时间:2023-02-14 19:55:31
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇物理实验教学,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
哈佛大学荣誉校长陆登庭教授说得好:“最佳教育不仅应有助于我们在专业领域内更有创造性,它还应使我们更善于深思熟虑,更有追求理想和洞察力,成为更完善、更成功的人。”大学物理实验是面向理工科学生所开设的一门重要基础课程之一[1]。其重要性就在于它能锻炼学生的实践能力。它可以加深学生对物理知识的理解和认识,能够培养学生独立思考、独立操作、实践创新以及分析和解决问题的能力。寻找更好的实验教学模式,也是物理实验工作者一直努力探索和追求的目标[2]。传统教学模式下,学生基本不做预习,有些学生预习也是随便抄抄课本应付了之。预习作为实验课程的重要环节,在过去的实验教学中,由于学生没有从思想上重视而被忽略。在大学物理实验课教学中,教师只是单一地讲解实验原理和实验内容,再就是给学生进行具体过程的实验演示操作。这样的传统实验上课过程,显然不能激发学生的兴趣爱好,他们只是在被动接受教师已经固化的思维方式,自身的创造性和活跃的思维就被这种教学给束缚,根本起不到培养创新和独立思考的能力的作用。教师评价学生的实验成绩,仅仅是从学生的实验报告中来计算分数。这样就会使少数学生抄袭别人的实验报告,只要字写得工整,可能比被抄者的成绩还要高,造成实验成绩不公正、不客观。有些学生可能使用人家已经连接好的线路或者已经调节好的光路等快速得到实验数据,这些都会造成实验成绩评定的不客观。思想上的不够重视、实验设备的不足、教学过程因循守旧等问题对培养创新型人才是不利的。因此,我们要在自己学校现有设备的基础上进行一些探索,使大学物理实验在对大学生的动手能力、创新思维能力、独立思考能力培养等方面起到应有的作用,培养合格的既有理论知识又有实践知识的社会需要的大学毕业生。
二、实验教学的内容
1.增加演示仿真实验,激发学生兴趣兴趣是最好的老师。为了激发学生学习物理实验的兴趣,我们在每学期的开始几周会安排学生参观演示实验室,目的是想通过丰富直观的演示实验现象,让学生喜欢上这门实验课程。参观完每一个演示实验后,向学生提出一系列问题,如为什么会出现这种物理现象呢?用物理学的哪个原理能来进行解释呢?并让学生将每一个演示实验中所涉及到的物理现象以及自己还不太明白的问题,都以观后感的形式写下来交给任课教师。紧接着我们会安排仿真实验,抽一两个时间段,将学生集中在机房,让他们将每学期要做的实验在电脑上先模拟一遍,以使他们初步熟悉实验过程、实验仪器等,使他们在真正实验时能更顺利进行实验。其实,学校的校园网是可以进入仿真实验室的,但现在的学生学习兴趣不高,所以还是以课堂形式来完成这些仿真实验过程,这样的效果会更好些,也起到了督促学生学习的作用。
2.增加综合设计性实验的比例为了真正地锻炼学生动手和独立思考能力,我们减少传统的验证实验的个数,增加综合设计性物理实验的比例。对综合设计性物理实验,学生以自选为主,最终以小论文形式完成。实验结果完成不错的学生,可以免试物理理论课程,或者用一个设计性物理实验与几个验证性基础实验的成绩等同于理论课考试成绩。这一过程,还可以锻炼学生的论文写作以及数据处理的能力。他们也可以尝试用EXL、ORIGIN、MATLAB等数据处理软件,同时,将部分教师的科研项目的某一小部分,放在设计性实验中,让学生去选做。通过这一环节的训练,可以培养学生的独立操作和思考的能力,同时也使他们在利用计算机软件处理实验数据方面的能力得到提高。
三、方法和途径
1.重视学生预习传统的课程方式,学生基本不做预习就来实验室做实验,教师也不太认真去检查预习情况,学生只是简单地写预习报告应付教师检查。他们不知道自己要做什么实验,不了解实验目的、实验内容、实验原理等,以致他们进入实验室头脑是茫然的。实验前的预习工作是大学物理实验课程的重要的环节,尤其是对少数民族地区的学生来说,显得更为重要,因为有些学生在高中阶段几乎没做过什么物理实验。预习可以使他们对要做的实验有一个深入的了解,对实验中涉及到的概念、公式、实验原理以及实验仪器等更加熟悉,进入实验室后听教师讲解时思路变得清晰。因此,必须重视检查学生的预习情况。我们在每次实验课开始前二十分钟内,对每个学生进行提问。如果回答不上来,或者回答得糊里糊涂,则拒绝他们做实验。刚开始这样做的时候,很多学生不理解,甚至抵触。实行一段时间之后,发现在实验前进行提问效果相当不错,并且提高了实验的效率。
2.增加实验室管理员这里所说的实验室管理员并不是学校招聘的教师,而是我们找一些脑筋灵活、动手能力强的学生参与实验室的管理和仪器维修等工作。他们参与仪器更换、维护等,并对每个实验的操作和原理等都很熟悉。当实验室有学生做实验时,他们这些管理员也可以参与进来,无形中充当了指导教师的角色。这样就使实验的师生比提高了,提高了实验效率,同时还为优秀的学生提供了锻炼的机会。
3.理论教学与实验教学相结合由于大学物理实验早已经是全校的公修必选课,所以要想实现理论课和实验课统一,确实有些困难。由于理论课程和实验课程是由不同教师上课,这样易使实验和理论脱节。如果当大学物理理论课讲到光的干涉这些内容时,那么就可以让学生进入实验室做光干涉相关的实验,如牛顿环、迈克尔逊干涉仪的使用等。这样既加深了对理论的认识,同时还能从实验方面验证理论,更利于学生加深对知识的理解与巩固。我们采取在每次实验课开始的第一节里,给学生讲述所涉及到的主要的理论知识,比如公式推导、物理原理等内容,教学过程采用多媒体课件等形象直观的教学手段,这样进一步加深了学生对实验理论的认识,从而有助于更好地完成物理实验。
