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实验在物理教学中的重要作用

2014-05-30李冬梅

新课程学习·下 2014年5期
关键词:逻辑思维能力动手能力实验

李冬梅

摘要:实验在物理教学中具有十分重要的地位。它从实践中来,又到实践中去,物理实验形象具体地显示了物理知识的形成和发展过程,不管是演示实验还是分组实验都可以培养学生的观察能力、动手能力、思维能力、对比分析能力、归纳总结能力以及创新能力,还有助于加强学生的记忆和理解能力,更重要的是可以解决在学习和生活中遇到的困惑和难题。

关键词:实验;动手能力;逻辑思维能力

一、实验在物理教学中最重要的作用是能激发学生学习物理的兴趣

爱因斯坦说:“兴趣是最好的教师。”兴趣可以激发人们积极探究某种事物或进行某种活动。学生只有对物理感兴趣,才想学,才能学好、用好物理。要想提高学生學习物理的兴趣教师就尽可能多地设计一些演示和分组实验,最好的方式是让学生参与实验。物理是一门以观察和实验为基础的学科,在教学中,做好物理实验,可以引导学生联系生活实际,分析物理现象;利用身边物品进行物理实验,就可以激发学生学习物理的兴趣。

我经常利用演示实验,设置悬念,激发学生兴趣。比如,在序言课——科学之旅上,我通过演示一些有趣的实验,如:“停止沸腾的水,浇上冷水后会怎样?”实验前先提出让学生产生疑惑的问题,日常生活中,我们常常用浇冷水来降低物体的温度.学生自然会认为,只有提高温度才能使停止沸腾的水重新沸腾起来,然而事实是,在实验中,我给停止沸腾的水浇上冷水后,水又重新沸腾起来了,由于这个实验现象与日常习惯观察到的现象相悖,激发了学生的认知冲突,使学生产生了好奇心,引发了探究的欲望,从而将学生带入物理实验的天地中,尽情享受物理的无穷奥妙。在观察完教师的演示试验后,学生已经跃跃欲试,很想亲自动手做实验,这时,我安排学生亲自动手做小实验:透过放大镜看,物体总是放大的吗?这是学生做的第一个实验,器材简单易操作。首先,用放大镜看指纹,结果是放大的;然后,再看窗外的物体,结果是缩小的。由于学生兴趣正浓,我又安排了一个小实验:从漏斗口向下用力吹气,乒乓球会掉下来吗?学生动手做了实验后惊奇地发现:乒乓球居然能悬在漏斗中。通过这些实验,学生经历了猜想和假设以及实验的过程,得出的结果出人意料,学生学习物理的兴趣大大提高。

二、物理实验可以培养学生的动手能力、观察能力、逻辑思维能力、应用解决问题的能力和创新能力

科学探究是学生参与式的学习活动,在物理教学中,探究的问题中有许多必须通过实验来完成。由于中学生具有强烈的好奇心,希望自己动手做实验,所以,教师要充分利用学生的这些特点,为学生的探究活动提供丰富的材料和机会,以便学生能够亲自参加实验活动。一般的科学探究的实验步骤如下:(1)提出问题;(2)做出猜想和假设;(3)制订计划和设计实验;(4)进行实验;(5)分析论证;(6)得出结论;(7)评估和交流。比如在探究杠杆平衡的条件的实验中,依照科学探究的实验步骤,课前,我先让学生预习收集整理有关杠杆的历史资料和关于阿基米德的故事,以激发学生对杠杆的知识产生浓厚的兴趣,这样就培养了学生自己动手收集有用资料的能力。然后提出问题:杠杆的平衡可能与什么有关?学生猜想到杠杆的平衡可能与“动力和动力臂的乘积”“阻力和阻力臂的乘积”有关。这个环节有利于培养学生良好的思维习惯。课上的第三环节,让学生自己动手制订计划,设计试验方案,设计数据表格,这有利于培养学生的动手能力和思维能力。在进行实验的过程中,学生操作如下:①调节杠杆两端的平衡螺母使横梁平衡;②在杠杆的左右两端分别用细线依次悬挂个数不同钩码,(假设左端砝码的重力产生的拉力为阻力F2,右端钩码的重力产生的拉力为动力F1,)先固定F1大小和动力臂Ⅱ的大小,再选择适当的阻力F2,然后移动阻力作用点,即改变阻力臂Ⅰ、Ⅱ大小,直至杠杆平衡;③分别记录下此时动力F1、动力臂Ⅱ,阻力F2和阻力臂Ⅰ、Ⅱ的数值,并将实验数据记录在表格中。在进行实验过程中培养了学生使用基本仪器的技能。在做杠杆实验时还需要同学之间合作才能让杠杆平衡,这不仅培养了学生的操作能力,同时还培养了学生的合作精神。在分析论证、得出结论时,学生可以学会从物理现象和实验中归纳出简单的科学规律的方法,并尝试应用获得的科学规律去解释某些具体问题,培养了初步的分析概括能力,养成了独立思考的习惯。在分析归纳得出结论中,有时候还需要做图像,比如水的沸腾图像,欧姆定律的图像等,通过画图、识图及从图像与实物转化的角度来了解学生对物理规律掌握的程度,以便及时加以引导。这样就可以让学生把抽象思维即想象转化成可实践操作的形象思维。

