淺談如何提高學(xué)生的物理實驗?zāi)芰?/h1>
2013-12-31 00:00:00徐磊
博覽群書·教育 2013年10期
（山東省郯城第二中學(xué)）
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗在物理教學(xué)中具有十分重要的作用。各種類型的物理實驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發(fā)展過程，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的感性材料，強(qiáng)化了學(xué)生的感知并糾正在感知中形成的錯覺，從而達(dá)到豐富學(xué)生頭腦中感性材料的儲存及發(fā)展智力，培養(yǎng)能力的目的。實驗?zāi)芰Φ母叩汀嶒炈刭|(zhì)的好壞，是衡量一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。在各級物理競賽中，實驗部分都要占競賽總分的30—40%。那么，在平常的物理教學(xué)中，如何提高學(xué)生的物理實驗?zāi)芰δ兀拷Y(jié)合自己的體會，談一下自己的一點看法。
一、引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)觀察能力
眾所周知，興趣是影響學(xué)習(xí)積極性的最直接因素。那些新奇的、對生活有意義的知識和問題，能引起學(xué)生強(qiáng)烈的興趣。在觀察這些物理現(xiàn)象時，教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整個現(xiàn)象發(fā)生的過程、產(chǎn)生條件和特征等。例如，在觀察“摩擦起電”現(xiàn)象時，要提示注意：①手帕摩擦過的塑料膜對碎紙屑有什么作用？②手帕摩擦過的兩塊塑料膜，在相互接近時會發(fā)生什么現(xiàn)象？③把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些，它們之間會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？通過觀察，學(xué)生自己得出了“摩擦過的物體帶電及同種電荷相斥，異種電荷相吸”的結(jié)論。通過對上述物理現(xiàn)象的觀察，不僅成功地誘發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足了學(xué)生的求知欲望，還有利于發(fā)展學(xué)生的觀察能力。
二、引導(dǎo)學(xué)生通過畫圖、識圖來培養(yǎng)學(xué)生的想象能力
教材中各種各樣的電路圖、滑輪組裝配圖、物態(tài)變化圖像等，都是從畫圖、識圖及圖像與實物轉(zhuǎn)化的角度，訓(xùn)練學(xué)生對物理規(guī)律掌握的程度。換句話說，就是靠想象來認(rèn)識物理規(guī)律，然后靠作圖來進(jìn)行分析、判斷。例如，在學(xué)習(xí)“導(dǎo)體做切割磁力線運動”內(nèi)容時，可啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想“右手拿鐮刀割麥子”的情形。根據(jù)右手定則，磁力線方向（麥子）、導(dǎo)體運動方向（鐮刀）、導(dǎo)體中感生電流方向（四指）的關(guān)系就十分明確了。由于想象材料來源于實踐并與感知、記憶密切相關(guān)，因此教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運用畫圖、識圖、觀察圖表和模型等，來幫助學(xué)生對沒有直接感知過的，或根本不能直接感知的事物，產(chǎn)生清晰的表象，以開拓學(xué)生的思路，擴(kuò)大知識范圍，促進(jìn)學(xué)生想象能力的發(fā)展。
三、加強(qiáng)探索性實驗教學(xué)，提高學(xué)生的實驗思維能力
探索性實驗是根據(jù)教材的特點和學(xué)生實際情況，在學(xué)生已有知識和初步具有實驗技能的條件下，由教師提出課題，在教師指導(dǎo)下，讓學(xué)生自己動手、動腦，在實驗中觀察現(xiàn)象，主動探索，然后得出物理規(guī)律。
例如：課本安排有一個驗證“玻馬定律”的分組實驗，我將這個驗證性實驗變?yōu)樘剿餍詫嶒灐Ｔ谥v到“氣體的等溫變化——玻馬定律”時，采用邊講邊實驗的方法用實驗來探索出氣體等溫變化的規(guī)律：從氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)三個狀態(tài)參量出發(fā)，思考一定質(zhì)量的氣體的三個狀態(tài)參量的相互關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量法先研究溫度不變（即等溫）的情況下，氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系；然后列出提供的實驗儀器，要學(xué)生考慮怎樣利用這些儀器來探索氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，并在教師的引導(dǎo)下完善實驗方案，以及在實驗中應(yīng)注意的問題；最后是實驗操作，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出“在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)和體積成反比的關(guān)系”。將教材安排的兩個課時的內(nèi)容，在一節(jié)課里完成，既提高了效率，也利用探索性實驗提高了學(xué)生的實驗思維能力。
