焦光军
实验是物理教学的重要一环,重视实验复习不仅有助于牢固掌握物理知识和提高实验技能,而且根据记忆的活动规律把复习内容变为智力活动的直接对象,会提高学生对物理概念和规律的记忆效果。所以对实验复习方法的探讨显得很有必要了。由于实验的重要性,我们在这方面都投入了不少的精力: 19个实验的实验目的、原理、步骤、注意事项、数据处理等内容一遍遍重复,死记硬背。但这样的学法与当前考试的方向已是大相径庭。那么怎样搞好物理实验复习呢?我们的体会有如下几个方面。
一、 用挑剔的眼光看待课本上的实验
从近几年的高考试卷中,我们已感受到高考物理改革的方向:不是简单地考查课本上的实验,而是立足于课本但不拘泥于课本。将减小偶然误差的方法、表述实验步骤、处理实验结果、强化作图技巧等列入重点考查内容。这些实验内容,如果学生从没亲自动手做过,仅靠死记硬背是不可能掌握实验环节、提高实验技能的。这给了我们一个重要的启示:不要把书本上的实验奉若神明,照本宣科讲实验,背离了新课程标准。我们要从知识与技能、过程与方法等多方面培养学生,提高他们的实验能力。
其实在平时的学生分组实验或者教学演示实验中,我们对教科书中设计的许多地方是不完全赞同的,比如《验证动量守恒定律》中被碰的小球一定要放在那很难站得直的小支柱上吗?《验证机械能守恒定律》实验就必须从第一个打点开始计时(即只选取第一和第二两打点间长度约为2mm的纸带)吗?等等。以往总觉得高考按课本上实验装置考查,害怕学生高考会吃亏,从而千百遍地重复强调“以课本为准”,禁锢思想,不敢与它冲突。但就目前的发展趋势看,这种认识是错误的,是不利于学生创造性思维发展的。正是出于以上的考虑,我觉得实验的复习要打破常规,不应该再叫学生跟在书本的后面,应该这样做而不应该那样做,尽管我们不否认书本上的实验是专家学者们智慧的结晶,但思维若被束缚在某个特定的小圈子中,让继承者和创造者缩手缩脚,这不是现代教育发展所要求的。让学生们学会找毛病——找设计原理上的毛病;找实验步骤上的毛病;找数据处理上的毛病,没毛病也要想想能否改进。变学生被动地接受灌输为主动探索发现,这样,既激发了学生积极参与学习和研究物理实验的热情,又能迅速提高学生的实验设计迁移能力。当学生们摆脱对书本的依赖与迷信时,其独立性和创造力就被大大地发掘出来。这无论对当前的高考复习还是未来走向社会都是极大的财富。
二、要以发展的眼光看待学生实验
从2000年的全国物理高考卷,我们就已经能感受到高考物理实验的改革方向了,从此以后,实验考试已不再是简单的照抄课本上的实验,它要求学生改进书本上的实验,或是根据书本的实验原理设计出自己的实验,这是对实验考试的重大改革,是对学生创新能力培养的检验。从今年开始的高中新课程改革也要求培养学生开拓创新的能力,要求学生要以发展创新的眼光重新审视我们课本上的实验,要通过自主学习、自主创新,找出其中的不足,加以改进。
首先,在平时的学生分组实验和演示实验中,我们要多方比较,分析优劣,帮助学生总结实验设计的原理。比如:研究动量守恒实验中,我就针对新老教材中,被碰小球放没放在一根小柱子上而给学生分析了两种方法的优劣势及解决的方法。
其次,我们对于实验设计的步骤要有怀疑精神,要多思考,比如:验证机械能守恒的实验中要求从第一点开始记时,但在习题中又有不从第一点开始记时的习题,经过研究发现,完全可以从后面计数点中取两个点算出速度与势能变化量,通过△EK=△EP来验证机械能守恒定律。
再次,对于实验步骤不应只是让学生简单的死记硬背,不应绝对化,实际上有些步骤是可以改变顺序的,有些绝不能改变先后顺序,要让学生通过讨论,分析每一步骤在实验中的必然性,这样才能记得牢,在自己设计实验步骤时才不会杂乱无章。
综上所述,我们今后的实验复习,必须打破常规,我们要让学生学会找不足—找设计原理、实验步骤、数据处理上的不足,这样就使学生对实验的理解更加深刻,从而能让学生体会到课本实验中的设计巧妙之处,让学生在怀疑中培养自己设计实验的能力。
三、 加大研究各实验的联系,总结实验方法
学习必须总结,在物理实验复习中,我们不应孤立的看待一个个实验,而应该从这些实验的原理、步骤、数据采集与处理方式上的异同上给这些实验分门别类,从而组成不同的实验板块。我们要在这些实验的组合板块中挖掘一些功能,培养学生一种实验的常规意识。关于复习方法,主要总结有以下几种:
1.列表复习法
把实验目的、原理、步骤注意点或者把实验中观察到的现象、数据记录下来,通过列表的形式组织复习。
先填写,在交流的基础上请周围同学补充完整。最后教师作总结性发言。
此法简单、明了,条理清楚,实验的重点、难点、注意点突出,学生易懂易记易掌握,颇受学生欢迎。
2.分类复习法
注意掌握每类实验的目的、要求。基本实验可分二类;(1)物理量的测量。如测物质的密度、比热、电阻等。测量物理量的大小是这类实验的目的,可要求学生掌握测量物理量的方法、理论根据和实验的步骤。(2)物理规律的验证,如物体的浮沉条件、凸透镜成像规律等。这类实验,要求学生理解物理规律的内容,掌握这个实验是什么条件下做出的,实验的关键是什么,这部分实验也可分三步复习:
(1)首先弄清每个实验的理论根据,根据课本内容设计简单的实验报告。
(2)将力、热、电、光几类实验仪器摆在实验室中分组进行测量,从每类实验中选一个进行认真的测量,并写实验报告。
(3)对每组实验进行分析,找出每个实验的特点。对于类似实验,要抓住它们的异同点进行比较,这样可加深对每个实验的理解。如测小灯泡功率和伏安法测电阻是电学中两个重点实验。这两个实验所需要的仪器相同,所测数据都是电压和电流强度,但二者实验原理不同。伏安法测电阻所用的原理为欧姆定律,由于电阻是导体本身的属性,与测量时所用电压大小无关,因此电压可多选几个值,测出相应的电流强度,再计算出电阻,最后取电阻的平均值,测小灯泡功率是根据P=UI,如果测量小灯泡额定功率,只能是测出在额定电压下的功率,电压只能取额定值。
物理作为一门建立在实验基础之上的学科,若想在实验复习上有所突破,必对学生整体物理水平的提高有极大的帮助。所以,我们在平时的教学中一定要重视对物理实验的研究,加强对学生的引导,使他们真正领会物理实验的精髓,从而促进物理的学习,在高考物理实验中取得不错的成绩。