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摘 要:随着新课程课堂教学改革的不断深入,物理教学中的实验教学显得尤为重要,成为新课程物理教学的重要保障。那么,如何通过实验教学行之有效地培养学生的动手操作、实验观察的能力,提高学生掌握实验方法、设计实验方案和操作实验技巧的水平,让学生在实验教学中有新的体验与收获,真正提高学生分析问题和解决问题的能力。结合平时实验教学中的一些具体做法谈谈如何提高物理实验教学有效性。
关键词:物理实验教学;有效性;分组;兴趣;实验器材
物理学是一门以实验为基础的学科,物理课程改革特别突出了科学探究在物理教学中的重要地位,实验的重要性不言而喻。而实验教学的有效性是物理教学的基本要求,也是物理教学的重要保障。只有切实加强实验的有效性教学,才能达到新课程预期的培养三维目标,培养学生的动手操作、实验观察的能力,让学生在实验教学中有新的体验与收获,从而真正提高学生分析问题和解决问题的能力,为学生养成自主学习、合作学习、探究学习和动手实践的良好习惯打下扎实的基础。
在新课程物理教学中,几乎每一堂新课都要涉及到实验。如何更有效地进行实验教学直接关系到整个物理教学的效果。以下就如何提高物理实验教学的有效性谈谈自己平时教学中的一些做法:
一、创造条件,多做实验
记得初二刚开始的时候学生都很喜欢上物理课,原因是物理课实验多,比较“好玩”。但是很多老师会发觉慢慢的学生的兴致降低了,原因是有些实验老师不做,有些实验用多媒体代替,有些实验是老师“讲实验”。当然,这里有一些是学校由于客观条件的限制没有器材,有些是因为老师不爱做实验,觉得做实验麻烦,还不如直接多媒体或是“讲实验”。长此以往,学生对物理课没有了兴趣。
“兴趣是最好的老师。”我坚持的一个原则就是“尽量每一节课都做实验”。这个实验可以是演示实验,也可以是分组实验,那怕是上习题课也最好有实验。
例如:在分析电路故障――“两只小灯泡串联出现不亮”这一故障时,我就把器材给学生进行实验,结果学生用了好几种方法找出了电路的故障:可能是某只小灯泡断路、可能是电路中某处接触不良、可能是电池没接好、可能是电池没电等,学生的思维一下就开阔了。然后,老师再引导学生利用电压表、电流表或导线进行检查。
再比如:在讲到“两只额定电压相同但额定功率不同的灯泡串联在电路中哪一只更亮”的问题时,很多老师都是将两只灯泡的电阻R分别算出来,利用P=I2R求出两只灯泡消耗的电功率,然后进行对比:实际功率大的灯泡更亮。我的做法是:先将两只额定电压相同但额定功率不同的灯泡串联起来接入电路,结果学生发现额定功率小的灯泡反而更亮,然后我再叫学生计算,学生计算出的结果与观察到的现象完全符合,这样加深了学生的理解,也使得课堂的气氛更活跃。
二、提高分组实验的效果
要争取多做分组实验,甚至可以把一些演示实验改成分组实验,这样学生多参与、多经历,所谓“听十遍不如动手做一遍”,学生动手多了,学习的兴趣容易调动起来,但是如何保证分组实验的效果呢?我主要从以下几个方面入手:
1.合理地将学生分成若干个小组
研究表明,小组的合作学习更有利于培养学生各个方面的能力,因此,在初二的学习进行一个月后我就将学生每4人分成一个小组,上物理课的时候必须按照“物理课座位”就座。当然分组中主要以学生的自愿组合为主,同时注意男女搭配,性格内外向、动手能力强弱搭配、分析和归纳能力强弱搭配等。
2.培训实验兴趣小组
课本中的很多分组实验有一定的难度,如果实验时只由老师一个人进行指导,必然会有较多的探究小组不能取得预想的效果,所以我从初二上学期期中考后就开始培养物理实验兴趣小组。兴趣小组主要从以下几个方面来选:对物理感兴趣、动手能力较强、能够较好地对他人进行指导。实验兴趣小组一般由6位学生组成(班级学生多的7位),这6位小组长的任务是在分组实验中对其他探究小组进行指导,每位小组长负责两个探究小组的指导工作(正常情况下每班12个探究小组)。一些重要实验、难度较大的实验前先培训好兴趣小组的6位学生,通过实验先让这6位学生明确实验中的注意事项、现象和结论,以及实验中可能出现的一些故障,以便于他们能够更好地对其他探究小组进行指导,提高实验的效果。比如:探究凸透镜成像规律、探究滑动摩擦力大小与什么因素有关、测量物质的密度、探究浮力大小与什么因素有关、探究液体压强的特点、测量滑轮组机械效率、探究动能大小与什么因素有关、探究物质的吸热能力与什么因素有关、探究电流与电压和电阻关系、伏安法测电阻、伏安法测电功率等实验经过兴趣小组6位小组长的指导,几乎所有的探究小组都能够成功并出色地完成实验,并取得很好的效果。
