浅谈实验在物理教学中的重要性.doc

江苏省中学综合实践活动论文(扬中市外国语学校）浅谈实验在物理教学中的重要性江苏省扬中市外国语中学 戴海峰 摘 要: 物理实验不仅是研究物理问题的重要手段，而且也是学习物理的重要方法。加强实验教学，能更好地发挥物理实验在教学中的作用，对提升学生学习兴趣，激活学生思维，培养创新意识以及提高实验设计能力和操作能力等科学素养都有积极的推进作用。关键词：物理实验教学 探究创新能力 素质教育 物理是一门以实验为基础的学科，学生在获取知识时，往往借助于实验提供的直观具体的现象出发进行思维加工，从而形成正确的结论，或者通过实验检验自己的假设是否成立，从中获取成功的果实。实验已成为物理教学中不可缺少的组成部分。传统的物理实验教学中对实验的处理大都由教师代劳，应该做并且有条件做的许多重要实验被人为的取消，或者只在“黑板上做实验”，造成学生“听实验、背实验”。这样做的严重后果是：学生知识能力结构不完整，缺乏创造性和开拓精神。新课程的实施要求教师对实验教学进行改革创新，在实验教学中注重培养学生的探究创新能力。“科学是实验的科学，实验是科学的实验。”这句话突出了实验的重要性。特别是现今的物理教学把实验当作了灵魂，确实如此，新编教材把实验纳入了每一节课程，翻开书本，满眼可见各种有趣的各类实验，图文并茂的展现在我们眼前。刚分配时，我既承担了物理可教学也兼任物理实验员，经过多年的教学工作和实验室管理经验，我深切的体会到实验在物理教学中有着举足轻重的作用。通过实验能创设生动活泼的教学情境，帮助学生理解和掌握知识和技能，培养学生良好的科学态度和作风。充分发挥实验在物理教学中的作用，符合以教师为主导、学生为主体、思维为核心、训练为主线、调节为关键、能力为目标的原则，极大的提高了物理课堂教学的有效性。一、设计趣味性实验，引入新课良好的开端是成功的一半。新课的引入是课堂教学的重要环节，精心设计的引入犹如乐曲中的前奏，起着提示主题、激起兴趣、进入情境的作用。设计趣味性实验，引入新课，不仅可以让学生把上课前分散的注意力集中起来，更重要的是能引起学生浓厚的学习兴趣，激发学生强烈的求知欲望，把学生迅速带到学习物理的情景中去。如讲解“压强”时,我先让学生做两个小实验：(1)拿铅笔尖压在自己的手指上,先轻压,后重压,比较两次手疼痛的感觉,分析得出“物体受力面积一定时,压力产生的效果与压力大小有关”的结论;(2)再用大拇指和食指分别顶住这只笔的尖端和平端。轻压后,比较两指的疼痛感,又得出“压力相同时,压力产生的效果与物体受力面积有关”的结论。然后再引入“压强”概念,就水到渠成了。具体生动的实验现象，可以激发学生学习的兴趣，启迪学生探求真理，从具体的形象思维转入概括抽象的逻辑思维，从而提高理性认识。二、着重抓好实验过程教学如何把握好实验教学过程，而不致使它成为一种虚无的形式，从而真正起到培养学生动手动脑、分析解决问题能力的作用呢？以一节实验课为例，我觉得作为物理教师应注意从以下几方面着手。1.认真备课我们经常看到一些教师，一说上实验课就松了一口气，认为实验课好上，学生喜欢上实验室，积极性高，因而不认真备课，其实真正上好实验课是很不容易的，不下一番功夫是很难达到预期效果的。上实验课应当和其他课一样应备好课，写好教案。除此之外教师还应该提前预做实验，以便取得第一手资料，懂得每一个实验的关键，这样才能取得主动权，做到心中有数。我看到许多老教师，虽然讲课多年，每个实验在他们心中了如指掌，每次上课前仍要认真预做。因为时间变化了，各种因素也会随着变化，只有预做才能做到万无一失。为了使每一位学生都能做好实验，上课前检查每一组仪器也是应该做的一项工作。而不少教师认为这是物理实验员的事，不予重视，结果实验开始了，才发现有的器材短缺，有的仪器不能使用，致使一部分学生做不成实验，白白浪费了宝贵的时间。检查每组仪器一定要认真，首先从数量上规格上检查，其次看每一件仪器是否能用。考虑到实验的过程中，有出现故障的可能，所以还应准备好一些备用器材，以便及时补充更换。2.充分发挥教师的主导作用在物理学习过程中，做好实验应作为学好物理的一个重要环节。如果一节课中实验没有做好，那么这节课就是一节没有意义的课，没有重心的课。学习物理应从实验着手，在实验中如果教师的主导作用没有发挥出来，那么这节课就是糊涂的乱动和抄科学家结论的课。在实验课上，教师应抽适当时间，讲清仪器的使用方法和容易发生的故障，点出本次实验的关键所在，这样能减少盲目操作造成仪器的损坏，又能使教师不致陷于被动地解答学生的问题之中。有的物理器材故障率高，这就要讲清它的基本原理，以及可能出故障的几种情况，启发学生依靠自己排除故障。通过这样引导，一方面锻炼了学生独立思考及分析、解决问题的能力；同时也使老师摆脱了因排除故障而导致的忙乱，有了指导学生的主动权。在实验课上，学生是活动的主体，教师要充分发挥其主导作用，要认真观察学生实际操作的全过程，仔细分析实验中存在的问题，及时给予指导。