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摘要:物理学是一门以实验为基础的自然科学,成功的物理实验教学能够提高学生的操作技能,培养学生的探究能力,养成科学的思维方式,形成严谨的科学态度等。因此,本文围绕新课程改革的基本理念,并结合自身教学的心得体会,阐述了中学物理实验教学改革应该突出一些新特点,从而可达到培养学生物理学习的自主性、积极性和创造性目的。
关键词:新课程;中学;物理实验;教学
物理学是一门以实验为基础的自然科学。实验是中学物理教学的重要组成部分,是使教学直观化和形象化的重要措施,也是培养学生能力和科学素质的一种重要手段。培养学生良好的科学素质是新课程改革的基本要求,也是当前物理教学改革的重要任务。开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到物理实验的实际应用价值,能够激发学生的创造动机。教师应努力成为勇于进取、善于创新的模范,无论实验方法的革新、教具的创造、实验的新颖设计,对学生都有很强的感染力,会不知不觉在学生心理播下创造的种子。为了激发学生的兴趣,提高学生的操作技能,培养学生的探究能力,形成严谨的科学态度,中学物理实验教学改革应该突出以下一些新特点。
一、物理实验的趣味化
人们普遍认为,由于物理实验具有动机功能,所以成功的物理实验可以激发学生的物理学习兴趣。但是过分强调“学科中心”的物理课程与教学,使中学物理实验的“学术化”倾向十分明显。国内外的各种调查表明,很多中学生对物理学习的兴趣有明显降低趋势,甚至一些中学生放弃了物理学习。虽然导致这一现状的原因是多方面的,同时做了物理实验,就一定能够激发和保持学生的物理学习兴趣问题引起了人们的怀疑。因此,如何增加中学物理实验的趣味性,成了教育工作者开始关注和研究的一个重要问题。
为此,人们创设了“趣味物理实验”这一新的物理实验形式,并不断积累、总结、梳理已有的一些做法,使得趣味物理实验系列化、多样化。例如,讲授“蒸发”一节,研究影响蒸发快慢的因素,可引导学生做三个有趣的小实验:(1)在桌面和手背上涂上大小面积相同的水渍,看哪块干得快;(2)在桌面上滴两滴相等的水滴,把一滴涂开,看哪块干得快;(3)在桌面上滴大小面积相同的水渍,对其一片吹风,看哪滴干得快。虽然教材中未出现该实验,但它不仅使学生自己能够总结出影响蒸发快慢的因素,而且也渗透着科学研究的方法。同时实验不仅容易做到而且又明显,学生身临其境,表现出的兴趣很浓。
二、物理实验的生活化
物理是一门实践性和应用性很强的科学,物理现象广泛深刻地渗透进自然界和社会生活的方方面面,物理变化、物理现象无处不在。社会的文明进步与物理学的发展息息相关,人们本身就生活在物理世界之中。中学物理实验教学应强调从学生的已有经验出发,密切实验内容与日常生活的关系。物理课程标准要明确提出“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。要求物理实验课程贴近学生生活,加强课程与学生生活和现实社会的联系,意味着实验要直接面向社会,与生活融为一体,激发并保持学生的学习兴趣,并将物理实验规律应用于生产生活实际。因此,贴近生活、接近社会,成为中学物理实验教学改革的出发点和落脚点。
为此,人们创设了一些新的物理实验形式,如“家庭、生活小实验”营造学科学、爱科学、用科学的风气。例如,在玻璃杯中注入半杯水,把鸡蛋放入水中可观察到鸡蛋沉入水底,然后在玻璃杯中加入食盐慢慢搅拌稀释,观察到鸡蛋渐渐浮起,最后浮到水面上。通过此实验可使学生直观理解浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。又如,鸡蛋握在手中,使劲握也难以破碎,但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。让学生理解压力的作用效果不仅和压力大小有关,还和受力面积有关。利用常见的生活用品做实验,不受实验设备的限制,实验过程简单,操作方便,实验成功率高,效果直观明显。
