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探究“实验在物理教学中的作用”

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摘要:物理实验可以培养学生的实验思维、实验技能和实验能力,促使学生更深刻更牢固地掌握物理规律。因此物理实验在整个物理教学中起着非常重要的作用,使学生掌握知识与能力发展的不可缺少的一个重要环节。

关键词:实验教学;物理实验;初中物理教学;培养学生;实验过程;实验技能;实验作用

中图分类号:G633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2013)02-0204-01

物理学是一门以实验为基础的科学。课本中有演示实验、学生分组实验,还有一些小实验。所有的物理知识都是在实验的基础上建立起来的,通过这些实验,可以开发学生智力,激发学习兴趣,培养学生的观察能力和实际动手操作的能力,能有效地提高物理教学质量。

1.物理实验在学生起始阶段的作用

八年级学生拿到物理课本后,一般都显得很自豪,想学好物理的求知欲很迫切.但是很快又发现,他们因受“物理难学”说法的影响,对物理学习产生了一种害怕、畏难心理.因此,为使八年级学生能自然地、比较平稳地踏上学习物理的轨道,起始阶段的教学应在提高学生学习兴趣和消除畏惧心理上下功夫。

新教材上的演示实验、学生随堂实验、分组实验、课外小实险较原教材多很多.利用这些实验,既能清楚地引入概念,顺利地得出规律,启发引导学生解决一些实际问题,又能激发学生的学习兴趣.如"引言"中“瓶吞蛋实验”,当教师用木尺敲击硬塑料片时,前排的一个学生不自由主地用手做接的架势,他担心鸡蛋会掉在他面前的桌面上打破.突然鸡蛋落到杯子里,学生一阵紧张后又兴奋起来。

2.物理实验在课堂导入中的作用

实验导入是物理课堂导入的最主要的方法之一,它能激发学生学习兴趣和愿望,使使学生很快进入学习状态中。

2.1 惊奇现象导入法

例:大气压强——覆杯实验导入

将一只玻璃杯灌满水,用一张塑料卡片盖在杯口上,再按住卡片把水杯倒过来。问,当把手移开后,会产生什么现象?松手后学生惊讶不已。从而激发了学生强烈的学习兴趣。其实是大气压的作用。

2.2 配合故事导入法

在物理学的发展史中,充满着许许多多妙趣横生的故事和传说,如果在课堂教学中选用一些故事片断,并做一些模拟演示,就会创设出非常活跃的学习情境。

例:大气压强——模拟马德堡半球实验导入。

这儿有两个橡皮半球,用力将它们挤压而合在一起,请两个力气大的同学上来,看他们能不能把两个半球拉开?他们费了九牛二虎之力都没有拉开,这是为什么?其实,早在十七世纪的时候,德国马德堡市长、科学家格里克就当众做了一个精彩的实验。他所用的黄铜半球直径约20厘米,抽气以后两边共用了十六匹马才把两个半球拉开。这就是轰动世界的马德堡半球实验。为什么抽气以后就拉不开呢?球的周围有什么?空气。显然是空气对球施加了压力。这些实验生动地告诉我们,大气存在压强。

2.3 实际问题的形式导入新课

例:二力的合成——拉健身弹簧导入。

黑板前挂了一只健身拉力器,请一位力气小的女生上来拉弹簧的下端把手,要求拉到黑板上划线的位置。这位同学费了很大的力气,但没能完成任务。再找一个和她力气差不多的女生帮她把弹簧拉到了线下。再找一位有力气的男生能独立地把弹簧拉到线下。这位同学的力气不小,一个人就顶上了两个女生的力气。换句话说,把弹簧拉到线下,他所施的力与两个女生共同施力的效果相同。当一个力的作用效果和两个力的作用效果相同时,物理学上就把这个力叫做另两个力的合力。由于实际问题中一个物体往往受多个力的作用,从效果上用一个力来代替几个力,就会使问题得到简化,因此求合力是很有意义的。本节课我们就来研究一种最简单的情况——求同一直线上的两个力的合力。

2.4 实验复习导入法。

利用实验复习,既可以创造一种直观的环境,又可以较好地起到承上启下的作用。

例:阿基米德原理-复习浮力实验导入。

上节课我们学习了浮力的概念。请问,我们是怎样证明下沉的物体受到浮力的?当我们把重物从空气中像电视慢动作一样地逐步放入水中,想一想,物体受到的浮力是怎样变化的?由此猜想一下浮力与什么因素有关。(演示、观察、回答:随着深度的增大而增加)。当物体浸没水中后,浮力就不再改变,显然不能认为浮力与深度有关。那么,在上述的实验中,除了深度改变外,还有什么因素在改变呢?物体浸入水下的部分在改变。浸入的部分不再改变,浮力的大小也就不变。二千多年前,阿基米德为完成皇帝交给他的任务即辨别皇冠的真伪苦苦思索,当他洗澡的时候,无意中发现浴缸的水被溢出时,猛然想起了身体入水部分的体积跟排开的水的体积相等,他欣喜若狂地喊到:"我想出了,我想出了!"从这里我们能得到什么启发吗?——浮力与物体排开水的体积,或者说,与排水量有关。下面我们就用实验来研究这个问题。

3.物理实验在降低学生自学释疑环节的作用

学生在预习和自学过程中常会遇到一些疑难问题,对某些新的物理概念似懂非懂,对某些物理规律将信将疑,有时想不通就会产生畏难情绪,影响自学效果。怎样帮助学生克服困难呢?指导学生做个小实验就是好办法。

例如:探究水沸腾时的特点,学生通过亲自动手实验,确信了水沸腾时温度不变的特点。

例如:电路的三种状态:开路、断路和短路,学生分析不清,在做题时无从下手,可以引导学生通过亲自动手实验来了解什么是开路、什么是断路、什么是短路。

实验可以起到“引导”、“解惑”的推动作用,帮助学生认识和理解物理知识,降低学习难度,通过对实验的制作、研究、讨论、改进和提高,帮助学生逐步掌握一定的学习方法,调动学生的学习积极性和主动性,教学效果会大幅度地提高。

4.物理实验在反馈环节中的作用

反馈矫正在调节教学中也是非常重要的环节。只有在教学中及时接受反馈信息,根据反馈信息调节教学内容、进度,改进教学方法,尽快纠正偏差,才能做到讲课有的放矢,从而提高教学效率、提高教学质量。充分发挥实验的作用,抓住反馈及时矫正,学生便容易接受。

譬如:为了帮助学生区分熔化和溶解两个概念,让同学亲自动手做两个小实验。实验一是把一勺白糖放入盛水的试管中,观察白糖有什么变化?实验二是把一勺海波放入空试管中,用酒精灯均匀加热,观察海波有什么变化?然后引导学生比较两个实验有什么区别,再用熔化概念去对照分析哪种属于熔化现象,最后让学生讨论。可见,借助实验可以形象、具体、直观地说明问题,使学生能够尽快弥补知识和技能上的欠缺。

总之,充分发挥实验在物理教学中的作用,能使物理教学更加生动、具体,形式变化多样,内容丰富充实,使学生把知识学得更灵活主动,从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用。

参考文献

[1] 全日制义务教育《物理课程标准》 北京师范大学出版社

[2] 《教育创新论》 张武生主编 上海教育出版社