提高物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目尚胁呗?/h1>
2020-09-10 03:24:41楊再英
小作家報(bào)·教研博覽 2020年50期
楊再英
摘要：物理是一門基于實(shí)驗(yàn)的學(xué)科。物理實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的發(fā)展起著重要作用，而且在提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和發(fā)展學(xué)生的各種能力方面也起著重要作用。作者從事物理教學(xué)多年，在結(jié)合新的物理課程改革的過程中，重新理解和探索了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用以及在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞：初中物理實(shí)驗(yàn);戰(zhàn)略
中圖分類號(hào)：G4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：（2020）-50-238
在初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)下，教師不僅要重視學(xué)生物理知識(shí)和技能的培養(yǎng)，還要在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、探究能力和實(shí)際操作能力，最終實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展學(xué)生，開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的關(guān)鍵途徑。在此基礎(chǔ)上，初中物理教師必須面對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，遵循“獨(dú)立，合作，探究”的原則，借助多元化的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)不斷提高學(xué)生的獨(dú)立探究能力。
1.創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，開展探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在過去的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師通常向?qū)W生清楚地展示實(shí)驗(yàn)步驟，同時(shí)告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的最終物理變化，從而使實(shí)驗(yàn)過程成為驗(yàn)證過程，而不是驗(yàn)證過程和探索過程。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以有效地發(fā)揮學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，思維能力和分析解決問題的能力。因此，教師應(yīng)創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生通過問題介紹進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
例如：在“物體的下沉和漂浮條件”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以向?qū)W生展示一些短片，介紹在水上行走的人和漂浮在死海中的人體的短片，然后向?qū)W生提問：一般來說，人們?cè)谒邢鲁潦堑模菫槭裁匆曨l中的人不會(huì)沉下去？要求學(xué)生嘗試解決問題。首先，準(zhǔn)備水箱，三個(gè)乒乓球，鹽和其他材料，并引導(dǎo)學(xué)生向乒乓球中注入不同質(zhì)量的水，并觀察乒乓球在水箱中的起伏。注水之后，讓學(xué)生將鹽緩慢地添加到乒乓球的水槽中，不斷攪拌，然后觀察充滿水的乒乓球在水槽中的下沉和漂浮。然后考慮影響乒乓球起伏的因素，以完成本實(shí)驗(yàn)研究。在此過程中，學(xué)生將對(duì)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，注意力會(huì)高度集中。在增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理的理解的同時(shí)，教師還培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手和思考的能力。
2.合理借鑒現(xiàn)代方法來分析物理實(shí)驗(yàn)定律
初中生對(duì)多媒體和其他現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)非常感興趣。因此，教師應(yīng)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中合理運(yùn)用現(xiàn)代方法，以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。利用多媒體技術(shù)向?qū)W生介紹實(shí)驗(yàn)過程、目標(biāo)和注意事項(xiàng)，這可以增強(qiáng)學(xué)生的感官體驗(yàn)和印象，并促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的更好發(fā)展。同時(shí)，教師可以使用視頻的部分放大功能直觀地顯示實(shí)驗(yàn)規(guī)則，并幫助學(xué)生理解和記住在實(shí)驗(yàn)中不易發(fā)現(xiàn)和理解的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
例如：在“探索凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于許多實(shí)驗(yàn)步驟和復(fù)雜的程序，它具有較高的難度。為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)的深入理解，教師在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后使用多媒體技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。通過觀看多媒體動(dòng)畫，教師可以動(dòng)態(tài)演示火焰和凸透鏡在不同距離處的成像情況。當(dāng)火焰和凸透鏡之間的距離大于焦距的2倍時(shí)，學(xué)生可以通過多媒體動(dòng)畫和三束特殊光線看到倒立的真實(shí)圖像。當(dāng)1倍焦距和2倍焦距之間的距離時(shí)，學(xué)生可以看到倒立的放大實(shí)像;在2倍焦距下，學(xué)生可以看到一張顛倒的圖像;在1倍焦距下，學(xué)生可以看到兩條平行線而沒有成像;如果焦距小于1倍，則可以看到一個(gè)放大的虛擬圖像。利用多媒體教學(xué)增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的直觀性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
3.豐富實(shí)驗(yàn)教具，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣
課程改革要求物理教師在教學(xué)過程中注意挖掘和豐富實(shí)驗(yàn)教具，為學(xué)生帶來不同的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，有效激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量的提高。但是，一些學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備相對(duì)落后或使用不便，難以滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求。在這種情況下，教師需要指導(dǎo)學(xué)生使用自制的實(shí)驗(yàn)教具，以提高教學(xué)效果。
