摘要:物理實驗教學是高中物理教學的重要組成部分。搞好高中物理實驗教學,應注意勿輕視“小實驗”;盡最大努力做好演示實驗;組織學生做好分組實驗。
關鍵詞:高中物理;實驗教學;注意問題
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-010X(2012)06-0058-02
物理學是一門實驗科學,實驗教學是高中物理教學課程最重要的部分之一。隨著新課程標準的實施,實驗特別是探究實驗越來越受到重視。重視實驗教學,培養學生的實驗探究能力成為了物理教師的共識。下面根據自己多年的教學實踐,談談高中新課程背景下物理實驗教學中應注意的三個問題,與大家共勉。
一、勿輕視“小實驗”
在教學過程中,有些教師認為“小實驗”學生一看就明白,根本沒必要做。而這些“小實驗”卻是大實驗的基礎。如:“人工打點計時”這個小實驗可使學生對打點計時法的原理有初步的認識,這對學生使用打點計時器處理紙帶問題很有幫助,并能加深理解電磁式打點計時器的工作原理。
再者智力開發源于勤動手、勤動腦,而動手制作是動腦的基石,通過親自動手,學生就會發現問題,從而分析問題、解決問題。如:“測紙與桌面間的動摩擦因數”這個小實驗,實驗原理很簡單,但操作起來并不順手,因為一方面要克服彈簧秤本身的重力,還要保證水平拉木塊;另一方面怎樣能保證木塊勻速運動呢?只有學生親自動手、動腦,才會發現當緩慢拉動時,彈簧秤的讀數才恒定,這時木塊受力平衡,木塊的運動才可看作勻速運動,這就使學生理解為什么物理問題中的緩慢移動可當作勻速運動來處理。
小實驗會增添許多樂趣。例如在講授“機械能守恒定律”時,我設計了“鐵鎖碰額頭”的小實驗,一個小鎖頭懸掛在鐵架上,然后找一勇敢的男生到講臺參與實驗。從鎖頭能剛好碰到額頭為起點,釋放鎖頭。鎖頭擺過去,又擺回學生面前時,教室里發出了尖叫聲,個別女生不敢看,怕砸到該男生的額頭。全班學生為那個男生捏一把汗,那個男生也情不自禁地往后仰身體。但實際上根本碰不到學生的額頭,教師里的氣氛異常活躍,學生們躍躍欲試,實驗效果非常不錯。
二、盡最大努力做好演示實驗
演示實驗最能突出物理課堂的教學特點,也是學生最感興趣的教學內容,但在教學中,有些教師往往為了趕進度、圖省事,就將演示實驗變成了黑板實驗,致使學生失去了實驗的“感覺”,感到物理學習枯燥無味。
我在演示實驗時,想方設法努力做到以下三點:(1)增強實驗的可視性,如:在研究牛頓第二定律時,我將水平面上兩小車裝置變更設計成一高一低兩小車裝置,使實驗過程與現象盡收眼底。(2)提高演示實驗的趣味性,如:講向心力的應用時,讓學生登臺表演水流星。(3)將一些驗證性實驗設計為探索性實驗。提出和啟發探索問題,使學生在各種疑問和猜想中獲得知識,如:演示波的形成時,我將8米長的膠管灌入水,先在教室門口走廊上進行演示,在地面上先水平抖動一個周期,再按一定頻率連續不斷地水平抖動,讓學生對比先后兩種現象,總結機械振動和機械波的關系;緊接著在管上等間距貼上鮮艷的膠環,再不停地按一定頻率水平抖動,讓學生觀察、分析各膠環的振動有何相同及不同之處,再分析各環振動方向與波的傳播方向之間的關系;最后有節奏快速上下抖動,讓學生觀察并總結與水平抖動時的波形有什么不同,為什么會出現這些現象。通過對比思考,學生對機械波的形成、特點、橫波的定義、脈沖波的產生有了一定的了解,再通過橫波演示儀邊演示邊進行詳解,這樣學生就會對機械波的屬性了如指掌。
總之,在設計演示實驗時,不能將思維局限在對熟知現象的展示上,而應放在提煉與創新上,采用夸張、對比等多種思路使實驗變得活潑、逼真、有趣。這樣不僅能活躍課堂氣氛,更使學生在輕松、歡快的氛圍中獲得知識,提高能力。
三、組織學生做好分組實驗
分組實驗都是重點實驗,通過這些實驗可加深理解和掌握相應的物理規律和物理現象的研究方法,使學生嘗試性處理數據,進行誤差分析,全面地培養學生的實驗能力。
教材中安排的學生實驗僅僅是眾多實驗方案中比較切合中學實際的一個,做實驗時,有些教師要求學生背熟原理、步驟,按部就班地進行實驗,這嚴重束縛了學生的思維。我在教學過程中注重引導學生發揮自己的想象,充分調動學生的積極性。在分組實驗前,先與學生共同探討實驗。在給出實驗題目后,讓學生利用所學知識根據原理提出實驗方案,再根據原理選擇儀器,設計操作程序,如:做“用單擺的周期測重力加速度”之前,我先讓學生設計測重力加速度的幾種方案,由于方法很多,每個學生都可以各盡所能,充分發揮自己的想象力、創造力。
根據學生所列出的:重力定義法、萬有引力公式法、斜面法、滴水法、紙帶法、單擺的周期公式法等各種方法,找出各種方法所需測量的物理量及所需儀器。在實驗教師的配合下,利用課外活動讓學生根據所選進行測量,比較各種方法的優缺點。遵照實驗簡便、可行、精確的原則,學生就會體會到為什么教材中選擇了用單擺的周期來測重力加速度。這在一定程度上改變了學生由被動、機械地實驗操作變為主動探究的實驗活動,活躍了學生思維,開發了學生潛能。
每一個實驗都有一定誤差,做完實驗學生一定要進行誤差分析,寫出自己改進實驗的措施,尤其是實驗失敗的同學,更要分析失敗原因,爭取再做實驗,直到成功。總之,教學中應盡量發揮實驗的探究性,讓學生體驗、理解探究的方法,培養提高學生的各種能力。
[責任編輯 張掛英]