4.注重实验过程实验过程是学生进行实验操作的重要环节。在准备了前面几项工作之后,学生开始实验。这个过程中,我们放弃了传统模式中的教师演示实验操作过程。这是因为,如果教师演示过程的话,学生就只会机械地模仿,失去了动脑和独立思考的动力。教师不再演示操作,这样就迫使学生真正地用脑去思考每一步怎么操作,最终得到的数据是否正确,让学生深层次地理解实验过程,提高动手动脑能力,逐步养成独立思考的习惯和培养分析问题、解决问题的能力。实验过程中,要激发学生提出问题,对不懂的及时向指导教师提问。在这一过程中,我们强调使用启发式教学,这样便于学生自己的思路更开阔,思维方式更灵活。这一过程,使用多媒体教学,利用课件的形象直观的特点,可以将理论、实验、学生的思维三者联系起来。如果学生对哪里不懂,可以立即调出课件进行解释,这样做比传统授课方式更为有效。
5.变化考核方式传统的实验分数主要依据其实验报告来评定,这样的评价标准有失公平,因为有少数学生会抄袭别人的实验报告,有的随便写写应付了事。现在,我们不再单单看实验报告来评定学生的成绩,而是从操作过程,到最后的期末实验测试,每一步都进行成绩量化,让学生自己知道自己的分数是怎么得到的。并规定好哪几项若达不到要求,则该次实验直接记不及格。每次实验的成绩做到透明客观,降低了教师因个人的主观因素带来的评价差异。
6.举行物理实验竞赛当前,大学里面的竞赛越来越少,学生更多地去考各种证书。为了提高学生的动手能力,培养学生对物理的兴趣,每一学期,我们都举办一次物理实验竞赛。通过举办这样的比赛,让更多的学生参与到竞赛中来,虽然奖品、奖金微不足道,但是学生更多的是体验到参与的快乐。通过这种方式,让物理实验变得有趣,使更多的学生参与到物理实验竞赛中,收到了很好的效果。
1. 提高教师自身素质是上好实验课的前提
在教学中要真正运用好物理实验,提高教学质量,发挥其独特作用;提高教师自身素质是上好实验课的前提。①教师要有物理学理论和实验知识;有教育学、心理学和教学法的知识;亲手实践。②具备良好的实验能力和实验技能;通过不断学习,使实验教学能力和知识水平提高。③有钻研和创新精神;对疑难实验进行专题学习和研究、改进方法;接受新的教育理论和思想,指导教学实践。④积极参加针对物理实验中对实验的设计,测量操作技巧、改进方法及排除故障的创造性能力,实验考核的命题能力等研讨会,提高自身素质。
2. 利用实验史实和事例激发氛围
在实验教学中:①对物理史上著名实验介绍。如《科学之旅》中介绍了“伽利略对单摆的探究”从而发现“摆的等时性原理”,并根据这个原理制作“机械摆钟”。展示科学发现过程目的是展示科学家创造思维和创新精神,对学生进行科学精神和创新意识培养。②介绍典型物理实验事例,培养创新意识和欲望。如教学凝固后,介绍“姆潘巴”现象及其发现过程,同时介绍中央电视台《走近科学》栏目的片段:上海某中学三位学生在物理教师指导下,经历几个月,做了上百次实验,获得上万个数据,最后论证“姆潘巴”现象不存在。介绍此事例目的是,要求学生向坦桑尼亚中学生姆潘巴和上海的几位中学生学习,学习他们敢于质疑,有实验探究的精神;用榜样的示范作用来激励学生的创新意识和创新精神,从而激发创新氛围。
3. 实验教学中需要强调注意事项
动手实验是学生参与实践的具体过程,教师在实验前强调实验室规则和要求:①实验前必须完成预习内容;②按小组坐好,不得乱动器材;③实验时不能大声喧哗;④实验完成后将器材摆放整齐,经检查后方可离开;⑤不能将器材带出实验室,如有损坏及时说明。另外,带有危险性或损坏性实验,要先检查,避免损坏或者出现意外。如在用电流表测量电路时,开关应先断开,电流表应与被测部分串联,注意电流必须从电流表正极流入,从负极流出,被测电流不超过电流表量程,不能将电流表不经过用电器而直接接在电源两端等。
4. 提倡动手实验,掌握基本方法
学生动手实验的作用:①学生动手实验有利于调动学习兴趣和积极性。据统计,喜欢物理的占84%,不喜欢的占3%。②学生对学习内容的巩固程度与学习方式关系很大。据统计,通过听讲能记住25%;看到实物或现象能记住40%;既动手做又描述能记住97%。所以在物理实验教学中让学生动手实验,在实验基础上讨论、分析,归纳概念和规律,有利于学生理解和掌握知识。③教育家陶行知提倡手脑并用的学习方式,教学中提倡动手实验,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的,培养学生的实验能力。④动手实验是学习研究过程,在直接参与动手实验过程中,逐渐认识到实验是获得物理事实的根据;是检验假设真理性的标准;逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实,得出概念和规律的。
5. 实验教学有利于培养观察能力,提高分析能力
观察是人们对客观事物、现象感知过程中的一种最直接方法。物理教材中的每个概念和规律一般由观察、实验、分析、归纳概念、规律应用、实际问题等构成,为了提高观察能力,在引导观察实验现象时应注意:①从什么地方观察,发生什么现象,现象发生变化过程的条件是什么;②观察同时思考、分析、比较此现象有什么特征,说明什么问题;③如何判断推理,概括有关性质和规律,逐步形成边观察边思考的习惯,掌握观察方法和提高观察能力。
例如,观察水被加热至沸腾时,提出问题让学生边实验、边思考:
a. 开始加热的烧杯底和内壁是否有小气泡?怎样产生的?
b. 初始阶段水温有什么变化?小气泡在上升至水面过程中其体积有什么变化?
c. 当水中有大量气泡产生,并迅速上升过程中,体积不断增大,到水面破裂时,温度是否变化?瓶口出现的“白气”是什么?
d. 如果沸腾时间较长,还会看到水位比加热前有些下降,为什么?