以“光反射”實(shí)驗(yàn)為例。由于實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備使用不便，能見度差，教師可以在現(xiàn)場(chǎng)收集材料，提前準(zhǔn)備學(xué)生熟悉的物品，并指導(dǎo)學(xué)生在課堂上教輔。首先，在上課前準(zhǔn)備一系列物品：紙板，平面鏡，量角器，502膠水和激光筆。在課堂上，指導(dǎo)學(xué)生在硬紙板的中心線處畫一條直線作為法線，然后以中心線的終點(diǎn)為原點(diǎn)，使用量角器畫一個(gè)角度。最后，用502膠水將硬紙板的側(cè)面和中心線垂直粘貼在平面鏡上，以完成自制的實(shí)驗(yàn)教具，并指導(dǎo)學(xué)生使用自制的實(shí)驗(yàn)道具來探索光的反射規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要進(jìn)行多次操作以找出一般規(guī)則。教師可以指導(dǎo)學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)中使用不同顏色的筆在紙板上標(biāo)記，指示相應(yīng)的入射光和反射光，并要求學(xué)生分析和總結(jié)多次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)、結(jié)果和規(guī)則。自制的實(shí)驗(yàn)道具不僅豐富了課堂教學(xué)資源，激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，還幫助學(xué)生成功完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，有效地提高了學(xué)生的操作能力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和研究意識(shí)產(chǎn)生了積極作用。
4.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)技術(shù)以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部化
在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)操作困難，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等問題，直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)形象的建立，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果也大大降低。教師應(yīng)積極創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，改進(jìn)存在安全隱患和教學(xué)效果差的實(shí)驗(yàn)，或以相同的原則替代其他自行創(chuàng)建的實(shí)驗(yàn)，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果并確保學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量。
例如，在教授“內(nèi)部能量和機(jī)械能轉(zhuǎn)換”時(shí)，盡管在“點(diǎn)火爆炸”實(shí)驗(yàn)中可以觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但存在一定的安全隱患，不適合在課堂教學(xué)中進(jìn)行演示。老師為此進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將少量酒精倒入玻璃瓶中并擰緊塞子，靜置一段時(shí)間后，倒入約50 毫升的少量溫水，并迅速塞緊瓶子。慢慢將空氣注入瓶子。注入一定量后，老師突然將空氣泵入瓶子。可以觀察到塞子從瓶口上跳下來，并且在瓶口上出現(xiàn)了濃厚的白色薄霧。實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，風(fēng)險(xiǎn)低。如果實(shí)驗(yàn)成功完成，可以指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來理解和內(nèi)化物理規(guī)律。如果實(shí)驗(yàn)不成功，也可以作為一個(gè)新的教學(xué)機(jī)會(huì)，組織學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)失敗的原因，分析實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，并讓學(xué)生提出相應(yīng)的解決方案來鍛煉他們的實(shí)驗(yàn)探究能力。
簡(jiǎn)而言之，教師應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生整體發(fā)展為重中之重，正確把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新方向，從實(shí)驗(yàn)資源、實(shí)驗(yàn)形式、實(shí)驗(yàn)等多角度通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)思想，拓寬學(xué)生對(duì)物理視覺的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的形成和發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]王煥霞.物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ρ憩F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)研究[J].物理教師，2019，40（10）：35-37+42.
[2]王艷萍.重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高科技創(chuàng)新能力[J].現(xiàn)代農(nóng)村科技，2019（09）：75.
[3]趙仿學(xué).再談初中物理教學(xué)中探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用[J].中國校外教育，2019（32）：65.
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楊再英
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關(guān)鍵詞：初中物理實(shí)驗(yàn);戰(zhàn)略
中圖分類號(hào)：G4 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：（2020）-50-238
在初中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)下，教師不僅要重視學(xué)生物理知識(shí)和技能的培養(yǎng)，還要在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、探究能力和實(shí)際操作能力，最終實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展學(xué)生，開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的關(guān)鍵途徑。在此基礎(chǔ)上，初中物理教師必須面對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，遵循“獨(dú)立，合作，探究”的原則，借助多元化的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)不斷提高學(xué)生的獨(dú)立探究能力。
1.創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，開展探索性實(shí)驗(yàn)教學(xué)
在過去的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，老師通常向?qū)W生清楚地展示實(shí)驗(yàn)步驟，同時(shí)告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的最終物理變化，從而使實(shí)驗(yàn)過程成為驗(yàn)證過程，而不是驗(yàn)證過程和探索過程。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以有效地發(fā)揮學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，思維能力和分析解決問題的能力。因此，教師應(yīng)創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生通過問題介紹進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
