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摘 要:在物理教科书中有演示实验、学生分组实验,还有每章都安排的小实验。通过这些小实验,可以开发学生智力,激发学习兴趣,培养学生的观察能力和实际动手操作的能力。物理小实验有着独特的教育价值,该类实验在课程标准提出的知识与技能、过程与方法,情感态度与价值观三维目标实现上起着不可替代的作用。
关键词:演示实验;物理教学;小实验;兴趣
为了有效地完成物理教学任务,充分激发学生学习物理的兴趣,可以把物理小实验从教学课堂引伸至课外,因为课外实验具有较强的自主性、灵活性和趣味性,特别能为学生所接受和喜爱。大自然和日常生活是学生学习物理的开阔的大课堂,有意识地引导学生观察自然界中有趣的物理现象,对培养学生学习物理的兴趣大有裨益。切实利用一些带有趣味性的小实验有利于进一步挖掘学生的创造潜力,培养学生分析问题和解决问题的能力,有利于培养学生的科学创新能力。
一、小实验的特点
1.趣味性高,实用性强:许多小实验及小制作学生动手时不感觉难,利用日常生活和学习中的一些用具,如气球、乒乓球、橡皮筋等等;还有一些小实验的制作,有一定的实用价值,如“自制弹簧秤”、“自制小风扇”等。
2.实验内容紧密配合教材正文,理论联系实际:小实验有些是根据教材正文选编的,有些是另外推荐的,但都与教材主题配合贴切,源于教材,服务于教材。如“纸杯烧水”、“人工雾淞”等小实验。
3.内容叙述短小精炼,操作、制作简单易行:大部分小实验原理简单,学生容易理解,要求的器材在日常生活中随手可得,组合装置工序简单,易操作、易观察。如:“巧做马德堡半球实验”、 “不友好”的气球实验、“自制鸡尾酒”等实验。
二、小实验的教学意义和作用
高中物理小实验对某些难点的突破、重点的理解起着非常重要的补充作用。 由于小实验是针对某个物理原理而设置的,同时实验本身的主动权在学生,这就 对学生动手操作能力、认识能力、观察力、注意力、记忆力、想象力、抽象思维 能力、创造性能力等智力因素的发展起到一定的促进作用。
如高中物理第一册中第一章《力》小实验“力的分解”。学生通过自己主动选择仪器、设计制作、实验观察、比较、分析等一系列自主行为活动,逐渐使 “感觉”合力与分力的关系上升到“知觉”阶段,特别是实验过程中“绳的张角达一定角度时绳断”出现突变的物理现象,更激发了学生的好奇心和求知欲。在这一活动中,学生是以发现者的主体进入角色的,这样会充分领略到学习主体充实感,体验喜获知识、攻破难点、迈向成功的喜悦,从而把学习物理“胃口”张开,对增加学习物理的兴趣和信心大有裨益。
由于小实验的器材有可选择性,加上不同学生的个性差异以及感性知识、掌 握水平情况不同,在教学中因人施教,就会使每个学生探索成功的机会增多,从 而使全体学生的知识都得到提高。例如第三章:“测自行车行驶中所受阻力小实验” ,几乎所有的学生对这一物理问题都具备一定的感性认识,这无疑有利于引发学生的学习积极性。正是由于主动权交给了学生,所以人人都进行了设计,设计的方法 也多而新颖。有的利用小朋友三轮车作为对象,有的利用小赛车作为对象。虽然 这其中有少数失败,但都应给予肯定。对那些错误的,教师要引导学生积极探索 失败原因。
小实验设置还必须有较强的科学性、针对性、趣味性、可操作性等,虽然小实验的主体是学生,但不能离开老师的启发引导作用,老师要精心铺设台阶,把学生引向设疑——实验探索——分析发现——解决问题的科学主动学习过程中去, 既要民主管教,又要避免无组织、无纪律、自由放任。
