如何進行物理實驗教學
實驗是物理課的魅力所在,在物理教學中有著不可替代的重要地位。
通過實驗,不僅僅是提高了學生學習物理的興趣,培養(yǎng)了他們的實踐能力、分析能力,更重要的是可以形成他們嚴謹?shù)摹嵤虑笫堑氖澜缬^。物理實驗可以分為教師演示實驗和學生動手實驗,現(xiàn)在就如何進行教師演示和學生實驗教學筆者淺談一下自己的見解。
首先說教師演示實驗。
一、演示實驗要想達到預期的目的效果,要做到精心選擇。
教材中每個演示實驗都有一個明確的目的,而說明同一個物理概念或物理規(guī)律的演示實驗可以有好幾個,但教師不必一一演示,而要根據(jù)教材要求及設(shè)備條件精心選擇。
例如,為使學生建立大氣壓的概念,可選擇用“厚紙片頂住一杯水”的演示實驗,不必將馬德堡半球、針筒抽水等演示實驗都端到學生面前,以致羅列了許多現(xiàn)象而忘卻了所要表達的主題,弄得學生眼花繚亂,不知其所以然,反而達不到建立大氣壓這一物理概念的目的。
二、在演示實驗中增加學生的參與,提高學生的興趣。
演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示,在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。傳統(tǒng)的課堂教學,演示實驗通常教師演示,學生看,但是很多實驗學生根本看不清,特別是后邊的學生。不同程度的限制和阻礙了學生智能和潛能的發(fā)展,直接影響學生實驗心理素質(zhì)的提高。
因此,在演示實驗中,應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結(jié),甚至在實驗操作上讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內(nèi)容,多次重復,加深印象,鞏固記憶。
三、做演示實驗時要注意分析實驗,以達到最佳的效果。
實驗時教師可以先做演示,再作分析。例如,進行電功率的教學時,教師可先做演示,將“220v,25w”“220v,60w”的兩只燈泡分別串聯(lián)和并聯(lián)后接入220v的電源上,觀察它們能否正常發(fā)光?在學生獲得感性知識的基礎(chǔ)上進行理論分析,往往能取得比較滿意的效果。
四、演示實驗的過程,也是啟發(fā)學生積極思維的過程。
教師應當設(shè)計一些富有啟發(fā)性的問題,在關(guān)鍵時刻提問學生,讓學生邊思考,邊通過演示實驗來分析,以求達到培養(yǎng)學生思維的目的。通過一系列的邊演示邊啟發(fā),教師和學生共同討論,既活躍了課堂氣氛,學生又能較好地掌握和理解連通器的特點。
下面再談學生演示實驗
一、培養(yǎng)學生良好的實驗素養(yǎng)、習慣
初中學生年齡小、自制力不強,又沒有實驗基礎(chǔ),有的甚至認為實驗只是玩玩而已,學生實驗較難組織效果也不理想。為此我們一開始做學生實驗就強調(diào)實驗室規(guī)則并制定合理的紀律,要求學生做到:
(1)實驗前必須完成預習內(nèi)容;(2)必須按分好的實驗組坐到相應的實驗桌前,不得亂動器材;(3)實驗時不能大聲喧嘩;(4)實驗完后將器材擺放整齊,經(jīng)檢查無誤后方可離開;(5)不能隨意將器材帶出實驗室,如有損壞及時說明。
二、制訂明確的實驗教學目標
學生實驗教學應制訂科學、具體的.教學目標,使實驗教學和考核有章可循,我們在實驗教學中依據(jù)物理教學大綱和教材,從學生的實際情況出發(fā),制訂了認知目標、操作技能目標、實驗素養(yǎng)目標,使實驗教學目標明確、可測性強。
三、指導實驗預習
實驗預習是保證學生進行正確操作并獲得正確結(jié)果的前提,通過實驗前的預習,學生對實驗的原理、方法、步驟以及儀器的使用有了正確的認識,在實驗過程中心中有數(shù),目的明確,從而提高實驗的質(zhì)量和效率。
四、指導實驗操作
