如何進行物理實驗教學

實驗是物理課的魅力所在,在物理教學中有着不可替代的重要地位。

通過實驗,不僅僅是提高了學生學習物理的興趣,培養了他們的實踐能力、分析能力,更重要的是可以形成他們嚴謹的、實事求是的世界觀。物理實驗可以分為教師演示實驗和學生動手實驗,現在就如何進行教師演示和學生實驗教學筆者淺談一下自己的見解。

首先説教師演示實驗。

一、演示實驗要想達到預期的目的效果,要做到精心選擇。

教材中每個演示實驗都有一個明確的目的,而説明同一個物理概念或物理規律的演示實驗可以有好幾個,但教師不必一一演示,而要根據教材要求及設備條件精心選擇。

例如,為使學生建立大氣壓的概念,可選擇用“厚紙片頂住一杯水”的演示實驗,不必將馬德堡半球、針筒抽水等演示實驗都端到學生面前,以致羅列了許多現象而忘卻了所要表達的主題,弄得學生眼花繚亂,不知其所以然,反而達不到建立大氣壓這一物理概念的目的。

二、在演示實驗中增加學生的參與,提高學生的興趣。

演示實驗是教師利用課堂時間為學生演示,在操作的同時又引導學生對實驗進行觀察、思考和分析的一種物理實驗教學方式。傳統的課堂教學,演示實驗通常教師演示,學生看,但是很多實驗學生根本看不清,特別是後邊的學生。不同程度的限制和阻礙了學生智能和潛能的發展,直接影響學生實驗心理素質的提高。

因此,在演示實驗中,應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結,甚至在實驗操作上讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內容,多次重複,加深印象,鞏固記憶。

三、做演示實驗時要注意分析實驗,以達到最佳的效果。

實驗時教師可以先做演示,再作分析。例如,進行電功率的教學時,教師可先做演示,將“220v,25w”“220v,60w”的兩隻燈泡分別串聯和並聯後接入220v的電源上,觀察它們能否正常發光?在學生獲得感性知識的基礎上進行理論分析,往往能取得比較滿意的效果。

四、演示實驗的過程,也是啟發學生積極思維的過程。

教師應當設計一些富有啟發性的問題,在關鍵時刻提問學生,讓學生邊思考,邊通過演示實驗來分析,以求達到培養學生思維的目的。通過一系列的邊演示邊啟發,教師和學生共同討論,既活躍了課堂氣氛,學生又能較好地掌握和理解連通器的特點。

下面再談學生演示實驗

一、培養學生良好的實驗素養、習慣

初中學生年齡小、自制力不強,又沒有實驗基礎,有的甚至認為實驗只是玩玩而已,學生實驗較難組織效果也不理想。為此我們一開始做學生實驗就強調實驗室規則並制定合理的紀律,要求學生做到:

(1)實驗前必須完成預習內容;(2)必須按分好的實驗組坐到相應的實驗桌前,不得亂動器材;(3)實驗時不能大聲喧譁;(4)實驗完後將器材擺放整齊,經檢查無誤後方可離開;(5)不能隨意將器材帶出實驗室,如有損壞及時説明。

二、制訂明確的實驗教學目標

學生實驗教學應制訂科學、具體的教學目標,使實驗教學和考核有章可循,我們在實驗教學中依據物理教學大綱和教材,從學生的實際情況出發,制訂了認知目標、操作技能目標、實驗素養目標,使實驗教學目標明確、可測性強。

三、指導實驗預習

實驗預習是保證學生進行正確操作並獲得正確結果的前提,通過實驗前的預習,學生對實驗的原理、方法、步驟以及儀器的使用有了正確的認識,在實驗過程中心中有數,目的明確,從而提高實驗的質量和效率。

四、指導實驗操作

實驗操作是學生實驗的關鍵環節,組織學生進行實驗操作,充分發揮學生的主觀能動性,培養他們手腦並用、多動手、細觀察、勤思考、及時發現問題、解決問題的好習慣。

在實驗操作過程中,既不能統得太死,又不能放任,努力創造一個活躍、快樂、緊張、有序的良好氛圍。既要加強示範操作(可利用投影、電視錄像、掛圖、示教板等工具),又要注重學生實驗(不同實驗可採取不同的實驗方式,比如開放式等)

五、正確處理實驗數據

實驗數據的處理是學生實驗操作後的一個重要步驟,學生對所測數據進行分析、處理、作出合理的結論,從而培養了學生分析解決問題的能力。通過實驗發現,有的學生由於實驗測得數據誤差太大,乾脆從課本上查得結果;有的編造數據;有的'根據規律推算應測的數據;對這些現象應提出嚴肅批評,並要求利用活動課補做,向學生講明:實驗測得數據,如果不是操作錯誤、讀錯等原因,就不能算錯。由於我們所處的環境、所用的實驗器材,方法等不同,從而使測得的數據不同、甚至相差很大,應該尊重事實,如實記錄,養成實事求是的科學態度。

六、總結深化實驗

學生完成實驗後,應對學生實驗作出總結:(1)總結得出實驗結論並加以解釋;(2)指出普遍存在的問題並加以糾正;(3)根據實驗內容適當增加一些實驗,進一步激發學生積極思考,動手操作,充分發揮學生的潛能,如觀察凸透鏡所成的像中提出:(1)怎樣通過實驗測出凸透鏡的焦距?有幾種方法?(2)若將凸透鏡的上半部分用黑紙遮住所成像怎樣變化?(3)用凸透鏡成實像時不用光屏,在光屏一側能否看到倒立的實像?

七、重視實驗報告

學生的實驗報告是實驗教學反饋的主要途徑,因此在教學中首先指導學生寫好實驗報告,從實驗的目的、器材、原理、步驟、數據記錄與處理、結論、問題討論、誤差分析等要求學生認真完成。其次,對實驗報告要認真批改,並給以評價,使學生認識到實驗報告的重要性,而只佈置無檢查或不批改,將會使學生輕視實驗,應付了事。最後根據批改情況,將好的實驗報告進行展覽、表彰鼓勵,以提高學生的學習積極性。

八、加強實驗評估

物理教學大綱中指出:“為了加強實驗教學,應對學生的實驗能力進行考核。”我們可以把考查內容分為筆試和實驗操作兩部分。(1)筆試。主要考查認知目標內容,如儀器、原理、主要步驟、數據處理、誤差分析;(2)實驗操作。主要考查儀器使用,排除故障的能力,設計實驗的能力等。考查方法是根據規定實驗題目,將實驗器材全部擺出,讓學生抽籤後個別操作,評定打分,成績記入擋案。

總之物理課堂演示實驗要與學生的分組實驗有機地結合起來,努力培養學生的下面幾個方面的基本實驗要素:一是儀器使用的一般知識;二是測量誤差與數據處理的知識,其中特別是圖線處理數據中,區分已知規律與未知規律的不同方法;三是間接測量的基本知識,要從測量出發理解實驗裝置、原理、方法、條件保證、操作步驟以及數據的記錄與處理;四是驗證性實驗的驗證思想,特別是要懂得將理論結論與實驗結論比較的思想。同時加強學生對基本實驗方法的遷移和靈活運用能力的訓練,多角度、全方面地讓中學物理實驗教學提高到一個新的水平。