摘 要: 中學物理教學要注意培養學生的實驗操作技能、思維能力,以及運用科學原理和科學研究方法解決物理問題的能力。物理實驗在物理教學中占有非常重要的地位,成功的實驗對于反映物理現象、揭示物理規律能起到事半功倍的作用。優化物理實驗教學可以使學生主動獲取物理知識和發展能力,形成科學品質,樹立正確的世界觀。
關鍵詞: 實驗教學 高中物理教學 優化方式
實驗在物理教學中起著非常重要的作用,但由于條件限制,物理實驗教學功能不能得到充分發揮。筆者對如何優化普通高中物理實驗教學作探討,具體做法如下。
一、巧設隨堂實驗
教師應充分利用高中學生活潑好動、思維敏捷,對一切新生事物充滿好奇的心理因素,創造條件,有機結合教材內容,巧妙安排現象顯著、趣味性強的演示實驗,課堂教學效果立竿見影。
1.進行靜電感應。教學靜電屏蔽這部分內容時,將一部手機A放在講臺上,用另一部手機B呼叫A,被叫手機A鈴聲大作。教師將被叫手機放入事先準備的金屬網罩內,重新利用B手機呼叫,此時A手機沒有動靜,按了免提的B手機卻提示呼叫的號碼不在服務區。同學們驚詫萬分。此時,引入靜電屏蔽,恰到好處。
2.共振實驗教學。在橡皮筋的一端系一小球,手提橡皮筋的另一端,當手抖動頻率與固定頻率相差較大時,球振幅極其微小。當手抖動頻率與固有頻率相等時,振幅極大。若選擇的小球質量合適,手微微抖動,振福便能達到0.5米。課堂氛圍活躍,教學效果很好。
二、改進演示實驗
在物理教學中要做大量演示實驗,演示實驗的實驗效果強弱往往是一節課能否提高教學效率的關鍵。在摩擦力教學中,靜摩擦力方向的判別是學生普遍感到的難點,主要原因是學生在日常生活中缺乏這方面的感性認識,難以想象兩個相對靜止而又相對運動趨勢的物體接觸面間的情況。課堂上,可以取兩只鞋刷,使刷毛相對疊放在粗糙的臺面上,水平推上面的一只鞋刷,可以看到上、下物體間刷毛形變的方向相反,由此可推出上、下物體所受靜摩擦力的情況。這樣就給學生提供了一個表象思維的模型,化抽象為形象。學生對于靜摩擦力的產生、方向等問題“茅塞頓開”。
再比如學習牛頓第三定律時,分別在兩塊木塊的兩側裝上彈簧測力計,放置到粗糙的水平桌面上對拉,以此演示拔河勝負的決定因素。學生讀取示數,不難發現,中間一對彈簧測力計示數相等。可見拔河勝負的決定因素不是彼此給予對方的作用力,學生很快會改變思考角度,對每塊木塊進行受力分析,對兩塊木塊的整體做受力分析,明確木塊整體移動的物理本質。教師再適時提出問題,拔河中動力從哪兒來呢?學生就會徹底弄清楚拔河勝負的決定因素,也會有根據地指導自己增加取勝的把握。
三、增加探究性實驗
新課標淡化了演示實驗和學生實驗的界限,即使是演示實驗,也強調學生親自動手做實驗,體現了物理學是以實驗為基礎的特點。如果把演示實驗改為學生實驗,讓學生從觀眾變成演員,學生的積極性立即被調動起來。
比如:“加速度與力、質量的關系”,在舊教材上是一個演示實驗,由教師演示,學生觀察,并且因為這個實驗比較難做,會花費很多時間,很多教師不做此實驗,而改為“探究加速度與力、質量的關系”,要求學生通過實驗,探究加速度、力、質量三者的關系,強調讓學生經歷實驗探究過程,理解牛頓第二定律是在實驗基礎上建立起來的重要規律,從中體會科學思想、科學方法,從而加深對定律的理解,激發學生研究型學習與科學探究的興趣。
四、挖掘實驗探究功能
學生探究實驗是在教師的指導下探究尚未認識的現象、規律的教學活動。探究效果與學生的知識水平、參與程度密切相關。一般來說,它具有確定的結果。培養學生的觀察實驗能力,掌握科學方法,學會科學思考,樹立科學的態度,就要讓學生通過實驗觀察和探索活動發現問題、解決問題,獲得知識,增強認識。
在學習力的合成時,請三位學生到講臺上演示探究力的合成的全過程,并將實驗所得數據全都記錄在黑板上,但是效率較低。對于演示的同學來講,真正得到了主人翁式的探索體驗,但是對下面的同學而言,效率很低。從整體來講,這種模式收到的效果不理想。我們嘗試采取了學生分組探究的模式嘗試,做到沒有觀眾,人人動手參與。實踐證明,這種“全員參與”的方式是成功的,收到了很好的效果——學生和老師達到了“雙贏”。
五、開發和利用實驗習題
實驗習題要有意識地培養學生的問題意識及創新能力。不應總是以老師的講授為主。
在“超重和失重”一節中,可以將課后的“做一做”改為演示實驗。找一個用過的易拉罐或塑料瓶,在靠近底部的側面打一個洞,用手指按住洞,在里面裝上水。移開手指,水就從洞中射出來。如果放開手,讓罐子自由落下,在下落過程中,水將不再從洞中射出。在教學過程中,不僅可使學生的觀察、實驗能力得到培養和提高,而且能充分展現物理教學的特點和魅力。
在教學力的合成和分解時,要根據力的作用效果確定分力的方向,學生往往想不出力的作用效果,為了讓學生獲得感性認識,可以用實驗把它顯示出來。
物理實驗教學給學生留有較充分的思維空間,能夠充分發揮學生的主觀能動性,調動學生思維的積極性和主動性。優化物理實驗教學,有利于促使學生逐步形成大膽猜想、努力設計、積極實踐、相互合作、科學歸納等創新型人才必不可少的科學素質,為他們將來成為健全、優秀的現代人才打下堅實基礎。