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如何利用物理實驗進行有效教學

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在學生心目中,中學物理學科難學,因為物理知識抽象而概括,往往讓學生望而卻步。物理實驗教學應引導學生以科學家進行科學研究的方式做科學、學科學,著眼於學生科學素養的提高,有計劃地將觀察、測量、預測、推斷,以及控制變數、形成與驗證假設、設計實驗、建立模型等基本探究元素滲透到有關探究活動之中。因此教師合理利用物理實驗進行教學可以提高課堂教學效率,培養學生的思維能力和解題能力,以下是我在物理過程中利用教學實驗進行有效教學的心得體會

如何利用物理實驗進行有效教學

一、利用實驗教學激發學生的學習興趣和強烈的求知慾

“一首詩應該始於歡樂終於智慧”,學習物理同樣如此,新課標指出:“有學習物理的興趣,有對科學的求知慾,能保持對自然界的好奇,樂於探索自然。”而激發學生的學習興趣和求知慾,物理實驗功不可沒。“始於歡樂”,有趣的物理實驗活動充滿了吸引力,使人流連忘返;“終於智慧”,通過實驗活動,使學生在學到知識和技能的同時,經歷科學探究的過程,體驗科學探究方法,並將熱愛科學、尊重事實的科學精神和情感教育滲透其中。例如在探究“流速大小對流體壓強的關係”時,我設計了這樣一個實驗:在倒置的漏斗裡放一個乒乓球,用手指托住乒乓球,問學生:“當我從漏斗口向下吹氣並將手指移開時,會發生什麼現象?”學生立即齊聲回答:“乒乓球會落到地上。”“究竟如何?請同學們注意觀察。”我從漏斗口向下用力吹氣,移手,結果同學們驚喜地發現,乒乓球沒有下落,而是穩穩地被壓在漏斗口。這時我和學生一起探討:因為乒乓球的上表面空氣流速快,氣體的壓強小;乒乓球的下表面空氣流速慢,氣體的壓強大,乒乓球受到向上的壓強大於乒乓球受到向下的壓強,所以乒乓球被壓在漏斗口。得出在流體中,流速越大的地方壓強越小。而後讓學生做小實驗:手握兩張長紙條,讓它們自然下垂,然後從中間向下吹氣,觀察會發生什麼現象,檢驗前面的結論是否正確。

利用物理實驗,既激發了學生的學習興趣,又順理成章地得出了物理規律,提高了課堂教學效率。蘇霍姆林斯基指出:“如果只追求那種表面的、顯而易見的刺激,以引起學生的興趣,那麼就永遠不能培養起學生對腦力勞動的真正的熱愛,而離開了腦力勞動,就根本談不上興趣。”因此教師在運用物理實驗中要重視認知的過程,而認知本身也是一個激發興趣的最令人讚歎、驚奇的過程。

二、利用實驗教學培養學生的觀察和質疑能力

巴爾扎克說:“開啟一切科學的金鑰匙,毫無疑問是問號。”李政道曾說:“學問學問,要學習提問。”現代學習方式以弘揚人的主體性為宗旨,為此,它要求教師改變教學方式,轉變角色,教師要從課堂教學的.主講者、主宰者,轉變為學生學習活動的研究者、組織者、指導者、促進者。現代學習方式的本質特徵有:主動性、獨立性、獨特性、體驗性、問題性、合作性、自主性。合理地利用物理實驗教學可以很好地培養學生的觀察力和質疑能力,實驗過程是發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程。通過視覺和觸覺的直接體驗,知識的學習不再僅僅屬於認知、理性範疇,它已經擴充套件到情感、人格等領域,從而使學習過程不僅是知識增長的過程,而且是身心和人格健全與發展的過程。例如,在探究“物體的浮與沉”這一節時,我先引導學生回顧生活中的現象:鐵塊在水中下沉;鐵船卻漂浮在水面上;而同樣材料製造的潛水艇,在水中既能下潛又能上浮,甚至能停留在水中的任一深度。這是為什麼呢?物體的浮與沉是由什麼因素決定的呢?帶著這些問題,讓學生實驗,用橡皮泥(形狀各異)、雞蛋、木塊、小玻璃瓶(內配小螺帽)等,浸沒在水中,鬆手後,它們將如何運動?下沉的物體有哪些?上浮的物體有哪些?對於木塊、雞蛋的狀態,同學們並無異議,而對於橡皮泥、小玻璃瓶,同學們眾說紛紜:“我的橡皮泥漂浮。”“我的橡皮泥下沉。”“我的小玻璃瓶漂浮。”“我的小玻璃瓶下沉。”通過觀察,發現下沉的橡皮泥都是實心的,而漂浮的橡皮泥有的被捏成船型,有的被捏成空心;在下沉的小玻璃瓶中小螺帽多,而漂浮的小玻璃瓶中小螺帽少。接著我又問:“同學們在生活中見過漂浮的雞蛋嗎?”“有,在醃鴨蛋或雞蛋時看到過!”此時我提出讓學生思考並討論怎樣使漂浮的物體沉下去?怎樣使下沉的物體浮起來?一石激起千層浪,學生紛紛提出自己的方法:“雞蛋下沉,加鹽,使水變成濃鹽水,雞蛋就可以上浮了。”“木塊漂浮,在木塊上按上一個鐵釘就下沉了。”……

