改革實(shí)驗(yàn)教學(xué) 提高教學(xué)效果

【摘 要】隨著新課程改革的深入，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革勢在必行。本文從如何“模擬實(shí)驗(yàn)過程”“重現(xiàn)探究過程”“自制實(shí)驗(yàn)游戲”“進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索”等四個方面闡述了怎樣運(yùn)用計算機(jī)多媒體來改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高課堂教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革 教學(xué)效果

“物理學(xué)是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科”。德國物理教育界流傳著一種說法：“沒有演示實(shí)驗(yàn)的物理課，不算是一堂成功的物理課。” 所以，物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)的教學(xué)就顯得尤為重要。但在具體的教學(xué)實(shí)踐中，由于受到常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等多種因素的制約，實(shí)驗(yàn)效果常常不盡如人意，也使得物理概念和物理規(guī)律等方面的教學(xué)差強(qiáng)人意，直接影響了課堂教學(xué)的效果。怎樣改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，來充分體現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，提高課堂教學(xué)效果，是許多教學(xué)一線老師苦苦探索的教改難題。近些年來，筆者利用學(xué)校提供的先進(jìn)教學(xué)硬件，借助于計算機(jī)多媒體具有的多種功能，嘗試著改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以期突破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的局限性，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用，提高物理課堂教學(xué)的實(shí)效。現(xiàn)粗淺地談?wù)勛约焊母飳?shí)驗(yàn)教學(xué)的一些嘗試和探索，期待各位同行的批評指正。

一、模擬實(shí)驗(yàn)過程，突破教學(xué)難點(diǎn)

凸透鏡成像規(guī)律是初中光學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。該規(guī)律是學(xué)生通過分組實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)得出的結(jié)論：在分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生分別把蠟燭放在距離凸透鏡三個不同的區(qū)間的某個具體位置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，很容易地總結(jié)出凸透鏡的各種區(qū)間內(nèi)成像的特點(diǎn)和像距的范圍。但由于實(shí)驗(yàn)條件和時間的限制，學(xué)生不能把蠟燭放在距離凸透鏡不同的位置連續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，因此對從實(shí)驗(yàn)得出的凸透鏡成像的變化規(guī)律總是理解不深，記憶不牢。為了讓學(xué)生完成從局部的靜態(tài)分析到完整的動態(tài)分析的思維過程，我制作了一段簡單的動畫來模擬“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。整個模擬過程直觀、連續(xù)，學(xué)生對凸透鏡成像規(guī)律有了動態(tài)的、系統(tǒng)的認(rèn)識，很容易地就掌握了凸透鏡成像規(guī)律，并能熟練利用這一規(guī)律解決怎樣調(diào)節(jié)照相機(jī)、幻燈機(jī)物距和像距的難題。學(xué)生充分體驗(yàn)到成功的喜悅，學(xué)習(xí)物理的興趣日趨高漲，理論聯(lián)系實(shí)際解決物理問題的能力也不斷得以提高。

二、重現(xiàn)探究過程，加深概念理解

在物理教學(xué)中，很多結(jié)論的得出都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)分析和推理得到的。但有些實(shí)驗(yàn)過程或是動態(tài)、瞬時的，或者實(shí)驗(yàn)本身就不易觀察到，這對后面的分析和推理客觀上設(shè)置了障礙，使得結(jié)論的得出缺乏了“看得見”的依據(jù)。如果能夠借助多媒體技術(shù)，把實(shí)驗(yàn)過程由動態(tài)變靜態(tài)、變枯燥為生動，那么很多問題就會迎刃而解。如課本上的演示實(shí)驗(yàn)“壓縮空氣做功使乙醚燃燒”可操作性較差，燃燒前空氣的變化情況觀察不到。如果教師“照本宣科”的在課堂上演示該實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很難清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對由通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來分析得出的“對物體做功，物體的內(nèi)能會增加”的結(jié)論一知半解。基于此，我在完成該探究實(shí)驗(yàn)的演示后，精心設(shè)計了多媒體課件，用動畫的形式把實(shí)驗(yàn)過程通過“慢鏡頭”一一回放，特別是乙醚燃燒前空氣的變化一目了然地呈現(xiàn)在同學(xué)們眼前，再加上老師的旁白，學(xué)生們清楚地觀察到了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析總結(jié)得出的結(jié)論深深印在了腦海中，加深了他們對物理概念的理解。