观察和实验可以帮助学生加深对知识的理解,物理实验是一种直观性教学,物理实验也是个理论联系实际的过程,借助物理实验的直观性,可以实现从感性认识上升到理性认识的目标,加深对物理概念的理解,培养了学生的观察能力和思维能力。比如凸透镜成像规律的实验教学,是一节探索性实验课,我让学生亲自动手实验并收集实验数据,完成实验操作后,参考探究时提出的问题,自己通过分析与论证,总结出透镜成像规律。实验探究活动不仅培养了学生的动手能力,还培养了学生对实验数据的分析和论证能力,强化了对凸透镜成像规律的理解,为以后解决实际问题提供理论依据。学生在探究实验中体验了科学探究的过程并掌握了实验的基本方法,提高了解决实际问题的能力。

实验在整个物理教学中起着巨大的作用,物理本身是一门实验科学,中学物理实验是课本知识的直观体现,是学生掌握知识的重要方法之一。因此,在物理实验课教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立动手能力,使学生养成良好的实验习惯,通过自己动手实践,从中总结出物理规律,加深对物理知识的识记和应用。

在物理教学中,为了加强对学生实验能力的培养,我采用如下方法训练学生:

1.每次做实验时,我都要指导学生从以下几方面进行

(1)明确实验目的;(2)了解实验原理正确使用仪器;(3)弄清实验步骤;(4)通过分析、推理得出正确结论。比如:在电学实验中,我反复强调电流表、电压表的连接特点及“+”“-”接线柱的接线位置,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大造成测量值的误差过大造成错误,同时要避免量程过小使电流表烧坏。在我的指导下,学生掌握了基本实验技能,能独立动手操作实验,从中获得了知识、培养了技能,同时还培养了学生的创造性思维能力。

2.重视培养学生的实验能力

鼓励学生做好课外小实验、小制作,培养学生的创新意识和创新能力。常常进行小实验、小制作的比赛活动,提高了学生动手操作的能力,这是发展学生思维的一种有效方法。物理实验是一种具体的、直观的实践活动,学生在动手完成各种小实验、小制作的过程中,思维活跃,增强了参与意识,而且迫切希望进一步探索,这样特别有利于培养学生的钻研能力。通过实验,学生学习的物理知识比较深刻、牢固。如:课本中“纸盒烧开水”“潜望镜”“自制测力计”“自制鸡喂水器”“楼梯开关”等小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中生好奇、好动的心理特征。我经常鼓励学生做好课外小实验、小制作,并有意识地对小制作加以鼓励性评价,使学生对物理产生浓厚的兴趣,使课程内容和小实验、小制作的内容达到互补,加深学生对所学内容的理解和记忆。

物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中具有很重要的作用。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感观材料,培养了学生的各种实践能力,也强化了对知识的理解和记忆。理论和实践相结合也完全符合物理教学的新课程理念。体现了物理来源于生活、服务于生活的宗旨。所以,我们要积极主动地参与实验,提高课堂效率。

?誗编辑 温雪莲

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