小实验不仅对智力因素的发展起到促进和提高作用,同时在非智力因素方面也一样起到不容忽视的作用。小实验对青少年完整人格为特征的意志、自主、自尊、自信、自律的发展,均起着很好作用。课外小实验活动开展得好,能帮助学生形成健康的人格。小实验的本身需要相互配合方得以完成,这样无形中培养了学生相互协作,培养了个体的发展与集体发展的协调统一,并且小实验活动,使人人相互尊重,同学间增进友谊,同时实验本身的成功,以及设计的独特、鲜明,都会使设计者受到赞扬、羡慕,让实验者体验对美好事物的感受,从而培养美感。理想是培养意志的前提,从点滴做起,脚踏实地克服困难,养成良好的习惯则是培养意志的重要手段。而小实验就充分体现这一特征。小实验虽然是课外练习,但若能始终如一,从不马虎,那么他的意志必然得到锻炼;小实验要选择器材、设计方案规范操作,都会遇到各种困难,只有坚韧不拔,才能战而胜之,这样意志的坚强性也就得到培养锻炼。
三、具体操作范式
为强化物理实验教学的功能,提高教学效果,应遵循的基本方法是实验室实验法或自然实验法。在此过程中应加强以下几个方面的工作:
1.教师多设计演示实验
教师在做好课本演示实验的基础上,多设计一些演示实验。演示实验具有示范性,操作要求规范、速度适中、现象明显、结论正确。例如,讲授电磁感应现象,增加“一节干电池的趣味实验”,演示一节电池引起的触电、引起稀薄气体发生辉光放电、产生较高的稳定交流电压等,加深对电磁感应现象、变压器原理、闭合电路欧姆定律的定性或定量理解,拓宽知识面,开发创造性思维。
2.变演示实验为学生实验
传统的演示实验只是教师动手,学生看。作为物理老师,各种实验技能水平较高,再加上课前的充分准备,实验较易进行。虽对学生建立物理概念、规律等起重要作用,但缺少培养学生实践中的创造力和发散性思维能力。把演示实验改为学生实验,会进一步激发学生好奇心,可以通过多次重复实验,直到得出满意结论为止。这样做,不仅给学生提供了更多的动手机会;而且学生通过亲手操作,会有所发现。
3.变学生实验为学生动手设计实验
客观地讲,设计型实验对学生综合运用所学知识、对学生创新能力要求是比较高的,但是它所用的器材、原理、方法都渗透在学生实验、演示实验或课本知识之中。在设计、操作实验时,只是要求学生将它们创造性地组合,因此,在实验教学中,应通过演示实验,有目的地培养学生敏锐的观察能力和思维能力;通过实验操作有意识地让学生了解所用仪器、器材的性能和使用方法;通过分析学生实验,让学生熟悉实验方法,弄清实验原理。只有这样,才能使学生在实验思路上触类旁通,学会实验方法的嫁接、迁移和变通,拓宽学生的思维空间,并对实验过程有一个全面、全新的理解,以便获得更多的科学实验(或实践)知识。
4.动手制作小实验
由于物理知识的实际应用非常普遍,鼓励学生进行课外或家庭小制作,作为课堂实验教学的延伸,起到有益的补充作用。有的学生家庭条件、学生环境(他们父母工作单位有电脑或有与物理有关的实验室)好,加上自身喜欢动手做实验,可激发他们课外多看有关报纸、杂志,购置一些经济实惠的玩具、电子元件等进行小制作或小发明。
5.物理实验与信息技术的整合
利用广播、电视、计算机、网络等现代化教育媒体收集与中学物理实验紧密相关的信息,充实中学物理实验教学,使之具有开放性、现实性。 采用电教多媒体,借助幻灯、录像及电脑技术,以生动、形象、鲜明的视听效果,创新物理情景,提高课堂效益。
6.加强相关物理学史教育,旨在让学生了解更多的相关知识,培养学生实事求是的科学态度,提高学生的科学素质。
