论初中物理实验教学
2021-02-16谢磊
谢磊
初中物理实验教学具有重要的意义和价值,但有的时候受限于课时量、设备及场所,特别是受观念的影响而不能正常开展。本文从实验教学的价值和意义、分类区处、一般实验教学的组织、拓展实验等四个方面进行论述,尝试揭示其内在规律。
一、初中物理实验的价值和意义
1.形象地学习物理知识
抽象的物理知识有时难以理解,而直观的实验可以弥补这方面的不足。比如电荷的相互作用,不像长度测量、运动速度等知识点易于理解和掌握。而通过简单的实验就可以把无形的电荷作用神奇地呈现在学生眼前,让学生联想到秋冬季节穿脱衣服的时候产生的静电火花,这样会让学生加深印象。在此基础上,再对静电的危害加以阐述就水到渠成了。
2.提高学习兴趣
物理知识一般比较直观,但是需要一定的想象力。通过一定的想象能够掌握的内容也需要进行实验,所谓“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”就是这个道理。比如光的反射定律,入射光线和反射光线对称于法线,不难理解,易于掌握。制作潜望镜就是很好的实践操作活动,是光的直线传播、反射及平面镜成像知识的综合应用。通过学习物理知识,让学生自制一面潜望镜,可以给他们带来惊喜和巨大的鼓舞。
3.培养发展观察能力
观察能力对学习成效非常重要。而实验可以有效地锻炼观察能力,因为实验本身就是主动观察的实践活动。比如对透镜性质的观察,凸透镜的聚光、凹透镜的发散,都是非常明显的现象。在计算和测量的同时对比不同距离的成像效果,观察能力自然就会提升。
4.提高动手能力
通过实验,可以让学生更好地认识到实践的重要性,避免眼高手低。各种工具的准备和正确使用,知识理论的运用,在实践中同样重要。设置一个小小气象台,让学生每天测量和记录温度、湿度、风向风力等数据,并与气象台的数据对比。学生通过记录实时更新的数据,动手能力也不断增强。
二、初中物理实验的分类区处
根据不同标准对实验课做多层次的分类,对落实实验教学的任务目标具有指导意义。
1.根据过程和结果的呈现方式,可以分为量化实测实验和不易量化的属性实验
量化实测实验以材料或工具的量变为实验前提或变量,以数据的记录和分析为评测依据。比如一个简单的实验——测算直线运动的平均速度。学生要记录时间,测量距离,再算出平均速度。要让学生认识到,这个实验是要通过计算数据来充分说明理论是源自生活又服务于生活的。
属性实验以现象观察为主,以状态变化为评测依据。比如共振现象,两个相同频率的音叉能够形成共振,该实验就算成功。当然,还可以用两个同样的酒杯装同样多的水,靠近后敲击一个,观察另一个酒杯共振是否形成。这就有一定的量化参与,但还是以现象观察为主,因为酒杯的构造有细微的差异,造成测算并非完全精确。这类实验的积累会让学生遇到类似情况的时候尽快做出判断,不至于在无关的操作上浪费时间。
2.根據实验的设置目的可以分为技能训练实验和知识巩固实验
实验作为实践能力的综合检验手段,一般是兼具技能训练和知识巩固功能的,但是对于学生来讲,不同的实验侧重不同。比如弹簧测力计的使用,就是练习使用方法;而密度测量实验侧重于密度相关知识的认知和巩固。做这个区分是为了让学生在实验中抓住核心,把握重点,避免在细枝末节上耗费时间。
三、一般实验教学的组织
1.演示实验的组织
演示实验是限于器材、场所或手段,不能由全部学生亲自操作,而由教师或部分学生进行演示,其他学生进行观察的实验。基本要求:实验准备要交代清楚,演示过程要照顾全体,演示完成后要归纳总结。组织过程要严谨,防止部分学生偷懒看热闹;归纳总结之后要进行简单测试,保证学生看得懂,记得住。
2.学生实验的组织
学生实验首先要保证安全。危险的实验尽量不做。如果确实学生需要了解实验过程,可以用视频的形式展示,类似于演示实验。学生实验要进行科学分组,形成相对稳定的实验团体,便于开展分工协作。这样有利于提高学习效率。对于探究积极性高的学生,可以为他们设置专用的实验台或独立的实验区域。
四、拓展实验的设计及实验成果的运用
实验教学除了可以训练技能、巩固知识,还可以进一步进行探究,开展拓展性实验。
1.拓展实验的设计
拓展实验的设计与常规实验不同,常规实验是现象的再现过程,是由因到果的逻辑;拓展实验往往是先做一个结果设想,再由果索因,按照经验设计实验过程。
有一名中学生设计了若干项目参加科技大赛,其中有一项是电弧炉灶。思路:电弧热能——家用炉灶——工业电弧炉——控制电弧。在实验中他发现电弧对空气实行击穿电离产生的臭氧会污染家居环境,于是他加装了隔离网,降低了臭氧的产生量。可见,拓展实验的设计不是一次完成的,要根据实验结果和预期结果的差异不断进行调整。
2.拓展实验成果的运用
拓展实验的成果是学生学习水平的最高体现,要鼓励学生参加各级科技大赛,如果被专家组否定,说明设计仍有缺陷,可以再加改进;如果得到肯定,就可以再推进一步,参加更高级别的大赛,直至获取专利。
初中实验教学因其具有重要意义而需大力推进。要提高和保护广大师生的积极性,鼓励他们根据实际情况选择适当拓展的实验项目,采取灵活多样、能激发学生兴趣的形式开展活动,提高学生的综合素养。