探讨初探中学物理实验教学探讨

更新时间:2024-01-07 点赞:3598 浏览:9132 作者:用户投稿原创标记本站原创

摘要:中学物理实验教学不仅给学生提供直观形象的物理情景,不仅要使学生得到观察和操作实践方面的规范有素的训练,更重要的是要通过观察和思考的结合,动手和动脑的结合,实现由感性到理性的认识阶段上的飞跃。实验教学在培养学生的动手能力、思维能力、科学态度和方法上有至关重要、不可替代的作用。本文就笔者自己在实际教学中所关注和改进的方面进行反思。
关键词:不学物理;实验教学;方法优化
1992-7711(2013)10-090-1

一、改进教材实验设计,由特殊到一般,逐步深入

实践表明:指导学生进行设计性实验的训练是调动学生动手和动脑积极性的一项有效措施。设计性实验要力求使学生感到有探索价值和设计必要,能引起学生兴趣,能培养学生动手动脑的能力。实验设计应注意联系教学实际,努力从学生及实验的具体情况出发,努力通过启发引导,点拨指导,达到控制实验难度,降低思维台阶,逐步提高设计水平,进而培养学生的思维能力的目的。如结合“用单摆测重力加速度”,可在摆球质量均匀、摆线长度容易测量的常规实验的基础上,引导学生探索当“摆球质量不均匀时如何测重力加速度”,或者干脆就是一个石块?要通过启发引导,使学生认识到,由于直接测量摆球半径的路径受阻,必须另辟蹊径。能否采取改变摆长的方法?不妨设小球重心至其顶部(连接点)的距离为r,若先后两次实验的摆长分别为L1+r和L2+r及对应周期T1、T2,再分别代入单摆周期公式,组成两个二元一次方程组即可求出重力加速度g。继续探讨:为了减小实验误差,可利用图像解决,那么做什么图像?T2-L图像,图像的物理意义及斜率的物理意义?通过这样的设计训练,逐步深入,让学生体会其中的思维过程,学生也就会有着浓厚的兴趣来动手做这个实验,并逐步提高实验的格次。

二、引导学生发现问题,探索原因,逐步解决

虽然中学物理实验中的现象和规律都是前人已经发现的,但对学生来说却依然是未知的,因此,在实验教学中,教师应当努力把发现的任务交给学生,在让学生成为发现的主人的同时,让他们充分体验到智力劳动的艰辛以及科学发现的喜悦,从而激发其强烈的探索精神,培养学生的创新思维能力。例如,在“用伏安法测导体电阻”实验中,教师先给各组提供一个阻值相同的电阻让学生测量,由于有的学生将电流表内接,有的将电流表外接,势必导致彼此间测量结果的较大差别,疑惑也就由此产生:“相同阻值的电阻其测量值为何会有这么大的差别?”“哪一个测量值比较准确?”“怎样才能减少测量的误差?”这时,学生会怀着解决问题的迫切心情去通过实验并结合实验原理及误差的来源进行探索。但由于这种简单伏安法电路本身的不完善,不论是采用电流表内接还是外接,都有系统误差。那么,能否消除这种系统误差呢?为此,教师可向学生介绍补偿的思想,引导学生设计出原理上较为完善的电压补偿和电流补偿电源于:论文摘要范文www.618jyw.com
路。这时,由于电流表和电压表不够准确带来的误差又会成为主要矛盾,如何解决这个矛盾?经过进一步引导,可使学生认识到,如采用准确度高得多的电阻箱和灵敏度很高的电流计来代替电压表和电流表,便可大大提高测量精度。最后,再让学生分别用上述三种方法实际测量同一个标准电阻的阻值,比较测量的结果证实了理性的分析。即通过如此的发现探究,学生对怎样较准确地测量电阻的问题也就有了深刻的认识。

三、提倡学生猜想,设计方案论证

教师在实验教学中要对学生进行预测和猜想能力的训练。如在研究“单摆的周期”时,可先让学生猜想可能影响单摆周期的因素,进而引导学生设计实验方案,选择实验器材,并用实验去验证自己的猜想。如原子物理这部分知识,都涉及到较多“科学猜想”的问题,我们要充分发掘科学猜想这一方法因素进行教学。在“原子核的人工转变”α粒子轰击氮核的教学中,α粒子轰击氮核产生的新的粒子是质子。教学中不是马上给出结论,而是根据实验图景,首先提出两种设想方案:一是质子是α粒子直接从氮核中打出的;二是α粒子被氮核俘获后形成一个新核,又分裂出质子来。介绍这两种方案,然后要求每位学生作出自己的猜想,判断哪一种设想是正确的?由于现教材没有介绍这个问题,大部分同学都按习惯的思路猜想,质子是从氮核中打出来的,对此,再介绍布拉凯特从云室拍摄的照片,强调照片中看到的是α粒子撞击氮核的过程中得到三条径迹的事实,然后进一步鼓励学生论证自己的猜想的正确性。当然,预测和猜想可能是正确的也可能是错误的,当学生通过实验发现自己的预测或猜想是错误的时候,也就为下一步进行成功的预测或猜想创造了条件,这就是人们常说的“失败是成功之母”的道理,实际上,“尝试错误”作为一条重要的学习原则,在实验教学中恰当地加以运用,对培养学生的创新思维能力同样是有积极意义的。

四、鼓励学生独立思考,通过实验解决疑问

独立思考是形成提高思维能力的前提和条件,学生的独立思考能力只有通过经常的独立思考活动的锻炼才能逐步形成,而物理实验本身就是独立思考活动的一种有效形式。因而,在实验教学中教师应将学生推上思考问题,解决问题的主体地位。例如,在研究感应电流的方向时,教师不是把感应线圈的绕向、电流表指针偏转方向与电流方间的关系的结论简单告诉学生,而是让学生通过实验和思考自己去弄清个中缘由。在此基础上,引导学生思考,既然感应电流是由磁通量的变化引起的,那感应电流的方向会不会与磁场方向及磁通量的变化情况有关呢?若有关系又该有怎样的关系呢?进而再让学生通过实验进行探索和研究自行得出结论。促进学生独立思考要注意立足学生认知及思维发展水平,要让学生“跳一跳”能摘到“桃子”。必要时,还要帮助学生向上推一把,至少要让他们能触摸到“桃子”。要加强对学生获得知识的过程技能的训练。这是由于过程技能及其相关能力是独立思考的核心,也是独立思考中发挥主体作用的桥梁。过程技能中的重点是推理,它包括比较与鉴别、分析与综合、归纳与演绎、类比与联想等基本科学思维过程。只有这些基本科学思维方法得到全面正确的训练,学生思考的主体性才能得以真正发挥。
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