浅议如何提升高中物理实验教学有效性
2020-12-08
(新疆库车市第三中学,新疆 库车 842000)
高中物理实验课程的教学目的非常明确,不但要培养学生学习物理实验的兴趣,激发学习自主性的潜能,而且从本质上强化学生动手能力和理论联系实际的能力。这不仅体现了育人的目的,培养学生理论联系实际的能力,而且能够激发学生学习潜力,培养学生学习的积极主动性。可以说,高中物理实验课程是学生走向未来,实现自我,奉献祖国的纽带和桥梁。基于此,深入研究高中物理实验教学的有效性,强化对物理实验课程的关注力度,从近处说,有助于高中物理教学质量和水平的提升;从远处说,能够为培养学科型技术人才奠定基础,有利于为国家培养出高技能、高素质、实用型复合人才,有利于我国科学进步和国防建设。
一、提升高中物理实验教学有效性的具体措施
(一)通过构建问题情境调动学生实验积极性
物理教师在设计实验时,必须要考虑如何才能够引导学生从多个方位和角度尝试思考与解决问题,避免其受传统思维定势影响。即教师需要在实验教学中强化学生的发散思维,让学生形成自主拓展知识范围的意识。所以在设计物理实验时,不应当局限于课本所提供的参考材料及实验方法,而是要引导学生敢于突破常规、主动思考。
传统形式化的物理实验教学,普遍是由教师负责演示,学生只观看,不操作,此教学模式下无法凸显学生的课堂主体性。所以教师在实验教学过程中,必须要充分调动学生的好奇心,通过安排其动手操作的方式,让学生能够带着问题开展物理实验,并在实验过程中解决问题。以摩擦力相关实验教学为例,教师可以为学生准备一个重30N 的木块,标记为GA,其与水平桌面之间的动摩擦因数为μA=0.8,让学生确定GA 木块在桌面保持匀速运动时的水平拉力F。如果将木块A 上面增加重15N 的木块B,标记为GB,两木块之间的动摩擦因数μB=0.4,让学生确定两块木块在桌面上匀速运动时,确定木块A 的水平拉力,以及木块B 的摩擦力。学生通过一番思考后,确定木块A 所属状态下,重力等于对桌面压力,所以可以确定其滑动摩擦力为24N,再考虑二力平衡条件,确定木块A 的滑动摩擦力即为其所受拉力。以此让学生对于相关的物理实验充满兴趣,从而引导其在参与物理实验的过程中逐渐提升自身的思维创新能力。
(二)以探究性实验替代部分传统演示实验
新课程改革下,物理教师应当以探究性实验替代部分传统演示实验,通过此形式让学生能够更为主动的投入到自主探究实验中,让其自身主体性得以体现,通过实践操作各类仪器,完成实验操作,并将自身的个性充分体现。除此之外,所营造的广阔空间,可以更好地满足学生的探索欲。
例如,在探究小车运动速度与时间之间关系时,可以通过相应安排,让学生自主开展此探究性实验,在所开展的实验中,学生必须要按照教师要求,可以确定物体在不同时刻下运动速度的方法,还需要确定打点计时器测量的速度,让学生围绕问题完成实验设计,并解决所提出的问题。在此教学形势下,教师只是一个指导者与参与者,学生负责实验方案的设计,所以对于实验的开展存在强烈兴趣,对其实践操作和创新能力的培养能够起到较好的促进作用。
(三)让实验教学更贴近生活
物理相关知识最初是从生活中获得,如果能够合理应用生活常见物理现象作为教学材料,让学生的物理学习更为积极,能够深层次的理解与掌握相关知识,使得其创新与探索能力得到显著提升。
以楞次定律的落磁实验为例,一般需要应用到三片直径略小于管口的钕铁硼强磁铁,一根铜管或者铝管,通过对比强磁铁下落穿过等长度的铜管及直管需要的时间,该实验现象较为明显。原本教师是从网上购买两根60cm长、内径28mm、外径35mm 的铜管,价格150 元,价格较为昂贵,并且除用于进行该实验外别无他用。在深入观察日常生活中常见物体后,发现可以应用生活中经常使用到的烧烤铝箔纸制作实验所需的铝箔管,如果分别制作内径为3cm、长度为30cm 的铝箔管和纸管,并且将其垂直放置,底端距离桌面约15cm,两者保持等高,从管的顶端同时释放两个等重的强磁铁,可以发现纸筒中的强磁铁已经下落到桌面,此时铝箔管中的强磁铁才刚刚从下端出现,整体实验现象较为明显。如果感觉下落速度过快,学生很可能出现看不清实验现象的情况,可以让学生采取听声音的方式,体会不同管道中强磁铁在下落时间方面存在的差异,或者用手机将下落的视频录下来,然后通过课堂的多媒体设备,减缓播放速度,让学生通过慢播放的视频直观了解实验中的差异。在尝试几次后,可以确定若应用4-10 片直径为25mm、厚度2mm 的钕铁硼强磁铁,可以大大增加铝箔管中磁铁的下落时间,如果铝箔管长度30cm,使用6-8片上述规格的钕铁硼强磁铁,能够使得下落的时间被延长超过1s,在此状况下能够取得最佳的实验效果。而且烧烤用铝箔纸随处可见,便于获取,还可以按照实验的各方面要求予以适当调整,获得不同厚度、长度、直径、层数、包裹形状的铝箔直筒,整体质量较轻,便于携带,而且由于铝箔管质地较软,所以可以满足在其侧面开放的需求,以导体闭合作为变量,帮助完成落磁实验的对比实验。而且还可以把演示实验以家庭实验替代,通过此形式调动学生主动寻找生活常见物品开展生物实验的积极性,让学生真正体会到物理的魅力。
二、总结
相对于部分学科而言,高中物理学科教学更具技巧性,所以教师必须要不断借鉴与探索新教学方法,通过持续努力,转变当前的教学模式,促进实验教学设计创新,结合实际情况选择最为合适的实验教学模式,提升高中物理实验教学的有效性。