中學物理實驗教學方法的探討

楊賀明

實驗教學既是物理知識教學的基礎,也是物理課堂教學中實施素質教育的主要渠道和有效手段。加大實驗教學力度,提高教學效果,落實新課程理念,筆者認為可以從以下幾點入手:

一、切實重視演示實驗,提高課堂教學質量

物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點。心理學研究表明:人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見,百看不如一做”說的就是這個道理。作為一名物理教師,首要任務就是:盡一切可能,在課堂上為學生展現出豐富多彩的物理現象和活生生的物理情景。教師不僅要用好課程標準上規定的演示實驗,甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習題也可以將它搬上“講臺”,進行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學生看”,還可以是“教師導,學生演”。

1.即邊學邊實驗。例如:利用雞蛋做實驗。雞蛋很容易找到,若引導學生利用雞蛋做實驗,既可說明物理道理,又可提高學生的學習興趣。

(1)做壓強的實驗

雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明:雞蛋緊握在手中時,受力面積大,壓強小;而在碗邊輕敲時,受力面積小,壓強大。可見,壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關,還跟受力面積有關。

(2)做大氣壓實驗

將浸濕酒精的棉花放在廣口瓶內,點燃棉花,并讓它燃燒一會兒,然后將一只剝殼的熟雞蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟雞蛋在瓶內、外壓強差作用下,被壓入了瓶里。

(3)做物體的浮沉實驗

將一只雞蛋放入濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開液體的體積隨著增大,由漂浮狀態慢慢變成懸浮狀態,最終沉入杯底。這說明:浸在液體中物體的上浮和下沉,決定于它所受浮力和重力的合力。

德國物理教育界流傳著這樣一種說法:“沒有演示實驗的課,不算是一堂成功的課”德國的物理教師除了極少數純理論課沒有演示實驗外,一般每堂課要做2~3個實驗。國際物理教育界正在流行這樣一種趨勢,即衡量一堂物理課的好壞,很大程度上取決于這堂課中演示實驗的數量和質量。

二、認真上好學生分組實驗課,培養學生的創造性思維和實驗操作技能

分組實驗多以測量性、驗證性和實用性實驗為主。要提高學生分組實驗的教學效果,就必須使學生真正進入角色,手、眼、腦并用地進行有目的的探索活動。根據教育心理學的觀點,課堂教學的目的不在于教師完成某種過程,而在于通過某種活動促使學生在行為上發生某些重要的變化,如在學生身上引起的認識上、理解上、技能上、態度上的變化。如果學生通過主動參與教學,在教師的積極指導下獲得物理知識,則會印象更加深刻,并增強他們的學習動機。

根據這一思想,我進行了一些探索,將初中物理第一冊中電學的一節課《電路的連接方法》,由原來的驗證性實驗改為學生的探索性實驗,教學中采用啟發式教學和有控開放。

引入時通過演示窗簾被自動拉開、合攏的現象,讓學生觀察并思考:“為什么閉合一個電鍵,只有一個窗戶的窗簾被拉動,而其他窗戶的窗簾不受影響?”

在新課教學過程中:

1.教師啟發學生思考:如何利用桌上現有的器材連接成一個電路,使兩個小燈泡同時發光,并提示連接的方法可能不止一種。學生利用器材自己探索進行連接電路的實驗。

2.教師從中選擇幾個相類似的電路,組織學生通過比較的方法進行討論,找出相同之處進行歸納,由此得出電路的一種連接方法:串聯。此后進一步提出問題:如果取走其中的一個小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續發光?學生會進行猜測,此時教師示意:可通過自己所連接的電路加以實驗,由此通過實踐操作,加深對串聯電路的理解。

3.由于有極少數的學生,有不同的連接方法,當取走其中的一個小燈泡時,另一個燈泡仍然發光,此時他們會提出異議。當投影他們連接的電路時,大多數同學會發現他們所連接的電路與前面所示的電路有區別。教師由此組織他們進行簡短的討論,分析它的連接特點,并示意學生利用手里的器材進行實驗,實驗下來大家發現用這種方法也能使兩個小燈泡同時發光。教師再組織學生進行比較、討論,找出相同之處進行比較,得出電路的另一種連接方法:并聯。此后進一步提問:如果取走其中的一個小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續發光?并示意用實驗進行檢驗,學生由此通過實踐操作加深對并聯電路的理解。

4.結束學生實驗后,組織學生通過討論,自己得出串、并聯電路的特點,并利用電腦多媒體的手段進行一些電路的識別練習,進一步鞏固所學到的知識。

三、充分發揮教材中“小實驗”的作用,訓練學生動手制作的能力

當前在物理教學過程中,有不少教師認為教材中的“小實驗”是課外知識,與考試無關,因此常被視為可有可無,或被棄之不理。然而,這些小實驗,卻往往具有取材容易、貼近生活、直觀明了、便于操作的特點,不僅能加深學生對所學知識的理解,而且能極大地提高學生學習物理的興趣,鍛煉學生的動手制作能力和獨立操作能力,發展智力。例如:初中物理第一冊中的《電磁鐵》一節中,提供了如何自制電磁鐵的方法。我讓一個班級的同學利用假期進行制作,并要求以作品的形式加以展示。在此后的幾天中,陸續有不少同學前來詢問,如何能提高電磁鐵的磁性,以求自己制作的電磁鐵磁性最佳。這樣,在他們制作的過程中,對電磁鐵的特點有了更深刻的印象。事實表明,這個班級的學生在《電與磁》一節的學習中,絕大多數同學對“電磁鐵特點”這一知識掌握較好。

四、不定期地開放實驗室,給學生創造更多的動手機會

由于人的個性差異,一些學生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗,他們往往表現出較強的動手欲,很多想法都想付諸實施;而另有一些學生動手能力不強,在實驗中往往處于旁觀者的地位,有時想自己試著做實驗,又怕周圍的同學譏笑。因此,不定期地開放實驗室,既可以給學生施展身手、創造動手的機會,又可以為動手能力較差的同學提供鍛煉自己,提高實驗能力的場所。極大地增進學生對物理的興趣,增強他們的動手能力,有利于培養其創造能力。

綜上所述,要大面積提高物理教學質量,全面提高人的素質,真正實現由應試教育向素質教育的轉化,就必須在物理教學中加大實驗教學的力度。

作者單位:河北省盧龍縣劉田莊中學