新课程背景下的物理实验教学

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  摘要:新的物理课程标准提出了一些全新的教育理念。如注重学生自主学习,培养学生积极参与、乐于探索、勇于实验的科学探究能力;加强教学内容与生活、科技的联系,重视让学生通过生活现象学习物理知识,并将所学知识应用于社会实践之中。
  关键词:新课程;物理;实验教学
  中图分类号:G4 文献标识码:A
  一、引导学生剖析生活现象,探究物理规律
  在我们的生活学习、工作娱乐中,经常会碰到与物理知识相关的现象,我们要引导学生去发现,引导学生自己动手试一试,去重现这些现象并利用所学知识解释这些现象。
  1、日常生活中的物理知识
  日常生活中蕴含有大量的物理知识,如在运动场上,在家用电器、交通工具中,在学习文具、生活用具上等等。当我们在教学上学习到某一知识时,应尽可能多地将与这一知识相关的生活现象相联系,让学生去发现这些知识与我们的生活息息相关,引起他们探索知识的强烈兴趣。
  例如在学习共振这一知识时,教师提出问题:“洗衣机在脱水到停止的过程中,什么时候振动最强烈?”,这一常见的现象却有许多同学没有注意过,有的说高速旋转时,有的说脱水刚结束电源切断时,也有的说电源切断后旋转将停时。这时教师不急于告诉学生答案,而是让学生回家自己去试一试,仔细观察这一现象。这时每个学生都带着求知的欲望,一定会回家认真观察洗衣机的脱水过程。下节课开始时,教师引导学生讨论分析觀察结果。这样一来,学生对共振的条件就会有很深的印象,牢牢地掌握这一知识。
  2、魔术杂技中物理知识的运用
  学生总是很喜欢魔术和杂技表演,实际上有许多魔术和杂技节目要用到物理知识,若在课堂上来一个魔术表演,同学们一定非常欢迎,也一定急于弄明白它的原理。
  有许多魔术节目利用光的反射、折射规律。在学习光学知识时,教师可以先表演一个节目如“硬币大变脸”:拿出几个一元硬币,将它们一个个放入一个玻璃杯,接着拿出一块毛巾盖上,然后做一个魔术动作,叫一声“变”后掀起毛巾,伸手拿起硬币一看,硬币全变成了五角的。当同学们啧啧称奇时,揭开这个秘密:原来玻璃杯正中央用一面双面镜子隔开,它既可遮挡物遮住事先放入杯子另一边的五角硬币,又可因反射使杯子看起来是完整的一个,这里就利用了平面镜成像对称、等大的规律。先把一元硬币放入面向观众的镜前半边杯中,趁着将毛巾盖上的机会将杯子转个身,揭开毛巾时,硬币就成了五角的了。
  二、联系生活实际,巧做演示实验
  在物理教学中,演示实验是使学生对教学内容获得直观感性认识的重要手段,是建立概念、理解物理规律的好帮手,一个成功的演示实验,不仅有利于激发学生的学习兴趣,也利于加深对书本知识的理解。
  例如,在学习“超重、失重”内容时,现有的教学仪器应用起来比较麻烦,演示效果也不明显,我就找了一个塑料饮料瓶,在瓶盖下和靠近瓶底部的侧面各用针刺了一个小孔,装入水就可以演示了,将瓶子拿在手上不动,让学生观察水流情况,然后将瓶子迅速提高,演示超重时水流情况,将瓶子迅速向下,演示失重时水流情况。将瓶子释放演示完全失重,通过这一简单又有趣的演示实验,引入新课教学,会充分激发学生的求知欲,使学生对超重、失重这一知识很好地理解,新课结束后,还可让几个学生上来玩将瓶子平抛、上抛、下抛、两两对抛等(注意让瓶竖直),观察这些情况下水流情况,使学生更好地理解不是只有自由落体情况下才处于失重状态。
  三、挖掘生活资源,进行创新实验教学
  使用身边随手可得的物品进行实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切感受到的真实性,感受到科学与日常生活的关系。
  1、废物利用,巧做实验
  生活中有许多废弃物品可以利用起来做实验,不仅效果较好,还会引起学生浓厚兴趣。
  例如,在学校里总有许多废弃的旧日光灯管,利用它可以做许多实验。取旧日光灯管一端的灯头,演示金属电阻率与温度的关系,效果很好。先在室温下将灯头的两脚用导线连接到欧姆表上测灯丝的电阻,阻值大约为3欧(40瓦的灯丝);接着将灯丝放到酒精灯上烧红,这时欧姆表指针偏转,示数约为15欧姆;然后将酒精灯移走,读数立即变小,将酒精灯移到灯丝下,读数又变大。这个实验非常直观形象地说明了金属电阻率随温度升高而增大。此外,剪去灯丝的灯头还可以演示绝缘体在一定条件下转变为导体;洗干净的灯管可以演示运动的合成与分解等。
  2、一物多用,发挥学生想象力、创造力
  让学生利用身边的物品自己设计实验,并且设计尽可能多的实验,将会充分调动学生的积极性,发挥他们的想象力、创造力,积极参与,认真思考。虽然有的思考的不是很成熟,但学生丰富的想象力和创造力真是让人惊叹。我总结了一下,主要有以下这些类型。
  演示液体压强与深度的关系:在瓶身不同的高度扎上几个小孔,观察水流的区别。
  演示空气有质量、空气的浮力:在瓶盖上装上一个气门芯,利用天平和大气筒演示空气有质量;再结合气球,演示空气的浮力。
  演示对外做功内能减小:也用装上气门芯的塑料瓶,先用大气筒往滴了乙醚的瓶内冲气,然后松开瓶盖,有白气在瓶口冒出。
  四、学生实验让学生自行设计
  传统的学生实验,教材已将实验原理、器材、实验步骤都设计得很完整了,学生只需按着教材完成操作就可以了,不需要更多的思考。如果让学生自己设计实验,让学生自己决定实验原理,自己选用器材,自己安排实验过程,那么他就会积极地思索,努力寻求更好的方法以求实验效果更好,出现问题也会想尽方法去搞清楚原因然后改进。但是并不是所有的学生都适于自己设计实验,也不是所有的实验都适合学生自己设计。因为学生能力有强有弱,实验内容有难易。开始时我们可以让学生设计其中一项内容,如教师确定原理,让学生选择器材;也可以教师与学生共同讨论设计。当放手让学生自己设计时,我们也要选择适当的实验内容,而且教师要帮助学生完成。如:根据实验目的,要求学生自行设计“验证机械能守恒定律”的实验原理。在实验课前,我们把学生分成几个小组,要求每个小组经过共同努力,设计一个可行的方案,要有原理、所需器材、记录数据的表格等。
  结束语
  新课程背景下“研究性学习”的开展,也是教育改革的一个重点,结合生活实际,应用各种方法手段如应用计算机查找资料、设计实验方案进行实验、参观、调查研究等进行研究性活动,能充分发挥学生的主观能动性,激发学生强烈的求知欲望和探索精神,培养学生的创造能力。全面调动学生学习兴趣,帮助学生培养良好学习习惯,促进学生健康发展。
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