这将膨胀、热传递、气化、液化等知识有机联系起来,从而提高观察和思维分析能力。
6. 把验证性实验变为探究性实验
目前中考实验设计题需要学生具有探究性实验能力的有力体现,这就要求学生具备发散思维、换元思维、转向思维和创优思维等思维能力,这些能力都靠平时逐步培养。如讲授“恒定电流”后,根据学生已学知识,将“伏安法测电阻”实验改为:有5种不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验,并比较哪种方法测得电阻值较准确,分析原因。器材:共用器材为待测电阻R(10 Ω,0.5 A),电源,电键,滑动变阻器,导线若干。测量方法;①伏特表、安培表各1个,共用器材;②伏特表2个,电阻箱1个,共用器材;③安培表2个,电阻箱1个,共用器材;④伏特表1个,电阻箱1个,共用器材;⑤安培表1个,电阻箱1个,共用器材。改进后的实验称为物理教学中的实验探究,此方法特点是,培养学生创造思维的多向选择性,使学生积极主动地探究知识。
7. 借助多媒体将实验分解化
造成学习物理知识困难的原因是:学生缺乏物理实验和分析、概括规律的能力。例如,在讲授“惯性”内容时,借助多媒体运用抽拉活动片段演示小车遇到障碍物阻力而停止运动,而小车上的木块没有受到障碍物阻力,由于惯性保持原来的运动状态仍向前运动;但因木块底部与小车面的摩擦,使木块底部受到摩擦力作用不能继续向前运动,只好倒向前方。利用多媒体图像将“慢镜头”展示在学生面前,同时对小车、木块及两者之间的关系进行分析,由于图像清晰,模拟逼真,讲解和观察、理解,都能收到良好效果。
8. 开展课外动手实验,发展创造力
关键词:初中物理 实验 教学
初中物理是一门以观察和实验为主的学科,做好物理实验教学,对培养学生学习物理的兴趣、提高学生动手动脑能力极其重要。实验教学既是物理知识教学的基础,也是物理课堂教学中实施素质教育的一种主要渠道和有效手段。如何做好初中物理实验教学,仅以个人教学经验浅谈一二。
一、物理教学中必须加强演示实验教学和学生动手实验的联系
初中学生思维正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的阶段,其中形象思维仍起重要作用,抽象思维正在发展。在很大程度上,学生仍习惯于靠经验材料判断分析事物,不善于从理论上进行推导。心理学研究表明:人们认识事物存在着知觉优先的倾向。这就要求教师必须给学生提供足够的感性材料和活动机会,加强实验教学。
在课堂教学中,我利用演示实验,调动学生的积极性,激发学生兴趣,并根据教学进度,不断提出问题,如形状不同的物体受到的浮力相同吗?铁皮放在水里,它一定会沉入水底吗?同一物体分别放在水里、煤油里,它露在液面上的体积相同吗?等等。课堂提出问题,要求学生利用自制的学具在课外活动分小组进行实验,回答上面提出的问题。学生通过自己做实验得出正确的结论,兴趣很高,增添了学生积极进行实验的信心。在学完了这一章以后,教师还进一步提出,浮力在生活、生产中的运用有哪些?一公斤的水能浮起二公斤的物体吗?装在船里石头,卸一部分在水池子里,水面会上升吗?等问题。要求学生通过自己动手实验后回答问题。这样,通过课内、课外,演示实验和自己动手做实验的有机联系,引导学生既学到了物理知识,又会运用于生活,更重要的是培养了学生利用物理实验解决实际问题的能力。
二、抓好课堂内的实验教学,寓实验于趣味之中
初中生的心理的另一个特点是好奇心强,喜欢探索自然的奥妙,兴趣广泛、强烈,但缺乏深度和稳定性。如果在教学中不失时机地进行实验就可以激发学生的好奇心,培养探索自然的兴趣和献身科学的精神。一个有趣的实验,激发了学生的兴趣,整堂课学生精力旺盛,注意力集中。正如爱因斯坦所说:兴趣是最好的老师。
三、以学生实验为主要内容,培养学生实事求是的学风
通过演示实验调动了学生的积极性,同学们跃跃欲试,但由于课堂时间限制只能吸收少数参加。在这种情况下,学生对学生实验就非常重视了。我们除了让学生做完课本上的学生实验外,还通过制作教具、学具,把许多演示实验也改成学生实验,给学生提供了自己动手动脑的机会。如演示浮力的大小,电流强度跟电压的关系等实验。在实验过程中,我们除了要求学生用科学的态度做好实验外,更重要的是要求学生写出实验报告,这是将感性知识上升为理性认识的一项重要工作。通过认真检查学生的实验报告,促使学生在实验过程中,正确理解原理,明确实验目的,认真设计步骤,详细记录数据,分析实验结果。特别是一些实验出现了误差后,要求学生认真讨论,分析产生误差的原因。使学生逐步形成了一种严肃认真,一丝不苟的学风。
四、改革实验教学方式,突出教学主体地位
过去,好老师的标准是能把书本内容讲清楚,能让学生记正确。所以教师在课堂上是一个传授者的角色,其实质是教师走在前面,学生跟在后面,强调教师对学生的讲解和示范。
新课程则让学生在前面探和闯,让学生打头阵去尝试、去发现,遇到困难时,教师再出面引导。教师不再是传授者,而是作为学生学习活动的组织者、指挥者和参与者,基本任务是提供充分的探究与交流机会,凡是学生能自己探索得出的,决不替代;凡是学生能独立思考的,决不暗示。如刚才说的课例中,为激发学生的学习兴趣,创设了学生喜欢的游戏项目进行理解,张扬了学生的个性,调动了学生的学习积极性。
