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摘 要:物理实验是物理学习和培养学生科学精神的重要手段,也是帮助学生提高物理探究能力的重要手段。教师要充分认识到物理实验的引领价值,利用实验营造浓厚的学习探究氛围,借助实验激发学生强烈的求知欲望,凭借实验激发学生的独特的创新思维,依托实验促进学生形成科学的世界观。
关键词:物理实验 探究氛围 求知欲望 创新思维
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1674-198X(2015)01(b)-0248-02
“高中物理新课程标准”提出:开设“物理实验专题”模块,目的是使学生较为深入地学习物理实验的有关理论、方法和技能;进一步提高学生的实验素养,激发学生实验探究的兴趣;增强学生的创新意识;培养学生实事求是、严谨认真的科学态度;养成交流合作的良好习惯;发展学生的实践能力。由此可见,实验在物理教学中的重要作用。物理实验时教师借助仪器、设备来呈现某些物理现象,促使学生的认识由抽象到具体,引导学生的思维由模糊到清晰,加深学生对知识的认识和理解。高中物理具有难度高、思维密度大、需要较高的抽象思维能力和想象力的特点,很多学生难以凭借单纯的思维方式来理解物理原理,需要借助各种实验活动来促进学生认知活动的发展。教师要认识到实验在物理教学中的引领价值,重视实验在物理学习中的重要意义,通过实验来提高物理教学效率,帮助学生来认识、理解物理知识和原理,并激发出学生的探究热情,发展学生的创新精神和创新能力。
1 利用实验营造浓厚的学习探究氛围
人们对外部世界的认识遵循着从感性到理性、从直观到抽象的认知规律。学生对物理概念、物理原理的学习,也要经历以上过程,必须建构在感性认识之上。部分认识来源于学生的生活成长体验,部分来源于学生的初中物理学习积累,还有一部分需要借助物理实验展示的物理现象、提供的物理事实。但是,那部分来自生活和成长经验的物理认识,往往是非本质因素和本质因素纠缠在一起,难以形成科学的、准确的物理认识和物理思想。教师通过实验向学生展示物理现象,能让学生对物理知识、物理事实产生明确的、具体的认识,从而以科学的眼光和思维去对待物理问题。比如:由于我们都生活在空气中,很难感受到大气压强的存在和作用。教师将中央二台“是真的吗”节目中关于大气压的实验引进课堂:在桌面边缘放一根长木条,其中2/3在桌面上,1/3悬空。找个学生徒手劈木条,发现木条被完好无损地弹到地上。然后,将一张报纸折叠成双层覆盖住木条在桌面上的部分,再让这位学生徒手劈木条,结局出人意料:木条被轻而易举地被劈断。教师趁着学生对这个现象保持着强烈的好奇心的时机,来激发学生的探究欲望:思考两种现象的成因,并计算木条本身受到的大气压力和覆盖报纸后受到的大气压力差是多少?然后解释覆盖报纸后能劈断木条的物理原理。
实验所展现的神奇现象,能激发出学生对物理知识、物理现象的探究热情,并推动学生的物理学习不断深入。因此,物理实验是激发学生物理学习兴趣、探究积极性的必要手段。
2 借助实验激发学生强烈的求知欲望
物理实验以其生动、形象、真实的特点,解决了物理知识抽象、不易琢磨的理解困难,对学生的学习有很大的助推效果,能唤起学生的求知欲望。比如:学生都知道摩擦力的存在,并了解其广泛应用。但是,物体之间到底能产生多大的摩擦力呢?学生想象不出来。教师利用网上热传的一个关于摩擦力的实验,让学生来观察、感受物体之间的摩擦力到底有多大。将两本600页书一页一页地交叉在一起,使书页充分咬合。让两个学生各拉住一本书的书脊,让他们尽最大力量将其拉开,大家发现两个人无法将两本书分开。然后,让有兴趣的学生都可以找自己认为最有可能将书分开的同学来合作,看他们能否将两本书拉开。当所有人都尝试失败后,一个巨大的疑问会在学生脑海中出现:这两本书到底能产生多大的摩擦力呢?教师利用这个契机向学生播放与之相关的实验视频:为了便于实验操作,在两本书的书脊上了孔,夹上钢板,利用打好的孔拴上钢丝绳和挂钩。