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物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学,与现实生活联系最密切,在教学中应把课本上的一些实验进行合理的科学的改进创新,充分发挥物理学实验的多种功能和作用,这不仅可以通过实验掌握物理知识,也是培养学生自主学习能力、探究能力和创新能力的重要措施。
我在多年的教学实践中,重视演示实验,学生分组实验及课后小实验的改进,并做了一些有益的尝试。
一、演示实验中,让学生自主设计完成
传统的演示实验教学,只是让学生看教师表演,先是“教师做,学生看”,后是“教师讲,学生听”,缺乏对知识深入引导和研讨,阻碍了学生主动学习和亲自探索知识,如能将一些演示实验进行改进,让学生去自主探索,经过分析、讨论,透过现象看本质,则会从中悟出很多课本上学不到的知识。
例如:在研究焦耳定律的演示实验中,我是这样处理的:提前在课前布置预习本节课,以思考题的方式向学生出示本节课的演示实验课题──研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,要求学生利用自习课时间,实施以下过程:
1、自主设计实验方案
设计实验方案关键是让学生考虑好实验原理,怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。学生们充分发挥想象,不同的实验方案达十余种,有的甚至比教材上的方案还简单易行,有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧,有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升,有的让灯丝发热升温而发光……这样表演性演示实验变为开放性研究实验,极大激发了学生学习和研究物理知识的积极性,培养了学生的发散思维和创造性思维能力。
2、自主选择实验器材
在完成设计后,有的同学到实验室借实验仪器,有的学生找老师帮忙安装实验装置,有的学生自己制作一些小器材,这样变纯观察性实验为创造性操作实验。
3、自由组合,探索研究
经过交流,有一些同学的实验方案相近似,于是他们就自动组合,在实验过程中,互相交流切磋、沟通、共同研究。在交流中学会团结协作,在互帮互学中,共同提高。
二、学生分组实验中,让学生自主探究
学生分组实验是初中学生最感兴趣的课,但绝大多数学生是按教材的安排程序进行实验,按照教师布置的步骤进行操作,兴趣只停留在表面上,凑“热闹”成分很多,这样也就无法培养学生的综合能力和科学素质。如:初三物理中《测定小灯泡的功率》的实验,如果只是指导学生按教材的安排进行实验,让学生注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压,高于额定电压和低于额定电压的情况下的发光情况,并将每次测得的电压,电流值填入实验表格,算出电功率值,那么实验目的单一,无法达到培养学生素质的目的,所以在教学过程中我是这样做的:
1、不限制实验原理
在讲本节课时,只讲清实验目的,说明小灯泡上“3.3V”或“2.5V”意义,至于实验原理由实验小组讨论决定,并按要求画出实验电路图,结果出现三种实验原理P=UI,P=U2/R,P=I2R,并通过对三种实验方案的优劣的深入分析,确定应用P=UI为实验原理的方案,从而培养了学生的发散思维能力,提高了思维品质的深刻性与批判性。
2、不规定实验步骤
进实验室要求不看课本,动手时只说明实验中要观察灯泡的亮度,触摸灯泡热度,计算灯泡的功率和电阻,并不限定实验有三个步骤,结果巡视实验中发现,有的小组实验有五、六步,并设计了开放性的记录、表格,其中灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流的测量值和功率、电阻的计算值,灯泡热度的触摸感,从而激发了学生的观察实践和发现问题能力。
3、不确定实验归纳
实验后不固定方向,让学生多方向、多角度、深入细致的观察,分析实验现象和数据,从而开放性地归纳出实验结论,如有的小组分析真实的实验数据,得出如下结论:(1)伏安法既可测电阻也可以测电功率;(2)灯丝电阻随温度升高而增大;(3)灯泡的实际功率,随其两端实际电压的增大而增大;(4)灯泡只在额定电压下正常发光,实际电压过高会烧坏灯泡,过低灯不亮;(5)因灯丝电阻随温度升高而变大,故不宜用P=I2R和P=U2/R测灯泡的电功率,通过以上五个方面的归纳,培养了学生的分析、概括实验结论能力,并加强了前后知识的联系。
三、加强课外小实验,引导学生参与实践
物理小实验,小制作的题材广泛,材料非常丰富,是激发学生兴趣发挥学生创造性的有益活动。对每章或每节课后的小制作、小实验,教师可适当给予指导,提出必要的建议。使得学生能够善于动脑动手,因陋就简就地取材,把小实验、小制作活动搞得丰富多彩,生动活泼。虽然课外实验活动在许多方面略显粗糙或不规范,但学生的自主性、参与性高,尤其在设计和准备过程中那种富有创造性的思维及操作过程,是在其它途径中无法体会到的。同时使学生感受到物理知识的应用无处不在,激发他们自觉应用物理知识解决问题的兴趣。
