危杰
摘要:物理實驗及其教學是物理教學的一個重要內容、方法和手段;實驗教學與理論講授相配合,有利于學生對物理概念和規律的正確認識、深刻理解和鞏固掌握;實驗教學有利于調動學生的主觀能動性,是發展學生智能的重要途徑;實驗教學是幫助學生樹立正確觀點,養成科學態度和科學作風的有效措施。
關鍵詞:高中物理;實驗教學
中圖分類號:G633.7文獻標識碼:B文章編號:1672-1578(2018)08-0164-01
物理是一門實驗學科,物理實驗在高考中占有一定的比例,歷來是得分難點,實驗教學的重要性和如何搞好實驗教學是每一位中學教師的重點研究課題。
1.實驗驗證規律,突破教學難點
物理概念的形成和規律的建立,離不開實驗事實的探討和驗證。物理實驗能夠創造出確實的、排除干擾的物理環境,學生在這種實驗環境下,在教師的啟發下,通過觀察、思考獲取最典型的物理環境,通過最簡捷的思維活動建立概念,總結規律,并把理論運用于實驗。這對中學生來說,可對物理基礎知識獲得比較深入、牢固的掌握和初步的運用。
例如,"楞次定律"歷來是高中物理教材中的重點和難點,為突破這一教學難點,在課堂上讓學生都有一套儀器,把教師單一演示實驗變成每個學生的探索性實驗,采用邊教邊演示實驗的方法,通過教師引導、啟發,由學生自己總結出"楞次定律"。這樣不但使學生加深對楞次定律的理解,也有效地增強了教學效果。
2. 實驗探索物理規律,激發學習興趣
實驗具有趣味性,它能充分運用學生的各種感官,激發學習興趣。現代認知心理學認為:興趣是產生動機的重要條件,是人類認識客觀世界的一種心理表現,是一個人獲得知識、開闊視野、推動學習的一種內部強勁的動力。因此,在物理教學過程中,通過實驗為學生展現出生動直觀的學習環境,將極大地吸引學生的注意力,有利于學生去研究物理現象,探索物理規律,激發學生的興趣和求知欲。
如"法拉第電磁感應定律--感應電動勢的大小"一節中,法拉第電磁感應定律的得出是建立在3個演示實驗的基礎上的,從實驗現象得出"穿過閉合電路的磁通量變化越快,感應電流和感應電動勢就越大"這一結論。這樣,學生在物理實驗基礎上在頭腦中建立了法拉第電磁感應定律,并且對這一定律的理解極為深刻。
3.提倡動手實驗,掌握其方法
學生動手實驗的作用:①學生動手實驗有利于調動學習興趣和積極性。據統計:喜歡物理的占84%,不喜歡占3%。②學生對學習內容的鞏固程度與學習的方式關系很大。據統計:通過聽講授,能記住25%;能看到實物或現象能記住40%;雙方都做到能記住65%;看到實物或現象自己又描述過,能記往83%;既動手邊做邊描述能記住97%。所以在物理實驗教學中讓學生動手實驗,在實驗的基礎上討論、分析,歸納概念和規律,有利于學生理解和掌握知識。③教育家陶行知提倡手腦并用的學習方式,教學中提倡動手實驗,正是遵循陶行知先生的教育理論去實踐的,培養實驗能力。④動手實驗是學習研究過程,在直接參與動手實驗過程中,逐漸認識到實驗是獲得物理事實的根據;是檢驗假設真理性的標準;逐步領會科學家是如何通過物理實驗獲得物理事實,得出概念和規律的。點評:通過長期動手實驗的訓練,能掌握學習和研究的基本方法。
4.實驗教學有利于培養觀察能力,提高分析能力
觀察是人們對客觀事物、現象感知過程中的一種最直接的方法。物理課本中的每個概念和規律一般由觀察、實驗、分析、歸納概念、規律應用、實際問題等構成,為了提高觀察能力,在引導觀察實驗現象時應注意:①從什么地方觀察,發生什么現象?現象發生變化過程的條件是什么?②觀察同時思考、分析、比較、歸納此現象有什么特征?說明什么問題?③如何判斷推理,概括有關性質和規律?逐步形成邊觀察邊思考的習慣、掌握觀察方法和提高觀察能力。如:觀察水被加熱至沸騰時,提出問題讓學生邊實驗、邊思考:A、開始加熱的燒杯底和內壁是否有小氣泡?怎樣產生的?B、初始階段如水溫度有什么變化?為什么?小氣泡在上升至水面過程中其體積有什么變化?C、當水中有大量氣泡產生,并迅速上升過程中,體積不斷增大,到水面破裂時,溫度是否變化?瓶口出現的"白氣"是什么?D、如果沸騰時間較長,還會看到水位比加熱前有些下降為什么?這將膨脹、熱傳遞、氣化、液化等知識有機地聯系起來,從而提高觀察和思維分析能力。
5.轉變實驗評價方式,多一份人文關懷
課程理論學家斯塔弗爾比姆說:"評價的最終目的不是為了證明,而是為了改進。"因此實驗教學改革的一個重要方面就是改變實驗的評價機制。變終結性評價為過程性評價,變單一性評價為多方位評價,關注學生的實驗結果,更關注學生的實驗過程。我校采用記錄學生實驗檔案的方法實現了這一轉變。例如一個自己獨立完成的實驗設計,一個真實的實驗過程實錄,一個錯誤數據的原因分析,一組未必精確的實驗數據,一個創見,一個小教具,等等,均給以積極評價,并及時反饋給學生,使每個學生都能認識到自己的優點,增強自信心,在原有基礎上都有所進步。這樣,前期實驗設計,課堂實驗過程實錄,后期實驗數據處理、完成報告等均納入計分之列,很好地保證了實驗效果。
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率,而且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。只要教師做實施素質教育的有心人,對它們合理地加以應用,就一定會在教學中收到良好的效果。