将钢丝绳的挂钩分别挂在四辆电动车上,四辆电动车向两个方向,开足马力,同时拉动。结果“嘭”的一声,绑书的钢丝绳断了,连挂在电动车上的挂钩都坏了。但两本书却纹丝不动,完好无损。据称,这四辆电动车能产生1200公斤的拉力,也就是说1200公斤的拉力并没能“拽开”这两本书。再加上两辆马力更大的电动车,这两辆电动车一辆就能产生400公斤的拉力,6辆电动车共能产生2000公斤拉力。然后,将书和电动车“绑定”好,再次展开“较量”。2000公斤的拉力仍然没能拉开这两本书,两本书完好无损,紧紧咬合在一起。面对神奇的实验,学生激发出强烈的好奇心和求知欲,对探究这样两本书互相咬合到底能产生多大的静摩擦力产生了浓厚的兴趣。
当学生产生了强烈的好奇心和求知欲时,会激发出学生巨大的学习潜力。此时,学生的物理学习不再是任务、负担,而成为一种愉悦、一种探究,一种心里疑惑的解决,是学有所获的幸福和满足,学生的学习欲望会越来越强烈,热情会越来越高。
3 凭借实验激发学生的独特的创新思维
随着现代社会的发展,很多在常人看起来不太可能的事情都实实在在地发生了,而且在生活、生产领域广泛应用,展示了科学技术带来的无比神奇。因此,为了适应时代的飞速发展,在物理教学中培养学生的创新思维成为教学的重要任务之一。仅凭学生的想象和教师讲解,难以向学生展示物理世界的神奇,而物理实验却向学生展示了事物原理的神奇,激发出学生前所未有的想象力和创新精神。比如,网上有人说用特殊笔画出的电路图也能导电,并用视频展示了画在纸上线路闭合后,LED灯泡亮起来的视频。教师可以为学生展示这个实验,引导学生思考其中的奥秘。实验前,教师准备两种最常见的银色中性笔和银色记号笔(银色的油漆笔)和一支银胶笔、LED灯泡和纽扣电池等实验材料。先将LED灯泡粘在纸上,然后用银色中性笔从LED灯泡的两边画出两条线,最后将纽扣电池连接上两条线,观察LED灯泡是否会亮起来,来验证网上传言是否真实。实验表明:用银色中性笔画出的电线不能导电。然后用银色的记号笔做同样的实验,发现用银色记号笔画出的银色电线图还是不能导电。最后,使用银胶笔来重复刚才同样的实验:用银胶笔画出电路图,将电池和电路图接触。这一次灯泡真的亮了!当学生看到这一神奇现象时,不禁发出一声声惊叹。同时,也引发了学生对这一现象的思考:画在纸上的电路图为什么也能导电呢?惊叹之余,学生心中会多了几个“为什么”。
教师以这个实验为切入点,引导学生查阅资料了解银胶笔画出的电路图能导电的原理,并引导学生尝试创造性地运用所学的知识进行发明创作。当学生了解了银胶笔画出的电路图能导电原理后,对这个富有创造性的“奇思妙想”惊叹不已,也提出了很多利用这个电路服务生活的新想法,激发出了学生的创新潜能,发展了学生的创新精神。
4 依托实验促进学生形成科学的世界观
实验是学生理解物理知识、认识物理原理的重要途径。实验需要学生有严肃的态度、科学的精神。学生在进行实验之前,必须对实验器材、实验环境进行精心的准备和细心的观察,对实验步骤进行周密的安排,并预设实验过程中可能遇到的问题和相应的解决方案。即使这样,在实验操作过程中也会出现这样或那样的问题和失败。每次挫折都能激发学生对相关物理知识和实验操作步骤的思考、揣摩,促进学生对实验进行改进,让实验更符合物理原理和实际操作的需要。学生在不断改进实验操作的过程中,总会不断地发现问题、思考问题、解决问题。这种学习上的改进,不仅是对所学知识的验证和巩固,更是根据实际情况灵活地调整知识的运用方法,变通实验的操作技巧,提高学生克服困难、解决问题的能力。试验之后,学生需要将实验取得的数据进行处理,归纳得出结论,并书写出符合要求实验报告。这一系列的操作,需要学生既有严谨的作风,又要具备灵活变通的操作能力,还要有坚韧意志和不屈不挠的精神,这对学生形成科学的世界观有极大的促进作用。