采用探索性實驗教學(xué)，可以讓學(xué)生自己探索，成為科學(xué)知識的主動探索者。學(xué)生在做探索性實驗時，在教師的引導(dǎo)下思考實驗原理、實驗的基本步驟及處理實驗結(jié)果，使學(xué)生進(jìn)行思維，比按課本的步驟來一步步進(jìn)行實驗操作的驗證性實驗在學(xué)習(xí)要求和能力的培養(yǎng)方面有了很大的提高。探索性實驗教學(xué)，提高學(xué)生的實驗思維能力，使學(xué)生具有初步的設(shè)計實驗?zāi)芰Α?/p>
四、鼓勵學(xué)生做好課外小實驗、小制作，促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)
各種物理實驗，從某種意義上說，都是一種特殊的、直觀的實踐，學(xué)生在動手完成各種小實驗、小制作過程中，思維異常活躍，學(xué)習(xí)欲望高漲，參與意識增強(qiáng)，都迫切希望進(jìn)一步探索問題。通過實驗，學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識就比較深刻、牢固。如教材中“紙盒燒開水”、“小風(fēng)輪”、“電鈴”等小實驗、小制作，有很強(qiáng)的趣味性和知識性，十分貼近學(xué)生的生活，符合學(xué)生好奇、好問、好動、好學(xué)的心理特征。教師要鼓勵學(xué)生做好這些課外小實驗、小制作，并有意識地在教學(xué)中加以評價。
五、通過實驗課教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)造性思維
能力
物理是一門實驗科學(xué)，中學(xué)物理實驗又是學(xué)生將來從事科學(xué)實驗的起點。因此，在物理實驗課教學(xué)中，必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和獨立工作能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。每次做實驗時，教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實驗原理，學(xué)會正確使用物理儀器，掌握計數(shù)、讀數(shù)和處理實驗結(jié)果的技巧，能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。例如，在電學(xué)實驗中，教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)安培表、電壓表的連接特點及接線位置，讓學(xué)生學(xué)會用歐姆定律正確估算量程，避免量程過大使測量值誤差偏大，又避免量程過小使電流燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實驗技能，就能獨立動手操作，打好實驗基礎(chǔ)。通過實驗，不僅有效幫助學(xué)生領(lǐng)會物理知識，更重要的是通過觀察實驗現(xiàn)象，分析和解決實驗中的問題，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維
能力。
六、注意實驗歸類，使學(xué)生儲備的知識進(jìn)一步系統(tǒng)化，應(yīng)用更加靈活
根據(jù)心理學(xué)研究，人的思維的敏捷性和知識的遷移能力，是以思維的條理性為前提，只有系統(tǒng)性、條理性強(qiáng)的知識，才便于掌握和遷移。教材中有關(guān)實驗內(nèi)容，是根據(jù)課文知識的章節(jié)安排的，各章節(jié)的實驗內(nèi)容，基本上無必然聯(lián)系。學(xué)生所掌握的有關(guān)實驗方面的知識，往往既多又亂。因此，在總復(fù)習(xí)中，可以將原教材中實驗內(nèi)容的章節(jié)次序打亂，重新歸類為：觀察物理現(xiàn)象、基本儀器的使用、基本物理量的測量、驗證物理規(guī)律等。實驗歸類，是在學(xué)生掌握系統(tǒng)知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步用實驗方法，由淺入深，由現(xiàn)象到本質(zhì)。打破教材中實驗內(nèi)容的章節(jié)，重新分組，目的是避免學(xué)生套用一種方法和方式學(xué)習(xí)物理知識，使學(xué)生靈活運用各種儀器、各種方法，從不同角度解決實際問題，從而使學(xué)生獲得新知識、新技能。在歸類實驗中，還可以及時補(bǔ)充對比性或綜合性強(qiáng)的實驗，以提高學(xué)生的綜合、分析能力。
綜上所述，觀察物理現(xiàn)象和模型，進(jìn)行各種物理實驗，應(yīng)用畫圖、識圖的訓(xùn)練等都是發(fā)展學(xué)生思維，提高學(xué)生能力的有效方法。教師應(yīng)該把精力從單純傳授物理知識轉(zhuǎn)到對學(xué)生綜合能力的全面培養(yǎng)和訓(xùn)練上來，切實加強(qiáng)物理實驗教學(xué)。