综上所述,本人在物理实验教学中,尽量把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为开放性实验,边讲边实验,并改进实验装置,器材等,让学生尝试实验设计、操作,提高学生创新能力和对知识的应用能力,使学生自主参与学习进而大面积提高物理教学质量。
(河北省平山县南甸中学)
我在多年的教学实践中,重视演示实验,学生分组实验及课后小实验的改进,并做了一些有益的尝试。
一、演示实验中,让学生自主设计完成
传统的演示实验教学,只是让学生看教师表演,先是“教师做,学生看”,后是“教师讲,学生听”,缺乏对知识深入引导和研讨,阻碍了学生主动学习和亲自探索知识,如能将一些演示实验进行改进,让学生去自主探索,经过分析、讨论,透过现象看本质,则会从中悟出很多课本上学不到的知识。
例如:在研究焦耳定律的演示实验中,我是这样处理的:提前在课前布置预习本节课,以思考题的方式向学生出示本节课的演示实验课题──研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,要求学生利用自习课时间,实施以下过程:
1、自主设计实验方案
设计实验方案关键是让学生考虑好实验原理,怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。学生们充分发挥想象,不同的实验方案达十余种,有的甚至比教材上的方案还简单易行,有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧,有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升,有的让灯丝发热升温而发光……这样表演性演示实验变为开放性研究实验,极大激发了学生学习和研究物理知识的积极性,培养了学生的发散思维和创造性思维能力。
2、自主选择实验器材
在完成设计后,有的同学到实验室借实验仪器,有的学生找老师帮忙安装实验装置,有的学生自己制作一些小器材,这样变纯观察性实验为创造性操作实验。
3、自由组合,探索研究
经过交流,有一些同学的实验方案相近似,于是他们就自动组合,在实验过程中,互相交流切磋、沟通、共同研究。在交流中学会团结协作,在互帮互学中,共同提高。
二、学生分组实验中,让学生自主探究
学生分组实验是初中学生最感兴趣的课,但绝大多数学生是按教材的安排程序进行实验,按照教师布置的步骤进行操作,兴趣只停留在表面上,凑“热闹”成分很多,这样也就无法培养学生的综合能力和科学素质。如:初三物理中《测定小灯泡的功率》的实验,如果只是指导学生按教材的安排进行实验,让学生注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压,高于额定电压和低于额定电压的情况下的发光情况,并将每次测得的电压,电流值填入实验表格,算出电功率值,那么实验目的单一,无法达到培养学生素质的目的,所以在教学过程中我是这样做的:
1、不限制实验原理
在讲本节课时,只讲清实验目的,说明小灯泡上“3.3V”或“2.5V”意义,至于实验原理由实验小组讨论决定,并按要求画出实验电路图,结果出现三种实验原理P=UI,P=U2/R,P=I2R,并通过对三种实验方案的优劣的深入分析,确定应用P=UI为实验原理的方案,从而培养了学生的发散思维能力,提高了思维品质的深刻性与批判性。
2、不规定实验步骤
进实验室要求不看课本,动手时只说明实验中要观察灯泡的亮度,触摸灯泡热度,计算灯泡的功率和电阻,并不限定实验有三个步骤,结果巡视实验中发现,有的小组实验有五、六步,并设计了开放性的记录、表格,其中灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流的测量值和功率、电阻的计算值,灯泡热度的触摸感,从而激发了学生的观察实践和发现问题能力。
3、不确定实验归纳
实验后不固定方向,让学生多方向、多角度、深入细致的观察,分析实验现象和数据,从而开放性地归纳出实验结论,如有的小组分析真实的实验数据,得出如下结论:(1)伏安法既可测电阻也可以测电功率;(2)灯丝电阻随温度升高而增大;(3)灯泡的实际功率,随其两端实际电压的增大而增大;(4)灯泡只在额定电压下正常发光,实际电压过高会烧坏灯泡,过低灯不亮;(5)因灯丝电阻随温度升高而变大,故不宜用P=I2R和P=U2/R测灯泡的电功率,通过以上五个方面的归纳,培养了学生的分析、概括实验结论能力,并加强了前后知识的联系。
三、加强课外小实验,引导学生参与实践
物理小实验,小制作的题材广泛,材料非常丰富,是激发学生兴趣发挥学生创造性的有益活动。对每章或每节课后的小制作、小实验,教师可适当给予指导,提出必要的建议。使得学生能够善于动脑动手,因陋就简就地取材,把小实验、小制作活动搞得丰富多彩,生动活泼。虽然课外实验活动在许多方面略显粗糙或不规范,但学生的自主性、参与性高,尤其在设计和准备过程中那种富有创造性的思维及操作过程,是在其它途径中无法体会到的。同时使学生感受到物理知识的应用无处不在,激发他们自觉应用物理知识解决问题的兴趣。
综上所述,本人在物理实验教学中,尽量把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为开放性实验,边讲边实验,并改进实验装置,器材等,让学生尝试实验设计、操作,提高学生创新能力和对知识的应用能力,使学生自主参与学习进而大面积提高物理教学质量。
(河北省平山县南甸中学)