加强物理实验教学 提高学生素质
2009-07-01张慧
张 慧
物理是一门以观察和实验为基础的科学,课堂演示实验和学生实验是物理实验教学的重要组成部分。它不仅是建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法,是实施素质教育,提高学生科学素质的重要手段之一。
1、充分认识物理实验的重要意义
物理教育的本质在于实验,实验渗透着方法教育、思想教育,对养成良好习惯,训练意志品质有积极作用,是提高学生素质的重要途径。物理教育家朱正元先生说:物理概念、规律等一些理论的东西往往是“千言万语说不清,一看实验便分明”。学生不做“小车从斜面上滚下实验”,对“力是维持运动状态的原因”这个错误的感知难以改正;不动手做“安装直流电动机模型”实验,对转子、极靴、电刷、绕组、换向器、永久磁铁的认识难以深刻;不完成“制作并研究电磁铁的作用”实验,对电磁继电器、电铃、电话的工作原理的理解就不会深入。学习大气压强时,将一个剥去外壳的熟鸡蛋置于比蛋小的玻璃瓶口上,鸡蛋在瓶口不动;拿起鸡蛋,将浸有酒精的棉球点燃后投入瓶内燃烧片刻,待瓶中空气稀薄,然后再将那只蛋置于瓶口上,鸡蛋竟慢慢地被“吞入”瓶中,学生看得目瞪口呆,实验验证大气压强神奇的力量。
2、改部分演示实验为探究性实验
中学物理大部分实验是验证性实验,它对验证理论知识正确与否,加深理解基本定理和原理起了重要的作用。但验证性的实验也有它的局限性,有些验证实验学生只能看到一些表面现象,实验的本质和物理意义难以看透,不利于培养学生主动探索物理规律的能力,不利于提高学生的创新意识。爱因斯坦指出:“对真理的探索比占有更宝贵。”因此,把一些验证性实验改为探究性实验,有利于培养学生的思维能力、创造能力、自学能力、观察实验能力及解决实际问题的能力。如学习了测量后,可提出问题:有2米的卷尺和自行车,如何测出一个大操场的周长。通过一系列的探究性实验,学生的观察、判断、设计、思维能力得到更深入、更全面的训练。
3、拓展延伸实验空间
物理实验内容是严谨务实的,教学形式则是开放多彩的。创造性思维的基础是独立思考,因此,物理实验应开展开放性实验,拓展实验空间。让学生成为实验的主人,发挥学生主体作用,鼓励学生异想天开和标新立异,培养求异思维。如“研究凸透镜成像”的实验,除课本中要求观察的内容外,还要求学生在实验中观察并思考下列问题。1)物体放在何处时成实像,放在何处时成虚像?引导学生得出“一焦分虚实”的概括性结论。2)当u=2f时的成像情况怎样(大小、倒正、虚实、相距)?引导学生得出“二焦分大小”的结论。3)物从2倍焦距外向凸透镜、焦点连续近移过程中,屏上要成清晰的像,光屏怎样移动?相距v怎样变化?引导学生得出“像随物同方向移动,像距越大像越大”的结论。通过上述实验观察,使学生得到生动的感性知识,拓宽和加深对凸透镜成像原理的理解。
4、提高教师实验素质
目前,学生普遍感到物理难学,其原因之一就是物理教学中缺乏实验。教师课前要准备好与实验有关的全部仪器、材料,能够熟练操作,对实验中可能出现的故障做到心中有数,并有解决预案。如演示摩擦起电实验,即使仪器完好、准备充分,如果阴天,空气湿度太大,也难以收到预期的效果。教师在演示中动作要规范、标准,在使用托盘天平时,取用砝码、移动游码必须使用镊子;点燃酒精灯后火柴要放在专门的废物杯中;电路的连接应先接电路后接电源,拆卸时先断电源,后拆线路。教师的一举一动,都会给学生留下深刻的印象,教师在介绍实验仪器、阐述实验过程和总结实验结论时,语言必须准确不含糊。如有的教师随意更改仪器名称,将滑动变阻器称为电阻器,将斜面小车称为木板小车等;把相近的仪器混为一谈,把圆筒测力计、平板测力计统称为弹簧秤;把重力、重量、质量混为一谈。这对学生正确认识仪器,形成定律,掌握概念产生不良影响。
5、鼓励师生自制教具
自制教具和学生科技小制作是学校一项重要的活动,是物理实验教学的有机组成部分,可有效弥补实验室仪器、教具的不足。麦克斯韦说:“实验的教育价值与仪器的复杂性成反比,学生自制的仪器,虽然经常出毛病,但它却会比用仔细调节好的仪器能学到更多的东西。”自制的仪器教具多取材于生活用品、用具,制作简单,演示效果明显,如师生自制的天平、弹簧秤、密度计、指南针、门铃、潜水艇、水位报警器等,使用时信手拈来,效果倍增。自制教具从设想开始到动手设计、制作、试用,最后定型,都要经过深入思考和反复论证。从发现问题、解决问题到创造性地设计出新教具,师生的能力和思维都得到极大的发展,从中可体验到创造的无穷乐趣。