（山東省郯城第二中學(xué)）
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗在物理教學(xué)中具有十分重要的作用。各種類型的物理實驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發(fā)展過程，為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了豐富的感性材料，強(qiáng)化了學(xué)生的感知并糾正在感知中形成的錯覺，從而達(dá)到豐富學(xué)生頭腦中感性材料的儲存及發(fā)展智力，培養(yǎng)能力的目的。實驗?zāi)芰Φ母叩汀嶒炈刭|(zhì)的好壞，是衡量一個學(xué)生學(xué)習(xí)物理水平的標(biāo)準(zhǔn)之一。在各級物理競賽中，實驗部分都要占競賽總分的30—40%。那么，在平常的物理教學(xué)中，如何提高學(xué)生的物理實驗?zāi)芰δ兀拷Y(jié)合自己的體會，談一下自己的一點看法。
一、引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)觀察能力
眾所周知，興趣是影響學(xué)習(xí)積極性的最直接因素。那些新奇的、對生活有意義的知識和問題，能引起學(xué)生強(qiáng)烈的興趣。在觀察這些物理現(xiàn)象時，教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整個現(xiàn)象發(fā)生的過程、產(chǎn)生條件和特征等。例如，在觀察“摩擦起電”現(xiàn)象時，要提示注意：①手帕摩擦過的塑料膜對碎紙屑有什么作用？②手帕摩擦過的兩塊塑料膜，在相互接近時會發(fā)生什么現(xiàn)象？③把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些，它們之間會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？通過觀察，學(xué)生自己得出了“摩擦過的物體帶電及同種電荷相斥，異種電荷相吸”的結(jié)論。通過對上述物理現(xiàn)象的觀察，不僅成功地誘發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足了學(xué)生的求知欲望，還有利于發(fā)展學(xué)生的觀察能力。
二、引導(dǎo)學(xué)生通過畫圖、識圖來培養(yǎng)學(xué)生的想象能力
教材中各種各樣的電路圖、滑輪組裝配圖、物態(tài)變化圖像等，都是從畫圖、識圖及圖像與實物轉(zhuǎn)化的角度，訓(xùn)練學(xué)生對物理規(guī)律掌握的程度。換句話說，就是靠想象來認(rèn)識物理規(guī)律，然后靠作圖來進(jìn)行分析、判斷。例如，在學(xué)習(xí)“導(dǎo)體做切割磁力線運動”內(nèi)容時，可啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想“右手拿鐮刀割麥子”的情形。根據(jù)右手定則，磁力線方向（麥子）、導(dǎo)體運動方向（鐮刀）、導(dǎo)體中感生電流方向（四指）的關(guān)系就十分明確了。由于想象材料來源于實踐并與感知、記憶密切相關(guān)，因此教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運用畫圖、識圖、觀察圖表和模型等，來幫助學(xué)生對沒有直接感知過的，或根本不能直接感知的事物，產(chǎn)生清晰的表象，以開拓學(xué)生的思路，擴(kuò)大知識范圍，促進(jìn)學(xué)生想象能力的發(fā)展。
三、加強(qiáng)探索性實驗教學(xué)，提高學(xué)生的實驗思維能力
探索性實驗是根據(jù)教材的特點和學(xué)生實際情況，在學(xué)生已有知識和初步具有實驗技能的條件下，由教師提出課題，在教師指導(dǎo)下，讓學(xué)生自己動手、動腦，在實驗中觀察現(xiàn)象，主動探索，然后得出物理規(guī)律。
例如：課本安排有一個驗證“玻馬定律”的分組實驗，我將這個驗證性實驗變?yōu)樘剿餍詫嶒灐Ｔ谥v到“氣體的等溫變化——玻馬定律”時，采用邊講邊實驗的方法用實驗來探索出氣體等溫變化的規(guī)律：從氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)三個狀態(tài)參量出發(fā)，思考一定質(zhì)量的氣體的三個狀態(tài)參量的相互關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量法先研究溫度不變（即等溫）的情況下，氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系；然后列出提供的實驗儀器，要學(xué)生考慮怎樣利用這些儀器來探索氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，并在教師的引導(dǎo)下完善實驗方案，以及在實驗中應(yīng)注意的問題；最后是實驗操作，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出“在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)和體積成反比的關(guān)系”。將教材安排的兩個課時的內(nèi)容，在一節(jié)課里完成，既提高了效率，也利用探索性實驗提高了學(xué)生的實驗思維能力。
