提高学生实验能力是物理实验课永恒的主题

提高学生实验能力是物理实验课永恒的主题

———新课改下初中物理实验教学研究

甘肃嘉峪关市实验中学任顺成

【摘要】围绕新课程理念,探究新课程背景下物理实验教学改进和完善的问题,提出培养学生对物理实验的自主性、积极性和创造性,目的是提高学生的物理实验能力。

【关键词】新课程实验教学课外实验实验能力

新课程改革从实验到推广已走过八年的历程。回首这八年的新课改,无论是教学思想还是教学方法都有了翻天覆地的变化,让人耳目一新。为了培养学生的创新精神和实践能力,新课程标准要求将学习重心从过分强调知识的传授和积累向知识的探究转化,将学习过程从知识的被动接受向知识的主动获取转化。这就要求物理教师开展好实验探究教学。

1新课改下的初中物理探究实验改革

1.1新课程中实验教学必须转变实验观念。以前,我们更多的是把物理实验作为物理学科理论教学的辅助手段,物理实验的教育功能也仅停留在培养学生智力、操作技能、提高学习兴趣、调节课程气氛上,而忽视了实验教学对学生非智力因素和实验能力的培养。我们必须努力转变实验观念,要对实验教学有一个全面科学的认识,真正意识到实验教学本身独特而重要的功能。实验观念的转变是新课程改革中实验改革的前提和保障,只有我们教育者的思想转变了,才会引起实验教学实践的转变和改革。

1.2新课程初中物理实验教学。

1.2.1制定实验探究目标。实验探究目标是整个实验教学活动的出发点和归宿,对实验教学起着导向作用,但也制约着实验教学设计的方向,也决定着实验教学过程的实施和评价的开展。在初中物理课堂教学实践中,必须有合理的、明确的、细致的、可以量化的实验探究目标。说简单一些,就是要让教师自己明确探究实验或实验探究课要达到什么目的,要让学生通过实验探究掌握什么技能,归纳出什么结论。实验探究目标不宜定制过多,但要确切,从而发挥在整个实验教学中的功能。

例如:有的老师只要是用到电流表探究实验就提出“练习电流表的使用方法”的目标,用到温度计的实验就提出“练习温度计的使用”的目标等。这样提实验探究目标可以说就是敷衍和应付。如果在“探究串、并联电路电流的规律”中提出“练习电流表的使用方法”的目标就比较恰当,学生刚学习了电流表的使用规则,理当练习;若在“测量小灯泡的电功率”的实验中提出这样的实验目标就不妥当,因为在做这个实验之前,电流表学生已经使用多次,能熟练使用,再提这个实验探究目标就没有必要。

1.2.2探究实验教学因素的优化。实验教学因素包括实验教师、学生、实验教学内容以及实验教学环境等,共同构建成实验教学系统。在实验教学的实施过程中,实验教师的作用关重要。实验教师要根据具体的教学内容,灵活地选用教学方法,合理地使用教学手段,创设轻松的教学环境,充分调动学生的主动性、积极性和创造性。协调好各要素之间的关系,实现教学过程的最优化,最大地发挥实验教学的教学功能,从而促进学生主体的全面发展。

一般来说,实验探究课学生的兴趣很浓,积极性也很高,只要充分抓住学生的探究欲望和兴趣,合理地组织实验探究,学生探究实验就会取得意想不到的效果。在物理实验教学中,尽可能让学生动手做实验,就应该创造条件让学生动手做,让学生在动手中观察、思考、讨论、分析、推理、判断,自己去发现问题、然后解决问题并得出结论,使实验探究的过程成为学生再发现的创新过程。例如:在学习“液化现象”时,课本上有压缩体积液化的演示实验,而没有降温液化的实验,我们可以把化学中制取蒸馏水的实验搬过来演示。而这部分教学内容刚好在初冬季节,气温较低,也可以让学生对着铁皮文具盒或玻璃窗的玻璃呵气,不一会儿铁皮文具盒或玻璃窗上就会出现很多小水珠,让学生体会、研究实验现象,得出结论。

1.2.3学生自主实验探究能力的培养。在物理实验中,我们可以激励学生不限于课本中的器材,将器材开放,让学生根据实验的目的和原理去设计实验,鼓励学生写出有独立见解的实验报告,然后根据不同的实验类型,在课堂上进行交流,分析得出必需的器材与合理的步骤。如在讲到“用天平和量筒测量液体密度”时,有些学生把课本中的玻璃杯换成了口杯等,在步骤上,有些学生把倒入部分盐水改为全部倒入,还有些学生在步骤上先称空杯的质量,再称倒入盐水后的总质量……在步骤上要肯定将盐水全部倒入是否合理,并对先称空杯后再倒入盐水称总质量的做法进行了讨论,分析这种方法在理论上是可行的,但在将杯中的盐水倒入量筒测体积时,由于杯底和杯壁还粘有盐水,使测得的体积小于杯中原有盐水的体积,会造成较大的误差,使学生感到有一种成就的喜悦。师生探究的快乐,极大调动了学生学习物理的兴趣,使学生的创新能力在实验探究中潜移默化地得到了培养。

