漫談高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生操作能力的培養(yǎng)

摘 ? 要：物理作為一門兼具理論性與實(shí)踐性的學(xué)科，不僅對學(xué)生的理論知識有一定的要求，而且隨著物理知識的深入，對其創(chuàng)新思維和操作能力的要求也越來越高。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)和激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑，教師要高度重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，注重引導(dǎo)學(xué)生不斷激發(fā)自身潛能，提高自身操作能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);操作能力

作者簡介：張學(xué)鯤，甘肅省臨夏中學(xué)教師，研究方向?yàn)楦咧形锢斫逃虒W(xué)。（甘肅 ?臨夏 ?731100）

中圖分類號：G633.7 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1671-0568（2019）13-0107-02

學(xué)生經(jīng)過義務(wù)教育階段物理知識的學(xué)習(xí)，已經(jīng)基本具備了一些學(xué)習(xí)技能，對于物理實(shí)驗(yàn)也有一定的認(rèn)知和理解。但是就目前來說，初中階段和高中階段物理的銜接還不夠緊密，學(xué)生初入高中可能就會發(fā)現(xiàn)教師的要求明顯提高，知識難度明顯加大，做題量和做題難度更是顯著提高。因此，教師在進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，一定要注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維和操作能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)學(xué)生將理論知識與實(shí)踐學(xué)習(xí)相結(jié)合，以提高學(xué)生物理知識學(xué)習(xí)的綜合實(shí)力。

一、設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)思維

物理實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃和進(jìn)行是在前人的理論基礎(chǔ)之上，提出自己的想法，在符合物理規(guī)律的前提下不斷進(jìn)行推敲和驗(yàn)證的過程，要求學(xué)生首先具備一定的猜想，對于實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)儀器的選擇，實(shí)驗(yàn)材料的選擇，實(shí)驗(yàn)過程所使用的方法都進(jìn)行事先設(shè)計(jì)，進(jìn)而保證實(shí)驗(yàn)的可行性和科學(xué)性，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)成功的概率。因此，在物理實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)該首先引導(dǎo)學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)思維，明確實(shí)驗(yàn)的目的，實(shí)驗(yàn)過程所遵循的物理規(guī)律，實(shí)驗(yàn)中需要觀察的現(xiàn)象，然后再鼓勵學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。這種教學(xué)模式在學(xué)生正式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究之前，可以為學(xué)生提供推敲和改錯的機(jī)會，有助于學(xué)生思維能力，想象能力和邏輯能力的提高。同時，物理實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格的準(zhǔn)備過程，在一定程度上有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)那笾獞B(tài)度，一絲不茍的鉆研精神和認(rèn)真踏實(shí)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，能夠保證學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)問題之后及時找到問題的根源，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程，從而提高實(shí)驗(yàn)的可行性和成功概率，這是學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。

例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“用打點(diǎn)計(jì)時器測速度”的相關(guān)內(nèi)容時，首先應(yīng)該為學(xué)生講解打點(diǎn)計(jì)時器的分類，以及各種打點(diǎn)計(jì)時器使用的原理。打點(diǎn)計(jì)時器分為兩類，電磁打點(diǎn)計(jì)時器和電火花打點(diǎn)計(jì)時器，二者都是一種短暫測量時間的工具，將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器的小孔，打開開關(guān)，然后放開紙帶，小車的運(yùn)動帶動了紙帶的運(yùn)動，計(jì)時器在紙帶上留下一系列的小點(diǎn)，記錄下運(yùn)動的物體在不同時刻所處的位置，通過紙帶上相鄰小點(diǎn)間時間間隔的計(jì)算，可以計(jì)算出運(yùn)動物體的運(yùn)動頻率、運(yùn)動速度和位移等數(shù)據(jù)。接著，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行打點(diǎn)計(jì)時器的實(shí)際操作，幫助學(xué)生熟悉打點(diǎn)計(jì)時器的運(yùn)用，鼓勵學(xué)生制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，測量物體平面、不同坡度的斜面上運(yùn)動的速度，并重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而提高實(shí)驗(yàn)的可行性和科學(xué)性，減小實(shí)驗(yàn)誤差。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)計(jì)劃的制訂是物理實(shí)驗(yàn)成功的前提和基礎(chǔ)，也是學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)成功的有效保障。學(xué)生只有制訂科學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，才能夠在實(shí)踐探究過程中有效鍛煉其操作能力和創(chuàng)新能力。