三、物理实验现代化
中学物理的实验教学中,计算机辅助教学出现在物理实验的各个环节中。计算机可以模拟一些比较难以实现的演示实验。例如,带电粒子的运动、惯性定律、分子运动等。当多媒体技术被运用到中学物理实验课之后,我们就可以制作动画来模拟这些实验过程,给学生展现出一个直观形象的虚拟实验,让学生通过观察模拟的实验现象,进而得出结论和规律。虽然实验是虚拟的,但是能将知识形象直观地展现出来。方便于学生的理解,从而彻底解决了教学上的难点。
例如,在中学物理光学教学中,光的干涉、衍射的实验一直得不到很好落实,因为常用实验仪器如J—2515型双缝干涉实验仪、J—2522双缝干涉实验仪、氦-氖激光器、单缝演示观察仪价格高昂,甚至有的学校没有配备。对于光的干涉、衍射实验,应该采用计算机模拟技术来模拟显示光的干涉、衍射现象。在模拟过程中,通过调节对应的参数来控制缝宽、波长、缝距,达到较好的模拟显示效果。学生通过实验与观察获取感性认识和实验技能,通过探索与总结获得科学知识,通过应用与延伸使知识得到巩固和深化,非智力因素得到培养,物理科学素质不断提高。
四、实验方法的创新化
实验创新具有丰富的内涵,并非简单意义上的装置改进和自制教具,也包括演示手段、设计思想等。实验创新要以突出教学重点、难点为目的,以传统实验的不足或教学过程中出现的新问题为突破口。有些中学物理现象和规律,是很难用传统的实验方法进行研究和验证的。这要求老师打破陈规,多方位思考,大胆创新。
创新案例:讲授单摆的振动周期公式时,我们容易演示单摆的周期与其摆长的定性关系,但要演示单摆的周期与重力加速度的定性关系就非常困难,怎么办呢?创新实验,在单摆正下方用磁铁(由几块条形磁铁叠成)对单摆小铁球的吸引力来模拟地球对单摆摆球的吸引力,并与下方未放磁铁的情况作对比,可以明显观察到下方有磁铁的单摆振动加快,学生很容易得出“重力加速度越大,单摆的振动周期越小”的结论。
参考文献:
[1]钟启泉,等.新课程的理念与创新[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]杨述武.漫谈物理实验教学改革[J].物理实验,2004(3).
[3]朱慕菊.走进新课程[M].北京:北京师范大学出版社,2005.
(通渭县马营中学)
关键词:新课程;中学;物理实验;教学
物理学是一门以实验为基础的自然科学。实验是中学物理教学的重要组成部分,是使教学直观化和形象化的重要措施,也是培养学生能力和科学素质的一种重要手段。培养学生良好的科学素质是新课程改革的基本要求,也是当前物理教学改革的重要任务。开发一些联系生活实际的应用型实验,可使学生亲身感受到物理实验的实际应用价值,能够激发学生的创造动机。教师应努力成为勇于进取、善于创新的模范,无论实验方法的革新、教具的创造、实验的新颖设计,对学生都有很强的感染力,会不知不觉在学生心理播下创造的种子。为了激发学生的兴趣,提高学生的操作技能,培养学生的探究能力,形成严谨的科学态度,中学物理实验教学改革应该突出以下一些新特点。
一、物理实验的趣味化
人们普遍认为,由于物理实验具有动机功能,所以成功的物理实验可以激发学生的物理学习兴趣。但是过分强调“学科中心”的物理课程与教学,使中学物理实验的“学术化”倾向十分明显。国内外的各种调查表明,很多中学生对物理学习的兴趣有明显降低趋势,甚至一些中学生放弃了物理学习。虽然导致这一现状的原因是多方面的,同时做了物理实验,就一定能够激发和保持学生的物理学习兴趣问题引起了人们的怀疑。因此,如何增加中学物理实验的趣味性,成了教育工作者开始关注和研究的一个重要问题。