3.注重仪器的检查,确保实验成功率
在每一次的分组实验前,老师和兴趣小组的学生都将每个探究小组的实验器材进行检查,特别是电学实验可能出现的故障比较多,比如:小灯泡灯丝断了、导线坏了、电表故障、各元件接触不良等。所以,为了确保实验的成功率必须进行检查,但是可以设置1至2组故障让学生自己进行分析的排除,提高他们的能力,总体上应该让几乎所有的探究小组都能对实验现象有合理地解释,并得出正确的结论。
三、注重对实验现象进行分析
物理的结论或规律往往是从实验现象分析归纳得出,所以指导学生认真观察实验现象,并从正确的实验现象中得出正确的结论就显得尤为重要。例如:在探究不同物质的吸热能力时,选择相同质量的水和煤油进行实验(控制变量),指导学生认真观察实验现象――水升温更慢,于是得出水的吸热本领更强,从而得出水的比热容更大,只要学生理解并记住了“升温快的物质比热容小,升温慢的物质比热容大”。那么,在解答以下图象题时学生几乎不会出错:
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例:在相同条件下,对质量均为m的物质A和物质B均匀加热,物质A、B的温度随加热时间的变化情况如图所示,根据图象分析可推断出两种物质的比热容关系是,学生立即就能根据物质B升温更快得出CB
四、注重对实验进行归纳与对比
相近或相似的实验可以将它们进行对比,一方面给学生的探究过程降低了难度,另一方面也加深了学生对知识的巩固。比如:在探究串联和并联电路的电压规律时,提示学生电路的连接与探究电流规律类似,只是电压表与电流表的连接方式不同而已,实验完成后再将电压规律和电流规律进行对比,学生的掌握情况非常好。再比如:在测量小灯泡电功率时,提示学生电路的连接与测量小灯泡电阻完全一样,不一样的只是实验的原理、数据处理方式、滑动变阻器的作用,那么学生不仅能够快速地进行实验,而且在实验中还不知不觉中将这两个实验加以对比,收到了很好的效果。
五、还要鼓励学生自制实验器材,或是对现有的实验进行改造
鼓励学生自制实验器材,将学生的“成果”搬到实验教学的课堂上可以极大地鼓舞学生,取得良好的效果,同时也培养了学生的动手能力和创造能力。比如:在探究凸透镜成像规律中,探究完全成像规律,我将课前准备好的4个凸透镜分发给学生请他们分别观察远处和近处的物体、看完后学生们都笑了,有的说看远处的房子和行人都是倒立的而且比较小,将凸透镜放在书本上,可以看到字变得更大了。这样既加深了学生对实验的理解,同时无形中也给学生一个启示,物理来源于生活,又回归于生活。
当然,提高物理实验教学的有效性还有其他方面的工作要做,如:事先布置学生对实验进行预习、注重对学生实验评估能力的培养、帮助学生克服实验畏惧心理(特别是女生在电学实验中)等。
通过以上一系列对学生实验能力的培养,加强实验教学的有效性,两年来我所任教班级学生较好地保持了学习物理的兴趣,绝大多数学生的实验能力逐步提高,在各次考试中实验题得分稳步提高,在初二期末市统考、初三上学期末的市质检、初三下学期的市质检中我所任教的两个班级实验题平均分值均能达到24左右(约80%),而总体成绩居年段第1、2名。同年段其他几位老师也基本上按照这些方法进行实验,也取得了比较好的效果,促进了我校物理成绩的提高,多次受到教育学院物理科的表扬。
以上是笔者物理实验教学中的一些做法,不足之处还请同行们提出批评和指正,期待同行们有更多更好的做法分享,共同促进新课程改革的进行,有效地提升物理课堂教学的质量。
(作者单位 福建省福州市东门岳峰福州第十中学)