摘要:實驗是高中物理教學中的主要組成部分,不論是演示實驗還是自主實驗都能夠給學生提供足夠的感性材料和活動機會,使抽象的物理知識變得具體、直觀。學生在高中物理學習中常遇到的問題是:物理量和公式太多,試題中的情景以及配圖太抽象不夠直觀。而物理實驗可以有效解決這些問題,從而使學生對物理學習產生興趣,學生才能輕松、愉悅得學習物理知識和方法。
關鍵詞:高中物理;實驗;重要性;興趣
中圖分類號:G632文獻標識碼:A文章編號:1671-864X(2016)09-0134-01
中學時代是學生求學的主要階段,也是學生心智逐漸成熟的年齡段,對于高中的學生而言,不管是創新能力還是發散思維都是最好的階段,但是高中生往往缺少的是對事物的理解能力和理論知識的運用能力。有一部分學生錯誤地將物理理解為純理論的學科,高中物理的確理論龐雜,但是這些理論并非一堆不再到從哪里來又要到哪里去的雜亂無章的堆積,這些理論都是有條理的,在實踐中可以驗證的。事實上它們就是來自于實踐,來自于基于實踐的實驗設計。中學生還處于對世界的好奇之中,過于理論的知識會使他們逐漸失去對物理的學習興趣。因此理論學習之外的實驗對學生學習興趣肯定具有激發作用。
一、兩類實驗及其注意事項
物理最初產生于人類對大自然的觀察,而大自然本身可以被看作為一個巨大的實驗室,因此也可以說物理是產生于實驗。物理實驗是指在人為控制條件下,運用儀器、設備等,使物理現象反復再現,從而有目的地進行觀測研究的一種方法。物理學是一門以實驗為基礎的科學,實驗室物理教學的重要組成部分,是落實課程目標、全面提高學生科學素養的重要途徑。事實上,高中物理實驗不管是在教材的編制還是考試題型的設計物理實驗都是很重要的一部分。據不完全統計高中物理實驗一共有119個,其中演示實驗81個,分組探究實驗38個。
(一)演示實驗。
演示實驗顧名思義是具有示范性的實驗,一般是教師在課堂上為大家展示的實驗。主要是以配合講解建立概念,總結物理規律為目的,以全體學生集體觀察為特點,因而要求實驗器材能夠方便得到,實驗操作過程安全、簡捷,實驗現象明顯。因為是演示實驗,所以更多的是老師的準備過程,第一,只有老師準備的充分,在演示過程中才能演示的順利。第二,充分的準備才能使教師對實驗器材的性能有更好的了解,包括實驗的準確程度,實驗所需的時間。第三,準備過程可以發現實驗中的不足,進而對實驗進行及時的改進。除此之外還要遵守演示實驗的原則,要使課堂內容與演示實驗恰當的融合,啟發學生進行觀察和思考。值得一提的是演示實驗可以被有效地用作是導入,用實驗作為導入,可以吸引學生的興趣,達到較好的教學效果。
(二)分組探究實驗。
分組探究實驗即學生的實驗課,小組人數一般不會超過三人,條件具備的學校最好兩人一組。教師則通過創設情境,啟發、引導學生思考,提出問題,再讓學生利用已有的知識和生活體驗自主的進行物理實驗探究,通過小組合作討論研究,最終得出結論,獲取知識。具體實施中建議教師采用“實驗導學案”方式設置探究問題。一般包括提出問題、形成假設;收集數據、分析整理;驗證假設、形成解釋;組織討論、展示交流;評價結果、反思探究過程。
小組探究實驗之前對一些教師需要對一些安全問題進行說明,對一些特殊實驗設備和測量儀器的使用方法做一強調。實驗過程教師盡可能適度開放,讓學生自主實驗。教師應該對自己的工作時刻進行反省,例如當學生遇到導學案中的難題不知道怎么辦時,可能的原因有以下幾種情況:第一,導學案中教師所提出的問題脫離了學生的基礎、實際能力;第二,教師的問題設置不足以引導學生進行探究,需要的是把較難的問題再細化;第三,需要老師提供進一步的資料以供學生參考。在實驗室完成實驗并不意味著實驗已經結束,整個實驗的徹底完成是以實驗報告的形式完成的,哪怕是學生的實驗報告有很多的缺點,很多的不足,也要讓學生盡最大可能獨立去完成。但是有一點必須給學生強調:實驗報告中的數據必須是真實的,嚴格禁止為了附和實驗理論而捏造實驗數據,因為捏造實驗數據不僅自欺欺人不知道自己的實驗在哪里除了問題,更是對實事求是的科學精神的背離。教師還應該考慮到不同層次的學生的狀況。對于程度比較低的學生,可以讓學生嘗試最低層的定向探究逐次上升,直到最高層的自由探究。程度比較好的學生,可以鼓勵他們改進實驗。
二、物理實驗對學生學習興趣的激發
興趣是一種影響學習活動進程和效率的非智力因素。興趣是學生學習的內驅力,是學生積極主動地參與學習過程、進行自我愉快教育的源泉,是使學生的思維始終處于積極狀態的不竭動力。在學習中,當學生感到學習有趣、知識有趣、活動有趣時,就很容易把他們帶到特定的情景中,激發其求知欲,引發其學習動機,促進其思維發展。愛因斯坦說:興趣是最好的老師。實踐證明:興趣是學習的牽引力的加速器。物理的學習也不例外,在高中物理教學中筆者發現,興趣與物理成績一般正相關。經過自己長時間的觀察和與學生的交流,筆者發現學生對物理學習失去信心主要有以下幾個因素:其一,高中物理理論過多,例如物理量及其單位還有它們的簡寫形式,更讓學生頭疼的是物理公式;其二,物理試題過于繁瑣,提供所提到的情景以及畫圖都不容易理解。
事實證明物理實驗在解決以上兩個問題上很有效果,首先在物理實驗中學生可以對變量有明確的認識,哪些是固定值哪些是變量都是一目了然的;其次在實驗中便于學生觀察變量之間的關系,實驗中的物理原理是以一組數據,或者圖表的形式給出,而不會直接以公式的形式給出,因此顯的比較直觀,當學生掌握了變量之間的關系,那么物理公式對他們而言就變得容易多了;最后,對一些試題中經常出現的設計圖,例如運動與受力分析等等這樣的題型,如果能選擇一些典型的進行實驗,那么將對學生理解試題有很大的提高。只要這些問題解決了,學生對物理學習也就會逐漸產生興趣。
參考文獻:
[1]葉瀾《讓課堂煥發生命的活力》、《教育研究》1997年第9期,第5頁.
[2]皮連生編《學與教的心理學》華東師范大學出版社1997年5月第2版.
作者簡介:王智宏(1969-)男,漢族,寧夏回族自治區西吉縣回民中學高中物理教師