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【摘要】简单介绍了旧教材中物理实验的弊端以及对新课改实验的看法,最后介绍了教师如何教好实验、学生如何学好实验。
【关键词】实验教学观念传统教育模式教师自身素质实验技能培养
一、物理实验为何要改革
众所周知,物理学是一门以实验为基础的自然科学!可悲的是现行的传统教学模式并没有让孩子感受到物理学离我们如此的近,并没有感受到物理学作为一门实验学科的探究特点!旧教材有很多弊端。
1.由于教材本身的编写问题,一些抽象难懂的理论,即不切实际的假象使得孩子们在学习的兴趣上渐渐远离了这门学科!
2.对实验重视不够,大多数实验只是演示实验,这样学生只能观察,缺少了动手能力,从而远离了学习物理的兴趣,长此以往学生把实验课当成了理论课。
3. 学校和教师受传统教育的影响,普遍存在重理论轻实验的思想,对实验普遍不够重视,认为其可有可无。相当数量的教师少做或不做实验, 放弃了运用实验的直观教学方法,这一现象必将严重妨碍培养具有创新能力的人才,这样教出来的学生遇到实物束手无策,不知如何动手。
4. 21世纪是信息化时代,更需要物理实验和信息技术接轨,体现物理实验与现代科学科技相结合的理念。
5.实验中更需要体现物理知识的趣味性,遵循“从实践中来,到实践中去”的的观点。
二、对新课改物理实验的看法
1、要切实转变实验教学观念
物理实验教学的现状很大程度上与过去的观念有关,要促进实验教学的发展,转变教学观念是关键。这就要求政府和学校领导树立全新的观念,充分构建实验室,保证资源的优势,才能使实验室发挥最大的效能。
2、有效改变传统教育模式
教师要有以学生综合发展为中心的教学观, 把物理实验教学作为整个物理教学的一个重要环节,启发学生主动地获取知识,培养和发展学生的能力。
②新课程标准对“培养学生的实验操作技能”提出了明确的教学目标,对高中学生应该掌握的物理常见实验方法做了具体的说明。新的教学模式下学生实验技能的培养有三种方法:一是文本的研读学习,二是模仿体验,三是创新使用。如何通过高中物理教学使学生掌握技能、熟悉方法是我们每一位物理教师必须认真思考的问题。
③在物理实验中要落实“控制变量法、转换法、归纳法、等效替代法、累积法、放大法、留迹法等;在数据处理上有:列表分析法、图像分析法、描迹法、逐差法等”实验方法。
④教学中要鼓励学生自制实验仪器,并尝试用自制仪器进行实验,要鼓励学生改进实验方法完善实验步骤,这样既培养了学生的创新能力又有利于学生真正理解实验原理和方法,明白实验设计的环节,从而体会到各种实验方法的美妙。
3、着力提高教师自身素质
①作为一名物理教师就要不断的学习掌握应有的实验能力和知识,要有物理学理论,要有教育学、心理学和教学法的知识,还必须脚踏实地亲手实践,要有刻苦钻研和勇于创新的精神。
②我们教师还要对物理教学中的疑难实验进行专题学习和研究,对一些现有实验进行改进等,还应该接受新的实验理论,新的实验思想,并及时应用于指导自己的物理实验教学实践。
4、学生实验技能培养的方法
①培养学生使用基本仪器的技能
掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基础,基本仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。新课标要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练地、正确地读数,在介绍这些基本仪器使用方法时,应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导:
a.各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前,搞清仪器的量程,并且能估计被测对象的情况,选用适当量程,避免超过量程而可能损坏仪器。
b.使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:“对安培表、伏特表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器,还要学会零误差修正,让学生懂得零点是相对的,零误差的修正在生产上有普遍意义。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。
c.会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法,关键是会读出仪器的最小刻度值,会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势。如:从安培表、伏特表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估计读数四舍五入等。
