湯國武
[摘要]物理實驗是物理學研究的重要方法和手段,重視物理實驗教學可以激發學生學習物理的興趣,培養學生嚴謹求是的科學態度,提高學生的科學素質。
[關鍵詞]物理實驗
實驗方法科學素養
[中圖分類號]G633.7
[文獻標識碼]A
[文章編號]1674-6058(2016)32-0085
物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學,許多物理知識是在觀察和實驗的基礎上,通過科學的歸納、概括和推理得來的。物理教師要重視實驗教學,注重對學生的實驗思維、態度、方法和習慣的培養,讓學生了解和掌握物理學的研究方法。這樣不僅可以激發學生學習物理的興趣,培養其嚴謹求的科學態度,還有助于學生創新精神和科學素養的培養,對學生今后從事科學研究和工作創新都有著重要的作用。
一、利用物理實驗趣味性。激發學生學習興趣
實驗是物理學的重要研究方法,只有重視實驗教學,才能使物理教學獲得成功。所以教師要充分利用物理實驗的趣味性作用,引導學生利用實驗驗證和探究科學知識,培養學生崇尚科學,重視實驗的意識,激發學生學習物理的興趣。
在物理教學中,教師可設計簡單有趣的實驗,創設教學情境,激發學生的學習興趣。又如,教學“壓強與流速的關系”時,可先創設問題情境讓學生猜測:向兩張紙中間吹氣,兩張紙將會怎樣運動?然后讓學生進行實驗驗證,結果出乎意料,使學生有一種“撲空感”。這樣會引起學生的好奇心,使學生對教學內容產生強烈的學習興趣和求知欲望。
二、明確實驗要求。培養嚴謹求是的科學態度
物理實驗是一項科學研究活動,每個實驗都有其依據的原理、方法、步驟和嚴格的操作規程,來不得任何虛假。因此,在物理實驗教學中,一要加強安全和自我保護教育,增強學生的自我保護意識。二要告誡學生嚴格遵守實驗室守則和實驗操作規程。讓學生清楚違反實驗操作規程或條件控制不當都會造成意想不到的后果。三要督促學生預習好實驗內容,明確實驗過程。教師要指導每個學生弄清實驗的內容、原理、目的、操作步驟和注意事項。這樣學生進入實驗室才能有條不紊地進行實驗操作。通過以上三方面的教育和訓練,就可使學生養成有組織、有紀律的實驗習慣和嚴肅認真、一絲不茍的科學態度。
三、重視實驗技能訓練。掌握科學的實驗方法
物理實驗教學最根本的任務是教給學生科學的實驗方法。這包括各種常用測量工具、儀表的正確使用。物理學研究所采用的各種實驗方法和物理實驗的基本過程,都是學生今后從事科學研究和工作所必需的。在物理實驗教學中,首先,教師要教會學生各種常用測量工具、儀表的使用方法和操作要領。如在做“質量的測量”實驗時,先要講清托盤天平的使用方法,稱量時要按照“左物右碼”的要求,砝碼的加減要用鑷子夾取,且要輕拿輕放;讀數時,視線應與游碼所在處刻度線垂直;稱量完畢砝碼要及時放回砝碼盒內,實驗結束要清點整理器材等。其次,要讓學生熟悉物理實驗的基本過程。按照“提出問題猜想與假設制訂計劃與設計實驗進行實驗與收集證據分析與論證評估交流與合作”的過程進行。讓科學實驗的方法內化為學生自己的思維和行為方式。
四、創新拓展實驗教學。培養學生探索精神
在新課標背景下,中學物理實驗教學要創新實驗教學設計,把培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識與實驗教學相結合,有意識地培養學生的科學素質。為此,教師應注意以下幾點。
1.增加實驗教學的探究性。中學物理實驗中的現象和規律都是前人已經發現的,但對學生來說卻是未知的,教師要引導學生自己去認識和發現相關的規律,如在實驗中,采用分組探究法,引導學生探究“發現”,讓他們體驗科學研究的艱辛以及科學發現的喜悅。
2.教師要設計好問題,引導學生觀察、思考。如在探究“杠桿的平衡條件”的過程中,在講杠桿的力臂時,可設計這樣的問題:觀察杠桿在哪種情況下力臂與杠桿重合?等學生觀察得出結論:當作用在杠桿上的力與杠桿垂直時,力臂就與杠桿重合。這樣就為下面的實驗讀數:杠桿在水平位置平衡后,懸掛鉤碼處的刻度數就是杠桿力臂的長度埋下了伏筆,學生理解起來也水到渠成了。
3.組織開展第二課堂,拓展實驗探究的時間和空間。教師應想方設法,安排足夠的時間讓學生去實驗、去探究。(1)創造條件全面開放實驗室,讓學生隨時都能進行各種實驗,讓學生通過實驗驗證自己在學習中的一些疑問,激發學生的實驗興趣。(2)組織開展社會實踐活動,指導學生用自己所學知識分析、研究生活生產中的實際問題。如學習“水能、風能的利用”后,組織學生到水電站觀摩,到風電、光電基地參觀、調查;在學習“簡單機械”后,可組織學生到工廠、工地觀察各種機械的工作原理。(3)組織開展興趣小組活動。指導學生進行課外實驗,如研究大氣壓強與海拔高度的關系,研究解決消除校園周邊噪音污染的辦法,等等。
總之,物理實驗是物理學研究的重要方法和手段,可有效提升物理實驗教學效果。作為物理教師,應給予高度重視。