一、培養學生自主實驗的過程
1. 課前預習,要求學生自主學習,認識掌握各種儀器的結構、原理、使用方法和注意事項,培養學生合理選擇儀器、使用儀器、檢測儀器的能力,并事先考慮可能出現的問題及解決這些問題的方法.
2. 放手讓學生做分組實驗.在科學安排的前提下,讓學生自主實驗,教師則發揮主導作用,引導學生設計實驗方案.在學生實驗過程中,教師要對各組逐一巡視,并適當進行個別輔導.強調互動合作,指出學生實驗過程的優缺點,進行評講并提出補充問題,給學生一個努力探索的方向.
3. 要求學生多做課外小實驗,課外實驗是課內實驗的延伸和補充.學生多做課外小實驗有利于調動學生學習物理的主動性,對激發學生自主實驗的興趣,培養學生的創新精神,養成自主實驗的習慣有很好的作用.通過學生自主動手做小實驗,讓學生跳出課堂、玩進實踐、玩出趣味、悟出規律.例如要求學生測量自已家中自來水的流速,并上交簡單的實驗報告.從學生交上的實驗報告看出:水龍頭全開與開部分對測量結果的影響很大.這樣的小實驗,對培養學生的自主實驗能力,有很好的作用.
二、培養學生自主實驗的方法
1. 增強實驗意識 ,利用實驗激發學生的求知欲和動手欲望.在物理教學中,只要學生能通過做實驗搞懂的新課,就不讓學生看懂;只要能做的演示實驗,就在課堂上演示,不讓學生聽老師講實驗.還要創設一個良好的氛圍,適時利用實驗引入課題,激發興趣.學生觀察實驗,自然也會產生自己動手的欲望.要設法讓學生多動手做實驗,力圖使學生更多地參與演示實驗,部分演示實驗可以讓個別學生在講臺上做,教師在旁邊指導,創造一種探索的氣氛.也可以引導學生用自制的簡易設備做演示實驗,例如,選合適的塑料袋剪成兩長條,用手指夾著從上向下反復摩擦數次,使其帶上靜電,這時可見兩小條末端會分開,而且摩擦次數多比次數少分得開一些.再用報紙剪成同樣兩條,照此辦法,也有同樣效果.但是,如果把一條塑料條和一條報紙條以一個不大的間隔平行懸掛,就會看到兩小條的末端會相互靠攏,通過這個既廉價又直觀的演示,學生對正負電荷的性質有初步的認識.
另外要重視啟迪學生思維.物理學實驗中有許多富有創造性、啟迪思維的好方法,教學中要通過演示實驗和學生實驗,直接點出或潛移默化地向學生滲透這些科學的方法和思想.如卡文迪許實驗、庫侖扭秤實驗中將微小量放大的方法;牛頓第二定律、向心力、電容等實驗中控制變量的方法;光電效應、原子學實驗中透過現象提出假說——實驗驗證——修正理論的方法等都是物理學中非常重要的方法.
2. 培養學生的操作能力和數據處理能力.主要從三方面訓練學生的操作能力:(1)儀器的規范使用和測量數據的讀取;(2)儀器、設備的組裝或連接;(3)故障的排除.為了得到正確的實驗結果,必須具備一定的數據處理能力.在高中階段,要求學生能對一個量的多次直接測量,求出它的算術平均值;能進行間接測量的計算,運算結果保留2位或3位有效數字;能用解析法和圖像法來求出實驗結果.
實驗研究的過程和成果,最終將通過實驗報告表達出來.讓學生認真書寫實驗報告,是逐步培養學生分析問題、總結規律和文字表達能力的重要措施.在書寫報告時,不應大段大段地抄錄課本內容,應當自己組織語言.“實驗原理部分”應盡量借助示意圖并用數學式來表達;“實驗步驟”應寫成提綱式的;“數據記錄及計算”應直接用表格反映出來;“問題討論”是反映學生對實驗的理解和思考能力的重要部分,因此是實驗報告的一項重要內容這些都要求學生認真對待.
3. 開設設計性實驗和課題研究.教材中的學生實驗基本上屬于訓練性的,課本對實驗原理、方法和步驟等都做出相當詳盡的指導.為了進一步提高學生的實驗能力,開設一定比例的設計性實驗和課題研究也是必要的.設計性實驗和課題主要由教師擬定,這些問題的探究,應當具備實驗原理和物理思想上的典型性,知識運用和能力訓練上的綜合性,研究方向上的探索性,方法上的靈活和多樣性,器材和時間上的可行性等.還要注意不能僅限于“純物理”內容,應當力求有一定的實用意義.教師只給出課題和要求或只是少量提示,由學生自己確定實驗原理,擬出實驗方案,然后動手去做.例如我提出這樣的實驗課題:如何判斷干電池的正負極?學生經過思考、討論與交流,最后提交出了多種多樣的設計方案.
責任編輯羅峰