新疆博乐市第八中学 王玉霞
摘要: 物理是一门以观察、实验为基础的自然科学,物理规律都是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。实验教学是物理教学的重要组成部分,随着新课改理念的不断深入,物理实验教学在物理教学中起到了相当重要的作用。新课标教材非常重视实验,力求通过实验探究引入概念,得出规律,通过实验检验猜想,通过实验培养兴趣和能力,体现初中物理教学以实验为基础的特点。
关键词:物理实验;意义;作用
实验有的侧重于操作、有的侧重于设计、有的侧重于对物理知识的理解和用应,各有特点和作用,是课堂教学的延伸和补充,是搞好物理实验教学的不可忽视的重要组成部分。在教学实践中体会到,重视实验教学,既有利于巩固知识,提高能力、激发学生的兴趣,又有利于培养学生的动手动脑习惯和实验技能,有利于进一步挖掘学生中的创造潜力、培养学生的分析问题和解决问题的能力、有利于培养学生的科学创新能力,对全面提高物理教学质量具有重要意义。
作为一名物理教师,如何在实验教学中,落实《标准》的要求,结合自己在物理实验教学中的实践,谈谈物理实验教学意义和作用的几点认识。
1.创设教学情境、激发学习兴趣
通过实验的完成,可激发学生学习物理知识的兴趣,调动学习的积极性。物理学科的特点,决定了学生学习物理的难度,使一些学生对学习物理产生畏学、厌学情绪。若能把握住对小实验教学的机会,教师指导学生自己制作一些简单的实验仪器,并用来做一些实验,体会亲自制作和实践的乐趣,会引起学生学习物理的兴趣,认识到物理知识在实践中的应用,从而激发起他们学好物理的信心,他们的思维活动更积极主动,学习后的印象会更加深刻。比如:在学习“大气压强”时,引入引人入胜的小实验更能激发学生的学习兴趣与热情。为此在引入大气压强概念之前,将学生分成几个学习小组要求学生完成四个小实验:1)先把一只小烧杯杯口朝下放在酒精灯上略加热一会儿,再把一只吹入一定量空气的气球放在烧杯口,发现气球牢牢把杯子吸起来;2)把浸过酒精的棉花用火柴点燃后投入事先准备好的空瓶中,用剥了皮的熟鸡蛋封住瓶口,稍后,鸡蛋被吞入瓶内;3)给茶杯中装满水,盖上硬纸片倒置过来发现水和纸片都不下落;4)给底部扎有几个小孔的空可乐瓶里灌水,在把可乐瓶提出水面之前问学生:水回流出吗?取出可乐瓶,通过控制瓶盖,使水一会流出来,一会儿又不流出来。通过这些小实验,既能激发学生的兴趣、好奇心,又能使学生获得丰富多彩的感性认识,从实验现象的特征出发提出物理概念──大气压强。进而引导学生讨论现象和结果,让学生在生动活泼的情境之下建立起物理概念。
2.注意实验的分组归类,使学生知识的储备进一步系统化,知识的应用更加灵活。
根据心理学的研究,人的思维的敏捷性和知识的迁移能力,是以思维的条理性为前提的,只有系统性、条理性强的知识,才便于掌握和迁移。教材中有关实验内容,是根据课文知识的章节安排的,各章节的实验内容,基本上无必然的联系。物理学是实验科学,可培养动脑思考的习惯和再创造的概念、理论系统化的能力。比如学生在课后实验中利用家庭中常见的鸡蛋就完成了五个实验:实验1:把煮熟捞起的蛋立刻浸入冷水中待完全冷却后,再捞上来剥落比不放入冷水中直接剥要容易多(热胀冷缩的性质);实验2:把刚煮熟的鸡蛋从锅内捞起来,直接用手拿时,虽然较烫,但还可以忍受过一会儿,当蛋壳上的水干了后,感到比刚捞上来时烫(液体蒸发吸热);实验3:选一只口径略小于鸡蛋的瓶子,在瓶底铺上一层干沙,点燃一团浸过酒精的棉花投入瓶内,接着把一只剥了壳的熟鸡蛋堵住瓶口。火焰熄灭后,蛋被瓶子存入了瓶中(验证大气压的存在);实验4:把一只鸡蛋,浸没在一只装有清水的大口径玻璃杯中。松开手后,发现鸡蛋缓缓沉入杯底,捞出鸡蛋往清水中加入食盐,调制成浓度较高的盐水,再把鸡蛋浸没在盐溶液中,松开手,鸡蛋却缓缓上浮(浮沉现象);实验5:如图,用手指突然弹击硬纸片,鸡蛋却不会随纸片一起飞出(惯性现象)。
3、让学生自已设计实验进行探究,培养学生开拓思维和创新能力
以往的实验都是教师按教材的要求准备好实验器材,学生按实验桌上的实验用品和教材上的实验步骤进行实验操作,学生的实验基本上属于一种纯技能的训练,停留在表观层面,缺乏足够的思维。新课程标准中明确要求的目标是:“通过参与科学探究活动,学习拟定简单的科学探究计划和实验方案;明确探究的目的和已有条件,经历制订计划与设计实验的过程;尝试选择科学探究的方法及所需要的器材。”教材中也有多处设计实验的内容,例如:测量固体和液体的密度实验时,先让学生自己设计实验步骤,然后小组讨论有两种方法,最后全班交流,确定一种最好的测量方法;又如:测量液体和固体的密度、探究动能和势能大小的影响因素等实验中,要求学生自己设计实验和记录实验数据的表格。又如传统教材得到阿基米德原理的实验方法是“排水法”,即把物体排开的水收集起来称量一下,就会发现它的重力刚好等于浮力的大小。这个实验确实很普通,也很巧妙,但学生很难自己设计得出来。为此,我们研究了阿基米德发现这个定律的思想,设计了把一小袋水浸入水中的小实验,由此启发学生进行理论推导,得出阿基米德原理,然后用排水法进行验证。这些实验的开展有效地调动了学生学习的积极性,开阔了学生的视野,有利于学生创新精神和实验能力的培养。
4.巩固知识、降低学习难度
实验的原理应用都是相关的物理知识。因此,实验的实施过程就是对知识的再学过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的。比如: “木棍撬石头”学生们可亲身体会到杠杆的省力作用,并对杠杆的五要素在教师指导下有初步认识。这样就降低了学生的学习难度。通过对实验的制作、研究,帮助学生逐步掌握一定的学习方法,教与学的效果都会大幅度提高。
总之,作为一名物理老师,在实验教学过程中,应不断鼓励学生积极动脑、动手,并通过多方面自主的探究活动,达到学好物理概念和物理规律,真正体验到学习自然科学的乐趣,并以此更好地了解科学方法,获取科学知识,逐步培养了学生的实验探究能力。