在利用物理實驗教學時,教師要圍繞知識點選擇設計實驗情境,引導學生觀察實驗現象,注意展示實驗現象中與物理知識相關的關鍵特徵,展示各種現象之間的接洽點和線索,讓學生從普通的、熟悉的現象中“揭示出一種新的東西,激發起他們在自然界奧祕面前的驚奇感。這種情感越能抓住少年們的心,他們就越迫切地想要知道、思考和理解”。

三、利用物理實驗突破教學的重點和難點

物理學是一門帶有方法論性質的科學,它以物理概念為基石,以物理學規律為主幹,建立了經典物理學與現代物理學及其各分支的嚴密的邏輯體系。物理學的有的現象僅憑肉眼無法感知,如大氣壓的存在、電流、磁場等;有些概念、規律不易理解,有的在現有實驗條件和環境下無法清晰展現,如聲音在真空中的傳播,物體在不受力作用時的運動狀態等,從而大大影響學生的學習效果。此時需要教師事先了解學生的原有知識基礎和實驗技能情況,以便確定教學進度,向學生提出活動的難度要求,精心設計實驗,或創設與原有知識矛盾的情境,或創設使學生產生疑問的情境,結合轉換法和根據實驗現象進行推理等方法突破難點,使學生更好地掌握知識。例如,在講到大氣壓的存在時,因大氣壓一般情況下看不見、摸不著,學生不易理解。我們取一玻璃杯,在其中裝滿水,用一硬紙片輕輕蓋在杯口,問學生:“把杯子倒過來,我們會看到什麼現象?”學生:“水會傾倒出來!”結果杯子倒置後,水穩穩地留在杯中,問:“水不流出肯定是被什麼東西壓住了,是什麼東西提供了壓力呢?”學生:“大氣!”在物理事實的面前,在接下來對於大氣壓的存在和方向的探究,學生就比較容易理解和接受了。

物理實驗不僅可以在講授新課程和引入新概念、新規律的時候用,有些習題由於涉及的知識比較抽象,或者推導過程非常繁瑣,學生很難理解甚至無法理解,如果此時用一個實驗,讓實驗現象“說話”,則可以收到“眾裡尋他千百度,驀然回首,那人卻在燈火闌珊處”的效果。如問題:“在照相機的鏡頭上趴了一隻蒼蠅,問照片上有沒有蒼蠅的像?相片上所成的像是否完整?有何影響?”按正常解題方法,運用透鏡成像規律,蒼蠅在鏡頭上,物距小於一倍焦距,所以成虛像,相片上也沒有蒼蠅的像。但相片上原有像的完整度不變,只是光線偏暗。學生對此很難理解,要破解這個難點,其實只需在做“探究透鏡成像實驗”中實驗重現,在透鏡上貼一小紙片,讓學生觀察像的完整性和亮暗的變化就可以了。

事實勝於雄辯,由學生親身體會和觀察到的現象,記憶深刻,要比純理論的推導要強百倍,省時節力,課堂教學效果自然很好。