物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學科。而實驗教學是學生感知信息的重要途徑,沒有很好的感知,不可能有真正的認識,物理實驗教學,不僅能幫助學生理解和掌握物理概念和物理規(guī)律,更能培養(yǎng)學生動手操作能力、觀察能力、思維能力和創(chuàng)新能力。物理學家丁肇中說過:實驗可以推翻理論,而理論永遠無法推翻實驗。物理實驗在物理教學中具有舉足輕重的地位,那么,如何做好高中物理實驗教學呢?
1.認真?zhèn)湔n
上實驗課應當和其他課一樣備課,寫教案。除此之外教師還應該提前預做實驗,以便取得第一手資料,懂得每一個實驗的關(guān)鍵,這樣才能取得主動權(quán),做到心中有數(shù)。許多老教師,雖然講課多年,每個實驗在他們心中了如指掌,每次上課前仍要認真預做。因為時間條件變了,因素也隨著變化,只有預做才能做到萬無一失。為了使每一位學生都能做好實驗,上課前檢查每一組儀器也是應該做的一項工作。而不少教師認為這是實驗員的事,不予重視,結(jié)果實驗開始了,才發(fā)現(xiàn)有的器材短缺,有的儀器不能使用,至使一部分學生做不成實驗,白白浪費了寶貴的時間。檢查每組儀器一定要認真,首先從數(shù)量上規(guī)格上檢查,其次看每一件儀器是否能用??紤]到實驗的過程中,有出問題的可能,還應有一些備用器具,以便及時補充更換。
2.充分調(diào)動學生的主動性和積極性
2.1 將演示實驗改為學生實驗,讓學生來唱主角。學生實驗給學生提供了親自動手的機會,既調(diào)動了獲得知識的積極性、主動性,又能讓學生在動手過程中,通過設計、操作、觀察、分析、歸納,自我解決頭腦中的\"為什么\",總結(jié)出合乎事物發(fā)展的新規(guī)律,使每個學生獨特的個性和創(chuàng)新能力在動手尋找知識真諦的過程中得到發(fā)展。因此,在教學設備能夠滿足需要的情況下,或經(jīng)過努力能夠創(chuàng)造條件的情況下,應盡可能地變演示實驗為學生實驗。例如:摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān),所需實驗儀器比較簡單,學生容易準備,讓學生自己動手完成,通過觀察、記錄數(shù)據(jù),分析總結(jié)出一個物體在另一個物體表面上滑動時,決定摩擦力大小的因素。這樣既滿足了學生好奇的愿望,激發(fā)了學生求知的興趣,又在實驗中學會了使物體做勻速直線運動的技巧,并掌握了判斷物體是否做勻速直線運動的方法(看彈簧秤的示數(shù)是否穩(wěn)定)。 部分學生在實驗中還觀察到物體未滑動前彈簧秤已經(jīng)具有示數(shù),預示著靜摩擦力的存在,為進一步學習\"靜摩擦力\"埋下了伏筆。
2.2 讓學生上臺做演示實驗或協(xié)助教師做實驗,為學生動手創(chuàng)造條件。對于一些實驗器材簡單,實驗效果明顯的演示實驗,盡可能讓學生上臺做演示實驗或協(xié)助教師做實驗,為學生動手創(chuàng)造條件。如\"彈力的產(chǎn)生\"、可在教師的指導之下,由學生上臺進行操作、演示。學生的許多學習用品往往可以用來模擬物理過程,創(chuàng)設物理情景。書、文具盒等可用來模擬物體的運動,分析物體的受力,鉛筆、鋼筆等可用來模擬通電直導線;筆尖指向表示為電流方向,用于分析磁場及安培力。橡皮、鞋帶等可用來分析單擺,圓錐擺,及豎直平面內(nèi)的圓周運動等等。
3.物理實驗教學要注重學生的意志培養(yǎng)
《普通高中物理課程標準》中明確提出高中物理實驗教學不僅要\"輕知識、重方法;輕結(jié)論、重過程\",更應當關(guān)注\"情感態(tài)度和價值觀\"。新的課程理念要求教師要在物理實驗教學中重視過程性評價,注意學生的個體差異,幫助學生學會認識自我、建立自信,促進學生在原有水平上的發(fā)展。最終為學生的終身發(fā)展、科學世界觀和科學價值觀的形成,打下堅實的基礎(chǔ)。古今中外的科學家都是品質(zhì)優(yōu)秀、意志頑強,可以說意志品質(zhì)、情感態(tài)度往往比知識和技能更為重要。因此,教師在實驗教學中,既要注重知識的傳授又要注重學生意志和情感的培養(yǎng)。在實驗教學過程中注意觀察學生的語言、行為、情緒情感的發(fā)展變化,在實驗中和實驗后要適時對其進行總結(jié)和評價。
4.構(gòu)建仿真物理實驗室等模擬實驗教學模式,發(fā)揮演示實驗、虛擬實驗室功能
高中物理實驗,由于受到常規(guī)實驗儀器、實驗材料等條件的限制,實驗效果不如人意,因而可以運用仿真物理實驗室采用模擬型實驗教學模式,通過多媒體技術(shù)模擬實驗的輔助,模擬一些重要的在目前條件下難以完成的實驗,彌補常規(guī)實驗的不足,提高實驗的演示效果。以高二物理《電磁振蕩》課為例,要很好地理解\"電磁振蕩\"這個物理現(xiàn)象及其規(guī)律,僅僅做好實驗或利用掛圖是不夠的。學生對LC電路中振蕩電流的產(chǎn)生過程、電壓和電流的大小、方向的變化規(guī)律往往感到難以理解和掌握。本人在做好電磁振蕩演示實驗的前提下,運用自制多媒體課件,形象地模擬顯示電容器中電場線、電壓,線圈中磁場線、自感電動勢及電路中電流同步協(xié)調(diào)的動態(tài)變化情況,再輔以電流、電壓、自感電動勢周期性變化的圖像,清楚地反映了電磁振蕩中電流、自感電動勢、電壓三者間相互依存、相互制約的關(guān)系,以及由此決定了的LC電磁振蕩規(guī)律,同時也揭示了該物理過程中各物理量的辯證關(guān)系。通過多媒體課件展示動靜結(jié)合的物理過程,同學們在頭腦中形成了清晰、形象、連貫、動態(tài)的LC電磁振蕩的物理圖景,有效地建立了概念、掌握了規(guī)律,并培養(yǎng)了科學思想,了解了學科研究的方法。
這種虛擬實驗室為學生提供了全方位的開放性的操作環(huán)境,使學生在課堂上實現(xiàn)了在虛擬世界的真實體驗。信息技術(shù)與物理實驗教學整合,能夠培養(yǎng)學生自主模擬實驗、觀察實驗,并歸納、總結(jié)、抽象成所需知識的能力,從而學會學習,使學生主動地獲取物理知識、發(fā)展能力,并促使他們建立科學的世界觀。