如何提高初中學生的物理實驗能力

段彩春

摘要:在新課程理論的指引下,素質教育具有全體性、全面性、基礎性、創造性、發展性和開放性等特點。要切實推行素質教育,就必須根據學科特點,把素質教育的要求與各學科進行很好的結合,物理是一門以實驗為基礎的學科,物理實驗在培養學生能力、提高學生素質方面具有其它任何手段不可替代的作用。提高初中學生的實驗能力,是培養學生自主學習、自主思考并能夠自己解決實際問題的能力和素質的關鍵。

關鍵詞:自主實驗 理論聯系實際 多媒體教學

物理學是一門以實驗為基礎的科學。物理實驗作為物理教學的基本手段,有其特殊的教學功能,不僅能夠為學生提供學習的感性材料,驗證物理定律,而且能夠提供科學的思維方法,加深對基本知識的認識程度,激發學生的求知欲,并在新課程理論的指引下通過實驗教學加強對學生的心理素質、勞動素質和科學文化素質方面的培養和教育,培養學生自主實驗探究能力和敢于創新的精神,培養學生嚴謹的科學態度,提高學生的整體素質。下面淺談幾點提高初中學生物理實驗能力的方法。

一、培養學生自主實驗、自主探究、實驗創新能力

探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式。在教學中教師應充分調動學生主動性,并努力創設科學研究的情境,把學生的“自主實驗探究”放在首位,培養學生的科學探究能力和敢于創新的精神。在學生實驗探究過程中,教師應加強指導,體現教師的主導作用,避免學生實驗探究流于形式,切實讓學生學習到知識與技能、體驗到科學探究的樂趣。科學探究實驗不應該僅局限于課堂,應把實驗延伸到課后,教師可以選擇適當的課題,安排學生課后自主設計實驗,自主探究,體現學生動手動腦、培養學生創新能力的素質教育。鼓勵學生針對學習、生活中遇到的問題,自主設計實驗,自主探究,教師為學生的“自主實驗”提供必要的支持,這種支持不僅有探究條件的提供,還包括信心的支持和知識能力的援助,讓學生實實在在地動手操作實驗。

二、在實驗中加強學生抽象思維能力的培養

在物理學中有許多比較抽象的概念,學生理解起來相對困難,只好死記硬背,無法進入創造思維情境。那么教師在教學時,應該設置一些有趣的小實驗和有趣的小問題,這樣就把抽象的概念活化了,使學生能夠形象直觀地“感悟”概念的內涵,把抽象的問題具體化。例如,人們生活在大氣中,但從來未感覺到大氣壓強的存在。那么在講大氣壓強前增加一個小實驗:將一個小試管插入盛滿水的大試管中,豎直倒懸于空中。當學生看到小試管不斷進入大試管時,會驚訝地發出疑問:“為什么小試管不掉下來?”為鼓勵學生猜想,教師提出:“是不是水把小試管吸進去了?”“是不是有一種什么力把小試管推進去了?”當學生發現是大氣壓力的作用時,一種成功的喜悅頓時由心底溢于言表。

三、物理實驗教學中采用理論聯系實際、具體與抽象相結合的教學原則

例如,在講光的鏡面反射和漫反射時,帶學生到水邊看倒影,同學們發現只有從一個方向才能看到岸邊景物的倒影,即光線平行射入水面,反射光線也會平行射出,形成鏡面反射,這時讓一個學生自己將一小石子投入水中,激起一陣微波,水面的平靜被破壞了,倒影就亂了。但這時卻發現在其它方向也看到了紊亂的倒影。因為條件發生了變化,平靜的湖面變成了凹凸不平的湖面,鏡面反射變成了漫反射。通過這個生動而且直觀的學生現場實驗,學生對光的反射現象產生了濃厚的興趣,對鏡面反射和漫反射有一個從感性到理性的認識飛躍。

又如,在講分子的熱運動時,分別給相鄰座位的兩個學生一杯熱水和一杯冷水,讓他倆同時往杯子里的水中滴入一滴紅色墨水,過一會兒,觀察到熱水中的紅色墨水很快地擴散開來,而冷水杯中的紅色墨水卻仍聚集一團,擴散緩慢,幾乎沒有動靜。實驗表明,溫度越高,分子做無規則運動越劇烈,所以大量分子做無規則運動的劇烈程度跟溫度有關。實驗中,學生通過自己動手做實驗,分析、總結實驗,透過具體的物理現象,理解并總結出抽象的物質運動的規律,從而提高了學生的邏輯思維能力。

四、重視“從生活走向物理,從物理走向社會”的教學理念

學生利用身邊的物品開發、設計各種物理實驗,可以拉近物理學與生活的距離,讓學生深切地感受到科學的真實性,感受到科學和社會、科學和日常生活的緊密聯系。另一方面,利用這些物品進行物理實驗探究是一種創新。例如,學生用飲料瓶,可以完成很多實驗:聲學的、光學的、液體壓強、氣體壓強等。物理知識要廣泛聯系生活、生產實際,這樣可以加深學生對知識的理解,也是發展學生能力以及提高學生科學文化素質的一條重要途徑。教師要充分利用教材中聯系實際的典型問題,通過教師指導、師生討論和學生練習等多種形式,不斷提高學生應用所學知識靈活地解決實際問題的能力。例如,運用二力平衡知識,根據物體的運動狀態判斷物體所受的力和根據已知力來確定未知力;壓力的作用效果與壓力和接觸面積的關系;日常生活中慣性現象的解釋;物體受非平衡力作用下運動情況的判斷。這些都應該盡可能地為學生提供聯系生活中的有關事例,通過分析、討論幫助學生找到解決問題的有效思路和方法。

五、合理利用多媒體教學手段,優化課堂教學結構,提高課堂教學效果

多媒體教學包括:幻燈、實物投影、教學課件、錄像等,尤其是電腦,以其在課堂教學中的獨特優勢被廣大教師廣泛應用。而物理實驗教學往往是物理課堂教學的重點、關鍵,直接影響到課堂教學質量。回看以往的物理實驗教學中的情景,我們可以看到有時的演示實驗由于實驗環境、器材本身的局限性,無法直接讓全班學生都觀察清楚實驗的操作過程及實驗現象,甚至有些實驗根本無法實現。學生由于沒有獲得關于這些現象和過程的感性認識,因而對實驗原理、現象、結論理解較為困難;有時則因為演示實驗本身存在不足,學生難以產生豐富的聯想,難以完成從實驗現象到物理規律的抽象。那么在物理教學中,利用多媒體計算機的文本、圖形、動畫、視頻和音頻的綜合處理能力及交互式特點,可編制計算機輔助教學軟件,從而設計出圖文并茂、繪聲繪色、生動逼真的教學環境,更能模擬出一些用肉眼、實驗或其他電教手段無法觀察到的實驗現象,讓抽象、難懂的問題變得形象、直觀,調動學生的學習積極性和主觀能動性,改變學生的被動式接受教育模式,使其主動地去探索、發現規律,激發學生的學習興趣,培養學生的實際能力,從而讓素質教育真正進入課堂,提高學習效率,改善學習效果。但多媒體課件對本學科來說只能作為一種輔助手段,起到補充和強化物理實驗的效果,不能完全取代實驗,兩者合理組合,才能取長補短,相得益彰。

總之,學生實驗技能的培養需通過多方面的長期培養,作為一名物理一線教師,我會通過不懈地努力為物理實驗教學貢獻一份力量。