为此,人们创设了“趣味物理实验”这一新的物理实验形式,并不断积累、总结、梳理已有的一些做法,使得趣味物理实验系列化、多样化。例如,讲授“蒸发”一节,研究影响蒸发快慢的因素,可引导学生做三个有趣的小实验:(1)在桌面和手背上涂上大小面积相同的水渍,看哪块干得快;(2)在桌面上滴两滴相等的水滴,把一滴涂开,看哪块干得快;(3)在桌面上滴大小面积相同的水渍,对其一片吹风,看哪滴干得快。虽然教材中未出现该实验,但它不仅使学生自己能够总结出影响蒸发快慢的因素,而且也渗透着科学研究的方法。同时实验不仅容易做到而且又明显,学生身临其境,表现出的兴趣很浓。
二、物理实验的生活化
物理是一门实践性和应用性很强的科学,物理现象广泛深刻地渗透进自然界和社会生活的方方面面,物理变化、物理现象无处不在。社会的文明进步与物理学的发展息息相关,人们本身就生活在物理世界之中。中学物理实验教学应强调从学生的已有经验出发,密切实验内容与日常生活的关系。物理课程标准要明确提出“从生活走向物理,从物理走向社会”的基本理念。要求物理实验课程贴近学生生活,加强课程与学生生活和现实社会的联系,意味着实验要直接面向社会,与生活融为一体,激发并保持学生的学习兴趣,并将物理实验规律应用于生产生活实际。因此,贴近生活、接近社会,成为中学物理实验教学改革的出发点和落脚点。
为此,人们创设了一些新的物理实验形式,如“家庭、生活小实验”营造学科学、爱科学、用科学的风气。例如,在玻璃杯中注入半杯水,把鸡蛋放入水中可观察到鸡蛋沉入水底,然后在玻璃杯中加入食盐慢慢搅拌稀释,观察到鸡蛋渐渐浮起,最后浮到水面上。通过此实验可使学生直观理解浸在液体中的物体所受浮力大小与液体密度有关。又如,鸡蛋握在手中,使劲握也难以破碎,但手拿鸡蛋在碗边轻轻一敲即破。让学生理解压力的作用效果不仅和压力大小有关,还和受力面积有关。利用常见的生活用品做实验,不受实验设备的限制,实验过程简单,操作方便,实验成功率高,效果直观明显。
三、物理实验现代化
中学物理的实验教学中,计算机辅助教学出现在物理实验的各个环节中。计算机可以模拟一些比较难以实现的演示实验。例如,带电粒子的运动、惯性定律、分子运动等。当多媒体技术被运用到中学物理实验课之后,我们就可以制作动画来模拟这些实验过程,给学生展现出一个直观形象的虚拟实验,让学生通过观察模拟的实验现象,进而得出结论和规律。虽然实验是虚拟的,但是能将知识形象直观地展现出来。方便于学生的理解,从而彻底解决了教学上的难点。
例如,在中学物理光学教学中,光的干涉、衍射的实验一直得不到很好落实,因为常用实验仪器如J—2515型双缝干涉实验仪、J—2522双缝干涉实验仪、氦-氖激光器、单缝演示观察仪价格高昂,甚至有的学校没有配备。对于光的干涉、衍射实验,应该采用计算机模拟技术来模拟显示光的干涉、衍射现象。在模拟过程中,通过调节对应的参数来控制缝宽、波长、缝距,达到较好的模拟显示效果。学生通过实验与观察获取感性认识和实验技能,通过探索与总结获得科学知识,通过应用与延伸使知识得到巩固和深化,非智力因素得到培养,物理科学素质不断提高。
四、实验方法的创新化
实验创新具有丰富的内涵,并非简单意义上的装置改进和自制教具,也包括演示手段、设计思想等。实验创新要以突出教学重点、难点为目的,以传统实验的不足或教学过程中出现的新问题为突破口。有些中学物理现象和规律,是很难用传统的实验方法进行研究和验证的。这要求老师打破陈规,多方位思考,大胆创新。
创新案例:讲授单摆的振动周期公式时,我们容易演示单摆的周期与其摆长的定性关系,但要演示单摆的周期与重力加速度的定性关系就非常困难,怎么办呢?创新实验,在单摆正下方用磁铁(由几块条形磁铁叠成)对单摆小铁球的吸引力来模拟地球对单摆摆球的吸引力,并与下方未放磁铁的情况作对比,可以明显观察到下方有磁铁的单摆振动加快,学生很容易得出“重力加速度越大,单摆的振动周期越小”的结论。
参考文献:
[1]钟启泉,等.新课程的理念与创新[M].北京:高等教育出版社,2003.
[2]杨述武.漫谈物理实验教学改革[J].物理实验,2004(3).
[3]朱慕菊.走进新课程[M].北京:北京师范大学出版社,2005.
(通渭县马营中学)