三、自制實(shí)驗(yàn)游戲，提高學(xué)習(xí)興趣

電學(xué)部分的教學(xué)是初中物理教學(xué)的重中之重。電流、電壓、電阻等概念看不見、摸不著，抽象難懂。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，怎么變“看不見”為“看得見”，變抽象為具體，幫助同學(xué)們形象地理解電路中電壓、電流、電阻等概念，并把這些概念縱向聯(lián)系起來，形成初中電學(xué)的知識體系呢？我冥思苦想多日，最終自學(xué)軟件知識，用FLASH、POWERPINT軟件精心編制了一套初中電學(xué)部分實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)課件“電路”，來攻克這一教學(xué)難關(guān)。這套類似游戲的電學(xué)系統(tǒng)課件把初中電學(xué)部分的實(shí)驗(yàn)全部整合起來，同學(xué)們隨時可以通過“向?qū)А碧崾镜牟僮髟谟嬎銠C(jī)上進(jìn)行安裝電路，探究串并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律等實(shí)驗(yàn)操作，還可實(shí)時檢測電路連接的正確性。這樣的一套模擬電學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)課件，學(xué)生不再受時間和實(shí)驗(yàn)條件的限制，可像玩游戲一樣隨心所欲地進(jìn)行操作，在不知不覺中就提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ矌椭鷮W(xué)生加深了對電學(xué)知識的理解，使得他們能熟練地解決有關(guān)電學(xué)的綜合問題，學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性非常高漲。為了最大程度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，我設(shè)計的這套“電路”實(shí)驗(yàn)課件中，還配有聲音、電閃等效果來刺激學(xué)生們的各種感官，這樣學(xué)生們在操作時會變得情緒異常高漲，思維異常活躍。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，符合初中生的生理、心理特點(diǎn)，寓教于樂，大大提高了物理課堂的教學(xué)效果。

四、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

在物理實(shí)驗(yàn)課上，為了消除實(shí)驗(yàn)的安全隱患和避免造成實(shí)驗(yàn)儀器的損壞，很多實(shí)驗(yàn)都有特定的“注意事項(xiàng)”。特別是在上電學(xué)實(shí)驗(yàn)課時，通常教師會多強(qiáng)調(diào)一些實(shí)驗(yàn)“注意事項(xiàng)”：電池組不能短路，電流表電壓表應(yīng)正確接入電路，正負(fù)接線柱不能接錯，不能超量程使用等。這些“不允許進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作”在無形中扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。而有些學(xué)生自主意識很強(qiáng)，常常會偷偷進(jìn)行一些“地下操作”，由于不遵守實(shí)驗(yàn)規(guī)則，特別容易損壞儀器。為了既做到保護(hù)儀器又培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力，我設(shè)計了一個“電路連接”課件，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)。利用該課件，學(xué)生在計算機(jī)上可根據(jù)提供的電路元件任意連接，模擬實(shí)際電路，很多傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)看不到的效果就會呈現(xiàn)在學(xué)生眼前，大大開闊了學(xué)生的視野。如果學(xué)生錯誤連接電路，當(dāng)閉合開關(guān)時，課件就會用聲音、動畫、圖片等形式告訴學(xué)生這樣的操作后果，警示學(xué)生必須遵守操作規(guī)程。這樣的實(shí)驗(yàn)改革，常能激起學(xué)生的探究欲望，促使學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索，不斷激活學(xué)生的創(chuàng)新潛能，從而為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才提供了一片“沃土”。

長期的教學(xué)實(shí)踐證明，改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能主動參與、勤于動手、樂于探究，不但能提高物理課堂的教學(xué)效果，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。