初中物理实验教学探究

2017-07-01 13:40王洪俊张忠锋
中国教育技术装备 2017年9期
关键词:初中物理实验教学

王洪俊+张忠锋

摘 要 实验既是物理学习的重要手段,也是物理教学的重要组成部分。因此,从做好实验前准备工作,联系生活教学,自己制作实验器材以及引导学生自主探究等方面,对初中物理实验教学进行探索。

关键词 初中物理;实验教学;实验器材

中图分类号:G633.7 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2017)09-0144-02

1 前言

实验是物理的重要组成部分,也是物理产生与发展的基础[1]。可见,实验对于物理教学的重要意义。因此,作为物理教师,要在物理教学中积极开展实验教学,通过有效的实验促进学生对物理知识的学习和综合素质的提高。

2 初中物理实验教学的几点尝试与探索

在初中物理教学中,教师要充分发挥自身主导作用,科学合理地开展实验教学,增强物理实验的效果。

充分做好实验准备工作 作为物理教师,在实施物理实验教学之前,要静心设计物理实验环节和步骤,并充分结合学生的学习特点与自身因素,突出学生的主体地位,发挥学生的主体作用,要明确自己的任务就是为学生而服务的。为此,教师必须做好以下两点。

首先,突出实验在物理教学中的地位,强化学生的实验意识。从心理学角度来说,意识是心理活动发展的最高水平,一个人一旦建立了某种意识,将会把思维和感知等心理活动都提升到一个“自主、自觉”的水平。所以在物理教学中,教师要突出实验教学的重要地位,不断丰富实验内容,以诱发学生的学习动机,帮助学生主动参与观察和思考,并亲手操作物理实验,使他们树立通过实验探究规律的学习意识。

其次,明确物理实验的教学目的,培养学生的综合能力。在物理实验教学之前,教师首先要告知学生学习方向,帮助学生明确实验目的。这时候,学生的观察就是有意注意,他们的学习活动就是自觉的;反之,即使学生参与到实验过程中,也是被动参与。这样就无法激发学生的积极性和主动性,不能让学生明确真正的实验目的,无法促使学生实践观察和体验,无法培养学生独立处理问题的能力,不利于学生综合能力的发展。

由此可见,学生的身心特征决定了他们是否乐于参与物理实验的心理特征。这就要求物理教师在课前将实验目标告诉学生,让学生明确真正的实验目的,避免学生游离于教学目标之外,从而提高课堂教学效率。

联系生活开展探究实验 实践证明,学生学习的动力来源于他们对未知事物的求知欲望,这是驱动学生自发探究实践动力的不竭源泉,所以提高教学效率的关键就在于激发学生的求知欲望[2]。因此,在物理实验教学中,要有意识地联系生活中的相關物理知识,引导学生从身边生活开始探究,让学生意识到物理知识对实际生活的价值,让学生养成善于观察、乐于探究的品质,培养探究意识。

如在教学“牛顿第一定律 惯性”时,教师可以在课前引导学生回想生活中涉及“惯性”知识的现象,如可以启发学生:在我们坐车时,汽车突然刹车,那么我们必然会身体向前倾斜,这其中的原因是什么呢?有些思维敏捷的学生立刻意识到这会不会跟这节课学习的内容有关?然后教师顺势利导,导出这节课所要探究的“惯性”这一概念,并对想到“惯性”原理的学生进行表扬,吸引学生注意力,激发学生对未知事物的好奇心理,为教学活动的进行开一个好头。

随后演示实验,通过实验让学生进一步感受“惯性”的存在。例如:从水杯底部抽取纸张的实验,说明液体存在惯性;平抛橡皮、粉笔实验,说明运动的物体存在惯性;笔帽实验,说明静态物体也具有惯性;用口吹纸,嘴未碰到纸,纸却在动,说明气体具有惯性。这些实例摆在学生面前,充分调动学生探究的兴趣,深化对“惯性”本质的理解,让学生明确物体不拘于形态和运动形式都具有惯性,为随后的课堂教学活动奠定坚实的基础。同时也让学生认识到物理知识与实际生活紧密相关,锻炼学生观察、发现问题的能力,引导学生用物理思想分析、解决实际问题,提高他们的综合素养。

自己动手制作实验器材 麦克斯韦曾经说过:“一项演示实验,使用的材料越简单,学生就越熟悉,就越想透彻地获得所验证的结果。”[3]如果演示实验的器材过于烦琐,不但会延长实验时间,还会分散学生的注意力,使学生无法抓住问题本质。很多物理实验的发展过程比较缓慢,按照正常的物理变化速度,无法在短期内获得预期效果。为此,教师要鼓励学生自己制作实验器材,想方设法缩短实验过程,让学生在短时间内看到事物的变化,证明事物发展变化的规律,激发学生的学习兴趣;否则就会影响实验进度,导致实验教学效率降低。教师要尽量制作简单明显的实验道具,尽可能缩短事物发生物理变化的时间,争取在40分钟的课堂时间内完成有关物理实验,这样才有助于拓展课堂内容,增大教学密度,提高课堂教学效率。

