高中物理实验有效教学的几点思考

时间:2022-07-28 06:01:59

高中物理实验有效教学的几点思考

实验是物理学科的重要元素,无论是演示实验,还是学生分组实验,都能给学生呈现直观的物理现象,引导学生从直观的实验现象抽象到物理概念、规律和方法.那么,如何提升高中物理实验教学的效果呢?笔者结合多年的实验教学实践和体会谈四点思考,以期有助于高中物理实验教学的实际.

1更新物理实验教学理念,提升教师实验素质

课堂教学是师生双边互动、交流的过程,对于物理实验教学更是如此,根据新课程的要求,要更多地鼓励学生自主探究、勇于创新.为了有效实施物理实验教学,要求物理教师认真学习并掌握实验教学的基本方法、基本要求、基本技能,教师不仅要具备理论教学的素质,同时必须具备进行实验教学的素质,即:实验观察、实验思维、实验操作、数据分析和处理的基本素质.要求物理教师适应教育教学改革的形势,走出传统的实验教学模式,实现角色的转变,成为高中物理实验教学的研究者、实施者、创新者.要求教育行政、业务主管部门也要更新观念,重视对物理实验教学工作的指导和研究,在实验课程的设置、实验经费的投入、实验师资的配置、实验教师的培训、实验活动的开展、实验设备的更新等方面能充分考虑到高中物理实验教学的实际需求,以保证物理实验教学改革的有序有效开展.

另外,还要探究和建立新的物理实验教学评价体系,要充分认识到物理实验教学不能追求眼前的表面的利益,而要放眼于学生的未来发展和终身发展,要能为社会培养出真正有用的人才.在物理实验教学中,要突出体现学生成长、全面发展的育人观,使实验教学成为物理教学不可缺少的重要内容之一,激发学生投身物理实验的兴趣,引导学生积极主动去获取知识,把学生动手实践能力的培养落在实处,将高中物理教学转移到以物理实验教学为基础上来.

2改革演示实验教学模式,落实师生互动实验

高中物理演示实验能使学生比较直观、形象地观察物理现象,理解物理概念的形成.演示实验要做到重点突出,易于观察、操作,实验现象明显,通过演示实验还要能够培养学生观察能力,并能让学生从所观察的物理现象中去寻找、发现其它一些不太明显、不显著但又极为重要的物理属性和物理特征.演示实验不仅能培养学生的观察能力,获取感性认识,同时还能在教师的层层启发、相机引导之下,将学生抽象思维、逻辑思维不断深入下去,上升到理性认识,不断增强学生学习物理的兴趣,实现学生物理学习的愿景.因此,设计演示实验时要综合考虑物理现象明显、测量较少且测量要求不高、或是一些定性分析研究的实验,并能吸引学生注意、激发实验兴趣,利于操作且便于控制和观察的实验.

演示实验要改变传统的老师做,学生看的单一模式,通过师生的双边互动,学生的积极主动参与,使学生成为实验者以及学习的主动参与者,也有利于学生实验能力的培养.传统的演示实验教学往往是:教师讲解-实验,学生听讲-观看,只有教师的单边活动,学生只是旁观者,实验怎么做?如何做?要去观察什么?学生认为与自己无关,老师会讲、会做的,到时只要能记住就行了,学生是学习的被动接受者.而现在学生在教师示范、指导下进行实验的有关操作,由于学生要亲自动手来做实验,这就要求学生在上课时要更加集中注意力,认真观察,积极思考,学生的学习也更加投入,无论是进行操作,还是观察、分析、总结和归纳,学生的学习兴趣更为浓厚.

例如:“楞次定律”的教学中,让学生共同参与“探究感应电流的方向”实验活动,首先让学生一起分析,大胆猜想,探寻影响感应电流方向的因素;然后通过实验来求证,从实验的设计、方法、操作,到实验现象,结果的分析和归纳,最终得出实验的结论.让学生始终参与其中,教师做好指导、引导工作,学生在实验操作中,体验探究的过程,激起求知的欲望,掌握实验的方法,理解定律的内涵,应用楞次定律解决实际问题自然比较容易,在学会知识掌握方法的同时更增强了动手能力.

