论实验在物理教学中的积极作用

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  实验是为了检验某种科学理论和假设而进行的操作或从事的探究活动,通过实验,学生可以观察到许多生动、有趣的现象。从而了解事物运动的规律,加深对所学知识的理解;通过实验还可以引导学生独立的发现问题,设计和进行探究、处理信息、合作交流;通过实验,获得知识、技能、情感与态度的发展,特别是探究精神和创新能力的发展。
  
  一、探究实验常做常得
  初中物理探究性实验最根本的特点是学生自主、独立的发现问题。问题性,实践性,参与性和开放性是探究学习的本质特征。探究既是一种学习方式,又是一种学习过程,学生只有亲身经历探究性实验,才能获取积极的情感体验,因此,在初中物理教学中,将探究性实验进行了如下安排:
  1、预习性的探究实验
  对有些物理实验,布置一定的习题给学生进行预习、思考、讨论。如在《用刻度尺测长度》的实验前,布置习题:如何测砂堆、谷堆的体积,如何测细线直径、硬币直径;在《测物体的密度》探究实验前,补加预习性思考题“如何用天平称出不规则图形的面积?”学生通过预习、讨论、分析后,众说纷云,思维活跃,有的用均匀纸板,有的用薄均匀木板,比比画画,商量争议,结合密度知识,用天平“称”出了不规则图形的面积,通过这种实验探究,培养了学生举一反三,灵活运用知识的能力。
  2、选择性探究实验
  在探究实验中,推荐几种实验方法和多余的仪器,供学生参考、选择。如在实验前,要求小组成员,讨论后自选仪器;在实验中,哪些仪器可省用?哪些仪器可以用什么仪器代替?如学习《电路的连接》后,自选器材,设计房间的彩灯,看谁设计的最具有艺术性?学习《电动机》后,试着组装电动机模型,接通电源能否转动,不能转动或转动不快的分析原因。通过这些实验,拓宽了学生的思维,培养了学生运用知识解决问题的能力。
  3、判断性探究实验
  对实验中仪器的使用,实验步骤以及结论进行判断分析,去粗取精,去伪存真。如电流表、电压表使用时指针不指向零的判断处理;影响电阻大小的因素探究判断。在实验中对问题先运用所学知识判断,小组讨论,再实验证明,这样,培养了学生分析问题、解决问题的能力。
  4、创新性探究实验
  蒲泊说过:“宇宙的法则深深地藏在黑暗之中……”社会在发展,知识在更新,创新教育是继续教育的灵魂,在探究实验中,老师要鼓励学生不迷信,不盲从,敢于联想,敢于怀疑,敢于探究,善于肯定和否定,如学生组装《电动机模型》后,自制电动机,电动玩具;不迷信托里折利,伽利略、格里克的气压实验,自己用软胶管做水气压计,要求全班同学用高压锅拉“马德堡半球”;自制小杆秤,台秤称量物体;做能量转换的喷气船;用天平“称”出湖南省的面积;有的同学组装电动机模型后,甚至思考想将其改装成发电机……这些“求异”的思维、做法、是培养学生创新品质的开端。
  5、复习性探究实验
  对典型,难以掌握的实验,复习课时,在提出新要求的基础上重做。如《测平均速度》由原来的四人一组改为两人一组或一人一组,简化实验步骤,实验完毕后加大试题难度,又如,用“伏安法”要求学生测小灯的电阻和小灯的电功率;二个实验一起做,并比较所测电阻与R=U2/P计算的电阻进行比较;所测P实与P额比较,找出影响电功率P的主要因素是加在用电器两端的电压,加深对P=IU=U2/R的理解。培养学生对综合性习题的分析能力。
  
  二、演示实验常做常新
  演示实验是指教师为了证明或认定教科书上的某种假设或规律而进行的实验操作演示,通过演示,对物理现象进行分析,对规律进行了归纳推理,从而证明理论和假设的真实性、正确性。
  1、新奇的实验演示
  要把一个大于瓶口的鸡蛋装入瓶内而不弄坏,不做气压演示学生是不信的;用一张纸盖住一杯水,倒立后,水不外流,学生看到非常惊奇,并联想推测,“纸板可以“托”住多高的水柱呢?”如果用一组线圈切割磁感线,对电流表的指针发生偏转学生感到新奇的话,那么,用手摇发电机使小灯泡发光,可让学生叹为观止了。下课后,要将手摇发电机上看下看左看右看,非要动手摇几下满足一下新奇的欲望不可。
  2、新鲜的软件演示
  现代化的教育手段,使许多演示实验更加细致、精确、有声有色。如滑动变阻器各部件的组成、连接方法及作用。电脑软件可以将任一部件单独显示、放大逐件组合;看不见的“电荷的定向移动形成电流”。电脑软件可以有声有色的显示出电荷的定向移动情况。作平面镜成像的光路图以及光直射、反射、折射等,都可以通过教学软件将各种光线有声有色的显示出来。通过这种演示,变猜想与假设为直观画面,使学生学习物理知识,感到更加新鲜有趣。
  3、新颖的综合分析演示
  初中物理教学就是要让生活走向物理,让物理走向生活。要培养学生运用所学知识进行综合分析、解决综合问题的能力,如力学综合题:“在一杠杆两端挂两物体使之平衡,再将两个物体放入水中,杠杆是否平衡?为什么?”解此题时教师可以先做演示,再做力学分析,从实践到理论,再指导实践,学生既感到新颖,又容易弄懂。再如电学综合题“两只2.5V、1W”的灯泡,用并联和串联两种方法接2.5V的电源上,实际功率是多少?并比较这样接的优缺点?通过演示,分析,计算,学生得到了一个规律:当U实=U额/2时,P实=P额/4。学生边看边思考:一般照明电路的电灯都是并联,满足U实=U额,P实=P额,但学校厕所的灯,路灯,由于照明时间长,影响灯泡的使用寿命,如果串联两灯接在照明电路上,使电灯在低电压下工作,从理论上讲应可以延长寿命,以免频繁更换灯泡,并积极向学校建议,实际应用,证明理论上的正确性。
  现代化物理教育学家陶洪教授在谈中学物理实验时说过,通过各种实验培养学生敏锐的感知力和精细观察能力,同时培养学生归纳和想象创造能力,这些都是极为重要的综合性科学素质,在这种实践过程中,学生实事求是的科学态度,严谨细致的科学作风和坚忍不拔的科学品质也将逐渐形成。
  物理实验常做常得,常做常新。
  (作者单位:415111湖南省常德市大龙站镇中学)
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