二、小組合作探究，激發(fā)學(xué)生潛力

學(xué)生的潛力是無限的，教師合理組織教學(xué)活動，不僅有利于激發(fā)學(xué)生對物理知識學(xué)習(xí)的興趣，而且還可以激發(fā)學(xué)生參與課堂教學(xué)活動的積極性，從而挖掘?qū)W生的潛力。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在物理教學(xué)中，教師的知識講解往往比較枯燥，學(xué)生難免在課堂學(xué)習(xí)中走神而導(dǎo)致學(xué)習(xí)效率不高，對此，教師可以利用學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的探究過程，引導(dǎo)學(xué)生注重把握相關(guān)細(xì)節(jié)。同時，教師還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組探究活動，鼓勵學(xué)生之間互相幫助，彼此分享，熱烈討論，總結(jié)歸納物理實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象以及蘊(yùn)含的物理規(guī)律，進(jìn)而營造課堂積極向上的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，提高他們的操作能力和發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。

例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“探究求合力的方法”的相關(guān)內(nèi)容時，首先引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，了解?shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟，然后組織學(xué)生進(jìn)行小組探究活動，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟合理安排小組成員的分工，以提高小組成員團(tuán)結(jié)合作的效率。比如，小組成員在進(jìn)行探究活動時，應(yīng)該掌握的技能有：會用彈簧測力計(jì)進(jìn)行準(zhǔn)確讀數(shù)，學(xué)會沿著細(xì)線畫出力的方向，在進(jìn)行力的圖示時要統(tǒng)一標(biāo)度，掌握畫平行四邊形的基本原理和方法，明確作用點(diǎn)的對角線可以替代合力的原理，了解等效合力和真實(shí)合力的區(qū)別。小組成員在進(jìn)行探究活動時，應(yīng)該注意的地方有：測力計(jì)和細(xì)線要與木板平行，保證合力和兩個分力在同一平面上，測力計(jì)讀數(shù)時要采取平視的方法，保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性，使用兩條互成角度的細(xì)線，拉橡皮條時，要注意兩條細(xì)線的結(jié)點(diǎn)必須位于0點(diǎn)，從而保證實(shí)驗(yàn)完成之后等效合力與真實(shí)合力比較的準(zhǔn)確性。實(shí)踐證明，學(xué)生實(shí)驗(yàn)的反復(fù)操作能夠有效總結(jié)在實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，引發(fā)小組成員的熱烈討論，從而幫助學(xué)生復(fù)習(xí)物理規(guī)律和知識點(diǎn)。

三、課堂拓展延伸，提高學(xué)生的創(chuàng)新操作能力

在物理實(shí)驗(yàn)的探索過程中，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟是實(shí)驗(yàn)成功的前提，但是學(xué)生也需要具備一定的探索精神和求知欲，要敢想敢做，才能夠不斷地突破創(chuàng)新。在教學(xué)過程中，教師可以采用開放式的教學(xué)模式，鼓勵學(xué)生根據(jù)現(xiàn)有的物理知識和生活經(jīng)驗(yàn)，選取合適的實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，驗(yàn)證學(xué)生自身的猜想，從而在實(shí)踐過程中鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新操作能力。因此，教師在進(jìn)行高中物理課堂教學(xué)時，應(yīng)該利用課堂拓展延伸的機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生親身進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的興趣和熱情，給予學(xué)生知識延伸和應(yīng)用的機(jī)會，從而提高學(xué)生的操作技能。這種教學(xué)模式符合高中階段青少年學(xué)生的好奇心和探索欲，有利于提高物理學(xué)習(xí)的效率。

例如，教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“電與磁”的相關(guān)內(nèi)容時，鼓勵學(xué)生利用電場和磁場的相關(guān)知識，制作一個小制品或者小電器，將物理知識與實(shí)踐技能結(jié)合起來，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識。比如，可以把電磁感應(yīng)原理應(yīng)用在生活中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行生活經(jīng)驗(yàn)的積累，變壓器就是根據(jù)感應(yīng)原理工作的，當(dāng)初級線圈中產(chǎn)生交變電流時，鐵芯中會產(chǎn)生相應(yīng)的交變磁場，繼而根據(jù)磁生電的原理，使得次級線圈中產(chǎn)生交變電流，交變磁場通過兩個線圈時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢的大小為線圈匝數(shù)成正比，從而起到變壓的作用。在掌握相關(guān)概念后，學(xué)生就可以根據(jù)該原理做簡單的變壓器，以激發(fā)他們創(chuàng)新創(chuàng)造的積極性和自信心，鍛煉其創(chuàng)新能力和操作能力。

總之，教師在進(jìn)行高中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)時，不僅應(yīng)該注重學(xué)生操作能力和創(chuàng)新能力的提高，而且應(yīng)該注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維和科學(xué)精神的培養(yǎng)，注重其物理知識水平的提高。學(xué)生只有將理論知識與實(shí)踐技能相結(jié)合，在實(shí)驗(yàn)探究過程中不斷探索創(chuàng)新，才能夠不斷地發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題，為自己的猜想提供可靠的事實(shí)依據(jù)和科學(xué)原理，進(jìn)而提高學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)的成功率，提升學(xué)生的物理綜合能力。

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責(zé)任編輯 ? 范艷玲