如何培养学生的物理实验能力
2009-07-01贾广芹
贾广芹
搞好物理实验不仅能培养学生的观察能力、逻辑思维能力及动手能力,还能培养学生实事求是、严谨治学的科学态度和科学的研究方法。在每节课的教学中,要精心准备,尽量做好各种实验,使学生从熟悉的物理现象中认识本质的东西。因此,搞好物理实验是开展物理教学的重要环节,不能等闲视之。
1、拓展演示实验的趣味性
1.1增加兴趣、调动积极性,如在讲光的折射现象时,可以介绍这样的故事:有经验的渔民叉鱼时,看到水里的鱼实际上是鱼的虚像,比实际鱼的位置高些,因此,渔民往往要向看到的鱼的位置下一些的位置叉去,才能叉到鱼。为了增强说服力和趣味性,笔者找了一个带细铁棒的小薄钢板放入水槽中,在水槽中的细铁棒上端叉上一条小鱼(小鱼离水面大约7 cm-9 cm),用小叉朝水中的虚像鱼刺去却未能刺中,正说明水的折射现象,学生终于心服口服。
1.2努力改进演示实验,有的实验效果不明显,教师在讲台上演示时,后排的学生往往看不清,难以置信。为了增强实验的可信度,教师可安排同类实验。如教材中演示温度对电阻有影响的实验,是用酒精灯将玻璃加热到白炽状态,通过小灯泡发光来说明玻璃变成导体。而玻璃本身电阻很大,加之导线如果与玻璃接触不良,实验难以成功。为使实验效果明显,教师可将小灯泡改为灵敏电流计,实验现象就明显多了。
1.3让学生在实验中发现问题,不论什么实验,教师都要精心安排实验过程,进一步引导学生观察、记录,使其中的物理规律显著地凸现出来。如让学生用学生尺测量同一物体的长度,发现测量结果不同,他们感到惊讶和好奇,这对教师讲解多次测量取平均值的教学是很有益的。
2、学会正确的观察方法
在演示实验时,教师应指导学生养成正确的观察方法。一是让学生明确观察的目的,懂得“看什么”,然后再观察,以免学生把物理实验当成“玩意”,克服物理实验的盲目性。二是指导学生既全面观察,同时又要分清主次。三是在实验教学中除培养学生观察能力,分析问题、解决问题的能力和获得实验技能以外,在有可能的情况下,还应注意培养学生的猜想能力。如阿基米德原理实验,给出3种假设:1)石块在空气中受到的重力;2)石块放入水中受到的浮力的大小:3)石块放入溢水杯后的溢水情况,猜想浮力的大小跟什么有关。通过观察、比较、分析、猜想、讨论,再用弹簧测力计称出溢水重量,从而得出浮力的大小等于物体排开水的重量的结论。这样的实验非常有利于培养学生的思维能力、分析能力和解决问题的能力。
3、开展实验,培养学生的动手能力
过去的实验课,实验教师为学生准备好必要的实验器材,实验课上学生用这些器材做实验,实际上就是重复教师讲过和做过的实验。这样简单的重复,学生收获不大,不能培养智力,更不能培养创新意识,因此须改进教学方法和手段。
3.1实验课的开叠式要多样化,适当增加学生实验器材,让学生从中选取合适的实验器材。如用“伏安法测电阻”的实验,可以给出不同规格的电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线和待测电阻等器材,要求学生快捷地用符合要求型号的仪表进行测量。学生在实验时,比以往有更多的时间自由发挥,整堂课的气氛很活跃。同时,学生也可以观察别人的实验,从中找出自己的不足,从而使实验更加完善。
对实验课堂上不易完成的实验,可移到课堂外去做。可以让学生在家中做物理实验,从中找到乐趣,发现并总结规律。如晚上做小孔成像实验时,在一张硬纸卡片上钻一个小孔,把点燃的蜡烛放在卡片的前面,从卡片后面的光屏上看到烛焰倒立的像:前后移动光屏,会发现成像可以放大、等大、缩小,从而掌握小孔成像规律。有时也可布置一些教材中没有、学生易做的实验,从而调动他们的学习积极性。
3.2归纳、总结实验现象,使问题深化,在按要求做完学生实验后,还可稍加改进,既可增强实验的趣味性,又能使实验生动直观,揭示原理。如做碎冰融化实验时,用烧杯装适量的碎冰,然后再用一支装有少许碎冰的试管放在烧杯中,试管底部不与烧杯底部接触,然后用酒精灯加热,会发现加热到某一时刻时,烧杯里的碎冰逐渐融化。学生观察很久发现,不断加热,一直到烧杯里的碎冰融化完后,试管里的碎冰才开始融化。通过这个实验,学生真正理解冰融化的2个条件:一是继续加热,二是达到熔点。
4、在实验中注重学生心理和思想品德教育
教学是师生之间在理性与情感方面相互作用的动态过程。这就需要一种真诚的理解和信任的师生关系,一种和谐的课堂气氛。当然这种气氛不会使学生的思维方式受到限制。另外,在实验教学中,教师有序的示范,学生的独立操作,也可以起到培养学生心理素质的作用。
在教学过程中,教师适时介绍一些物理科学家探索奥秘的故事,对学生进行爱学习、爱科学以及爱国主义教育,进行安全教育、环境保护意识教育等也都是很有必要的。