摘 要:隨著新課程課堂教學改革的不斷深入,物理教學中的實驗教學顯得尤為重要,成為新課程物理教學的重要保障。那么,如何通過實驗教學行之有效地培養(yǎng)學生的動手操作、實驗觀察的能力,提高學生掌握實驗方法、設計實驗方案和操作實驗技巧的水平,讓學生在實驗教學中有新的體驗與收獲,真正提高學生分析問題和解決問題的能力。結合平時實驗教學中的一些具體做法談談如何提高物理實驗教學有效性。
關鍵詞:物理實驗教學;有效性;分組;興趣;實驗器材
物理學是一門以實驗為基礎的學科,物理課程改革特別突出了科學探究在物理教學中的重要地位,實驗的重要性不言而喻。而實驗教學的有效性是物理教學的基本要求,也是物理教學的重要保障。只有切實加強實驗的有效性教學,才能達到新課程預期的培養(yǎng)三維目標,培養(yǎng)學生的動手操作、實驗觀察的能力,讓學生在實驗教學中有新的體驗與收獲,從而真正提高學生分析問題和解決問題的能力,為學生養(yǎng)成自主學習、合作學習、探究學習和動手實踐的良好習慣打下扎實的基礎。
在新課程物理教學中,幾乎每一堂新課都要涉及到實驗。如何更有效地進行實驗教學直接關系到整個物理教學的效果。以下就如何提高物理實驗教學的有效性談談自己平時教學中的一些做法:
一、創(chuàng)造條件,多做實驗
記得初二剛開始的時候學生都很喜歡上物理課,原因是物理課實驗多,比較“好玩”。但是很多老師會發(fā)覺慢慢的學生的興致降低了,原因是有些實驗老師不做,有些實驗用多媒體代替,有些實驗是老師“講實驗”。當然,這里有一些是學校由于客觀條件的限制沒有器材,有些是因為老師不愛做實驗,覺得做實驗麻煩,還不如直接多媒體或是“講實驗”。長此以往,學生對物理課沒有了興趣。
“興趣是最好的老師?!蔽覉猿值囊粋€原則就是“盡量每一節(jié)課都做實驗”。這個實驗可以是演示實驗,也可以是分組實驗,那怕是上習題課也最好有實驗。
例如:在分析電路故障——“兩只小燈泡串聯(lián)出現(xiàn)不亮”這一故障時,我就把器材給學生進行實驗,結果學生用了好幾種方法找出了電路的故障:可能是某只小燈泡斷路、可能是電路中某處接觸不良、可能是電池沒接好、可能是電池沒電等,學生的思維一下就開闊了。然后,老師再引導學生利用電壓表、電流表或導線進行檢查。
再比如:在講到“兩只額定電壓相同但額定功率不同的燈泡串聯(lián)在電路中哪一只更亮”的問題時,很多老師都是將兩只燈泡的電阻R分別算出來,利用P=I2R求出兩只燈泡消耗的電功率,然后進行對比:實際功率大的燈泡更亮。我的做法是:先將兩只額定電壓相同但額定功率不同的燈泡串聯(lián)起來接入電路,結果學生發(fā)現(xiàn)額定功率小的燈泡反而更亮,然后我再叫學生計算,學生計算出的結果與觀察到的現(xiàn)象完全符合,這樣加深了學生的理解,也使得課堂的氣氛更活躍。
二、提高分組實驗的效果
要爭取多做分組實驗,甚至可以把一些演示實驗改成分組實驗,這樣學生多參與、多經(jīng)歷,所謂“聽十遍不如動手做一遍”,學生動手多了,學習的興趣容易調動起來,但是如何保證分組實驗的效果呢?我主要從以下幾個方面入手:
1.合理地將學生分成若干個小組
研究表明,小組的合作學習更有利于培養(yǎng)學生各個方面的能力,因此,在初二的學習進行一個月后我就將學生每4人分成一個小組,上物理課的時候必須按照“物理課座位”就座。當然分組中主要以學生的自愿組合為主,同時注意男女搭配,性格內外向、動手能力強弱搭配、分析和歸納能力強弱搭配等。
2.培訓實驗興趣小組
課本中的很多分組實驗有一定的難度,如果實驗時只由老師一個人進行指導,必然會有較多的探究小組不能取得預想的效果,所以我從初二上學期期中考后就開始培養(yǎng)物理實驗興趣小組。興趣小組主要從以下幾個方面來選:對物理感興趣、動手能力較強、能夠較好地對他人進行指導。實驗興趣小組一般由6位學生組成(班級學生多的7位),這6位小組長的任務是在分組實驗中對其他探究小組進行指導,每位小組長負責兩個探究小組的指導工作(正常情況下每班12個探究小組)。一些重要實驗、難度較大的實驗前先培訓好興趣小組的6位學生,通過實驗先讓這6位學生明確實驗中的注意事項、現(xiàn)象和結論,以及實驗中可能出現(xiàn)的一些故障,以便于他們能夠更好地對其他探究小組進行指導,提高實驗的效果。比如:探究凸透鏡成像規(guī)律、探究滑動摩擦力大小與什么因素有關、測量物質的密度、探究浮力大小與什么因素有關、探究液體壓強的特點、測量滑輪組機械效率、探究動能大小與什么因素有關、探究物質的吸熱能力與什么因素有關、探究電流與電壓和電阻關系、伏安法測電阻、伏安法測電功率等實驗經(jīng)過興趣小組6位小組長的指導,幾乎所有的探究小組都能夠成功并出色地完成實驗,并取得很好的效果。
