摘 要:物理是一门基础学科,也是一门实验性和操作性较强的学科,物理学的基础理论都是从社会实践中总结出来并广泛应用在实践之中。在两千多年物理学发展的长河中涌现一大批物理学家比如:伽利略、牛顿、卡文迪许,库仑、安培、法拉第、麦克斯韦、普朗克、玻尔、爱因斯坦等等,它们为完善物理理论,推动物理学的发展作出了不可磨灭的贡献。这么多的物理学家创建的物理理论是否真的正确,能否经得起时间的检验?我们就要通过实验去探究、去验证。事实上物理学家们所做的实验都可以复制、还原,甚至可以追溯当时的时空中去,这就是物理的魅力!这也是物理实验的伟大和可爱之处。通过对《中学物理实验仪器的研究》和《数字化实验系统在电学实验中的应用》的学习,感觉对物理实验又有了新的认识,境界有所提高。
关键词:物理实验;实验教学;分组实验
在中学物理教学中,我们除了要学生学习基本物理概念、规律外,还要抽出部分时间进驻实验室,去追随科学家们的脚步专心做实验;无论是利用传统的实验仪器还是用高科技的数字化实验系统做实验,实验教学都是物理教学的重要基础和重要内容,也是研究物理的重要手段和方法。实验,直观具体,形象生动;实验教学,从感性到理性,从具体到抽象、从简单到复杂适合学生心理特点,符合学生的认知规律。物理实验的本身特点和地位决定了它在物理教学中的作用:
一、 物理实验可以培养学生学习物理的兴趣和激发学生的求知欲
对于中学生,物理实验有很强的吸引力,可直接唤醒它们的学习兴趣;中学生天生好奇好动,让他们观察生动有趣的实验,它们的注意力会高度集中。新奇的实验常常出乎他们的意料之外,使他们兴趣盎然。观察完后自然也会产生自己动手的欲望。设法让学生多动手做实验,不仅可以满足学生操作的愿望,更重要的是让学生不断体会和品尝到“发现和克服困难解决问题获得成功”的喜悦,从而提高兴趣,增强信心和求知的欲望,进而转化为一种热爱科学的素质和志向。“兴趣是最好的老师”,只有有了学习的兴趣,才谈得上学习的积极性、主动性和创造性。
二、 物理实验可以较好创设物理学习情景
在课堂教学中,我们可以通过实验来创设物理学习情景,例如在学习《动量定理》这一节时,我们可以这样提出问题:给你两张常用的白纸,让鸡蛋从2m高的地方掉下来鸡蛋不能摔破怎么做?學生们提出自己的作法:把纸揉皱垫地面;用纸包鸡蛋面然后做实验,发现鸡蛋都摔破了!怎么办?学生们再想办法,根据日常生活经验,把一张纸揉皱包好鸡蛋,用另一张纸折叠成圆锥面,将鸡蛋放进纸中包好,释放着地后纸的尖端着地,鸡蛋没破,成功了!学生们立刻沸腾起来了,问怎么做,怎么想到的,有什么道理?为动量定理教学创设物理学习情景,为后面老师的讲解做铺垫,让学生的思维在课堂上展开,达到了引入教学的目的。
(一) 物理实验可以训练学生科学方法
物理实验本身就是一种科学方法,通过物理实验还可以对学生进行创新意识训练和科学方法训练:例如实验归纳法,实验验证法,理想实验与真实试验相结合方法等等
(二) 物理实验可以培养学生良好的科学素养
物理实验不仅能培养学生实事求是的科学态度、严谨细致的工作作风和坚韧不拔的意志品质,而且能有助于学生形成正确的物理观念、优秀的道德品质,培养高尚的思想情操和浓厚的学习兴趣。
作为一个物理老师,实验教学是物理教学不可或缺一部分,不管是课堂演示实验,课后自制实验,实验室中的必做实验,我们都会高度重视。但是由于学校条件的限制,很多仪器不到位,要么无钱购置,要么年久失修,许多仪器不能用,想做实验也无能为力,我们就在有限实验仪器的前提下进行思维拓展:
1. 如何通过同一实验装置达到多个实验目的?例如利用验证牛顿第二定律实验装置测定重力加速度、探究动能定理、验证碰撞中的动量守恒、验证机械能守恒定律等等。
2. 同一实验目标,可以通过哪些实验装置去完成?例如验证动量守恒定律可以在斜面上进行,气垫导轨上进行、水平面上进行;可以碰撞,爆炸,反冲等等。这些都需要物理老师认真研究,特别是高三教师,复习时间紧,学生走进实验室的机会少,当他们真正重回实验室时,并不是简单做实验,而是需要带着思考去进一步提升实验能力。
3. 电学实验创新与突破:我们研究发现,电学实验以“电阻的测量”为核心进行展开的,教材中《描绘小电珠的伏安特性曲线》《测定金属的电阻率》《测电源的电动势和内电阻》《用多用表欧姆档测电阻》等实验都是以部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律为实验原理而展开设计的,要突破往往在器材的选择,原理的完善,数据处理的新方法上做文章,再就是对于新的用电器的使用上,例如LED灯,二极管,苹果电池、传感器(热敏电阻、光敏电阻在内)等等,需要我们认真设计,达到突破和创新。
在实验室做实验时更多的是分组实验,两三个人为一小组,除了小组成员之间的分工外还得团结协作,在保证每位学生动手操作的同时更要强调集体的智慧和力量,让他们为一个共同的目标作出自己的贡献,在收获实验成果的同时增进了团结和友谊,这就是我们提倡的“学习共同体”。但是一些能力强的学生可能做得更多些,动手能力差的学生甚至不愿意动手,让动手能力强的学生包办了,这就要老师的合理分工和监督,要求每位学生得到自己的数据,得出自己的结论,并进行讨论,使每位学生积极参与且分享自己的劳动成果。
以上就是我这次学习的一些拙见,供大家分享。
参考文献:
[1]物理实验论.
[2]彭梦华.中学物理实验仪器的研究[M].北京教育出版社.
[3]赵若斌.数字化实验系统在电学实验中的应用[M].北京教育出版社.
作者简介:
张露,海南省五指山市,五指山市五指山中学。