實驗操作是學生實驗的關(guān)鍵環(huán)節(jié),組織學生進行實驗操作,充分發(fā)揮學生的主觀能動性,培養(yǎng)他們手腦并用、多動手、細觀察、勤思考、及時發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的好習慣。
在實驗操作過程中,既不能統(tǒng)得太死,又不能放任,努力創(chuàng)造一個活躍、快樂、緊張、有序的良好氛圍。既要加強示范操作(可利用投影、電視錄像、掛圖、示教板等工具),又要注重學生實驗(不同實驗可采取不同的實驗方式,比如開放式等)
五、正確處理實驗數(shù)據(jù)
實驗數(shù)據(jù)的處理是學生實驗操作后的一個重要步驟,學生對所測數(shù)據(jù)進行分析、處理、作出合理的結(jié)論,從而培養(yǎng)了學生分析解決問題的能力。通過實驗發(fā)現(xiàn),有的學生由于實驗測得數(shù)據(jù)誤差太大,干脆從課本上查得結(jié)果;有的編造數(shù)據(jù);有的根據(jù)規(guī)律推算應測的數(shù)據(jù);對這些現(xiàn)象應提出嚴肅批評,并要求利用活動課補做,向?qū)W生講明:實驗測得數(shù)據(jù),如果不是操作錯誤、讀錯等原因,就不能算錯。由于我們所處的環(huán)境、所用的實驗器材,方法等不同,從而使測得的數(shù)據(jù)不同、甚至相差很大,應該尊重事實,如實記錄,養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度。
六、總結(jié)深化實驗
學生完成實驗后,應對學生實驗作出總結(jié):(1)總結(jié)得出實驗結(jié)論并加以解釋;(2)指出普遍存在的問題并加以糾正;(3)根據(jù)實驗內(nèi)容適當增加一些實驗,進一步激發(fā)學生積極思考,動手操作,充分發(fā)揮學生的潛能,如觀察凸透鏡所成的像中提出:(1)怎樣通過實驗測出凸透鏡的焦距?有幾種方法?(2)若將凸透鏡的上半部分用黑紙遮住所成像怎樣變化?(3)用凸透鏡成實像時不用光屏,在光屏一側(cè)能否看到倒立的實像?
七、重視實驗報告
學生的實驗報告是實驗教學反饋的主要途徑,因此在教學中首先指導學生寫好實驗報告,從實驗的目的、器材、原理、步驟、數(shù)據(jù)記錄與處理、結(jié)論、問題討論、誤差分析等要求學生認真完成。其次,對實驗報告要認真批改,并給以評價,使學生認識到實驗報告的重要性,而只布置無檢查或不批改,將會使學生輕視實驗,應付了事。最后根據(jù)批改情況,將好的實驗報告進行展覽、表彰鼓勵,以提高學生的學習積極性。
八、加強實驗評估
物理教學大綱中指出:“為了加強實驗教學,應對學生的實驗能力進行考核。”我們可以把考查內(nèi)容分為筆試和實驗操作兩部分。(1)筆試。主要考查認知目標內(nèi)容,如儀器、原理、主要步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析;(2)實驗操作。主要考查儀器使用,排除故障的能力,設(shè)計實驗的能力等�？疾榉椒ㄊ歉鶕�(jù)規(guī)定實驗題目,將實驗器材全部擺出,讓學生抽簽后個別操作,評定打分,成績記入擋案。
總之物理課堂演示實驗要與學生的分組實驗有機地結(jié)合起來,努力培養(yǎng)學生的下面幾個方面的基本實驗要素:一是儀器使用的一般知識;二是測量誤差與數(shù)據(jù)處理的知識,其中特別是圖線處理數(shù)據(jù)中,區(qū)分已知規(guī)律與未知規(guī)律的不同方法;三是間接測量的基本知識,要從測量出發(fā)理解實驗裝置、原理、方法、條件保證、操作步驟以及數(shù)據(jù)的記錄與處理;四是驗證性實驗的驗證思想,特別是要懂得將理論結(jié)論與實驗結(jié)論比較的思想。同時加強學生對基本實驗方法的遷移和靈活運用能力的訓練,多角度、全方面地讓中學物理實驗教學提高到一個新的水平。
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