如何做好高中物理实验教学探析

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  物理是一门以实验为基础的自然学科。而实验教学是学生感知信息的重要途径,没有很好的感知,不可能有真正的认识,物理实验教学,不仅能帮助学生理解和掌握物理概念和物理规律,更能培养学生动手操作能力、观察能力、思维能力和创新能力。物理学家丁肇中说过:实验可以推翻理论,而理论永远无法推翻实验。物理实验在物理教学中具有举足轻重的地位,那么,如何做好高中物理实验教学呢?
  1.认真备课
  上实验课应当和其他课一样备课,写教案。除此之外教师还应该提前预做实验,以便取得第一手资料,懂得每一个实验的关键,这样才能取得主动权,做到心中有数。许多老教师,虽然讲课多年,每个实验在他们心中了如指掌,每次上课前仍要认真预做。因为时间条件变了,因素也随着变化,只有预做才能做到万无一失。为了使每一位学生都能做好实验,上课前检查每一组仪器也是应该做的一项工作。而不少教师认为这是实验员的事,不予重视,结果实验开始了,才发现有的器材短缺,有的仪器不能使用,至使一部分学生做不成实验,白白浪费了宝贵的时间。检查每组仪器一定要认真,首先从数量上规格上检查,其次看每一件仪器是否能用。考虑到实验的过程中,有出问题的可能,还应有一些备用器具,以便及时补充更换。
  2.充分调动学生的主动性和积极性
  2.1 将演示实验改为学生实验,让学生来唱主角。学生实验给学生提供了亲自动手的机会,既调动了获得知识的积极性、主动性,又能让学生在动手过程中,通过设计、操作、观察、分析、归纳,自我解决头脑中的"为什么",总结出合乎事物发展的新规律,使每个学生独特的个性和创新能力在动手寻找知识真谛的过程中得到发展。因此,在教学设备能够满足需要的情况下,或经过努力能够创造条件的情况下,应尽可能地变演示实验为学生实验。例如:摩擦力的大小跟哪些因素有关,所需实验仪器比较简单,学生容易准备,让学生自己动手完成,通过观察、记录数据,分析总结出一个物体在另一个物体表面上滑动时,决定摩擦力大小的因素。这样既满足了学生好奇的愿望,激发了学生求知的兴趣,又在实验中学会了使物体做匀速直线运动的技巧,并掌握了判断物体是否做匀速直线运动的方法(看弹簧秤的示数是否稳定)。 部分学生在实验中还观察到物体未滑动前弹簧秤已经具有示数,预示着静摩擦力的存在,为进一步学习"静摩擦力"埋下了伏笔。
  2.2 让学生上台做演示实验或协助教师做实验,为学生动手创造条件。对于一些实验器材简单,实验效果明显的演示实验,尽可能让学生上台做演示实验或协助教师做实验,为学生动手创造条件。如"弹力的产生"、可在教师的指导之下,由学生上台进行操作、演示。学生的许多学习用品往往可以用来模拟物理过程,创设物理情景。书、文具盒等可用来模拟物体的运动,分析物体的受力,铅笔、钢笔等可用来模拟通电直导线;笔尖指向表示为电流方向,用于分析磁场及安培力。橡皮、鞋带等可用来分析单摆,圆锥摆,及竖直平面内的圆周运动等等。
  3.物理实验教学要注重学生的意志培养
  《普通高中物理课程标准》中明确提出高中物理实验教学不仅要"轻知识、重方法;轻结论、重过程",更应当关注"情感态度和价值观"。新的课程理念要求教师要在物理实验教学中重视过程性评价,注意学生的个体差异,帮助学生学会认识自我、建立自信,促进学生在原有水平上的发展。最终为学生的终身发展、科学世界观和科学价值观的形成,打下坚实的基础。古今中外的科学家都是品质优秀、意志顽强,可以说意志品质、情感态度往往比知识和技能更为重要。因此,教师在实验教学中,既要注重知识的传授又要注重学生意志和情感的培养。在实验教学过程中注意观察学生的语言、行为、情绪情感的发展变化,在实验中和实验后要适时对其进行总结和评价。
  4.构建仿真物理实验室等模拟实验教学模式,发挥演示实验、虚拟实验室功能
  高中物理实验,由于受到常规实验仪器、实验材料等条件的限制,实验效果不如人意,因而可以运用仿真物理实验室采用模拟型实验教学模式,通过多媒体技术模拟实验的辅助,模拟一些重要的在目前条件下难以完成的实验,弥补常规实验的不足,提高实验的演示效果。以高二物理《电磁振荡》课为例,要很好地理解"电磁振荡"这个物理现象及其规律,仅仅做好实验或利用挂图是不够的。学生对LC电路中振荡电流的产生过程、电压和电流的大小、方向的变化规律往往感到难以理解和掌握。本人在做好电磁振荡演示实验的前提下,运用自制多媒体课件,形象地模拟显示电容器中电场线、电压,线圈中磁场线、自感电动势及电路中电流同步协调的动态变化情况,再辅以电流、电压、自感电动势周期性变化的图像,清楚地反映了电磁振荡中电流、自感电动势、电压三者间相互依存、相互制约的关系,以及由此决定了的LC电磁振荡规律,同时也揭示了该物理过程中各物理量的辩证关系。通过多媒体课件展示动静结合的物理过程,同学们在头脑中形成了清晰、形象、连贯、动态的LC电磁振荡的物理图景,有效地建立了概念、掌握了规律,并培养了科学思想,了解了学科研究的方法。
  这种虚拟实验室为学生提供了全方位的开放性的操作环境,使学生在课堂上实现了在虚拟世界的真实体验。信息技术与物理实验教学整合,能够培养学生自主模拟实验、观察实验,并归纳、总结、抽象成所需知识的能力,从而学会学习,使学生主动地获取物理知识、发展能力,并促使他们建立科学的世界观。
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