演示实验可以选择日常生活中的器具作为实验器材,我们都知道物理与日常生活密切联系,利用我们身边一些随手可取的日用品,创造条件进行一些与物理知识教学相关的趣味实验,对于物理的课堂教学会起到意想不到的效果.

例如:研究超重、失重时,可以用一个饮料瓶在侧壁开一个小孔后装满水,水便从小孔喷出;如果让瓶做自由落体运动,观察小孔中是否还有水喷出?这个实验取材简便,学生很容易自己来做.但实验现象明显,留下的印象深刻.

3改革分组实验教学模式,突出学生自主实验

传统的学生分组物理实验通常是教师把实验目的、原理、器材、步骤、注意事项、数据处理、误差分析等首先进行详细的讲解,试图让学生记住,甚至有时教师还先做一遍给学生看,然后让学生“依葫芦画瓢”照着做就行了.这样的学生分组实验往往失去了实验本身的“神秘”感以及学生对物理问题的探索欲望,实验教学缺乏灵活性,分组实验模式单一,使得学生的思维呆板,难以培养创新思维能力,教学效果也不理想.

对于学生分组实验,教师可以通过设计一系列具有灵活性、可操作性的物理实验问题,从多角度、多方位进行观察与思考,想象与探究,创设问题情境,鼓励学生进行主动思维和发散思维,探寻解决问题的多种设想和解决的方案,通过分析、比较,从而归纳总结出最佳方案,再经过学生分组实验去完成.这样通过学生的分组实验,学生不仅学会了实验的基本方法,掌握了基本的实验操作技能,而且同时也提高了学生的思维水平,培养了学生的创新性思维和发散性思维.

例如:“测定电池的电动势和内电阻”的实验,可以让学生首先讨论研究:如何来测电池的电动势和内电阻?有哪些方法?如何来设计测量电路?用到哪些实验仪器和器材?这些仪器的性能以及如何使用?实验电路如何连接?实验如何操作?要注意哪些问题?实验数据又是如何处理?等等.如学生选择用伏安法测电源电动势及其内阻,那么电路图到底是选择图1中的甲还是乙,引导学生从实验需要记录的数据出发进行误差的分析.

学生在分析了误差的来源(甲图源自于电压表分流,乙图源自于电流表分压)后,对于测量值与真实值的比较就有了方向,笔者在教学中发现,有几个学习小组运用等效法进行了处理,得到等效的电路图如图2所示,完成测量值与真实值的比较,并得到正确的结论.

4改革实验成果评价方式,培养学生实验能力

在实验课堂教学或实验探索结束后,学生在课堂上可以展开自我评价.学生要对观察到的现象和数据进行描述,要尽可能使用物理语言正确描述,也可以用数学语言(如图表、图线等)表示,用严谨的科学态度形成实验成果. 对于一些探索性实验可以把得到的结论和原来的猜想或假设比较,是否相似,原因在哪里,总结出经验教训.让学生品尝成功的喜悦,让他们感知许多物理原理、科学结论我们也可以解决,从而悟出学习也可以是这样的,证明自己也是行的.

教师可以通过点评某些同学的成果进行评价交流,让他们知道在探究活动时存在哪些问题,提出改进的建议,让他们掌握从不同的角度看问题的方法.这样可以让他们进一步认识到探究方法的重要性,会用探究的方法去发现问题,解决问题.这样可以激励更多的同学积极投身于探究性实验活动中,形成一个探究活动的热潮,让探究实验活动延伸到课外,进一步培养学生的创新能力.

物理实验教学是高中物理教学的重要组成部分,其全面育人的功能超越了物理教学本身.有效的物理实验教学立足于教师实验专业水平的提升和实验教学理念的更新,形成于实验教学活动中学生主体性和体验性的落实,最终内化为学生实验情感和科学素养扎根心灵.

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