浅谈高中物理实验教学的改革与创新

2015-06-11 16:01张宇波
课程教育研究·下 2015年5期
关键词:高中物理实验教学教学策略

张宇波

【摘要】物理学是一门以实验为基础的自然科学,回顾物理学产生和发展的过程,可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。无论是经典物理学的建立和发展,还是现代物理学的进展都与物理实验息息相关。可以预言,未来物理学的发展一定离不开物理实验。在高中的各门基础课程中,物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用,实验在物理教学中更是占有着举足轻重的地位。加强实验教学,提高物理教学效果和开发学生创造能力,在加强素质教育的今天,显得更加突出,尤为重要。

【关键词】高中物理  实验教学  教学策略

【中图分类号】G632.0                          【文献标识码】A      【文章编号】2095-3089(2015)05-0065-02

在中学物理教学中,实验是物理的灵魂,是物理的魅力,是激发学生学习兴趣的主要源泉,而实验教学更是物理教学中的重要组成部分。通过实验,不仅可以使学生更深刻地理解基础知识,更熟练地掌握基本实验技能,同时也可以培养学生分析问题、解决问题的能力。

一、加强对学生实验兴趣的培养

物理学的学科特点决定了实验不仅是物理教学的基础,也是引发学习兴趣,使学生主动获取知识,发展能力,提高科学素质的基本途径。物理实验按来源、形式、目的的不同,可分为三类:演示实验、学生分组实验、课外实验。

1.演示实验生动、直观、形象,极易引起学生的直接兴趣,增强学生学习的积极性;演示实验富有启发性,能够提供丰富的感性材料,变抽象为形象,但它的最终目的是要通过观察,启发思维,使学生更好地认识客观规律,发展能力,培养兴趣;因此,在设计和编制演示程序时,必须在启发性上下功夫,增加演示实验的创造成份,培养学生创造思维的“主动探索性”,有利于培养学生的学习兴趣。

2.分组实验是以学生为主体的合作探究活动。在学生实验时,要精心设计物理情景,激发学生的兴趣。充分调动学生的积极性,发挥学生主观能动性,通过学生的动手、动脑、观察、思考进行实验的全程性探究,实现实验目的。

3.“做一做”栏目通常安排在课外完成,是课外实验。指导学生从生活中选取实验器材,体验实验的乐趣,激发学生兴趣。应从三个方面指导学生:一是让物理走进生活,提高家庭实验的比重,家庭实验主要取材于家庭日常生活用品,学生用这种随手取材的方法进行实验,会感到分外亲切,也能切切实实感到学有所用;二是学校应该开放实验室,解决学生“虽有兴趣,但缺少器材”的情况;三是安排学生分成小组进行实验,培养学生的交流与合作能力。

二、合理运用多媒体,优化实验教学

现代信息技术在物理实验教学中的应用只能作为物理实验教学的辅助手段,决不能替代物理实验。但是课堂实验教学也存在着许多的问题,如部分实验的现象不明显,效果不显著,还有一些实验的可重复性差、耗时长,课堂上难以作到随时调用;另外还有一些实验无法在教室中完成等。实验课件的广泛应用则可以有效地帮助教师克服教学中的诸多问题,提高实验的效率。

例如:对于“LC电磁振荡电路”的振荡过程分析,笔者应用电脑的动画功能,展现了随着电容充放电的进行,LC回路中的电场能和磁场能之间的周期性变化,振荡电流的大小和方向变化的全过程,安全逼真,大大激发了学生学习兴趣,使学生在学习过程中保持精力高度集中,思维高度活跃,求知欲高度旺盛的状态。对于可见度小,不易观察,且只能水平演示、观察的内容,例如水波的干涉、衍射现象,用发波水槽借助投影仪演示,既起放大作用,又使其有动感,使学生看到清晰的干涉条纹,对学生脑子里形成正确概念有极大的帮助。但是还有部分同学对波的叠加原理难以理解,又缺乏想象力,为此笔者又用电脑模拟制作了一条直线上两传播方向相反的两列波的叠加,可十分形象直观地表现波的叠加,学生也容易理解,并取得了良好的效果。

可以肯定,应用多媒体可以展示课堂实验无法演示的宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程,从而突破时间以及空间的束缚,进行逼真的模拟,灵活地放大或缩小物理场景,将物理过程生动形象地展现于学生眼前,使学生认识加强,理解透彻。

三、充分利用实验资源,激发学生的学习热情

在物理教学中充分利用现有的实验资源,发挥一切实验条件,让实验渗透到学生学习的方方面面,这不仅可以加强学生对实验的理解,而且可以培养学生的动手能力,激发学生的学习热情。结合自己的教学实践,列举以下几种方法和大家共同探讨。

1.全面开放实验室。这对实验教学有着至关重要的意义。第一,由于个体存在差异,在课堂上不可能每个学生都能按时完成实验任务,开放实验室可以提供给他们完成课堂实验的机会;第二,学生大脑里一旦有了好的想法与设计时,能及时的通过实验来验证,这能激发学生的创造热情;第三,学生可利用空余时间参观实验室,提前对一些新的仪器有了一定的感知,可大大减轻日后实验的难度;第四,可以消除学生对实验的神秘感,让他们感觉到实验室就在身边,实验仪器就在身边,增加参与实验的愿望。

2.改变实验形式,增加探究性实验。现有的教材把实验分为探究性实验、验证性实验和测定性实验。实际上,许多验证性实验可改为探究性实验,提前到理论课前去上。物理量的测定有多种方法,教科书上的方法不一定是最佳方法。如重力加速度的测定,教材用单摆法,实际上还可以用圆锥摆法、自由落体法、气垫导轨法和伽利略理想实验法等。让学生尝试不同的方法,以利于学生发散思维能力的培养。

3.在实验教学中,一定要改变传统教学中只注重结果而不重视过程的习惯,要允许学生犯错,允许学生失败,要给学生的实验探究留下最大的空间。教师应帮助学生分析失败原因,找出弥补措施并寻求最为合理的实验方案。许多演示实验完全可以改为学生实验,或鼓励有意愿的学生演示,培养学生的学习积极性。

总之,只要切实地抓好制约物理实验教学改革的几个方法,通过广大物理教师、教育研究工作者的共同努力,高中物理实验教学改革的步伐将进一步加快,实验教学的现状将得以改变。

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