采用探索性實驗教學(xué)，可以讓學(xué)生自己探索，成為科學(xué)知識的主動探索者。學(xué)生在做探索性實驗時，在教師的引導(dǎo)下思考實驗原理、實驗的基本步驟及處理實驗結(jié)果，使學(xué)生進(jìn)行思維，比按課本的步驟來一步步進(jìn)行實驗操作的驗證性實驗在學(xué)習(xí)要求和能力的培養(yǎng)方面有了很大的提高。探索性實驗教學(xué)，提高學(xué)生的實驗思維能力，使學(xué)生具有初步的設(shè)計實驗?zāi)芰Α?/p>
四、鼓勵學(xué)生做好課外小實驗、小制作，促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)
各種物理實驗，從某種意義上說，都是一種特殊的、直觀的實踐，學(xué)生在動手完成各種小實驗、小制作過程中，思維異常活躍，學(xué)習(xí)欲望高漲，參與意識增強(qiáng)，都迫切希望進(jìn)一步探索問題。通過實驗，學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識就比較深刻、牢固。如教材中“紙盒燒開水”、“小風(fēng)輪”、“電鈴”等小實驗、小制作，有很強(qiáng)的趣味性和知識性，十分貼近學(xué)生的生活，符合學(xué)生好奇、好問、好動、好學(xué)的心理特征。教師要鼓勵學(xué)生做好這些課外小實驗、小制作，并有意識地在教學(xué)中加以評價。
五、通過實驗課教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)造性思維
能力
物理是一門實驗科學(xué)，中學(xué)物理實驗又是學(xué)生將來從事科學(xué)實驗的起點。因此，在物理實驗課教學(xué)中，必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和獨立工作能力，使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。每次做實驗時，教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實驗原理，學(xué)會正確使用物理儀器，掌握計數(shù)、讀數(shù)和處理實驗結(jié)果的技巧，能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。例如，在電學(xué)實驗中，教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)安培表、電壓表的連接特點及接線位置，讓學(xué)生學(xué)會用歐姆定律正確估算量程，避免量程過大使測量值誤差偏大，又避免量程過小使電流燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實驗技能，就能獨立動手操作，打好實驗基礎(chǔ)。通過實驗，不僅有效幫助學(xué)生領(lǐng)會物理知識，更重要的是通過觀察實驗現(xiàn)象，分析和解決實驗中的問題，能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維
能力。
六、注意實驗歸類，使學(xué)生儲備的知識進(jìn)一步系統(tǒng)化，應(yīng)用更加靈活
根據(jù)心理學(xué)研究，人的思維的敏捷性和知識的遷移能力，是以思維的條理性為前提，只有系統(tǒng)性、條理性強(qiáng)的知識，才便于掌握和遷移。教材中有關(guān)實驗內(nèi)容，是根據(jù)課文知識的章節(jié)安排的，各章節(jié)的實驗內(nèi)容，基本上無必然聯(lián)系。學(xué)生所掌握的有關(guān)實驗方面的知識，往往既多又亂。因此，在總復(fù)習(xí)中，可以將原教材中實驗內(nèi)容的章節(jié)次序打亂，重新歸類為：觀察物理現(xiàn)象、基本儀器的使用、基本物理量的測量、驗證物理規(guī)律等。實驗歸類，是在學(xué)生掌握系統(tǒng)知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步用實驗方法，由淺入深，由現(xiàn)象到本質(zhì)。打破教材中實驗內(nèi)容的章節(jié)，重新分組，目的是避免學(xué)生套用一種方法和方式學(xué)習(xí)物理知識，使學(xué)生靈活運用各種儀器、各種方法，從不同角度解決實際問題，從而使學(xué)生獲得新知識、新技能。在歸類實驗中，還可以及時補(bǔ)充對比性或綜合性強(qiáng)的實驗，以提高學(xué)生的綜合、分析能力。
綜上所述，觀察物理現(xiàn)象和模型，進(jìn)行各種物理實驗，應(yīng)用畫圖、識圖的訓(xùn)練等都是發(fā)展學(xué)生思維，提高學(xué)生能力的有效方法。教師應(yīng)該把精力從單純傳授物理知識轉(zhuǎn)到對學(xué)生綜合能力的全面培養(yǎng)和訓(xùn)練上來，切實加強(qiáng)物理實驗教學(xué)。
