浅谈如何带领学生进行初中物理实验

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  摘 要: 实验是初中物理教学不可或缺的重要教学内容,然而,限于各种条件,虽然学生对实验表现出极高的兴趣,初中物理实验的效果仍然不尽如人意。在这样的情况下,我们必须把握一定的方法来完成物理实验教学。如何带领学生进行物理实验,教师有三点必须把握好:一要掌握原理,明确目标;二要科学选材,精心设计;三要激发思维,各显其能。
  关键词: 初中物理;实验教学;方法
  实验是自然科学的重要内容。在初中物理教学中,学生对实验表现出了浓厚的兴趣,然而,物理实验仍然存在许多问题。虽然初中生积极主动乐于动手,但是他们在实验操作中没有养成良好的实验习惯,操作也欠规范和科学。还有,限于客观的实验条件,初中物理实验的质量也很难以保证,进行一场实验需要的时间过长,挤占了更多的课堂教学的时间。那么,在现有的实验条件和教育背景下,如何更有效地进行物理实验呢?
  一、掌握原理,明确目标
  物理教学离不开实验,在实验室中因为学生比较分散,教师往往难以控制,这很容易使实验失于松散,以至于很多学生自己做自己的,甚至“自得其乐”。这往往是疏于管理所致。教师在学生进入实验室之前必须给学生明确本次物理实验的目的,并让学生熟悉实验过程中需要运用到的物理原理。只有目标明确才能确保实验的有效性,所谓的明确就是要学生清楚本次实验要解决什么问题,还有要达到什么实验目的。
  此外,实验的步骤也非常的关键。我通常的做法是先让学生在教师写出实验的步骤,然后相互讨论步骤的科学性、可行性和严谨性。等到相互讨论之后再看教材上提供的实验步骤,最后确保实验步骤的可实施性。这样做首先让学生在头脑中对实验形成一个完整的过程,不至于在实际操作中慌手慌脚。
  二、科学选材,精心設计
  对于一场实验来说,步骤固然重要,器材和实验所用的材料也非常的关键。如果疏忽了这一点也往往容易造成整场实验的失败。在教学《熔化与凝固》那一节的时候,我和学生首先学习了熔化和固化的定义,在课堂中就很自然地过渡到了熔化和凝固过程中最关键的问题上来了,那就是在这个过程中吸热和放热的关系是怎样的,以及温度的变化有什么规律。在探究完这一问题后,我们决定进行相关的物理实验。那天我选择了冰块进行实验,在用之前学生将其用锤子敲碎了。学生都能认识到如果物体吸收热量和释放热量不均匀的话很可能影响到实验的效果。我将冰斜倒进大试管中,不停地用金属镊子搅拌来使其吸放均匀。然而实验的最终效果并不理想。究其原因,本次实验虽然不断地搅拌促使冰熔化,但是温度仍然有起伏,实验的过程也太短,没有给学生更形象的印象。而且,这个实验没有看到冰在低温吸热的过程中温度的提升而其物理形态没有变化的过程。可以说,这是最遗憾的事。
  由此可见,实验材料的选择是非常值得引起注意的事情。除此之外,教师还必须精心地设计实验的步骤。一节课时间有限,如果没有精心设计实验过程,没有注意实验中的细节,往往容易导致实验的疏漏,或者实验步骤的错乱。同样一个实验,因为步骤的迥异会导致实验效果的差异。所以,精心设计实验步骤能避免很多问题。而且,教师严谨的设计也能无声地对学生施以熏陶,让他们养成严谨的科学作风。
  三、激发思维,各显其能
  在上文中,虽然我强调了实验步骤的严谨性,也提到了要精心设计实验,但并不意味着实验过程的唯一性,也不能就此束缚学生的思想。好的教师总是善于给学生一个相对自由的空间,激发他们的思维以培养他们的创造性。我这样说有两个意思:一是说在实验的过程中允许学生犯错,但是要让他们懂得不同步骤的不同实验结果。错误往往是正确的翘板,在科学家眼里,一次实验的失败恰恰预示了另外一次实验的成功。二是说教师不要在实验的结果上过于斤斤计较,也不能以结果来决定学生实验的优劣。
  在物理实验中要充分调动学生的主动性,鼓励他们创造性的思维。在教学《光的折射》那一节时,我为学生准备了以下实验材料:一张硬的白色纸片,一只激光手电筒,还有一只吸管和空塑料杯等。这个实验的目的是透过热水的水雾来观察光在空气中的传播,让学生在掌握光直线传播以及折射定理的基础上进而了解光的折射规律。在认真观察后,学生进行了激烈的讨论,并且各抒己见,虽然是同样一个实验,他们却注意到了不同的现象:①直立在水杯中的吸管在水中的部分好像变短了,而从旁边看的话,好像变粗了;②当光斜射进入空水杯底部的时候慢慢注水,光点就会向法线方向靠近;③随着入射角的增大,折射角也会相应的增大;④当光从水中斜射如空气中的时候,光传播的方向发生了改变,并逐渐偏离法线;⑤注满水后,光进入水中发生了斜射,改变了传播方向,向法线偏离;⑥全部没入水中的光,其传播途径也是沿直线传播;⑦如果光是从空气中直射进水中的话,不会改变其传播方向。在这节课中,我让学生敞开了说,不去阻止他们的“胡言乱语”。你很难想到学生能看到什么,也想不到他们能说出什么“歪”道理来,我没有进行批评,而是加以耐心地纠正。教师应该珍惜学生活跃的甚至是古怪的思维,不能因为一时的偏颇而去扼杀。
  总之,物理是一门与生活实际紧密联系的学科,体现于社会生活的各个方面,如走路、骑车、照镜子……,这些看起来随意的日常生活,其实包含着许许多多物理知识,这为学生学习物理提供了大量的生活经验背景。在物理实验教学中,如果能巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品来进行实验,比运用实验室中器材做实验更富有亲切感,更帖近学生的生活实际,从而更容易激发学生的学习兴趣,唤起学生的学习动机,深刻理解所学的物理知识。
  虽然物理实验是一门逻辑思维的艺术和活动,需要的是理智,是科学的、严谨的思考,但我认为仍然需要一些创造力和想象力。初中阶段的物理实验大都能够通过器材实现,那些限于各种原因无法完成的实验,或者部分不能完成的实验就需要运用想象力去实现或者完成。当然,这里说的想象并不是诗意的天马行空的想象,而是建立在无数次物理实验和科学理论的基础上的知识衔接和重新组装。
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