3.注重儀器的檢查,確保實驗成功率
在每一次的分組實驗前,老師和興趣小組的學生都將每個探究小組的實驗器材進行檢查,特別是電學實驗可能出現(xiàn)的故障比較多,比如:小燈泡燈絲斷了、導線壞了、電表故障、各元件接觸不良等。所以,為了確保實驗的成功率必須進行檢查,但是可以設置1至2組故障讓學生自己進行分析的排除,提高他們的能力,總體上應該讓幾乎所有的探究小組都能對實驗現(xiàn)象有合理地解釋,并得出正確的結論。
三、注重對實驗現(xiàn)象進行分析
物理的結論或規(guī)律往往是從實驗現(xiàn)象分析歸納得出,所以指導學生認真觀察實驗現(xiàn)象,并從正確的實驗現(xiàn)象中得出正確的結論就顯得尤為重要。例如:在探究不同物質的吸熱能力時,選擇相同質量的水和煤油進行實驗(控制變量),指導學生認真觀察實驗現(xiàn)象——水升溫更慢,于是得出水的吸熱本領更強,從而得出水的比熱容更大,只要學生理解并記住了“升溫快的物質比熱容小,升溫慢的物質比熱容大”。那么,在解答以下圖象題時學生幾乎不會出錯:
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例:在相同條件下,對質量均為m的物質A和物質B均勻加熱,物質A、B的溫度隨加熱時間的變化情況如圖所示,根據(jù)圖象分析可推斷出兩種物質的比熱容關系是,學生立即就能根據(jù)物質B升溫更快得出CB 四、注重對實驗進行歸納與對比 相近或相似的實驗可以將它們進行對比,一方面給學生的探究過程降低了難度,另一方面也加深了學生對知識的鞏固。比如:在探究串聯(lián)和并聯(lián)電路的電壓規(guī)律時,提示學生電路的連接與探究電流規(guī)律類似,只是電壓表與電流表的連接方式不同而已,實驗完成后再將電壓規(guī)律和電流規(guī)律進行對比,學生的掌握情況非常好。再比如:在測量小燈泡電功率時,提示學生電路的連接與測量小燈泡電阻完全一樣,不一樣的只是實驗的原理、數(shù)據(jù)處理方式、滑動變阻器的作用,那么學生不僅能夠快速地進行實驗,而且在實驗中還不知不覺中將這兩個實驗加以對比,收到了很好的效果。 五、還要鼓勵學生自制實驗器材,或是對現(xiàn)有的實驗進行改造 鼓勵學生自制實驗器材,將學生的“成果”搬到實驗教學的課堂上可以極大地鼓舞學生,取得良好的效果,同時也培養(yǎng)了學生的動手能力和創(chuàng)造能力。比如:在探究凸透鏡成像規(guī)律中,探究完全成像規(guī)律,我將課前準備好的4個凸透鏡分發(fā)給學生請他們分別觀察遠處和近處的物體、看完后學生們都笑了,有的說看遠處的房子和行人都是倒立的而且比較小,將凸透鏡放在書本上,可以看到字變得更大了。這樣既加深了學生對實驗的理解,同時無形中也給學生一個啟示,物理來源于生活,又回歸于生活。 當然,提高物理實驗教學的有效性還有其他方面的工作要做,如:事先布置學生對實驗進行預習、注重對學生實驗評估能力的培養(yǎng)、幫助學生克服實驗畏懼心理(特別是女生在電學實驗中)等。 通過以上一系列對學生實驗能力的培養(yǎng),加強實驗教學的有效性,兩年來我所任教班級學生較好地保持了學習物理的興趣,絕大多數(shù)學生的實驗能力逐步提高,在各次考試中實驗題得分穩(wěn)步提高,在初二期末市統(tǒng)考、初三上學期末的市質檢、初三下學期的市質檢中我所任教的兩個班級實驗題平均分值均能達到24左右(約80%),而總體成績居年段第1、2名。同年段其他幾位老師也基本上按照這些方法進行實驗,也取得了比較好的效果,促進了我校物理成績的提高,多次受到教育學院物理科的表揚。 以上是筆者物理實驗教學中的一些做法,不足之處還請同行們提出批評和指正,期待同行們有更多更好的做法分享,共同促進新課程改革的進行,有效地提升物理課堂教學的質量。 (作者單位 福建省福州市東門岳峰福州第十中學)