d.根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。如:天平是根据杆杠的平衡条件制成的,因此,使用前和秤量时都要做到横梁平衡,同时必须严格保护刀口,要让学生理解保护刀口的重要性,从而自觉遵守使用方法和规则。显然,培养学生使用基本仪器的技能,必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来,这样既有利于巩固基础知识,又能帮助学生理解为什么这样使用仪器;只有理解了仪器原理,使用起来才会更加自觉和主动。
②培养学生进行实验过程必须掌握的技能
a.培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记錄表格等。
其次,培养学生正确调整和安装仪器,正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如:在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必须有开关(先断开);导线最好选用几种颜色,主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。
b.培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确结论的能力,这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机,如:温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出,并记录下来。读取数据和记录必须注意:i读数要及时,并马上记录;ii要记录完整数据,按有效数字的方式记录;iii数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。
进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论,从而加强了对学生思维能力的培养,有效地巩固知识,技能更加熟练。
c.要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在学生实验中应该大胆尝试,通过实验真正做到:“学生力所能及,教师避之;学生力所难及,教师助之;学生力所不及,教师为之”的新课程理念。所以,加强物理实验教学,是提高物理质量的十分有效的途径,对提高学生抽象逻辑思维能力很有帮助,能为学习高中乃至大学物理知识打下坚实基础。因此,物理教学中,应大力推广加强和优化物理实验教学,从而进一步提高物理教学质量。
【关键词】实验教学观念传统教育模式教师自身素质实验技能培养
一、物理实验为何要改革
众所周知,物理学是一门以实验为基础的自然科学!可悲的是现行的传统教学模式并没有让孩子感受到物理学离我们如此的近,并没有感受到物理学作为一门实验学科的探究特点!旧教材有很多弊端。
1.由于教材本身的编写问题,一些抽象难懂的理论,即不切实际的假象使得孩子们在学习的兴趣上渐渐远离了这门学科!
2.对实验重视不够,大多数实验只是演示实验,这样学生只能观察,缺少了动手能力,从而远离了学习物理的兴趣,长此以往学生把实验课当成了理论课。
3. 学校和教师受传统教育的影响,普遍存在重理论轻实验的思想,对实验普遍不够重视,认为其可有可无。相当数量的教师少做或不做实验, 放弃了运用实验的直观教学方法,这一现象必将严重妨碍培养具有创新能力的人才,这样教出来的学生遇到实物束手无策,不知如何动手。
4. 21世纪是信息化时代,更需要物理实验和信息技术接轨,体现物理实验与现代科学科技相结合的理念。
5.实验中更需要体现物理知识的趣味性,遵循“从实践中来,到实践中去”的的观点。
二、对新课改物理实验的看法
1、要切实转变实验教学观念
物理实验教学的现状很大程度上与过去的观念有关,要促进实验教学的发展,转变教学观念是关键。这就要求政府和学校领导树立全新的观念,充分构建实验室,保证资源的优势,才能使实验室发挥最大的效能。
2、有效改变传统教育模式
教师要有以学生综合发展为中心的教学观, 把物理实验教学作为整个物理教学的一个重要环节,启发学生主动地获取知识,培养和发展学生的能力。
②新课程标准对“培养学生的实验操作技能”提出了明确的教学目标,对高中学生应该掌握的物理常见实验方法做了具体的说明。新的教学模式下学生实验技能的培养有三种方法:一是文本的研读学习,二是模仿体验,三是创新使用。如何通过高中物理教学使学生掌握技能、熟悉方法是我们每一位物理教师必须认真思考的问题。
③在物理实验中要落实“控制变量法、转换法、归纳法、等效替代法、累积法、放大法、留迹法等;在数据处理上有:列表分析法、图像分析法、描迹法、逐差法等”实验方法。
④教学中要鼓励学生自制实验仪器,并尝试用自制仪器进行实验,要鼓励学生改进实验方法完善实验步骤,这样既培养了学生的创新能力又有利于学生真正理解实验原理和方法,明白实验设计的环节,从而体会到各种实验方法的美妙。
