鞠杰
物理學是以實驗為基礎的科學,上好物理實驗課有利于學生加深理解物理知識、提高學生的操作技能和培養學生科學探究精神.目前學校物理實驗課值得我們思考與探索.物理實驗是進行物理知識教學的主要手段,是訓練實驗技能和培養科學素養的必要方法,是養成良好心理品質的重要途徑,是物理教學內容的一個重要組成部分,是引導學生進行自主學習的最佳切入口. 物理實驗是研究物理學的重要方法和手段,加強實驗教學,不僅可提高物理教學效果,還可提高學生的實驗素質,有助于培養學生的創造性學習能力.筆者在日常教學中發現和總結了一些設計與改進同大家共勉.
1傳統物理實驗課中存在的問題
1.1學生在操作前注意力難以集中
“做實驗不如講實驗,講實驗不如背實驗”.一時間,這句話成了物理教學中的“經驗之談”,也成了部分教師放棄實驗教學的“理論依據”.學校的物理實驗課是在實驗室進行.有一個理想的實驗環境,如果條件具備,準備充分,安排得當,理應有利于培養學生科學、嚴謹、認真的態度,但事實并非完全如此.由于實驗課只占物理課的一少部分.教師一提上物理實驗課,學生往往熱情高漲,表現出很高的積極性,然而一旦進入實驗室,由于好奇,學生往往把注意力集中到實驗器材上,許多學生急于觀察、擺弄器材,甚至動手安裝,弱化了老師講解實驗原理和介紹實驗器材的效果,導致教師在講臺上講解示范,學生在實驗桌旁“議論紛紛”、“ 擺弄器材”,學生接受視聽信息相互影響,教師對學生實驗中的安裝技巧、注意事項,對記錄的數據如何分析和處理等難以得到有效貫徹,大大降低了教師的示范和指導作用.
1.2學生實驗效果不理想
由于學生在實驗的前期階段只注意器材及安裝,聽講效果不佳,導致學生實驗進展緩慢.例如在做“測定滑輪組的機械效率”的實驗中,有些學生不知道如何用細線將兩個定滑輪和兩個動滑輪連成滑輪組,不知道如何測量h和s,學生對實驗步驟只有一個大致的了解,操作不夠熟練,部分學生要看一步做一步,浪費了實驗時間.實驗必須在規定的時間內完成,有些學生由于心理緊張,就主觀拼湊數據,教師也由于條件制約,難于對學生的操作和數據進行有效的反饋,失去了對錯誤操作和錯誤數據進行糾正的機會.實驗課總體表現為輕輕松松開始,匆匆忙忙的結束,學生實驗效果不理想.
2改變教師教學觀念,加強物理實驗教學
教師自身要深刻的認識到:物理實驗教學不僅能幫助學生掌握物理的相關概念、規律更是培養學生的科學思維、實事求是的科學態度、創新合作的探究精神是任何知識所不能代替的.所以說老師要樹立在物理教學中以實驗為基礎,在“做”中學,通過實驗引領學生走進物理世界.通過自己親自動手實踐、思考、解決問題的過程中,培養學生自主探究、創新合作精神.
3掌握認知規律,利用電化教育設備優化實驗課教學
3.1教師要掌握學生的認知規律
傳統實驗課中培養出來的學生操作技能是有限的,我們從對學生實驗考核中得到驗證:學生面對做過的物理實驗不熟悉,進而表現出神情緊張,不知從何做起.我們對此要做認真的分析和總結.
我們知道,人類認識事物的方式是:正確——鞏固——正確,即人們一開始就獲得正確信息,通過實踐在頭腦中得到強化和鞏固,最后表現為正確的操作行為.教師掌握這一認知規律對實驗教學具有重要的指導意義,因此我們十分重視教師的操作示范作用,用攝像機錄制教師在實驗中的正確操作,組織學生觀看,從而使學生形成正確的認識;我們還錄制學生的錯誤操作,播放時讓學生查找,使學生領悟到錯誤所在.通過這些方法使學生實驗的正確率大大提高.