五、强化实验的合作探究模式,将实验教学与学生生活相联系
实验教学改革加强了课程内容与学生生活的联系,倡导自主、合作、探究的学习方式。
如刚才所说的课例是个成功的例子。在激发学生兴趣的基础上,让学生自己兴致勃勃地去探究有关浮力的知识,在这个教学片断中,老师把学习的主动权还给了学生组织学生进行自主的探究学习,大胆的让学生自己动手、自己发现、互相启迪相互补充,而老师只做画龙点睛式的方法指导。课堂上,学生不再是任老师灌输,不再是被逼着集中精力去听老师讲解,而是在自愿的、主动的探究发现问题,分析问题、解决问题,课后还可以凭自己的兴趣去搜集材料、拓展视野,可以用所学的知识做小实验。这样的学习过程,学生充满成就感,成为学习的主人,变“老师要我学”为“我自己要学”。
合作学习也是实验教学改革的一个亮点。合作学习是指学生在小组中完成共同任务,有明确责任分工的互相性学习。我班上加大了小组合作学习的范围,使生生合作进行讨论、交流较普遍地在教学活动中应用。课堂上,学生分成四人小组,互教互学、共同提高。为了使这种学习方式不流于形式,老师从细微处着眼,进行指导让每个学生承担着不同的学习任务;有的当组长,负责分工和组织;有的负责协调发言顺序;有的整理发言,准备在全班交流是谈出自己小组的见解等,不仅如此,教师对学生如何发言,如何倾听,如何评价、如何质疑等,都给于具体的指导。每个人都需要与他人交流、合作,学生互相了解彼此的见解,对他人的发言做出思考并反思自己的思维过程,这样,课堂既是学生学习知识的过程,同时还成为学生掌握生存知识和技能、学会与人和谐相处的过程。
物理实验作为物理教学的基本手段,有其特殊的教学功能:不仅能够为学生提供学习的感性材料,还能培养学生的动手操作能力,让学生感受、经历、体验物理概念和规律的形成过程,从而更好地理解和掌握物理知识,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力和创新能力。
但当前的物理教学在高考指挥棒的作用下,片面追求升学率,偏重知识的传授而轻视技能的训练,为了应付高考而忽视学生能力培养的现象还十分严重。同时受实验器材及操作者的实验技能等因素的制约,不少学校变“做实验为讲实验”,把演示实验和学生分组实验一律改为教师在课堂上讲实验。可以说不少学校物理实验课形同虚设,实验教学的功能完全没能发挥出来。因此物理实验教学急需改进。
如何改进物理实验教学,充分发挥实验教学的功能呢?我们可以从以下几方面着手:
第一,针对课堂演示实验,我们要明确:课堂演示实验不仅要向学生提供学习某些知识所需的背景材料,更应注重通过演示实验培养学生的理论思维能力。因此课堂演示实验不应将其仅仅视为引入新课,激发学生学习兴趣的手段,而更应多挖掘其在培养学生的创新精神和能力方面的作用。
所以在教学中,教师要较好地运用“先做后说,师生共作”为主、多法配合的课堂教学模式,并经常性地渗透创新思维方法,大胆创新,改进演示实验,极大地带动和激发学生的创新活动。只要教师能因势利导,着力开发学生的活动时间、思维空间、表现空间,就能培养他们的创新意识,挖掘他们的创造潜能。学生通过每一次实验,发现相关的物理规律,建立正确的概念,既满足了他们的好奇心和求知欲,又使他们从中学习到了探究方法,体会到了成功的乐趣。
第二,针对学生实验,我们也要明确:学生实验不仅要让学生学会具体的做法,掌握一些基本的实验技能,更重要的是要引导学生学会研究问题的方法,培养学生的探索精神。学生在实验中通过观察、动手,发现问题,再通过思考、分析、动手解决问题,从而不断提高创新思维能力。充分发挥学生的主体作用则很容易调动他们学习物理的积极性,让学生积极主动地参与到各类实验活动中,从而激发他们的创新意识,提高创新能力。
在教学中,教师只讲重点、关键点和注意事项,充分发挥教师的主导作用,让学生存疑、质疑。在存疑和质疑的过程使学生产生浓厚的学习兴趣。要做到:实验让学生做,问题让学生提,疑难让学生议。在学生在提出问题的基础上,教师应在原有实验基础上通过改变实验目的和要求,提出新的实验课题,并适当增加实验器材,对原有实验进行创新改进,设计完成新课题的方案。这样不仅能最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性,使学生逐步树立问题意识和创新意识,还可以培养学生改进实验和设计新实验的创新能力。例如,在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验教学结束后,可向学生提出:本实验运用了ε=U+Ir的公式通过测电流和电压的方法测电池电动势ε和内阻r的值,那么能否运用我们学过的其他知识测定ε、r的值呢?事实上,根据闭合电路欧姆定律I=ε/(R+r)利用电流表和电阻箱可以测定ε、r的值,此时公式改为ε=I(R+r)或利用电压表和电阻箱,也可以测定ε、r的值,公式为ε=U+(U/R)r。
在初中物理实验教学中,面对不同实验主题要有不同的实验设计,但是达到共同的教学目标,这就要我们进行求同比较教学,这种方法通常可以达到事半功倍的教学效果。在具体的实验教学中,教师可以通过比较分析,找出适合学生特点的实验,也可以引导学生在动手做了几个物理实验后,自己探求其中的共同点。例如人教版初中物理实验:
(一)教学材料
1.液体的扩散实验。该实验我们是观察硫酸铜溶液与清水的扩散现象,但是我们都知道这种扩散是需要几十天才能观察到明显的变化,这在课堂教学上根本无法完成。通过采取改进的教学材料,学生可以清晰的发现,在30田后硫酸铜溶液与清水的界面逐渐模糊不清。
2.改变内能方式。我们的实验内容是在压缩引火仪中加入硝化棉,当我们快速按压活塞时,由于密闭的气体被反复压缩,内能增大,温度升高,从而致使硝化棉燃烧。我们都知道硝化棉燃烧的过程是十分短暂的,可以说是瞬间,学生通常情况下很难捕捉到这样的瞬间,从而对整个实验的变化过程没有清晰的意识。这两个不同的实验主题,不同的实验设计,可以采用相同的实验方法来避免实验给物理课堂教学带来的弊端。我们可以通过摄像机把整个实验过程拍摄下来,对于时间长才能看到实验结果的,我们采取快放的方式;对于时间瞬间的,我们可以采取慢放,将整个实验过程清晰形象的呈现在学生面前。
(二)教学方法初中物理实验教学究竟是否能够达到最优的目标,章节中各个部分是否能够进行协调运转有重要意义。在进行物理实验的研究过程中有很多科学方法,只有掌握了正确的方法和事物的规律,才能真正的做好物理实验学好物理。
二、存异是初中物理实验教学的深化点
只发现事物之间的共性而不能发现其之间的个性,对于物理的学习仍是不利的。这就要求我们在平时的教学过程中更加注重观察和总结创新,利用好同中的存异,这也是初中物理实验教学的深化点。
(一)实验方法同中存异
在教授物体对外做功内能减少的实验时,我们可以发现按照课本上的实验设计要求根本达不到很好的教学效果。大口玻璃瓶内放了些水,在不断给瓶内打气时,达到一定限度瓶塞会跳起,观察瓶内的变化。实验结果:在瓶塞跳起是瓶内会出现白雾。实验教学目标:通过实验证明物体对外做功内能减少,温度降低。这就需要有求异精神,改进实验方法,将水换成酒精,因为酒精较水更易蒸发,实验效果更佳。
(二)教学对象的同中求异
关键词:高中物理;实验教学;学生; 探究
物理这门学科最主要的是以实验为基础的一门课程,所以实验在物理教学中有着举足轻重的地位。因此,高中物理教学的目标不在仅仅是让学生学习物理理论知识,还要培养学生的实践能力和物理学习的综合发展。高中物理实验教学则是实现这一教学目标的重要方法和物理教学改革的重要力量。但是大部分高中学校只重视学校的声誉,导致高中老师为了学生高考只重视理论知识的教学。加上每个学校的经济条件不一样,对高中物理实验课程的投入资金和组织教学都存在不足,所在高中物理实验教学中存在着很大的问题。针对目前高中物理实验教学情况,我们要加强实验教学。
一、教师应以学生为中心,精心指导、严格要求
素质教育要求课堂教学应发挥学生的主体地位,但是并不是否定教师在课堂中的地位。教师只有以学生为中心,精心对待、严格要求才可以。所以,在物理实验教学中,教师应该做到以下几点:首先,教师应该秉持认真负责的态度,做到精心指导。比如在实验“用打点计时器测速度”的实验中,教师应该向学生讲清步骤,每一步需要什么,哪一步有什么要注意的地方等。通过指导后,学生的动手欲望和自信心被激发。那么就能够取得良好的实验效果。需要注意,精心指导并不是面面俱到,在此实验中,教师讲清需要注意的问题就行了,剩下的比如说打点计时器的使用方法,学生可以遵照说明书自行探究,以便培养其探究能力和动手能力。其次,严格要求体现在要求学生在试验后认真的反思总结上。教师必须要求学生认真填写实验报告单,并交流汇报实验结果,以便引起学生的关注和思考。在填写实验报告是,必须严格要求学生,不能让学生以课本中或者主观想象的数据替代实际数据。
二、提升教师物理素养的同时,注重科学方法的合理运用
建设新型的教师队伍是高中实验教学改革成功的重要条件之一。首先,物理教师的教学观念的更新。落后的教学观念导致责任心不强、物理教学方法单一、科研与创新能力较差等现象,只有认真学习和领悟新课改的教学理念,不断学习新的物理知识和现代化的教学手段,将新的教学理论与学生个体身心发展规律相结合,才能不断提升自身的科研能力和创新能力。其次,学习和运用先进的教学方法与手段。传统的实验教学方法以老师讲授为主,学生自主参与实践的机会较少,即使参与也是在老师固定的模式下机械式的进行,这样严重遏制了学生实验操作能力和创新能力的发展,学生不能从实验中去化物理概念和物理规律的理解。
先进的教学方法和手段能够使抽象的物理概念形象化,物理规律在多种形式下得以呈现加深了学生的理解,学生在主动参与实验操作中锻炼动手能力’在体验实验的过程中提升分析问卿解决问题的能力,从而实现实验课堂教学效果的最大化。最后,加强科学方法在实验教学中的合理运用。俗话说:“观念决定方向,方法决定结果,方法是创新的灵魂,创新孕育于方法之中”,学生物理知识的形成与创新能力的发展都离不开合理科学方法的运用,在高中物理实验教学中进行科学方法的教育有助于改善学生独立处理问题的能力和实验设计能力较差的现状,对于提升学生创造性思维能力、分析问题和解决问题的能力有着独特的优越性。
三、加强实验教学中的合作学习
教师在高中物理实验过程中,引导学生参加合作学习,是贯彻素质教育发展创新、合作型人才的必然措施,同时也是新课改不断推广的一种促进教学效率提升的良好教学模式。物理实验运用合作学习的模式,能够帮助学生从不同的角度认识物理问题,掌握物理知识,有助于学生辩证性思考问题,提高了高中学生的思维能力,同时也锻炼了学生的合作能力。
