù)據(jù)應(yīng)該會(huì)用有效數(shù)字表示；能自己設(shè)計(jì)表格進(jìn)行間接測(cè)量的計(jì)算；能用代數(shù)法、圖象法和幾何法來研究實(shí)驗(yàn)結(jié)果。把這些要求貫穿在各個(gè)實(shí)驗(yàn)中。四要培養(yǎng)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告能力。要將科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程和成果完整地表達(dá)出來，就要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真獨(dú)立地寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這也是培養(yǎng)學(xué)生分析問題、總結(jié)規(guī)律和文字表達(dá)能力的重要措施。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的內(nèi)容要規(guī)范化。一般應(yīng)包括：實(shí)驗(yàn)課題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄和處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、評(píng)估等。從高一開始，最初幾個(gè)實(shí)驗(yàn)可做簡(jiǎn)要的示范，讓學(xué)生有一個(gè)模仿學(xué)習(xí)過程，以后的實(shí)驗(yàn)就要求學(xué)生自己寫。特別是寫“實(shí)驗(yàn)步驟”，學(xué)生普遍感到較難，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)際操作過程，自己組織語言按“裝(即在準(zhǔn)備步驟中將儀器裝接調(diào)整好)、測(cè)(測(cè)量、讀數(shù))、處(數(shù)據(jù)處理)、結(jié)(做出結(jié)論、整理器材)”等依序?qū)懗觥Ｃ看螌?shí)驗(yàn)報(bào)告都進(jìn)行評(píng)分。并給予評(píng)價(jià)。總之，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ蕴岣邔?shí)驗(yàn)素養(yǎng)為指導(dǎo)思想。注重必要的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練。長(zhǎng)期堅(jiān)持強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練。就能使學(xué)生更快更熟練地掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，形成良好的科學(xué)素養(yǎng)。

培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ切抡n標(biāo)中重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容一“科學(xué)探究”所要求的，應(yīng)該要引起物理教師的足夠重視。要提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰鸵谝韵聨讉€(gè)方面予以重視：

(一)強(qiáng)化演示實(shí)驗(yàn)。除了重視做好新課標(biāo)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)和活動(dòng)建議中所規(guī)定的實(shí)驗(yàn)外，還要參考各種版本教材的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，擇優(yōu)增加一些演示實(shí)驗(yàn)。在強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)手段上做一些嘗試。用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情景，引入新課，理解、鞏固和深化知識(shí)。對(duì)于激發(fā)求知欲，提高興趣，啟迪思路都有事半功倍之效。用演示實(shí)驗(yàn)解決抽象疑難問題，如布朗運(yùn)動(dòng)、浮力的作用和反作用力、隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受靜摩擦力方向是指向圓心的受力分析等等，生動(dòng)直觀，言簡(jiǎn)意賅。事實(shí)證明。具體形象要比語言文字更易記住，視覺刺激遠(yuǎn)勝于聽覺刺敷。另外．教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)所表現(xiàn)出良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)也對(duì)學(xué)生有潛移默化的作用。因此，為了提高物理教學(xué)的整體水平，我們必須充分利用演示實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的功能。

(二)重視學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。這類實(shí)驗(yàn)要嚴(yán)格要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遵守預(yù)習(xí)——實(shí)驗(yàn)(操作)——總結(jié)(報(bào)告)的規(guī)程，要讓學(xué)生有充分操作和思考的時(shí)間。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的必要的實(shí)驗(yàn)類型。我們將各個(gè)實(shí)驗(yàn)歸類為“基本儀器的使用、測(cè)定性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)”四大類，指導(dǎo)好各類實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和通用的實(shí)驗(yàn)方法。“基本儀器的使用”要能記住基本儀器、儀表和量具的構(gòu)造、用途和操作規(guī)程。掌握操作要領(lǐng)和讀數(shù)方法。“測(cè)定性實(shí)驗(yàn)”往往是通過測(cè)定某些物理量再借助某些物理規(guī)律，間接地得到待測(cè)的物理量。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”主要是讓學(xué)生學(xué)會(huì)研究物理規(guī)律的兩種科學(xué)方法。即由理論到實(shí)驗(yàn)和由觀察、實(shí)驗(yàn)到理論的方法，通常是先測(cè)定與規(guī)律有關(guān)的物理量，然后看一看這些物理量的關(guān)系是否符合所要證實(shí)的規(guī)律。“探究性實(shí)驗(yàn)”又稱研究性實(shí)驗(yàn)(這是新課標(biāo)中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)、明確要求的，也是新課標(biāo)的一個(gè)亮點(diǎn))，則是對(duì)學(xué)生進(jìn)行用實(shí)驗(yàn)歸納法研究未知物理規(guī)律的訓(xùn)練，此類實(shí)驗(yàn)難度較大，在以往課本中數(shù)量較少。現(xiàn)行新教材不但將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)或測(cè)定性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)(如探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系，探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系，力的平行四邊形定則等等)，還增加了不少新的探究性實(shí)驗(yàn)(如探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，探究決定導(dǎo)線電阻的因素，探究變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系等等)。增加學(xué)生對(duì)該類實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練，同時(shí)有利于學(xué)生知道重要定律的由來和培養(yǎng)控制實(shí)驗(yàn)條件及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分類指導(dǎo)。有利于使學(xué)生摸索到做各類實(shí)驗(yàn)的基本規(guī)律，不致于離開教師的指導(dǎo)就不知所措。對(duì)于學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)掌握情況如何，除了進(jìn)行書面考試外，還要進(jìn)行單獨(dú)實(shí)驗(yàn)操作考試，會(huì)收到良好的效果。

