如何通过物理实验教学提高学生能力

2022-12-18

物理是一门以实验为基础的学科, 实验在物理教学中具有十分重要的。许多物理现象及规律都要通过实验来推导、判断、分析、证明, 大量的实验有利于培养学生观察能力、思维能力、操作能力和创新思维能力。因此必须打破传统的教学模式, 在实验中由“看热闹”上升到“为什么”的阶段, 由被动学习转会化为主动学习, 激发学生学习兴趣, 增强学生学习的主体意识, 培养学生实验能力。

1 引导学生怎样“看”演示实验培养学生的观察能力

要做好物理实验, 首先要学会观察实验。纵观历史上诸多的科学家、发明家, 无一不是通过积极主动的细心观察, 捕捉蛛丝马迹而取得成功的。阿基米德通过观察洗澡水溢出现象, 发现了浮力定律;伽利略通过观察教堂屋顶上吊灯的摆动, 发现了摆的等时性原理;牛顿通过观察、分析苹果落地现象而发现了万有引力定律。学生观察能力的培养不仅要靠自觉的实践, 更需要教师的引导、启迪。在观察物理现象时, 教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件和特征等。如在观察“摩擦起电”规象时, 要提示注意: (1) 手帕摩擦过的塑料膜对碎纸屑有什么作用? (2) 手帕摩擦过的两块塑料膜, 在相互接近时, 会发生什么现象? (3) 把用手帕和毛皮分别摩擦过的两块塑料膜靠近些, 它们之间会产生什么现象?通过观察, 学生自己得出了“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥, 异种电荷相吸”的结论。通过对上述物理现象的观察, 不仅成功地诱发了学生的学习兴趣, 满足了学生的求知欲望, 而且有利于发展学生的观察能力。

有些实验单凭教师演示, 学生不易观察。例:“电流表测电流”和“电压表测电压”的实验中, 两表的刻度和指针较小, 学生观察很困难, 如将透明的电流表、电压表投影到屏幕上, 或直接进行实物投影, 利用屏幕放大电流表、电压表的投影图象, 指导学生认识两表及如何读数, 学生很快能掌握两表的读数和使用方法, 学生兴趣高、省力、操作规范, 效果好

2 引导学生通过画图、识图来培养学生的想象能力

课本中各种各样的电路图、滑轮组装配图、物态变化图像等等, 都是从画图、识图及图像与实物转化的角度, 训练学生对物理规律掌握的程度的, 换句话说, 也就是靠想象来认识物理规律, 然后靠作图来进行分析、判断的。如“电磁感应现象”这一节, 在学习“导体做切割磁力线的运动”这一内容时, 可启发学生联想“右手拿镰刀割麦子”的情形。根据“右手定则”, 磁力线方向 (麦子) 、导体运动方向 (镰刀) 、导体中感生电流方向 (四指) 的关系就十分明确了。从上述例子中可以看出, 想象使学生头脑中出现一些超乎他们自己经验的形象;由于想象的材料来源于实践并与感知、记忆密切相关, 因此教师应引导学生运用画图、识图、观察图表和模型等, 来帮助学生对没有直接感知过的, 或根本不能直接感知的事物, 产生清晰的表象, 以开拓学生的思路, 扩大知识范围, 促进学生想象能力的发展。

3 通过实验课的教学, 培养学生的实验技能和创造性思维能力

物理是一门实验科学, 中学物理实验又是学生将来从事科学实验的起点。因此, 在物理实验课的教学中, 必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力, 使学生养成良好的实验习惯。每次作实验时, 教师要指导学生弄懂实验原理, 学会正确使用物理仪器, 掌握计数、读数和处理实验结果的技巧, 能够通过分析、推理得出正确结论。比如在电学实验中, 教师要反复强调安培表、伏特表的连接特点及“+”、“一”极的接线位置, 让学生学会用欧姆定律正确估算量程, 避免量程过大使测量值的误差大, 又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能, 就能独立动手操作, 打好实验的基础, 学到课本上没有的或者是一带而过的知识。通过实验, 不仅有效地帮助学生领会物理知识, 更重要的是通过观察实验现象, 分析和解决实验中的问题, 能够培养学生的创造性思维能力。

4 做好课外小实验、小制作, 促进学生对教学内容的学习

各种物理实验, 从某种意义上说, 都是一种特殊的、直观的实践, 学生在动手完成各种小实验、小制作过程中, 思维异常活跃, 学习欲望高涨, 参与意识增强, 都迫切地希望进一步探索问题。通过实验, 学生学习到的物理知识就比较深刻、牢固。如课本中“纸盒烧开水”、“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”、“小风轮”、“电铃”、“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, 符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。教师要鼓励学生做好这些课外小实验、小制作, 并有意识地在教学中加以讲评。通过课外小实验和课外实践活动, 培养学生理论联系实际的意识, 让学生感到物理知识就在我们身边, 把生活—物理—社会有机地结合起来。

5 让学生在学生实验中充分动起来, 激发学生探究知识的热情

学生实验虽然培养了学生的实验操作习惯和操作技能, 但为了锻炼学生的思维, 可用探究式学习方式。在实验课前以思考题的形式, 向学生出示将要实验的课题, 要求学生利用活动课时间做到下几点: (1) 自行设计实验方案:关键让学生考虑好实验原理, 这样变限制性实验为开放性这、研究性实验, 极大地激发了学生学习和研究物理的兴趣和积极性, 培养学生的发散性思维和创造性思维的能力。 (2) 自主选择实验器材:在完成实验方案的设计后, 让学生利用实验室或以前的旧材料进行操作, 例如在中学物理课本中有一个研究大气压强的“覆杯实验”, 一般教科书中都要求玻璃杯内装满水, 并用一块薄玻璃板盖在杯口。现在让学生探究在玻璃杯内未装满水的情况下会出现什么结果?用硬纸片代替玻璃板会出现什么现象?该实验需要的材料易得, 操作简便, 但却包含了大气压强、气体定律、表面张力、重力、液体性质等许多物理知识, 需要学生综合利用物理知识去创造性地解决问题。 (3) 自由组合探索研究, 培养学生团结协作的精神。在实验中不限定实验原理, 不框死实验步骤, 不定向实验归纳, 实验时不固定方向。在实际过程中, 教师不干扰和抑制学生的探究精神, 对有困难的小组进行引导和提示, 要尊重学生的想法, 要引导学生对收集的数据进行简单的推理, 让他们获得从物理现象和实验中归纳科学规律的能力, 培养他们对结论的表达能力。

综上所述, 观察物理现象和模型, 进行各种物理实验, 应用画图、识图的训练等, 都是发展学生思维, 提高学生能力的有效方法。教师应该把精力从单纯传授物理知识转到对学生综合能力的全面培养和训练上来, 切实加强物理实验教学。

摘要：物理实验教学是培养学生观察能力、操作能力、创新能力和科学素质的重要实践环节, 如何在物理实验教学中培养学生的各种能力是本文主要探讨的问题。

关键词：物理实验,能力,能力培养