作为物理教师,还要善于自主设计实验器材,利用自制教具来进行有针对性的物理演示实验。这样不但可以有效解决学生的疑惑,而且可以充分发挥实验的引导作用。有这样一道题:“浮在盆中的小塑料盒内有一金属块,若把金属块从小盒中拿出来投入水中,问盆中的水面高度如何变化?”如果运用数学方法解答此题,学生也能勉强接受,但是无法取得直观形象的教学效果,也不能让所有学生信服。为此,教师可以取来一个简单的仪器,设计演示实验来解决这一问题。

又如:“同种液体产生的压强大小只决定于深度,而与容器的横截面大小无关。”部分学生对此内容不甚理解,于是教师可以拿来两个大小相同的气球,在里面都装上水,把其中一个气球接上粗一点儿的玻璃管,另外一个气球接上一根细一点儿的玻璃管,然后往玻璃管中注水。通过对比观察,可以发现气球膨胀的大小与玻璃管中水的高度有关,与玻璃管的粗细是没有关系的。因此,在初中物理实验中,师生要共同制作实验器材,从而增强实验教学效果。

鼓励学生自主探究实验 传统的实验教学以培养学生掌握实验基础技能知识为主,这会抑制学生对实验探究精神的养成。教师要贯彻新课改教学理念,引导学生参与实验活动,培养学生的创新思维,提高学生的自主探究能力。如初中物理中有关电路连接的内容,实验通常是以“小灯泡”为研究对象,通过连接电路让小灯泡发亮。但由于学生对电路知识的匮乏以及实践能力的欠缺,连接电路时难免会犯错误。教师为了帮助学生顺利完成实验,通常会事先把注意事项、实验操作过程、要避免哪些错误、怎样避免错误等向学生一一说明。

其实教师本没有必要如此,这只是对电路知识基础的应用,是为初中生量身定做的探究性实验,让学生独立动手操作,即便遇到类似线路短路或连接上的错误,也应让学生尝试自己动手解决,这是对学生综合应用能力的锻炼。如果事先教师就为学生铺设一条平坦的道路,那实验就失去原有的意义和价值;只有学生自主探究,通过自己的努力解决问题难题,才能巩固对知识的掌握,提高学生自主探究的意识和能力,加强学生的实践应用能力和综合素养。

再如在教学“欧姆定律”这节课的时候,首先为学生营造一种问题情境,引导学生把电压看成水压,把电流看成水流,把导体阻力看作水管阻力,将电流的流动过程看作水流的流动过程,进而思考这样几个问题:如果水管阻力不变,是否水压越大,水流量也就越大?如果水压不变,是否水管阻力越大,水流量就越小?通过类比,思考过这几个问题之后,学生自然就会将电流和水流联系到一起:电阻保持不变,电压和电流的强度成正比;电压保持不变,导体电阻和电流成反比。

通过创设这样一个具体情节,将抽象的概念形象化、具体化,引导学生进行类比假设,不但可以帮助学生理解抽象的物理知识,提高学习效率,而且可以促进学生逻辑思维能力的培养,教学效果事半功倍。

运用现代教学手段辅助实验教学 随着信息技术等现代教学手段的不断发展,智能化和高速化已经成为现代教学手段的一大特色和优势。在教学过程中,教师可以借助信息技术来帮助收集和处理实验数据。如在实验中,教师可以使用Microsoft Excel等计算机软件来记录实验数据,以图表和表格的方式将数据展示出来,然后借助软件进行数据处理。这样不但可以在最短的时间内得到需要的数据,大大提高实验的效率,操作也会变得简洁方便,而且借助信息技术绘制点线图,会提高数据的直观性,帮助学生轻松找到物理量之间的关系,提高教学的质量水平。

此外,通过多媒体、网络可以增强实验的效果。如在进行热学实验过程中,观察温度变化情况的主要工具就是溫度计,但是温度计的体积非常小,即便前几排的学生都需要凑近观察,更何况是坐在后排的学生了。教师可以借助大屏幕,将实验展台上的情况投射到大屏幕上,将温度计的示数放大显示,这样所有的学生都能够观察到实验变化的情况,从而有效地保证了实验的效果。

另外,为了帮助学生掌握规范的操作步骤和操作方法,教师也可以借助多媒体课件来完成。如在测量电流的实验中,很多学生会因为初次接触电流表而出现错误。教师可以将正确的操作步骤和方法以CAI课件的形成展现在学生面前,并且将错误的操作方式所造成的后果模拟出来,从而给学生留下深刻的印象,避免在以后的操作中出现一样或类似的错误。

3 结语

做好物理实验对于学好物理,培养学生的综合能力具有十分重要的作用。因此,初中物理教师必须要在今后的教学中做好物理实验的准备工作,设计好物理实验,引导学生积极参与,提高物理实验质量,促进物理教学的有效开展。

参考文献

[1]靳淑艳.初中物理实验教学方法的创新思路[J].学周刊:c版,2014(24):129.

[2]何国深.初中物理实验教学创新思路之我见[J].教师,

2014(14):63-64.

[3]陈初标.试分析初中物理的教学改革[J].数理化解题研究:初中版,2016(10):76.

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