物理實驗是研究和學習物理學最基本的方法。它是物理知識的源泉,無論是概念的建立,還是規律的探索和論證都離不開實驗。物理實驗在中學物理教學中扮演著重要角色,它是教學體系中不可缺少的教學內容。傳統的實驗教學把實驗課僅作為驗證理論的課程,所有的實驗都是按教材預習,對照教材做實驗,依據教材寫實驗報告。在整個實驗過程中,學生完全處于一種被動的學習狀態。面對21世紀的人才需求,這種教學模式顯得陳舊和狹窄,所以,在物理實驗教學中,教師應改善傳統實驗教學那種對基礎知識的傳承和基本技能訓練的過分強調,在教學中要有意識地對學生進行科學素質的訓練和培養,改變以書本為主,實驗為輔的教學模式,創設設計性、綜合性的實驗性問題,把培養學生的探索精神、實踐能力,以及創新意識置于實驗教學活動中,教給學生科學的實驗方法。
一、寓實驗課于趣味之中
物理學科是一門實驗科學,我們把中學物理的42個學生實驗、700多個演示實驗逐一研究,在揭示物理規律的原則下,每一個實驗都作一些趣味性的改進。如在演示水的不善于傳熱的實驗時,把事先準備好的小魚放到試管底部,然后在試管上部加熱使水沸騰時,魚卻在管底沒有什么異樣。學生感到十分驚奇,從而引起了學生的興趣,增添了學生學習知識的積極性。為了充分發揮學生的主體作用,在演示實驗時,我們讓少數學生參加演示實驗,為學生做實驗培養了一批骨干。這樣在演示實驗時,學生觀察十分認真,收到了良好的效果。
二、充分調動積極主動性
教學是教師與學生共同活動的過程,學生獲得知識離不開教師的正確引導,教師在學生的學習過程中起著主導性作用,但是學生才是學習的主體,沒有學生的積極主動參與,教學將是一句空話。學生主體的能動作用是取得學習成功的內部因素,起著決定性作用,所以教師在發揮主導作用的同時,應充分調動學生的主動性和積極性。
1.將演示實驗改為學生實驗,讓學生來唱主角。學生實驗給學生提供了親自動手的機會,既調動了獲得知識的積極性、主動性,又能讓學生在動手過程中,通過設計、操作、觀察、分析、歸納,自我解決頭腦中的“為什么”,總結出合乎事物發展的新規律,使每個學生獨特的個性和創新能力在動手尋找知識真諦的過程中得到發展。因此,在教學設備能夠滿足需要的情況下,或經過努力能夠創造條件的情況下,應盡可能地變演示實驗為學生實驗。例如:摩擦力的大小跟哪些因素有關,所需實驗儀器比較簡單,學生容易準備,讓學生自己動手完成,通過觀察、記錄數據,分析總結出一個物體在另一個物體表面上滑動時,決定摩擦力大小的因素。這樣學生既滿足了好奇的愿望,激發了求知的興趣,又在實驗中學會了使物體做勻速直線運動的技巧,并掌握了判斷物體是否做勻速直線運動的方法。部分學生在實驗中還觀察到物體未滑動前彈簧秤已經具有示數,預示著靜摩擦力的存在,為進一步學習“靜摩擦力”埋下了伏筆。
2.讓學生上臺做演示實驗或協助教師做實驗,為學生動手創造條件。對于一些實驗器材簡單,實驗效果明顯的演示實驗,盡可能讓學生上臺做演示實驗或協助教師做實驗,為學生動手創造條件。如“彈力的產生”可在教師的指導之下,由學生上臺進行操作、演示。學生的許多學習用品往往可以用來模擬物理過程,創設物理情境。書、文具盒等可用來模擬物體的運動,分析物體的受力;鉛筆、鋼筆等可用來模擬通電直導線;筆尖指向表示為電流方向,用于分析磁場及安培力。橡皮、鞋帶等可用來分析單擺、圓錐擺及豎直平面內的圓周運動等。
3.實驗教學過程中,教師要及時指導學生去觀察現象,分析現象,得出結論。用觀察促進思維活動的展開,又用思維指導觀察活動的進行,逐步掌握物理概念和規律。例如:將兩個鋁質易拉罐剪成的鋁圈分別用膠帶紙粘在吸管的兩端,并將其中一鋁圈剪斷,將吸管擱在一個廢燈泡上,用強磁鐵做楞次定律的演示實驗,引導學生觀察現象,發現規律。
三、給學生創造動手機會
物理實驗室應該是教師和學生共同學習、交流、探討的一個平臺,而不是一個裝飾和擺設。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,他們表現出強烈的動手欲,很多想法也想付諸實施;還有一些動手能力不強的學生,也想自己試著做實驗,可又怕周圍的同學嘲笑。因此,利用課外活動時間完全開放實驗室,讓學生常到實驗室,既可以給動手能力強的學生施展身手,創造動手的機會,又可以給動手能力差的學生一些鍛煉的機會,真正做到“物有所用,實有所值”。一堂物理實驗課,是科學的、嚴謹的、分秒必爭的。在這堂課里,既有理論知識的講解,又有實驗對該知識點的論證。所以,這一堂課,不單純是教師教、學生學的教學模式,而是教師邊講邊示范,學生邊聽邊模仿,師生親切互動,學生手腦協調并用的一個完整的過程。這里是一個輕松、愉快、活躍的學習氛圍,但又必須有科學、嚴謹的學習態度,縝密、獨特的思維方式。物理實驗是引發出學生學習興趣,激發出學生思維的有效手段之一。課外活動時,可以開放實驗室,引領對物理實驗有興趣的部分同學,共同探究物理課程中的小實驗、自制學具、小發明等各項課題。如:我校學生自制的“照明電路示教板”、“星空投影儀”、“滾擺”等小學具,很是形象、具體、實用,平時用于課堂教學中,學生看了很有激情。這些小制作不僅能幫助他們認識、理解、應用物理知識,培養他們各種思維能力,而且能開闊眼界、豐富知識、吸引他們去探索新的現象、新的規律。這是課堂上學不到的,更不是做幾道題就可以代替的。只有把課堂教學和實驗有機地結合起來,才能激發學生學習物理的興趣,調動他們的學習積極性,培養他們的創新意識,挖掘他們的創造才能。
總之,為適應時代和學生發展的需要,我們物理教師要努力提高自身素質,對物理實驗教學進行全方位深入的研究,在實驗教學中不斷摸索和改進,激發學生探究物理規律的熱情,培養學生動手實驗的能力。只有這樣,才能切實提高物理實驗教學的效果,才能在物理實驗這一廣闊的天地,造就出一批具有創新能力和實踐能力的高素質人才。