1.物理实验过程中合作学习的环节
物理实验合作学习的环节分为以下几个部分:(1)第一部分,分组。教师首先要根据学生的学习成绩、性格特征、爱好特长等元素将高中生分成几个综合实力相当的小组。(2)第二部分,定目标。实验需要完成什么样的任务,教师要在分好组之后给每个小组成员讲清楚。(3)第三部分,动手实验。实验阶段是合作学习的关键时刻,教师要不断指导和监督每一位同学都参与到实验的过程中。(4)第四部分,实验报告。实验报告是物理学习最关键的一步,学生要在小组内讨论通过实验看到物理规律或者总结物理概念,真正通过协作来完成物理实验的目的。
2.物理实验过程中合作学习的教学模式
目前,高中物理教学过程中比较常见的合作学习的教学模式有以下几种:(1)合作学习结合探究学习展开物理实验。由于物理学科往往需要一定的探究能力才能达到学好、学精的目的,因此在物理实验的合作学习过程中,教师要适当地将探究性学习融入到课堂实验中。(2)合作学习结合互动学习展开物理实验。合作的过程就会产生交流,而学生与学生的交流、教师与学生的交流都会让合作学习更加有效,互动让思想插上翅膀,彼此分享不同的概念与观念,往往能够提高学生学习的效率。(3)合作学习结合应用学习展开物理实验。由于物理实验往往有很多都是研究实际现象的,在开展物理实验过程中,教师除了引导学生团队合作学习外,还要引导学生认知物理解决的是什么样的实际问题,提高学生应用物理知识解决实际问题的实践运用能力。
四、充分挖掘物理实验资源,培养学生探究能力
论文摘要:物理学体系的形成源于人们对自然现象和规律的认识总结,这种认识过程其实是一个实验探究的过程,因而物理学是一门以实验为基础的自然科学。“加强物理实验教学,培养实验探究能力”应该在了解物理实验教学在培养探究能力的作用的基础上,充分发挥演示实验、分组实验、课外小实验、家庭实验等的作用;加强实验方法的指导培养学生的实验探究能力。
“创新是一个民族发展的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”,培养具有高素质、具有创新精神和创造能力的建设者和接班人,是教育的最高目标。物理学是一门以实验探究为主的学科,它以实验为载体,培养学生的实验探究能力、动手能力,因而在对培养学生的创新精神和创造能力等方面具有重要的作用。
一、物理实验教学和物理实验探究能力的关系
物理学是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。在实验中,通过对一些感性材料的接触和研究,能激发学生对事物的兴趣和理性思考。物理的探究源于生活,又用其研究的成果来指导生活。物理问题的探究经历了从发现问题,提出问题,猜想、设计实验来验证猜想的正确性,总结交流实验结论,应用结论解决问题的过程,在这探究过程中大大提高了学生解决实际问题的能力,加强了对他们思维能力的培养。
心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,在强化学生感知的同时纠正了其在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料储存及发展智力、培养能力的目的。物理学的学科特点决定了实验不仅是物理教学的基础,也是引发学习兴趣,使学生主动获取知识,发展能力,提高科学素质的基本途径。
二、如何发挥物理实验教学在培养学生实验探究能力中的作用
教师要发挥各种物理实验在教学中的作用,注重激发学生的学习兴趣,培养学生的实验探究能力。物理实验按来源?形式?目的的不同,可分为课堂:教师演示和学生分组实验?课内外小实验和家庭实验。
1、演示实验的生动?直观?形象,极易引起学生的直接兴趣,增强学生学习积极性。同时演示实验要有启发性,演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象,通过观察,思考,使学生认识客观规律,发展能力,培养兴趣。例如在讲授流体压强时,我们可以用一只漏斗?一只乒乓球给同学们演示一个有趣的现象,老师先把漏斗的尖部咬在嘴里,漏斗口朝地,当把乒乓球放在漏斗里去,在向漏斗里吹气的同时把手松开,奇妙的现象出现了,虽然手离开了乒乓球,但乒乓球并不落下来,却在漏斗口附近跳动着,同学们会被这一现象惊呆了,“为什么乒乓球不落下来呢?难道重力就不存在了吗?”再将漏斗和乒乓球交给某个同学,让其仿照老师的动作表演,他会吸足了气,集中力量对准漏斗尖部吹气,想把乒乓球吹下去,结果,乒乓球照样在漏斗口附近跳动着,并没有落下去,你吹得愈厉害,它跳动得愈快。这一场面,会激发在场每位同学的努力思考:这是为什么?这时候,老师再解释这一奇妙的现象,这一堂压强课的效果可想而知。
2、学生分组实验,是实验能力培养的主渠道,实验操作能力就是动手能力,是素质教育的基本能力之一,是培养学生实验探究能力的重要途径,让学生通过实验发现并提出问题,引发思考,对其思维造成的冲击远比被动接受强烈得多,在实验中,我们可以采用多种方法让学生参与实验过程,可以让先演示后实验,也可先设计后实验,或让学生自己完成的方法完成。例如欧姆定律实验可以先演示后实验,测定密度的实验可以先设计后实验,测定物体质量的实验可以让学生自己根据说明书完成。