总之,充分发挥小实验在物理学科调节教学中的作用,能使教学更加生动、具体,使物理教学变化多样,内容丰富充实,使学生把知识学得更灵活主动,从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用。
关键词:演示实验;物理教学;小实验;兴趣
为了有效地完成物理教学任务,充分激发学生学习物理的兴趣,可以把物理小实验从教学课堂引伸至课外,因为课外实验具有较强的自主性、灵活性和趣味性,特别能为学生所接受和喜爱。大自然和日常生活是学生学习物理的开阔的大课堂,有意识地引导学生观察自然界中有趣的物理现象,对培养学生学习物理的兴趣大有裨益。切实利用一些带有趣味性的小实验有利于进一步挖掘学生的创造潜力,培养学生分析问题和解决问题的能力,有利于培养学生的科学创新能力。
一、小实验的特点
1.趣味性高,实用性强:许多小实验及小制作学生动手时不感觉难,利用日常生活和学习中的一些用具,如气球、乒乓球、橡皮筋等等;还有一些小实验的制作,有一定的实用价值,如“自制弹簧秤”、“自制小风扇”等。
2.实验内容紧密配合教材正文,理论联系实际:小实验有些是根据教材正文选编的,有些是另外推荐的,但都与教材主题配合贴切,源于教材,服务于教材。如“纸杯烧水”、“人工雾淞”等小实验。
3.内容叙述短小精炼,操作、制作简单易行:大部分小实验原理简单,学生容易理解,要求的器材在日常生活中随手可得,组合装置工序简单,易操作、易观察。如:“巧做马德堡半球实验”、 “不友好”的气球实验、“自制鸡尾酒”等实验。
二、小实验的教学意义和作用
高中物理小实验对某些难点的突破、重点的理解起着非常重要的补充作用。 由于小实验是针对某个物理原理而设置的,同时实验本身的主动权在学生,这就 对学生动手操作能力、认识能力、观察力、注意力、记忆力、想象力、抽象思维 能力、创造性能力等智力因素的发展起到一定的促进作用。
如高中物理第一册中第一章《力》小实验“力的分解”。学生通过自己主动选择仪器、设计制作、实验观察、比较、分析等一系列自主行为活动,逐渐使 “感觉”合力与分力的关系上升到“知觉”阶段,特别是实验过程中“绳的张角达一定角度时绳断”出现突变的物理现象,更激发了学生的好奇心和求知欲。在这一活动中,学生是以发现者的主体进入角色的,这样会充分领略到学习主体充实感,体验喜获知识、攻破难点、迈向成功的喜悦,从而把学习物理“胃口”张开,对增加学习物理的兴趣和信心大有裨益。
由于小实验的器材有可选择性,加上不同学生的个性差异以及感性知识、掌 握水平情况不同,在教学中因人施教,就会使每个学生探索成功的机会增多,从 而使全体学生的知识都得到提高。例如第三章:“测自行车行驶中所受阻力小实验” ,几乎所有的学生对这一物理问题都具备一定的感性认识,这无疑有利于引发学生的学习积极性。正是由于主动权交给了学生,所以人人都进行了设计,设计的方法 也多而新颖。有的利用小朋友三轮车作为对象,有的利用小赛车作为对象。虽然 这其中有少数失败,但都应给予肯定。对那些错误的,教师要引导学生积极探索 失败原因。
小实验设置还必须有较强的科学性、针对性、趣味性、可操作性等,虽然小实验的主体是学生,但不能离开老师的启发引导作用,老师要精心铺设台阶,把学生引向设疑——实验探索——分析发现——解决问题的科学主动学习过程中去, 既要民主管教,又要避免无组织、无纪律、自由放任。