1.2.4新课程中物理实验教学应注意的几个问题。

1.2.4.1选用适当的方法设计实验。设计实验的方法有很多种,合理地设计实验,是探究实验的前提。实验老师选择一定的设计实验方法,做到心中有数,不搞盲目实验教学。实验探究设计的基本方法可归纳为以下几种:淤直接测量法:例如:使用天平、弹簧秤、温度计等测量工具进行测量实验。于转换法:借助力、热、光、电现象的相互转换实行间接测量,例如:使用电子温度计进行测量温度。盂放大法:利用迭加、反射等原理将微小量放大为可测量,如:测细铜丝直径、测一张薄纸的厚度等。

1.2.4.2新课程中物理实验要注重培养操作能力。操作能力主要是对基本仪器的使用和数据的读出能力,仪器、设备的组装或连接能力,故障的排除能力等方面的培养。淤基本仪器及规范使用。初中物理学生实验涉及的基本仪器主要有:米尺、天平、秒表、弹簧测力计、温度计、电流表、电压表、变阻器等。其使用的规范要求:a援了解仪器的使用方法,明确测量范围(量程)和精密程度(分度值);b援对某些仪器使用前的调零或记下零点误差;c援牢记使用规则和操作程序;d援正确读取数据。于仪器、设备的组装或连接。要进行一个物理实验总是要先把各个仪器、部件、设备组装起来,并要求装配和连接必须正确无误,具体要求是,布局要合理,要便于观察和操作;连接要正确、简单;实验前要检查,必要时进行预备调节。例如:对于一个电路的连接,我们一般是让学生按照电路图从电源正极出发沿电流方向进行连接,也可从电源负极出发逆着电流方向进行连接,连接完成后要认真检查连接的正确性,甚至进行试触。但如果有的学生,抽象思维敏捷,他不从电源开始连接,也不顺着电流方向或逆着电流方向连接,只要他连接正确,我们也不要批评他,要给予肯定。

1.2.4.3新课程中物理实验要注重培养观察能力。中学物理实验中的观察是一种有目的、有计划而且比较持久的思维知觉。一般需要重点观察实验的基本仪器、实验的设备和装置,实验中的各种物理现象和数据、图像、图表,以及教师的规范化操作等。物理实验观察,通常采用的方法有:比较观察法和归纳观察法。淤比较观察法:人们认识事物、现象,往往是通过对两个事物、现象的对比,或把某一现象发生变化的前、后情况进行比较来实现。例如:在学习“沸腾现象”时,可以观察液体沸腾前和沸腾时的情况并进行比较,细致、敏捷、全面、准确地得到沸腾现象;我们还可以人为地控制条件,使液体分别在常压、加压、减压的情况下沸腾,总结同一种液体,沸点随外界气压变化而改变。于归纳观察法:总结实验现象的一般规律,反映现象的实质时,或研究一些涉及变化因素较多的问题时,通常采用归纳观察法。即,通过对个别现象分别进行观察,得到一些个别的结论,再分析、归纳,从而得出一般规律。例如:我们做滚摆实验时,通过观察滚摆在上升和下降时速度和高度的变化来分析动能和势能的转化。

2课外实验的开发

新课标提出这样的理念:从生活走向物理,从物理走向社会。物理课程应贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活实际,培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。多开展课外实验,是课堂实验的有效补充,也让物理学更贴近生活,让学生感到物理就在身边、科学就在身边。我常常在备课时就设计了一些简单课外实验,让学生课后、回家后去做。不但可以巩固基础知识、培养学生的能力、激发学生的兴趣,最大的好处是让大多数学生有成就感,其效果胜过做几道书面题。

课外小实验及小制作是课内演示实验、学生实验的有效补充,是以学生独立为主的实践活动。在选题、取材、时间、空间上都比课堂教学有更大的灵活性,可以在相当大的程度上让学生独立操作、独立思考和独立解决问题,因此有利于学生施展聪明才智,培养能力,发挥创造力。学生从独立实践中能够不断获得正反两方面的经验和教训,这是教学手段所无法传递的教育信息。课外小实验的研发,为学生获得知识的同时,提高了对物理学习的兴趣。研发的成果可以参加每年一度的中学生科技制作发明大赛,确实是一举两得的事。

实验探究能力很大程度上影响了学生将来的发展方向,世界上许多发达国家重视实验教学的经验值得我们借鉴。德国物理教育界流传着这样一种说法:“没有实验的课,不算是一堂成功的课。”德国的物理教师除了极少数纯理论课没有实验外,一般每堂课要做2耀3个实验。美国物理教师更重视实验探究,在他们上的每一节课中至少要做一个实验。有的是课本上要求的实验,有的是他们自己设计的实验,学生课堂上动手活动量较大,有半数以上的课是在实验室渡过的。

可想而知,实验探究教学在中学物理教学中的重要地位。不管怎样,新课程如何改,在实验课上,提高学生的实验能力是永恒的主题。

参考文献

1马世红.研究性物理实验的实践情况[J].物理实验,2004.11

2杨述武.漫谈物理实验教学改革[J].物理实验,2004.3

3钟启泉等.新课程的理念与创新[M].北京:高等教育出版社,2003

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