总之,实验是物理学科学习的重要手段,也是学生物理探究能力发展的必要途径。物理实验能将相对枯燥的学习变得兴趣盎然,实现化无趣为有趣、化枯燥为神奇,让学生在物理知识的海洋里翱翔、探究。教师要善于借助实验来调动学生学习的积极性,激发学生的求知欲,培养学生的创新意识和创新精神,让学生在实验的引领下,沿着物理学习的道路走向更广阔的求知新天地。
关键词:物理实验 探究氛围 求知欲望 创新思维
中图分类号:G63 文献标识码:A 文章编号:1674-198X(2015)01(b)-0248-02
“高中物理新课程标准”提出:开设“物理实验专题”模块,目的是使学生较为深入地学习物理实验的有关理论、方法和技能;进一步提高学生的实验素养,激发学生实验探究的兴趣;增强学生的创新意识;培养学生实事求是、严谨认真的科学态度;养成交流合作的良好习惯;发展学生的实践能力。由此可见,实验在物理教学中的重要作用。物理实验时教师借助仪器、设备来呈现某些物理现象,促使学生的认识由抽象到具体,引导学生的思维由模糊到清晰,加深学生对知识的认识和理解。高中物理具有难度高、思维密度大、需要较高的抽象思维能力和想象力的特点,很多学生难以凭借单纯的思维方式来理解物理原理,需要借助各种实验活动来促进学生认知活动的发展。教师要认识到实验在物理教学中的引领价值,重视实验在物理学习中的重要意义,通过实验来提高物理教学效率,帮助学生来认识、理解物理知识和原理,并激发出学生的探究热情,发展学生的创新精神和创新能力。
1 利用实验营造浓厚的学习探究氛围
人们对外部世界的认识遵循着从感性到理性、从直观到抽象的认知规律。学生对物理概念、物理原理的学习,也要经历以上过程,必须建构在感性认识之上。部分认识来源于学生的生活成长体验,部分来源于学生的初中物理学习积累,还有一部分需要借助物理实验展示的物理现象、提供的物理事实。但是,那部分来自生活和成长经验的物理认识,往往是非本质因素和本质因素纠缠在一起,难以形成科学的、准确的物理认识和物理思想。教师通过实验向学生展示物理现象,能让学生对物理知识、物理事实产生明确的、具体的认识,从而以科学的眼光和思维去对待物理问题。比如:由于我们都生活在空气中,很难感受到大气压强的存在和作用。教师将中央二台“是真的吗”节目中关于大气压的实验引进课堂:在桌面边缘放一根长木条,其中2/3在桌面上,1/3悬空。找个学生徒手劈木条,发现木条被完好无损地弹到地上。然后,将一张报纸折叠成双层覆盖住木条在桌面上的部分,再让这位学生徒手劈木条,结局出人意料:木条被轻而易举地被劈断。教师趁着学生对这个现象保持着强烈的好奇心的时机,来激发学生的探究欲望:思考两种现象的成因,并计算木条本身受到的大气压力和覆盖报纸后受到的大气压力差是多少?然后解释覆盖报纸后能劈断木条的物理原理。
实验所展现的神奇现象,能激发出学生对物理知识、物理现象的探究热情,并推动学生的物理学习不断深入。因此,物理实验是激发学生物理学习兴趣、探究积极性的必要手段。
2 借助实验激发学生强烈的求知欲望
物理实验以其生动、形象、真实的特点,解决了物理知识抽象、不易琢磨的理解困难,对学生的学习有很大的助推效果,能唤起学生的求知欲望。比如:学生都知道摩擦力的存在,并了解其广泛应用。但是,物体之间到底能产生多大的摩擦力呢?学生想象不出来。教师利用网上热传的一个关于摩擦力的实验,让学生来观察、感受物体之间的摩擦力到底有多大。将两本600页书一页一页地交叉在一起,使书页充分咬合。让两个学生各拉住一本书的书脊,让他们尽最大力量将其拉开,大家发现两个人无法将两本书分开。然后,让有兴趣的学生都可以找自己认为最有可能将书分开的同学来合作,看他们能否将两本书拉开。当所有人都尝试失败后,一个巨大的疑问会在学生脑海中出现:这两本书到底能产生多大的摩擦力呢?教师利用这个契机向学生播放与之相关的实验视频:为了便于实验操作,在两本书的书脊上了孔,夹上钢板,利用打好的孔拴上钢丝绳和挂钩。将钢丝绳的挂钩分别挂在四辆电动车上,四辆电动车向两个方向,开足马力,同时拉动。结果“嘭”的一声,绑书的钢丝绳断了,连挂在电动车上的挂钩都坏了。但两本书却纹丝不动,完好无损。据称,这四辆电动车能产生1200公斤的拉力,也就是说1200公斤的拉力并没能“拽开”这两本书。再加上两辆马力更大的电动车,这两辆电动车一辆就能产生400公斤的拉力,6辆电动车共能产生2000公斤拉力。然后,将书和电动车“绑定”好,再次展开“较量”。2000公斤的拉力仍然没能拉开这两本书,两本书完好无损,紧紧咬合在一起。面对神奇的实验,学生激发出强烈的好奇心和求知欲,对探究这样两本书互相咬合到底能产生多大的静摩擦力产生了浓厚的兴趣。