小实验不仅对智力因素的发展起到促进和提高作用,同时在非智力因素方面也一样起到不容忽视的作用。小实验对青少年完整人格为特征的意志、自主、自尊、自信、自律的发展,均起着很好作用。课外小实验活动开展得好,能帮助学生形成健康的人格。小实验的本身需要相互配合方得以完成,这样无形中培养了学生相互协作,培养了个体的发展与集体发展的协调统一,并且小实验活动,使人人相互尊重,同学间增进友谊,同时实验本身的成功,以及设计的独特、鲜明,都会使设计者受到赞扬、羡慕,让实验者体验对美好事物的感受,从而培养美感。理想是培养意志的前提,从点滴做起,脚踏实地克服困难,养成良好的习惯则是培养意志的重要手段。而小实验就充分体现这一特征。小实验虽然是课外练习,但若能始终如一,从不马虎,那么他的意志必然得到锻炼;小实验要选择器材、设计方案规范操作,都会遇到各种困难,只有坚韧不拔,才能战而胜之,这样意志的坚强性也就得到培养锻炼。
三、具体操作范式
为强化物理实验教学的功能,提高教学效果,应遵循的基本方法是实验室实验法或自然实验法。在此过程中应加强以下几个方面的工作:
1.教师多设计演示实验
教师在做好课本演示实验的基础上,多设计一些演示实验。演示实验具有示范性,操作要求规范、速度适中、现象明显、结论正确。例如,讲授电磁感应现象,增加“一节干电池的趣味实验”,演示一节电池引起的触电、引起稀薄气体发生辉光放电、产生较高的稳定交流电压等,加深对电磁感应现象、变压器原理、闭合电路欧姆定律的定性或定量理解,拓宽知识面,开发创造性思维。
2.变演示实验为学生实验
传统的演示实验只是教师动手,学生看。作为物理老师,各种实验技能水平较高,再加上课前的充分准备,实验较易进行。虽对学生建立物理概念、规律等起重要作用,但缺少培养学生实践中的创造力和发散性思维能力。把演示实验改为学生实验,会进一步激发学生好奇心,可以通过多次重复实验,直到得出满意结论为止。这样做,不仅给学生提供了更多的动手机会;而且学生通过亲手操作,会有所发现。
3.变学生实验为学生动手设计实验
客观地讲,设计型实验对学生综合运用所学知识、对学生创新能力要求是比较高的,但是它所用的器材、原理、方法都渗透在学生实验、演示实验或课本知识之中。在设计、操作实验时,只是要求学生将它们创造性地组合,因此,在实验教学中,应通过演示实验,有目的地培养学生敏锐的观察能力和思维能力;通过实验操作有意识地让学生了解所用仪器、器材的性能和使用方法;通过分析学生实验,让学生熟悉实验方法,弄清实验原理。只有这样,才能使学生在实验思路上触类旁通,学会实验方法的嫁接、迁移和变通,拓宽学生的思维空间,并对实验过程有一个全面、全新的理解,以便获得更多的科学实验(或实践)知识。
4.动手制作小实验
由于物理知识的实际应用非常普遍,鼓励学生进行课外或家庭小制作,作为课堂实验教学的延伸,起到有益的补充作用。有的学生家庭条件、学生环境(他们父母工作单位有电脑或有与物理有关的实验室)好,加上自身喜欢动手做实验,可激发他们课外多看有关报纸、杂志,购置一些经济实惠的玩具、电子元件等进行小制作或小发明。
5.物理实验与信息技术的整合
利用广播、电视、计算机、网络等现代化教育媒体收集与中学物理实验紧密相关的信息,充实中学物理实验教学,使之具有开放性、现实性。 采用电教多媒体,借助幻灯、录像及电脑技术,以生动、形象、鲜明的视听效果,创新物理情景,提高课堂效益。
6.加强相关物理学史教育,旨在让学生了解更多的相关知识,培养学生实事求是的科学态度,提高学生的科学素质。
总之,充分发挥小实验在物理学科调节教学中的作用,能使教学更加生动、具体,使物理教学变化多样,内容丰富充实,使学生把知识学得更灵活主动,从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用。