(三)增加隨堂實(shí)驗(yàn)。為了增加學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)和加深理解物理知識(shí)，可以增加隨堂實(shí)驗(yàn)，即邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)。它可以配合課堂教學(xué)內(nèi)容或課本中“實(shí)驗(yàn)與探究”欄目，通過親自做實(shí)驗(yàn)去探究和獲取知識(shí)。對(duì)于一些可見度不高，不易演示的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)和與課本知識(shí)密切相關(guān)的小實(shí)驗(yàn)作一些增補(bǔ)，如：高中教材中的的肥皂膜干涉、三棱鏡色散現(xiàn)象和一些儀器刻度的觀察等等；或適合學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦探索規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，如：初三的歐姆定律，高二電學(xué)中電源電動(dòng)勢(shì)與路端電壓、內(nèi)電阻的關(guān)系以及路端電壓與外電阻的關(guān)系；或?qū)τ谟行┗緝x器的認(rèn)識(shí)和使用。如：電表、秒表、溫度計(jì)、滑動(dòng)變阻器等等。隨堂實(shí)驗(yàn)調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)于激發(fā)興趣、促進(jìn)知識(shí)的掌握具有現(xiàn)實(shí)意義，值得提倡和推廣。

(四)開展課外活動(dòng)。結(jié)合課本里的“迷你實(shí)驗(yàn)室”等小實(shí)驗(yàn)專欄，引導(dǎo)學(xué)生利用課外時(shí)間。通過一些簡(jiǎn)單器材和自制儀器獨(dú)立完成。如：初中學(xué)生學(xué)完“浮力”知識(shí)后學(xué)會(huì)制作潛水艇模型，學(xué)完“光的反射定律”后制作簡(jiǎn)易潛望鏡，學(xué)完“安全用電”后學(xué)會(huì)安裝照明電路，排除照明電路的故障：學(xué)完“照相機(jī)”后開設(shè)攝影講座和組織攝影實(shí)踐活動(dòng)。配合學(xué)校科技節(jié)舉辦大型“扔雞蛋”比賽活動(dòng)，靠學(xué)生自己找器材(或限時(shí)限器材現(xiàn)場(chǎng)制作)，自行設(shè)計(jì)和制作，許多學(xué)生踴躍參與，大顯身手。還可以組織學(xué)生學(xué)會(huì)修理彈簧秤、自制小教具等簡(jiǎn)單儀器和進(jìn)行小家電的使用和維修。還可以組織學(xué)生走出校門參觀工廠、農(nóng)村和參加社區(qū)活動(dòng)、開展研究性學(xué)習(xí)等等。不受教學(xué)大綱限制，形式多樣，多渠道開設(shè)實(shí)踐活動(dòng)課．將理論與實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，在活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的科技意識(shí)、創(chuàng)造意識(shí)、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和實(shí)用意識(shí)，對(duì)于開發(fā)學(xué)生智力，豐富學(xué)生課余生活，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和學(xué)習(xí)興趣都是很有效的。

目前，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀與它在物理教學(xué)中應(yīng)有的地位是很不相稱的。造成這種現(xiàn)象的原因很多，如實(shí)驗(yàn)課所占比重較小，考試制度的局限和不少學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足乃至有些教師不能適應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求等等，使得實(shí)驗(yàn)開設(shè)率低，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳，要求偏低。面對(duì)這種現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為，可以按照上述方法即采取增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)和教師演示實(shí)驗(yàn)的次數(shù)以及增加課外活動(dòng)的實(shí)踐機(jī)會(huì)的方法，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，優(yōu)化教學(xué)過程。提倡學(xué)生自主，努力摸索出一些切實(shí)可行的策略，有效地提高教學(xué)質(zhì)量。通過改進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為學(xué)生展現(xiàn)物理現(xiàn)象和過程。使學(xué)生有效地獲得知識(shí)、開發(fā)智力和發(fā)展能力，并促進(jìn)他們科學(xué)世界觀和方法論的形成。重視素質(zhì)教育，深化新課程改革，注重從實(shí)驗(yàn)教學(xué)人手，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ倪M(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這已是廣大物理教師的共識(shí)。

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