关于高中物理新课程实施中实验教学的思考

一切知识、结论都由教师讲解告诉,学生机械的接受,依样画葫芦完成任务了事,无须多动脑筋,使学生最初满怀浓厚的实验兴趣,逐渐平淡下来,实验的探索功能最终被淹没。因此如何加强在物理实验教学中培养学生的探究能力是当务之急,笔者在物理实验教学实践中,对开发学生智力,培养学生“学会”“会学”能力,提高学习效益,作了如下初探:

一、创设情景,激发兴趣

一堂课能否成功,学生学习兴趣十分重要,教师应首先创设物理情景,激发学生实验兴趣。如在《研究平抛物体的运动》的教学活动中,教师首先对小实验进行设疑:水平射击50米以外的靶心,实际应瞄准靶心、还是靶心上方或下方?让学生结合前面所学的知识展开讨论,通过实验引入正题,使学生欲探其究竟,兴趣盎然,为课堂教学营造良好的氛围。

二、设计实验,因势利导

新课程物理教材中的实验设计方案的多样性充分体现解决问题的多元性,对学生思维的训练有着积极的作用,教师提出实验目的、要求,根据实验内容事先准备好的一些实验器材,可提供较多的实验器材要求学生选择。教师引导学生围绕实验目进行实验方案的设计探究,同时,选择选择实验器材、制定实验步骤、理解实验原理、设计实验表格等。学生设计方案时,教师应适当指导,与学生互动探究。对学生设计的实验方案,不管是否正确,不能简单用一个“对”或“错”字来下结论,因为它每一个步骤都凝结了学生的创新意识,是他们掌握新旧知识的前提下表现出来的奇异思维,是不受定势思维束缚、自由发挥出来的,这就是学生学习的探究过程。教师应以激励的语言因势利导,提出如按此实验方案操作,会有什么结果;在某些步骤中会出现什么情况,与实验目的是否一致;想一想看还有什么其他改进的方法。使之更加完善。如在《用单摆测重力加速度》的实验中,教师引导学生思考除了用单摆测重力加速度外,还有没有其它方法能测重力加速度?有同学回答可以根据自由落体运动测重力加速度或用弹簧秤测重力加速度等。因此教师引导学生用自由落体测重力加速度或弹簧秤测重力加速度所需哪些实验器材,并分析在实验中会遇到哪些困难而影响实验结果的准确性,所以用单摆测重力加速度就很快被学生接受。具体设计时,引导学生从不同角度、不同条件去寻求方法,探索规律。如改变单摆长度,分别测出它们的周期;用大小相同质量不同的铁球、木球,分别测出它们的周期;改变不同摆角(限定在10度范围内),分别测出它们的周期。根据所测结果,探究对单摆周期的影响因素。同时可结合物理学史,向学生简述著名意大利物理学家、天文学家伽利略意外发现单摆的等时性,以及荷兰物理学家惠更斯研究单摆振动找出了单摆摆动规律周期公式,这都是他们善于观察,不断探索的结果。

三、操作探究,掌握方法

学生自己设计的实验方案,可能有多种情况。此时,教师可把学生分成几个小组,展开讨论,根据现有的实验仪器,论证每个实验方案的可行性,进行必要的修改,最后根据不同的实验方案,分组操作,探究它们之间的联系和规律。如在《验证动量守恒》的实验中,有一组学生选择了碰撞实验操作主要实验器材;另一组选择了气垫导轨作实验器材;还有一组选择了以前学生的平抛运动实验操作主要实验器材。根据分析,以上三种实验器材都能完成内容,因此,教师应放手让学生开展实验,分组进行,但要注意时时引导、置疑提问,使学生不停的探索,通过实验其结果都在误差允许范围内,这充分说明解决物理问题可采取多种方法。学生在操作实验时,教师要求学生细心观察,准确测量,分析实验现象,如实记录实验结论,培养学生严谨的科学态度,掌握实验的探究方法。如在《长度的测量》实验教学中,使用的游标尺是20个小的等分刻度,它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差0.05mm,当游标尺的第6条刻线与主尺的某一刻线重合时,毫米以下的长度为0.05x6mm=0.30mm,有同学则只记录0.3mm,教师应及时指出,0.30mm和0.3mm的意义截然不同。又如用游标卡尺测长度中,三个同学用同一个游标卡尺测同一物体的长度时,其中一个同学测量后,其余两个同学一起读数,结果数据完全一样,针对这一情况,教师仍以原来三个学生,用同一游标卡尺,取一任意长度固定后让三个同学分别默读结果,然后要求背着用一张纸写出数据,再展示给他们三个看,结果三人的数据都不相同,分别是42.75mm、42.8mm、42.65mm,由此教师因势利导,讲解偶然误差产生的因素是由实验者、测量仪器、被测物理量的影响决定的,同时要求在实验过程中每人必须亲自动手操作,以培养动手动脑能力和严格的实验科学方法,学习了模块1和模块2后可以安排一个专题实验研究,以打点计时器为纽带的相关实验设计思想归纳总结,让学生真正实现“会学”。

四、及时小结,得出结论

学生依据实验中得出的数据,观察到的现象进行分析、归纳、计算、处理,得出实验目的中所需要的结论。教师引导学生归纳本节实验课的主要目的及应注意的问题,分析产生误差的原因,如何减少误差,并对实验过程和结果进行评讲和评价,使学生知道哪些地方做得好,哪些地方还存在不足,哪些地方有待改进,进一步强调实验中的主要内容及重、难点,使学生得到的知识完整、系统。

五、注意事项,防止错误

教师课前深钻教材,多方面查阅资料,获取多种信息,充分设计好实验教学方案,并考虑学生可能的偶然提问,满足学生的好奇心。在教学中教师语言要精炼、规范以及用物理术语来讲解,科学知识让学生理解物理思想的内涵。

突出学生主体作用,教师要引导学生自主探索知识,切忌讲得过细过专,面面俱到,使学生根本没有思考的空间,应把大量时间留给学生实验操作,让学生实验中发现问题、分析问题、解决问题。

教师在巡回指导时,不能直接告诉实验结论,只能用提示、引导的方法,要让学生自己发现、归纳、总结出结果,以培养学生观察能力、实际操作能力。

重视学生实验报告的完成,通过学生实验报告可以侧面反映学生实验掌握情况,但要防止学生死记和抄袭现象,影响对学生实验能力的公开评价。