例如：在“物體的下沉和漂浮條件”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以向?qū)W生展示一些短片，介紹在水上行走的人和漂浮在死海中的人體的短片，然后向?qū)W生提問：一般來說，人們?cè)谒邢鲁潦堑模菫槭裁匆曨l中的人不會(huì)沉下去？要求學(xué)生嘗試解決問題。首先，準(zhǔn)備水箱，三個(gè)乒乓球，鹽和其他材料，并引導(dǎo)學(xué)生向乒乓球中注入不同質(zhì)量的水，并觀察乒乓球在水箱中的起伏。注水之后，讓學(xué)生將鹽緩慢地添加到乒乓球的水槽中，不斷攪拌，然后觀察充滿水的乒乓球在水槽中的下沉和漂浮。然后考慮影響乒乓球起伏的因素，以完成本實(shí)驗(yàn)研究。在此過程中，學(xué)生將對(duì)問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，注意力會(huì)高度集中。在增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理的理解的同時(shí)，教師還培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手和思考的能力。
2.合理借鑒現(xiàn)代方法來分析物理實(shí)驗(yàn)定律
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例如：在“探索凸透鏡成像的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于許多實(shí)驗(yàn)步驟和復(fù)雜的程序，它具有較高的難度。為了促進(jìn)學(xué)生對(duì)本實(shí)驗(yàn)的深入理解，教師在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后使用多媒體技術(shù)進(jìn)行總結(jié)。通過觀看多媒體動(dòng)畫，教師可以動(dòng)態(tài)演示火焰和凸透鏡在不同距離處的成像情況。當(dāng)火焰和凸透鏡之間的距離大于焦距的2倍時(shí)，學(xué)生可以通過多媒體動(dòng)畫和三束特殊光線看到倒立的真實(shí)圖像。當(dāng)1倍焦距和2倍焦距之間的距離時(shí)，學(xué)生可以看到倒立的放大實(shí)像;在2倍焦距下，學(xué)生可以看到一張顛倒的圖像;在1倍焦距下，學(xué)生可以看到兩條平行線而沒有成像;如果焦距小于1倍，則可以看到一個(gè)放大的虛擬圖像。利用多媒體教學(xué)增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的直觀性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
3.豐富實(shí)驗(yàn)教具，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣
課程改革要求物理教師在教學(xué)過程中注意挖掘和豐富實(shí)驗(yàn)教具，為學(xué)生帶來不同的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，有效激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量的提高。但是，一些學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的設(shè)備相對(duì)落后或使用不便，難以滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求。在這種情況下，教師需要指導(dǎo)學(xué)生使用自制的實(shí)驗(yàn)教具，以提高教學(xué)效果。
以“光反射”實(shí)驗(yàn)為例。由于實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備使用不便，能見度差，教師可以在現(xiàn)場(chǎng)收集材料，提前準(zhǔn)備學(xué)生熟悉的物品，并指導(dǎo)學(xué)生在課堂上教輔。首先，在上課前準(zhǔn)備一系列物品：紙板，平面鏡，量角器，502膠水和激光筆。在課堂上，指導(dǎo)學(xué)生在硬紙板的中心線處畫一條直線作為法線，然后以中心線的終點(diǎn)為原點(diǎn)，使用量角器畫一個(gè)角度。最后，用502膠水將硬紙板的側(cè)面和中心線垂直粘貼在平面鏡上，以完成自制的實(shí)驗(yàn)教具，并指導(dǎo)學(xué)生使用自制的實(shí)驗(yàn)道具來探索光的反射規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要進(jìn)行多次操作以找出一般規(guī)則。教師可以指導(dǎo)學(xué)生在每次實(shí)驗(yàn)中使用不同顏色的筆在紙板上標(biāo)記，指示相應(yīng)的入射光和反射光，并要求學(xué)生分析和總結(jié)多次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)、結(jié)果和規(guī)則。自制的實(shí)驗(yàn)道具不僅豐富了課堂教學(xué)資源，激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，還幫助學(xué)生成功完成了學(xué)習(xí)任務(wù)，有效地提高了學(xué)生的操作能力，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和研究意識(shí)產(chǎn)生了積極作用。
4.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)技術(shù)以促進(jìn)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)部化
在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常會(huì)遇到實(shí)驗(yàn)操作困難，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等問題，直接影響學(xué)生實(shí)驗(yàn)形象的建立，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際效果也大大降低。教師應(yīng)積極創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，改進(jìn)存在安全隱患和教學(xué)效果差的實(shí)驗(yàn)，或以相同的原則替代其他自行創(chuàng)建的實(shí)驗(yàn)，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果并確保學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)質(zhì)量。
例如，在教授“內(nèi)部能量和機(jī)械能轉(zhuǎn)換”時(shí)，盡管在“點(diǎn)火爆炸”實(shí)驗(yàn)中可以觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但存在一定的安全隱患，不適合在課堂教學(xué)中進(jìn)行演示。老師為此進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)，將少量酒精倒入玻璃瓶中并擰緊塞子，靜置一段時(shí)間后，倒入約50 毫升的少量溫水，并迅速塞緊瓶子。慢慢將空氣注入瓶子。注入一定量后，老師突然將空氣泵入瓶子。可以觀察到塞子從瓶口上跳下來，并且在瓶口上出現(xiàn)了濃厚的白色薄霧。實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，風(fēng)險(xiǎn)低。如果實(shí)驗(yàn)成功完成，可以指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來理解和內(nèi)化物理規(guī)律。如果實(shí)驗(yàn)不成功，也可以作為一個(gè)新的教學(xué)機(jī)會(huì)，組織學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)失敗的原因，分析實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，并讓學(xué)生提出相應(yīng)的解決方案來鍛煉他們的實(shí)驗(yàn)探究能力。
簡(jiǎn)而言之，教師應(yīng)以促進(jìn)學(xué)生整體發(fā)展為重中之重，正確把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新方向，從實(shí)驗(yàn)資源、實(shí)驗(yàn)形式、實(shí)驗(yàn)等多角度通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)思想，拓寬學(xué)生對(duì)物理視覺的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的形成和發(fā)展。
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