物理是一門以實驗為基礎的學科,在物理學中,很多概念的建立或者規律的發現,都是以實驗為依據的。實驗是物理學的重要研究方法之一,學生只有通過物理實驗,觀察物理現象,才能更好地理解和牢固掌握物理知識。因此,在物理教學中,教師要優化物理實驗,提高實驗效率。
一、增強演示實驗效果,提高教學效率
演示實驗是物理教學中最為常見的一種實驗方式,也是物理實驗教學中的一個重要組成部分。這種方式以教師的演示為主,通過實驗器材,給學生做示范性實驗,將實驗的現象和結果明確地表達出來。演示實驗通過教師嫻熟的操作將教材內容用實驗的手段生動形象地表達出來,能夠激發學生的學習興趣,啟發學生積極地進行思維。學生通過觀察教師的實驗,進行思考總結,從中找到具有規律性的知識。但是由于客觀條件有限,有時候一些具有細微現象的實驗,坐在教室后排的學生難以觀察到,因為看不清楚實驗的現象,就對理解相關的知識產生了難度,從而影響了教學的效率。所以,在教學的過程中,為了增加演示實驗的效果,我采取了以下幾種方法。
(1)增強實驗的明顯性,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,讓學生登堂表演水流星。(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接受知識。如在講解相關磁的知識的時候。由于這部分知識比較抽象,而且各個概念之間又容易混繞,如條形磁鐵、U形磁鐵、同名磁極之間和異名磁極之間的磁感線分布以及直線電溢的磁場的磁感線和通電螺線管的磁場的磁感線分布形狀各不相同,學生一時難以分清。傳統的演示方法是,將磁鐵放置在均勻撒滿鐵屑的玻璃板上,然后輕輕敲打玻璃板,使鐵屑在磁鐵磁場的作用下按照磁感應線的分布組成相應的圖形。這樣的實驗因為是在講臺上用一個不大的玻璃板做平面實驗,所以很多后排的學生根本看不清現象。為了讓學生看清,教師只得端著玻璃板小心翼翼地在教室中來回地走,這樣既浪費時間,又無法保證實驗的精確。而利用投影技術,教師就可以將玻璃板上的現象清晰地投影在大屏幕上,使班上所有的學生都能夠看清各種情況的磁感線分布。這樣就加深了學生對于問題的認識和理解,使記憶更加深刻。
二、利用多媒體,提高學生實驗操作技能
由于物理學科是在初中才進行的,因此,學生都是第一次接觸物理實驗,對于實驗中所需要的儀器都比較陌生,感到神秘,對于它們的了解更是甚少。有時候單單靠教師的語言講解和示范,學生難以了解,等到他們親自動手操作的時候,就會有不知所措的感覺。而如果教師在學生實驗之前,通過多媒體播放一段詳細的錄像,通過慢放、回放、暫停等功能讓學生充分觀察實驗的每一部分操作,看清實驗中要注意的問題和關鍵步驟。這樣的形式不僅能夠給學生清晰、形象地展示實驗,還因為形式新穎而激發學生極大的學習興趣和主動性,最大限度地提高教學效率和學生學習效率。
如“用天平測物體的質量”這個實驗,這是學生第一次接觸天平,自然就會有一種新鮮感,但是由于操作天平的步驟太多,注意事項繁瑣,讓學生有些不知所措的感覺,面對這樣的一個儀器無從下手,甚至有點擔心,害怕自己會損壞它。面對學生的這樣一種狀況,為了打消學生的顧慮,讓學生能快速明了地學會操作天平。我在介紹有關天平操作事項中運用了多媒體教學手段,通過大屏幕播放“用天平測物體的質量”的錄像。讓學生在觀看錄像的同時,認真觀察其中的步驟、注意事項以及操作方法。測量后到讀數的環節時,我運用多媒體的慢放、擴大、定格等技術將鏡頭精確地顯示在學生面前,使學生在這一教學重點和難點問題上很快掌握技能。然后,當學生看完錄像,熟悉操作手段后,教師再讓他們自己動手實踐,學生就不會感到迷茫了,做起來得心應手。
三、自制教具、學具提高學生興趣
要有明確的制作目的,根據實驗的教學需要自制合適的教具。一般地說,自制教具在教學中要考慮以下幾個方面:用替代方法來解決儀器短缺的困難,既經濟又實惠;通過對原有現成的教具做某些改進,有助于解決教學中的難點;通過設計新的儀器,開發新的實驗,減輕學生對實驗的壓力和恐懼感,開發學生創造性思維;通過對學生提供足夠的實驗器材,有助于運用邊教邊實驗等新的教學方法進行教學。例如,學生對理解“液體壓強產生的原因”比較困難,如果能模擬“液體壓強產生的原因”的實驗,就有利于突破這一知識的難點。又如,在講授安全用電知識時,學生沒有,我們也不希望他們有觸電的感性知識,因此,自制“模擬跨步電壓觸電”教具,把跨步電壓觸電事故形象、逼真地演示給學生,對于學生理解和掌握安全用電知識是非常有意義的。
總之,在物理教學中,實驗有著重要的作用。教師在教學的過程中要利用各種手段優化實驗,提高實驗的效率,使學生更好、更快地掌握實驗,為學好相關知識做好基礎。
【責編 齊秋爽】