教师是在学生独立完成实验的过程中进行教学工作的，工作的重点，不是一般的讲解和辅导，而应有计划、有针对性地个别指导。特别对于基础薄弱、动手能力差的学生，要耐心指导，引导他们分析出现问题的原因，指出努力改进的方向。有些实验较难，如测定滑轮组机械效率、测定小灯泡的电阻等实验，因学生的基础参差不齐，全部完成实验有困难，如果时间允许，可以预先利用课外时间，由各实验小组长参加，先做一下，取得经验，由他们来带动其他同学完成实验。三、加强实验反思以往的实验教学比较注重的是实验前的准备和实验中的操作，而忽视了实验后的反思和总结。其实在实验教学中应引导学生进行反思，这对进一步理解实验、深化实验、完善实验能起到重要的作用。通过反思可总结实验规律，优化实验方案，创新实验设计，揭示实验本质，增强实验效果。那么，物理实验后应反思些什么呢？1.反思实验原理围绕实验原理进行反思，可变通实验原理公式，使实验方案更为简洁，实验结果更为准确。例如，“测量滑轮组机械效率”实验原理公式Gh/Fs，需用弹簧测力计测出重物的重力G，绳子自由端的拉力F，用刻度尺测出重物提升的高度h，绳子末端移动的距离s。若反思一下实验原理公式可变通为：=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF，此时只需用弹簧测力计测出重物的重力G，绳子自由端的拉力F，观察承担物重的绳子的段数，即可方便地测出滑轮组的机械效率。2.反思实验方法引导学生思维求异，寻求多种实验方案，然后对实验方法进行反思，找出其特点和不足，从而优化实验方案，选取最佳策略。例如“测盐水密度”实验时，学生可探求以下多种方法。方法一：用天平称出空烧杯的质量m1烧杯内倒入盐水称出总质量m2把烧杯内的盐水全部倒入量筒中，读出盐水的体积v计算：=（m2m1）/v；方法二：用天平测出烧杯和盐水的总质量m1把烧杯内的水全部倒入量筒内读出盐水的体积v用天平称出空烧杯的质量m2计算：=（m1m2）/v；方法三：用天平称出空量筒的质量m1量筒内倒入适量的盐水，读出盐水的体积v用天平称出量筒和盐水的总质量m2计算：=（m2m1）/v；方法四：用天平称出烧杯和盐水的总质量m1把烧杯内的盐水倒入量筒中一部分，读出盐水的体积v用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m2计算：=（m1m2）/v。引导学生对以上四种方法进行反思，方法一中，烧杯内盐水倒入量筒时，烧杯壁上沾有盐水，使测出的盐水的体积变小，密度变大；方法二中，烧杯内盐水倒入量筒后，烧杯内壁沾有盐水，用天平称得空烧杯的质量变大，算出盐水的质量变小，从而使所求盐水的密度变小；方法三中，由于量筒高，放在天平上称量易发生倾斜、歪倒，容易损坏仪器，不便于操作；方法四摒弃了以上三种方法的弊端，使测量最为简洁而又准确，不失为最佳策略。 3.反思实验现象针对学生实验过程中观察到的现象，进行深入地反思，可加深对物理规律的理解，增强学生分析判断能力。例如“组成串、并联电路”实验中，两灯泡串联时发现一只灯泡亮，另一只灯泡暗，学生提出疑问：“串联电路中各处的电流相等，两灯泡会同样亮，怎么会一只亮一只暗呢？”为此，引导学生进行反思，决定灯泡亮暗的是灯泡的实际功率。根据P=I2R，串联电路中电流相等，功率的大小取决于灯泡电阻的大小。一亮一暗是因为两只灯泡的电阻不同，亮的灯泡电阻大，暗的灯泡电阻小。如果其中一个灯泡电阻很小，实际功率很小，达不到发光的程度，则出现一亮一灭的现象。通过对上述现象的反思，使学生加深了对决定灯泡亮暗的是实际功率，而不是单个电流或电阻大小的理解。4.反思实验规律让学生在实验操作的基础上，观察实验现象，分析产生实验现象的原因，深入反思实验条件和实验现象的变化，总结实验规律，加深对知识的理解和应用。例如在研究“凸透镜成像”的实验中，把蜡烛放在两倍焦距以外，观察到“倒立缩小的实像”，把蜡烛放在1倍焦距和两倍焦距之间，观察到“倒立放大的实像”，把蜡烛放在焦点以内，观察到“正立放大的虚像”。根据上述实验现象引导学生反思，可总结出以下规律：物体由两倍焦距向焦点移动过程中，像逐渐变大；物距小，像距大，像变大；反之亦成立；两倍焦距是成放大与缩小像的转折点，一倍焦距是成实像与虚像、正立与倒立的分界点。以上规律化的知识，使学生印象深刻，为知识的迁移和灵活运用打下了良好的基础。综上所述，物理实验不仅是研究物理问题的重要手段，而且也是学习物理的重要方法。我们应当加强并改善实验教学，能更好地发挥实验的功效，对激发学生学习兴趣，激活学生思维，培养创新意识、实验设计能力和操作能力等科学素养都有积极的推进作用。正如科学家李政道所说:“实验无论如何强调都不过分。”只要我们物理教师从物理教学实际出发，注重引导学生对物理实验的反思和总结，不断探索创新实验教学方法，真正给学生动手实践的机会，必定能使学生体验到科学探究的乐趣，学习到科学家的探究方法，领悟到科学的思想和精神，从而更好的投入到物理学习中去。