3、课内小实验是指教师在授课过程中,恰当地穿插在当堂内容中的小实验。这不仅能加深对物理知识的理解,突破难点,而且也烘托了课堂气氛,使学生在“边学边实验”的氛围中自然地产生了学习兴趣。它具有趣味性强,方法简单、易做、实用的特点,有助于打破学生对实验的神秘感和畏惧感。如在静电教学中,“纸上跳舞”的小实验,使学生在笑声中体会到静电的产生与防止方法;再如,在“超重?失重”的教学中,自由下落的易拉罐中水竟然不从孔中射出,学生在惊讶之余了解到失重现象。讲解力的合成实验时,用一条线从中间对折后拴在木凳上,然后两手各提一股线,并逐渐分开,来研究分力与合力的“小实验”。这些趣味的小实验是不用障眼法的真正魔术,它将激发学生学习物理的浓厚兴趣,引发大家探索物理问题的热情。
4、课外小实验和家庭实验能让物理走进生活,提高社会和家庭在物理学习中的作用。课外小实验和家庭实验主要取材于身边的物品及家庭日常生活用品,学生用这种随手取材的方法进行实验,会感到分外亲切,也能切切实实感到学有所用。例如:背对着太阳,在嘴里含一口水,迅速向上喷出,你可以发现在有雾的地方会出现白光经过色散后的彩色光带。
三、教师应该如何在物理实验中发挥自身的作用,培养学生的实验能力
其一,利用探究模式教学加强学生物理实验能力培养。这是一种在教师引导下由学生独立完成并发现知识过程的活动,在应用这种模式时,要求教师有目的的选择重演与再现内容。物理教学中极为重要的组成部分的实验教学就应该合理利用探究模式,来培养学生的实验能力。 转贴于
1、要重视学生观察能力的培养——这是探究模式的重要条件。物理的认识过程多是以实验观察为基础的,观察是认知的窗口,是思维的前提。因此,教师在进行探究实验时,应该指导学生善于观察。使学生明确观察目标和初步掌握观察方法;在实验完毕后,教师应及时纠正存在问题,要根据实验重点和容易忽视的现象进行提问,指导学生进行探究。
这样通过学生操作、观察、分析、探究,再经过疑问、更正、指导和探究,长时间的坚持下去,学生就能养成一个全面、仔细、系统的观察习惯,为今后学生们主动探究打下基础。
2、要培养学生的动手操作能力它是操作的必要条件。让每一位学生亲自动手做实验,这是新课程教学中竭力强调的,这不仅是为了每一位学生掌握实验原理,正确使用实验器材,掌握实验技能和操作方法,而且也是为了进一步培养学生观察能力和思维能力、物理联系与实际进行探究的能力,同时还在于培养学生良好的实验习惯。因此要注意,在实验过程中,教师要巡回指导,发现问题并及时纠正;在操作过程中首先要向学生提出一些要注意的问题,体现教师言传身教的作用,要用一丝不苟、严谨认真的科学态度感染教育学生,切忌违规操作。
3、加强学生归纳能力的培养
是探究教学模式的归宿(落脚点)。做物理实验的目的就是通过学生的探究得出某种结论,因此,无论是教师的演示实验还是学生分组实验,在实验中无论观察到什么现象,都要进行分析,探究,从而获得结论,找出规律,培养学生实验探究能力。在实验中,发生一些操作上的失误和实验误差在所难免,教师正确指导学生分析产生错误和出现错误的原因,通过对整个实验主要过程的分析探究,总结经验,找出规律,培养科学的思维方式,这样才能提高他们分析问题和解决问题的能力。
其二,构建家庭物理实验室,创造学习物理的空间。开展家庭物理实验活动的具体做法:有计划、有目的严肃认真地进行家庭物理实验;在实验中要明确观察的目的,如实记录实验现象,通过分析能得到什么结论;定期检查学生完成家庭物理实验的情况,检查学生的实验报告,实验操作过程,对成功之处给予表扬,对不足之处帮助分析原因找出解决的方法;鼓励学生自行设计家庭物理实验,引导学生利用其学过的知识设计一些简易的实验来说明和验证一些原理和解决一些问题,培养学生的创造性思维能力。
其三,多渠道收集物理实验信息,丰富教师的业务水平。应该从杂志、报纸、广播和电视中收集一些最新的实验信息,创造性地加以改进,合理地应用到教学中,借鉴科学的研究方法。要想提高学生的探究能力,教师必须具有更高的业务水平,这样才能更好地发挥实验教学在培养学生实验能力中的作用。
参考文献
(1)徐定华:学生的心理发展与教育[M]教育心理学,苏州大学出版社,1994年版中小学自考教材
(2)叶奕乾、祝蓓里:注意、想象、思维[M]心理学,华东师范大学出版社1986年版
(3)东、刘炳生:物理实验教学[M]中学物理教学通论
(4)黄洪:让学生在实验探究的体验中激发学习热情[J]中学物理,2007(1)p26
【关键词】:物理实验教学 实验探究能力 创新思维 创造能力
“创新是一个民族发展的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力”,培养具有高素质、具有创新精神和创造能力的建设者和接班人,是教育的最高目标。物理学是一门以实验探究为主的学科,它以实验为载体,培养学生的实验探究能力、动手能力,因而在对培养学生的创新精神和创造能力等方面具有重要的作用。
一、物理实验教学和物理实验探究能力的关系
