如何提高初中学生的物理实验能力

段彩春

摘要:在新课程理论的指引下,素质教育具有全体性、全面性、基础性、创造性、发展性和开放性等特点。要切实推行素质教育,就必须根据学科特点,把素质教育的要求与各学科进行很好的结合,物理是一门以实验为基础的学科,物理实验在培养学生能力、提高学生素质方面具有其它任何手段不可替代的作用。提高初中学生的实验能力,是培养学生自主学习、自主思考并能够自己解决实际问题的能力和素质的关键。

关键词:自主实验 理论联系实际 多媒体教学

物理学是一门以实验为基础的科学。物理实验作为物理教学的基本手段,有其特殊的教学功能,不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理定律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,激发学生的求知欲,并在新课程理论的指引下通过实验教学加强对学生的心理素质、劳动素质和科学文化素质方面的培养和教育,培养学生自主实验探究能力和敢于创新的精神,培养学生严谨的科学态度,提高学生的整体素质。下面浅谈几点提高初中学生物理实验能力的方法。

一、培养学生自主实验、自主探究、实验创新能力

探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式。在教学中教师应充分调动学生主动性,并努力创设科学研究的情境,把学生的“自主实验探究”放在首位,培养学生的科学探究能力和敢于创新的精神。在学生实验探究过程中,教师应加强指导,体现教师的主导作用,避免学生实验探究流于形式,切实让学生学习到知识与技能、体验到科学探究的乐趣。科学探究实验不应该仅局限于课堂,应把实验延伸到课后,教师可以选择适当的课题,安排学生课后自主设计实验,自主探究,体现学生动手动脑、培养学生创新能力的素质教育。鼓励学生针对学习、生活中遇到的问题,自主设计实验,自主探究,教师为学生的“自主实验”提供必要的支持,这种支持不仅有探究条件的提供,还包括信心的支持和知识能力的援助,让学生实实在在地动手操作实验。

二、在实验中加强学生抽象思维能力的培养

在物理学中有许多比较抽象的概念,学生理解起来相对困难,只好死记硬背,无法进入创造思维情境。那么教师在教学时,应该设置一些有趣的小实验和有趣的小问题,这样就把抽象的概念活化了,使学生能够形象直观地“感悟”概念的内涵,把抽象的问题具体化。例如,人们生活在大气中,但从来未感觉到大气压强的存在。那么在讲大气压强前增加一个小实验:将一个小试管插入盛满水的大试管中,竖直倒悬于空中。当学生看到小试管不断进入大试管时,会惊讶地发出疑问:“为什么小试管不掉下来?”为鼓励学生猜想,教师提出:“是不是水把小试管吸进去了?”“是不是有一种什么力把小试管推进去了?”当学生发现是大气压力的作用时,一种成功的喜悦顿时由心底溢于言表。

三、物理实验教学中采用理论联系实际、具体与抽象相结合的教学原则

例如,在讲光的镜面反射和漫反射时,带学生到水边看倒影,同学们发现只有从一个方向才能看到岸边景物的倒影,即光线平行射入水面,反射光线也会平行射出,形成镜面反射,这时让一个学生自己将一小石子投入水中,激起一阵微波,水面的平静被破坏了,倒影就乱了。但这时却发现在其它方向也看到了紊乱的倒影。因为条件发生了变化,平静的湖面变成了凹凸不平的湖面,镜面反射变成了漫反射。通过这个生动而且直观的学生现场实验,学生对光的反射现象产生了浓厚的兴趣,对镜面反射和漫反射有一个从感性到理性的认识飞跃。

又如,在讲分子的热运动时,分别给相邻座位的两个学生一杯热水和一杯冷水,让他俩同时往杯子里的水中滴入一滴红色墨水,过一会儿,观察到热水中的红色墨水很快地扩散开来,而冷水杯中的红色墨水却仍聚集一团,扩散缓慢,几乎没有动静。实验表明,温度越高,分子做无规则运动越剧烈,所以大量分子做无规则运动的剧烈程度跟温度有关。实验中,学生通过自己动手做实验,分析、总结实验,透过具体的物理现象,理解并总结出抽象的物质运动的规律,从而提高了学生的逻辑思维能力。

四、重视“从生活走向物理,从物理走向社会”的教学理念

学生利用身边的物品开发、设计各种物理实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的紧密联系。另一方面,利用这些物品进行物理实验探究是一种创新。例如,学生用饮料瓶,可以完成很多实验:声学的、光学的、液体压强、气体压强等。物理知识要广泛联系生活、生产实际,这样可以加深学生对知识的理解,也是发展学生能力以及提高学生科学文化素质的一条重要途径。教师要充分利用教材中联系实际的典型问题,通过教师指导、师生讨论和学生练习等多种形式,不断提高学生应用所学知识灵活地解决实际问题的能力。例如,运用二力平衡知识,根据物体的运动状态判断物体所受的力和根据已知力来确定未知力;压力的作用效果与压力和接触面积的关系;日常生活中惯性现象的解释;物体受非平衡力作用下运动情况的判断。这些都应该尽可能地为学生提供联系生活中的有关事例,通过分析、讨论帮助学生找到解决问题的有效思路和方法。

五、合理利用多媒体教学手段,优化课堂教学结构,提高课堂教学效果

多媒体教学包括:幻灯、实物投影、教学课件、录像等,尤其是电脑,以其在课堂教学中的独特优势被广大教师广泛应用。而物理实验教学往往是物理课堂教学的重点、关键,直接影响到课堂教学质量。回看以往的物理实验教学中的情景,我们可以看到有时的演示实验由于实验环境、器材本身的局限性,无法直接让全班学生都观察清楚实验的操作过程及实验现象,甚至有些实验根本无法实现。学生由于没有获得关于这些现象和过程的感性认识,因而对实验原理、现象、结论理解较为困难;有时则因为演示实验本身存在不足,学生难以产生丰富的联想,难以完成从实验现象到物理规律的抽象。那么在物理教学中,利用多媒体计算机的文本、图形、动画、视频和音频的综合处理能力及交互式特点,可编制计算机辅助教学软件,从而设计出图文并茂、绘声绘色、生动逼真的教学环境,更能模拟出一些用肉眼、实验或其他电教手段无法观察到的实验现象,让抽象、难懂的问题变得形象、直观,调动学生的学习积极性和主观能动性,改变学生的被动式接受教育模式,使其主动地去探索、发现规律,激发学生的学习兴趣,培养学生的实际能力,从而让素质教育真正进入课堂,提高学习效率,改善学习效果。但多媒体课件对本学科来说只能作为一种辅助手段,起到补充和强化物理实验的效果,不能完全取代实验,两者合理组合,才能取长补短,相得益彰。

总之,学生实验技能的培养需通过多方面的长期培养,作为一名物理一线教师,我会通过不懈地努力为物理实验教学贡献一份力量。