当学生产生了强烈的好奇心和求知欲时,会激发出学生巨大的学习潜力。此时,学生的物理学习不再是任务、负担,而成为一种愉悦、一种探究,一种心里疑惑的解决,是学有所获的幸福和满足,学生的学习欲望会越来越强烈,热情会越来越高。
3 凭借实验激发学生的独特的创新思维
随着现代社会的发展,很多在常人看起来不太可能的事情都实实在在地发生了,而且在生活、生产领域广泛应用,展示了科学技术带来的无比神奇。因此,为了适应时代的飞速发展,在物理教学中培养学生的创新思维成为教学的重要任务之一。仅凭学生的想象和教师讲解,难以向学生展示物理世界的神奇,而物理实验却向学生展示了事物原理的神奇,激发出学生前所未有的想象力和创新精神。比如,网上有人说用特殊笔画出的电路图也能导电,并用视频展示了画在纸上线路闭合后,LED灯泡亮起来的视频。教师可以为学生展示这个实验,引导学生思考其中的奥秘。实验前,教师准备两种最常见的银色中性笔和银色记号笔(银色的油漆笔)和一支银胶笔、LED灯泡和纽扣电池等实验材料。先将LED灯泡粘在纸上,然后用银色中性笔从LED灯泡的两边画出两条线,最后将纽扣电池连接上两条线,观察LED灯泡是否会亮起来,来验证网上传言是否真实。实验表明:用银色中性笔画出的电线不能导电。然后用银色的记号笔做同样的实验,发现用银色记号笔画出的银色电线图还是不能导电。最后,使用银胶笔来重复刚才同样的实验:用银胶笔画出电路图,将电池和电路图接触。这一次灯泡真的亮了!当学生看到这一神奇现象时,不禁发出一声声惊叹。同时,也引发了学生对这一现象的思考:画在纸上的电路图为什么也能导电呢?惊叹之余,学生心中会多了几个“为什么”。
教师以这个实验为切入点,引导学生查阅资料了解银胶笔画出的电路图能导电的原理,并引导学生尝试创造性地运用所学的知识进行发明创作。当学生了解了银胶笔画出的电路图能导电原理后,对这个富有创造性的“奇思妙想”惊叹不已,也提出了很多利用这个电路服务生活的新想法,激发出了学生的创新潜能,发展了学生的创新精神。
4 依托实验促进学生形成科学的世界观
实验是学生理解物理知识、认识物理原理的重要途径。实验需要学生有严肃的态度、科学的精神。学生在进行实验之前,必须对实验器材、实验环境进行精心的准备和细心的观察,对实验步骤进行周密的安排,并预设实验过程中可能遇到的问题和相应的解决方案。即使这样,在实验操作过程中也会出现这样或那样的问题和失败。每次挫折都能激发学生对相关物理知识和实验操作步骤的思考、揣摩,促进学生对实验进行改进,让实验更符合物理原理和实际操作的需要。学生在不断改进实验操作的过程中,总会不断地发现问题、思考问题、解决问题。这种学习上的改进,不仅是对所学知识的验证和巩固,更是根据实际情况灵活地调整知识的运用方法,变通实验的操作技巧,提高学生克服困难、解决问题的能力。试验之后,学生需要将实验取得的数据进行处理,归纳得出结论,并书写出符合要求实验报告。这一系列的操作,需要学生既有严谨的作风,又要具备灵活变通的操作能力,还要有坚韧意志和不屈不挠的精神,这对学生形成科学的世界观有极大的促进作用。
总之,实验是物理学科学习的重要手段,也是学生物理探究能力发展的必要途径。物理实验能将相对枯燥的学习变得兴趣盎然,实现化无趣为有趣、化枯燥为神奇,让学生在物理知识的海洋里翱翔、探究。教师要善于借助实验来调动学生学习的积极性,激发学生的求知欲,培养学生的创新意识和创新精神,让学生在实验的引领下,沿着物理学习的道路走向更广阔的求知新天地。