物理学是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有十分重要的作用。在实验中,通过对一些感性材料的接触和研究,能激发学生对事物的兴趣和理性思考。物理的探究源于生活,又用其研究的成果来指导生活。物理问题的探究经历了从发现问题,提出问题,猜想、设计实验来验证猜想的正确性,总结交流实验结论,应用结论解决问题的过程,在这探究过程中大大提高了学生解决实际问题的能力,加强了对他们思维能力的培养。
心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,在强化学生感知的同时纠正了其在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料储存及发展智力、培养能力的目的。物理学的学科特点决定了实验不仅是物理教学的基础,也是引发学习兴趣,使学生主动获取知识,发展能力,提高科学素质的基本途径。
二、如何发挥物理实验教学在培养学生实验探究能力中的作用
教师要发挥各种物理实验在教学中的作用,注重激发学生的学习兴趣,培养学生的实验探究能力。物理实验按来源?形式?目的的不同,可分为课堂:教师演示和学生分组实验?课内外小实验和家庭实验。
1、演示实验的生动?直观?形象,极易引起学生的直接兴趣,增强学生学习积极性。同时演示实验要有启发性,演示实验能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象,通过观察,思考,使学生认识客观规律,发展能力,培养兴趣。例如在讲授流体压强时,我们可以用一只漏斗?一只乒乓球给同学们演示一个有趣的现象,老师先把漏斗的尖部咬在嘴里,漏斗口朝地,当把乒乓球放在漏斗里去,在向漏斗里吹气的同时把手松开,奇妙的现象出现了,虽然手离开了乒乓球,但乒乓球并不落下来,却在漏斗口附近跳动着,同学们会被这一现象惊呆了,“为什么乒乓球不落下来呢?难道重力就不存在了吗?”再将漏斗和乒乓球交给某个同学,让其仿照老师的动作表演,他会吸足了气,集中力量对准漏斗尖部吹气,想把乒乓球吹下去,结果,乒乓球照样在漏斗口附近跳动着,并没有落下去,你吹得愈厉害,它跳动得愈快。这一场面,会激发在场每位同学的努力思考:这是为什么?这时候,老师再解释这一奇妙的现象,这一堂压强课的效果可想而知。
2、学生分组实验,是实验能力培养的主渠道,实验操作能力就是动手能力,是素质教育的基本能力之一,是培养学生实验探究能力的重要途径,让学生通过实验发现并提出问题,引发思考,对其思维造成的冲击远比被动接受强烈得多,在实验中,我们可以采用多种方法让学生参与实验过程,可以让先演示后实验,也可先设计后实验,或让学生自己完成的方法完成。
3、课内小实验是指教师在授课过程中,恰当地穿插在当堂内容中的小实验。这不仅能加深对物理知识的理解,突破难点,而且也烘托了课堂气氛,使学生在“边学边实验”的氛围中自然地产生了学习兴趣。它具有趣味性强,方法简单、易做、实用的特点,有助于打破学生对实验的神秘感和畏惧感。如在静电教学中,“纸上跳舞”的小实验,使学生在笑声中体会到静电的产生与防止方法;再如,在“超重?失重”的教学中,自由下落的易拉罐中水竟然不从孔中射出,学生在惊讶之余了解到失重现象。讲解力的合成实验时,用一条线从中间对折后拴在木凳上,然后两手各提一股线,并逐渐分开,来研究分力与合力的“小实验”。这些趣味的小实验是不用障眼法的真正魔术,它将激发学生学习物理的浓厚兴趣,引发大家探索物理问题的热情。
4、课外小实验和家庭实验能让物理走进生活,提高社会和家庭在物理学习中的作用。课外小实验和家庭实验主要取材于身边的物品及家庭日常生活用品,学生用这种随手取材的方法进行实验,会感到分外亲切,也能切切实实感到学有所用。例如:背对着太阳,在嘴里含一口水,迅速向上喷出,你可以发现在有雾的地方会出现白光经过色散后的彩色光带。
三、教师应该如何在物理实验中发挥自身的作用,培养学生的实验能力
1.利用探究模式教学加强学生物理实验能力培养。这是一种在教师引导下由学生独立完成并发现知识过程的活动,在应用这种模式时,要求教师有目的的选择重演与再现内容。物理教学中极为重要的组成部分的实验教学就应该合理利用探究模式,来培养学生的实验能力。
2.构建家庭物理实验室,创造学习物理的空间。开展家庭物理实验活动的具体做法:有计划、有目的严肃认真地进行家庭物理实验;在实验中要明确观察的目的,如实记录实验现象,通过分析能得到什么结论;定期检查学生完成家庭物理实验的情况,检查学生的实验报告,实验操作过程,对成功之处给予表扬,对不足之处帮助分析原因找出解决的方法;鼓励学生自行设计家庭物理实验,引导学生利用其学过的知识设计一些简易的实验来说明和验证一些原理和解决一些问题,培养学生的创造性思维能力。
3.多渠道收集物理实验信息,丰富教师的业务水平。应该从杂志、报纸、广播和电视中收集一些最新的实验信息,创造性地加以改进,合理地应用到教学中,借鉴科学的研究方法。要想提高学生的探究能力,教师必须具有更高的业务水平,这样才能更好地发挥实验教学在培养学生实验能力中的作用。
参考文献:
[1]徐定华.学生的心理发展与教育[M]教育心理学,苏州大学出版社,1994年版中小学自考教材
[2]叶奕乾,祝蓓里.注意、想象、思维[M]心理学,华东师范大学出版社1986年版