張金龍
摘 要:初中物理實驗教學中,教師需要準備的有教學設計、應急預案、實驗儀器的調試等。實驗一般步驟是:提出問題、猜想與假設、設計實驗與制訂計劃、進行實驗并收集數據、分析論證、評估、交流與合作共七個步驟。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;實驗步驟
作為一名初中物理教師,我從這些年的教學經驗中談談自己對物理實驗教學的一些看法與注意事項。物理學是一門以觀察、實驗為基礎的科學,這就要求教師多做演示實驗或讓學生做分組實驗。
教師在做實驗前的準備有哪些?首先,寫好實驗課的教學設計,對實驗教學的目標有一個清晰的認識,本節課要達到什么目的,實驗的原理是什么?有必要的實驗原理分析,需要用到的實驗器材有哪些?實驗中出現的各種現象要如何解釋。這些都要在物理實驗教學設計中體現出來。其次,還應該有實驗預案,對實驗中可能出現的危險有一定的應急措施,不至于到時候出現危險。再次,教師在做演示實驗或分組實驗之前要先調試好儀器,檢查各個物理儀器是否能夠正常使用,避免影響課堂上的實驗效果。再次,分組實驗教學中,要先分好實驗小組,分組的過程中要照顧到學生的實際操作能力和學生學習知識的理論能力要相互結合起來,既要能操作好實驗又要能根據所學過的理論知識解決實驗中出現的各種問題。
我對初中物理實驗教學的步驟做了梳理:物理實驗探究的一般步驟:(1)提出問題;(2)猜想與假設;(3)設計實驗與制訂計劃;(4)進行實驗并收集數據;(5)分析論證;(6)評估;(7)交流與合作共七個步驟,我對這七個實驗步驟發表一些自己的看法:
提出問題:學生提出的問題是對生活現象或物理現象的一種思考,為什么呢?這樣能提高學生的思維能力,加深學生的求知欲望,有一種我很想知道為什么會這樣。
猜想與假設:教師引導學生對提出的問題進行大膽的猜想與假設,學生的猜想與假設是基于生活中觀察的各種現象與生活經驗而提出來的,教師不要對學生的猜想與假設做出正確與否的判斷,要積極鼓勵學生去動手實驗驗證這個猜想與假設是否正確,猜想與假設正確的時候有沒有什么限制。
設計實驗與制訂計劃:這是物理實驗探究的核心,學生要對整個物理實驗有一個明確的計劃如實驗原理、實驗方法、實驗器材、實驗步驟、實驗時間、分幾次進行實驗等,這個環節中教師要特別注意實驗步驟的設計,并及時地進行指導,與學生談論實驗步驟的先后順序,為什么這樣設計,這樣設計的好處有哪些。
進行實驗并收集數據:這里包含實驗儀器的組裝,實驗儀器的規范操作、實驗儀器的安全使用,進行物理實驗時注意觀察物理實驗現象。觀察——主要是通過眼睛進行感知,任何一個實驗儀器使用時都要先觀察它的形狀、特征,知道是干什么用的,使用時的注意事項,如刻度尺使用使先觀察它的量程與分度值,找準零刻度、讀數時應該如何觀察;使用天平時,先觀察天平的結構,認識其各個部位的作用等,所有實驗探究都離不開觀察,做實驗探究時教師先講好怎么觀察,如何觀察防止走馬觀花、粗枝大葉不負責任的不良習慣。下面來說實驗中應該如何操作實驗。操作——實驗過程中學生要動手操作各種儀器,每種儀器都有自己的使用格則和要求,學生要按要求去操作,如機械停表的調零,如何測量凸透鏡的焦距等,要按照操作要求去操作。比如一些精密儀器的電學和力學儀器要是不注意操作就容易造成損壞,如彈簧測力計超過最大量程會損壞彈簧測力計、電壓表在使用過程中要并聯在電路中,如果串聯在電路中就不能測量出想要測量電器的電壓了,如果電壓表的“正”“負”接線柱接反了電壓表就會被燒壞,可見正確操作的重要性。最后說下實驗數據的記錄。記錄——分為兩部分即正確的讀取和記錄數據。如刻度尺讀數時,視線要正對刻度線,還要估讀到分度值的下一位和準確地記錄數字加單位讀數,教師要指導學生正確地讀出來:天平在使用時讀數被測物體質量等于砝碼的總質量加上游碼在表上所對的刻度值,讀數時如果落下了游碼的數值,所得到的測量結果會偏小。要培養學生實事求是的態度,記錄數據時要客觀準確,培養學生嚴謹的科學態度,還應該教會學生對所得到的數據進行分析,有效統計,從數據中總結出規律。
分析論證:就是由實驗者對在表格中的數據進行計算、分析、比較,從而得出實驗結論。分析——就是由實驗者對所得到的數據與真實值進行比較但由于學生現有的經驗和實驗儀器的問題可能存在較大的誤差,幫助學生分析這些誤差的來源能否減少,如何使測量值更接近真實值。如在測用電器的電壓時,導線的電阻是不在考慮范圍內的,但實際中導體的電阻是存在,在實驗數據的分析中都要對學生進行講解,所以在實驗時要用純銅的導線,減小導體的電阻,減少實驗的誤差,這些可以放手讓學生自己去討論,教師最后再加以歸納和總結。
評估:就是對整個實驗探究進行反思,實驗中有哪些需要改進的,實驗中存在什么問題,哪些誤差可以減少,使實驗結論更加準確,實驗中有哪些收獲,教師應該從多個角度去評價學生。
交流與合作:全體學生與教師一起討論本次實驗的收獲,得到了什么結論,明白了什么問題,給予了什么啟示等。
完成對實驗數據處理之后,要對實驗儀器進行整理,對實驗器材的歸類、整理,把實驗器材放回實驗柜,培養學生愛護儀器的良好習慣。
在物理實驗教學中,教師應該讓學生大膽嘗試,讓學生去進行物理探究,去具體操作,教師在旁邊進行適當的指導,加強物理實驗教學,幫助學生和教師提高物理教學質量,提高學生的邏輯思維能力,為以后上高中、大學打下堅實的基礎。因此初中物理教學應大力加強和優化物理實驗教學。
參考文獻:
鄭振東.高中物理探究性實驗的七個環節[J].甘肅教育,2015(3).