3、着力提高教师自身素质
①作为一名物理教师就要不断的学习掌握应有的实验能力和知识,要有物理学理论,要有教育学、心理学和教学法的知识,还必须脚踏实地亲手实践,要有刻苦钻研和勇于创新的精神。
②我们教师还要对物理教学中的疑难实验进行专题学习和研究,对一些现有实验进行改进等,还应该接受新的实验理论,新的实验思想,并及时应用于指导自己的物理实验教学实践。
4、学生实验技能培养的方法
①培养学生使用基本仪器的技能
掌握基本仪器的使用,是做好物理实验的基础,基本仪器主要有:刻度尺、量筒、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、天平、温度计、测力计、压强计、打点计时器、安培表、伏特表、滑动变阻器、电阻箱、万用表欧姆档等。新课标要求“学会正确使用仪器进行观察、测量和读数。”要让学生了解这些仪器的构造、原理、用途,掌握仪器的量程、使用方法和使用规则,以达到熟练地、正确地读数,在介绍这些基本仪器使用方法时,应抓住各种基本测量仪器的共性来加以指导:
a.各种基本测量仪器都有一定的量程。必须要求学生在使用各种基本仪器前,搞清仪器的量程,并且能估计被测对象的情况,选用适当量程,避免超过量程而可能损坏仪器。
b.使用测量仪器前通常都要调节零点或校正零点,否则测出的数据就不准确。如:“对安培表、伏特表等应学会调整零点,对游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺之类的仪器,还要学会零误差修正,让学生懂得零点是相对的,零误差的修正在生产上有普遍意义。因此,必须使学生养成使用基本测量仪器前调节零点或修正零误差的习惯。
c.会正确读数。要让学生掌握读数的一般方法,关键是会读出仪器的最小刻度值,会从最小刻度之间估计出一位有效数字。同时,要学会正确读数的姿势。如:从安培表、伏特表读数时,视线应与刻度盘垂直,并且正对指针,估计读数四舍五入等。
d.根据仪器的构造原理,掌握它的使用方法和使用规则。如:天平是根据杆杠的平衡条件制成的,因此,使用前和秤量时都要做到横梁平衡,同时必须严格保护刀口,要让学生理解保护刀口的重要性,从而自觉遵守使用方法和规则。显然,培养学生使用基本仪器的技能,必须要注意把掌握仪器的使用方法与理解仪器原理结合起来,这样既有利于巩固基础知识,又能帮助学生理解为什么这样使用仪器;只有理解了仪器原理,使用起来才会更加自觉和主动。
②培养学生进行实验过程必须掌握的技能
a.培养学生掌握实验的一般原理、进行实验设计和实验方法的技能。首先要求学生明确各个实验的目的、原理或理论根据,根据实验的原理、要求对实验进行设计,包括用什么物理定律、公式,电学实验用什么电路图等。还要搞清哪些是已知量、被测量,然后选择所需的仪器和实验条件,进而设计好实验步骤,画好记錄表格等。
其次,培养学生正确调整和安装仪器,正确连接电路的技能。正确的实验,首先是安装、调整好仪器或正确连接电路。如:在电学实验中,依照电路图连接线路,连线时,应将电路分为主回路和支路,从电源一端开始沿主回路按顺序进行,其次为支路;主回路中必须有开关(先断开);导线最好选用几种颜色,主、支回路分别用一种颜色。往接线柱上接导线时,应按顺时针方向将导线缠上。电路连接后,必须复查,确认正确后方能通电。这种技能的培养,从初中开始应先有示范,让学生模仿学习,然后逐步提高到由老师讲述方法及注意事项,由学生独立去安装、调整。
b.培养学生正确记录实验数据,并能进行运算和分析,以得出正确结论的能力,这是实验能否成功的关键。要培养学生这方面的技能,要求学生集中精力,按实验步骤有条不紊地操作和读取测量数据,有的实验则要求测量或操作时动作迅速,要把握时机,如:温度测量、电学测量。要按实验先后顺序将需要测定的各量测出,并记录下来。读取数据和记录必须注意:i读数要及时,并马上记录;ii要记录完整数据,按有效数字的方式记录;iii数据的单位要正确。一般要求学生实验前列出表格,表格设计要求:能记录直接测出的各物理量,能记录各次测出的量,能填写计算出来的中间数据和最后数据等内容。
进行数据处理、运算,对实验结论进行分析。在整理数据时,如发现有不合理的数据,应对该数据补测。要指导学生按有效运算法去处理数据对实验结果进行适当分析讨论,从而加强了对学生思维能力的培养,有效地巩固知识,技能更加熟练。
c.要使学生了解误差概念,并学会初步的误差计算和分析。实验后,要指导学生分析实验误差的原因,说明实验的误差主要有系统误差和偶然误差。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在学生实验中应该大胆尝试,通过实验真正做到:“学生力所能及,教师避之;学生力所难及,教师助之;学生力所不及,教师为之”的新课程理念。所以,加强物理实验教学,是提高物理质量的十分有效的途径,对提高学生抽象逻辑思维能力很有帮助,能为学习高中乃至大学物理知识打下坚实基础。因此,物理教学中,应大力推广加强和优化物理实验教学,从而进一步提高物理教学质量。