3.2利用電化教育設備優化實驗教學
我們認識到利用電化教育能解決傳統實驗中存在的問題.電化教育能使學生在實驗原理的講述、實驗器材的介紹和實驗步驟的演示等階段注意力高度集中.在進行演示實驗時,許多儀器由于尺寸太小,可見度差,影響了教學的效果.在使用多媒體手段后,則可大大地增強實驗的可見度,提高實驗效果.例如刻度尺、秤、秒表、溫度計等都是我們熟悉的測量工具,而使用這些儀器時,都要找出它的零刻度線,最小刻度,測量范圍,同時還要記錄準確值、估計值,最后注明單位,為此我們可以將實驗裝置,通過投影到大屏幕,讓同學們在屏幕上可以清清楚楚地看清刻度,提高了教學效果.又如在演示使用電流表測量通過導體的電流時,使用電壓表測量導體兩端的電壓時,我們使用幻燈片,將表頭放大,使大家對同一現象能較快準確地掌握它們的讀數,以此能進一步提高學生的觀察能力與實驗能力.實踐證明:電化教育技術使我們的實驗課得到了優化.
4加強實驗教學,提高學生的學習興趣
由于中學生的身心特點決定了他們好動,喜歡實際操作.因此,物理課堂教學中應加強實驗教學,多給學生動手的機會,讓學生的實際操作中感受到學習的樂趣,從而增強對物理學的興趣.如“長度的測量”教學中,讓四位同學用同一米尺分別上臺測量教師講桌的長度,學生各自測量的結果暫且不說,當四位同學都測量完以后,讓他們四人同時上臺在黑板上寫出自己的測量結果,由于四人的結果各不相同,必然會使學生感到驚奇.這既增強了學生的興趣,同時又對多次測量取平均值教學的展開有良好的啟迪.此外,也可以讓幾位學生同時準備一個演示實驗,選一位演示效果好的學生在教學時演示,這樣也有利于培養學生的興趣.
操作實驗要多作勤練,青年學生朝氣蓬勃,愛動性強,好奇心盛,實驗對他們有很強的吸引力,在實驗過程中,同學們既得動手,又得動腦,不僅要想是什么?還要想為什么,特別是實驗設計,更能激發同學們的興趣,為此學生的創造性思維便會得到迅速全面的發展.對于物理教師來講,除學生實驗必須全部做以外,還應想方設法自制教具,改造實驗,把演示實驗盡可能多地變成學生實驗,讓學生動手的機會多一些,使其手之所演,目之所視,耳之所聽,鼻之所嗅,心之所想融為一體.這樣做一可加深理解,二可增強記憶,三可提高興趣.
5對實驗的改進,有助于進一步提高實驗課的教學效果
蘇教版初二物理練習教材晶體熔化實驗做了一些改進,以前教材這個實驗用海波做的,由于實驗操作難度較大,教師也很難成功的做好這個實驗.新教材用冰取代海波,可以避免這些因素的干擾.但冰的熔點較低,這節內容教學時間安排在秋季,我們這個地區溫度普遍較高,而書中采用普通水浴加熱法,由于水溫不可能太低,所以幾乎看不到冰先升溫再熔化的過程,而且熔化速度又非???,不利于學生觀察.
筆者采用酒精水溶液取代水給冰加熱取得了良好的效果,因為酒精溶液的凝固點遠低于0 ℃,實驗時可預先取50%左右的酒精溶液大半燒杯及一小杯純水放入冰箱中,冷凍至零下10 ℃左右,實驗前取出酒精溶液和冰塊,把冰塊敲成小塊,取一些放入到試管中,插入溫度計和攪棒,然后把試管放入盛酒精溶液的燒杯中,裝置安裝好以后,用酒精燈緩緩地給燒杯加熱,這樣就完整的展示出冰吸熱升溫,冰吸熱熔化、溫度不變,水吸熱升溫三個階段.當然酒精溶液溫度不能加熱太高要確保絕對安全.
總之,老師要想把實驗課上好,只有從實際出發,結合學生的心理,個性特點,探索出適合我們自己的教學新方法,才能扎實有效地完成好教學任務.社會在發展,科技在進步,我們的教學方法就不能一成不變,也只有在平日的教學工作中,積極進取,勇于探索實驗教學的新思路,才能在二十一世紀的教學中以不變應萬變.