【摘要】實驗是物理教學中的重要手段。本文從演示實驗、學生實驗和課外實驗三個方面闡述了在物理教學中充分運用實驗手段的目的、意義和方法。
【關鍵詞】物理實驗
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2009)11-0137-01
物理學是一門以實驗為基礎的學科,實驗是物理學研究中的主要方法,在物理教學中,實驗也是使學生提高學習興趣、建立基本概念、培養科技精神的一個重要手段。作為一名物理教師,在教學的全過程中要貫穿實驗這一條主線,要想達到這一目標,必須把握好“演示實驗”、“學生實驗”和“課外實驗”這三個關鍵環節。
一、“一舞劍器動四方”,演示實驗要做到“精、真、顯”
演示實驗是指為配合教學內容而由教師操作示范的實驗。它能化抽象為具體,化枯燥為生動,把要研究的物理現象清楚地展示在學生面前,引導學生觀察思考并使之正確認識物理事實,幫助其更好地掌握物理概念和規律。只有教師擅舞實驗這一“劍器”,學生才能如吳人張旭“數常于鄴縣見公孫大娘舞《西河劍器》,自此草書長進”。
1.演示實驗要精心準備
要做好演示實驗,就要在選題、儀器、教案、教法等各個方面進行充分準備。在選題上,對于教材中提供的演示實驗要作為首選,但對于這些實驗并非要個個都做,也并非每一個都必須照搬教材。關鍵是要結合實際,最大限度地達到理解掌握知識的目的。在儀器上,要在課前認真檢查實驗所需儀器的性能,必要時可以先做一遍實驗,確保儀器的完好。檢查后要將儀器歸類放好,以便實驗所需。在備課時,教師要對教材進行認真分析,對實驗的目的、過程和可能出現的問題進行認真的思考,切忌照本宣科,為實驗而實驗。在教法上,教師要對授課的內容有整體把握,對何時進行實驗,在實驗中怎樣引導學生歸納規律這些問題要在課前考慮清楚。實驗只是為使學生更好接受物理知識的一個手段,絕不能只滿足了學生的好奇心卻失去了實驗的應有效果。
2.演示實驗要真實可靠
物理教學的本身就要培養學生嚴謹求實的作風,教師在演示實驗的過程中也必須保證過程的真實性和結論的可靠性。
(1)要盡可能保證實驗的成功
教師的演示是為講述物理規律而采取的一種直觀教學手段,人的認識規律是從感性到理性的,第一印象十分重要。如果一次或數次實驗失敗,則可能使學生產生對此規律真實性的懷疑,給教學帶來不利影響。要保證實驗成功,除了在課前充分準備外,還要求教師有較濃厚的理論功底和較刻苦的鉆研精神。例如大家認為靜電實驗的成功率較低,其實認真找一下問題的癥結不難發現,關鍵在于靜電的電壓高但電量少。因為電壓高,通常所說的絕緣體在高壓下變成了導體;因為電量少,電荷容易消耗。從原理上分析透了,我們就可以發現只要對儀器進行簡單的改進就行了。
(2)要正確處理實驗中出現的問題
俗話說:“不怕一萬,就怕萬一。”由于實驗的過程受到環境、氣候、心理、儀器等多方面的影響,所以再細致的準備也難免會出現意外的情況。一旦實驗中出現了問題,教師一忌忙亂,不進行思考就重新開始,極可能導致實驗的再次失敗;二忌簡單,如果簡單地把失敗歸結于“儀器有毛病”、“實驗本身現象就不明顯”等托詞,這樣可能會使學生對教師的能力與物理規律本身同時產生懷疑;三忌虛假,如果使用更改實驗數據、改變實驗條件的手段去勉強湊出結論,對學生更是有百害而無一利,只能是培養了學生弄虛作假的作風,這是與物理精神本身相違背的。所以教師對出現的問題要迅速地分析原因,找出錯誤的所在并向學生做出正確的解釋,爾后重新開始實驗直到得出正確的結論。對于課上不能找出失敗原因的,教師更要把它作為存疑向學生說清楚,并在課后認真查找問題,必要時可進行教研室集體討論,解決問題后要及時重新演示這一實驗,并借機培養學生嚴謹的物理作風。
3.演示實驗要顯明易見
演示實驗的目的就是要使全體學生有直觀的印象,并通過其建立正確的物理概念,所以必須顯明易見。在教學中,對于現象不太明顯的實驗可以通過聲、光、電等多種手段來放大實驗的效果。比如在用螺旋測微計測量物體長度時,可以使用實物投影或采用多媒體手段把微小的刻度變化轉化為人人可見的現象,使學生準確掌握儀器的使用方法。
二、“絕知此事要躬行”,通過學生實驗培養他們的獨立思考和解決問題的能力
學生實驗是指學生在教師的指導下自己動手,通過親自實踐,驗證物理規律,加深對教材理解的教學手段。學生親自操作、觀察、記錄、分析和總結物理現象,是對知識的再認識、再學習和再提高。它能夠加強學生對學習物理的興趣,培養嚴謹的科學作風并提高他們的動手能力,是學習物理知識的一個重要環節。