物理演示实验的能力培养

摘 要：物理实验教学是实施物理教学的重要载体,是物理课堂教学所不能替代的,是教育教学进行素质教育的重要组成部分,应引起广大从事物理教学工作者的高度重视.教师要注意把学生的观察和思维活动紧密结合起来,使学生能在轻松、愉悦的氛围中掌握物理学知识和物理实验技能,逐渐培养其观察的能力、科学思维的能力、实验研究的能力、规范操作的技能,为促进学生学习能力,提高物理教学质量.

关 键 词：实验目标；实验情景；研究能力；创新能力

物理实验是物理教学的重要组成部分,它是以教师为主要操作者的示范性实验,把要研究的物理现象展示在学生眼前,引导学生进行观察、思考和分析来完成教学任务.然而,物理实验教学是实施物理教学的重要载体,是物理课堂教学所不能替代的.因此必须让同学们养成动手动脑,手脑并用的习惯,培养他们严谨的科学态度及高度的创造能力.实验作为一种探究和发现的学习,在物理教学中应当有其相当独立的成份.谈谈我对中学物理实验教学与学生能力培养的四点体会.

一、确定实验目标,让学生自主实验

传统的演示实验教学,只是让学生看教师表演,先是“教师做,学生看”,后是“教师讲,学生听”,缺乏对知识深入引导和研讨,阻碍了学生主动学习和亲自探索知识,如能将一些演示实验进行改进,让学生去自主探索,经过分析、讨论,透过现象看本质,则会从中悟出很多课本上学不到的知识.例如：在研究焦耳定律的演示实验中,我是这样处理的：提前在课前布置预习本节课,以思考题的方式向学生出示本节课的演示实验课题──研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,要求学生利用自习课时间,实施以下过程：

1、让学生设计实验方案.设计实验方案关键是让学生考虑好实验原理,怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象.学生们充分发挥想象,不同的实验方案达十余种,有的甚至比教材上的方案还简单易行,有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧,有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升,有的让灯丝发热升温而发光等这样表演性演示实验变为开放性研究实验,极大激发了学生学习和研究物理知识的积极性,培养了学生的发散思维和创造性思维能力.

2、让学生自主选择实验器材.在完成设计后,有的同学到实验室借实验仪器,有的学生找老师帮忙安装实验装置,有的学生自己制作一些小器材,这样变纯观察性实验为创造性操作实验.

3、让学生自由组合,探索研究.经过交流,有一些同学的实验方案相近似,于是他们就自动组合,在实验过程中,互相交流切磋、沟通、共同研究.在交流中学会团结协作,在互帮互学中,共同提高.

4、学生实验后要反思总结.除实验前的准备和实验中的操作外,在实验后,教师还应引导学生进行全方位、多角度反思,以进一步理解实验、深化实验、完善实验、拓展实验、活化实验,并通过反思总结实验规律、优化实验方案、创新实验设计、揭示实验本质、增强实验效果,从而不断创新实验教学,提高物理演示实验教学的质量.一般在物理演示实验教学后,应引导学生反思实验原理、反思实验方法、反思实验现象、反思实验规律、反思实验异同点、反思实验注意事项等.

二、创设实验情景,培养学生的创新能力

在物理教学中,要充分发挥实验的教育功能,尝试用探究的方法进行实验教学,培养学生的实践能力与创新精神,这就要求我们教师在实验中创造性地应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性的教”为学生“创造性的学”创造和条件.比如讲到超重和失重时,取一只废矿泉水瓶装满水,在瓶底部侧面用铁钉戳穿一个孔,问同学们看到了什么现象?学生答“水从孔中流了下来”,“请同学们再认真观察,当矿泉水瓶从手中自由落下的过程中还能看到水从孔中流下来吗?”学生答“没有水从孔中流出来”从而引出失重和完全失重的概念.“当装满水的矿泉水瓶从低处向上加速运动时,同学们又看到了什么现象?”学生答“水从孔中流了出来,而且流速更大了.”于是引出了超重的概念.如能在教学各环节中不断提供大量的、生动的物理事例作为感性,“用实验教”,以感知具体的物理事实,通过分析、综合、抽象等思维加工来积极调节学生原有认知结构.实现从“不理解”“想不通”到“懂了”“想通了”的同化、顺应过程,达到形成概念、掌握规律,并让学生利用物理知识来解决各种实际问题,完成思维从抽象到具体,促使知识内化,实现向能力的最终迁移.逐渐促进学生创新能力的发展.

三、利用实验培养学生的研究能力

在物理教学中,我深深体会到,除了课堂教学要重视学生的思维训练、提高实验教学质量外,还要配合新课程物理教材,倡导学生密切联系生产、生活、建设、怎么写作、流通等实际,深入开展力所能及的物理小实验和利用物理知识解释社会生产、生活中的某些物理现象,尤其是要加强物理学科与其它学科实验的横向联系.这样,一方面,扩大学生的知识面,丰富学习内容,增大思维培养空间；另一方面,通过有效的激励与扩展,使学生的逆向思维更加趋向创新,达到课堂实验教学所不能达到的教学效果,事半功倍.例如,结合新农村建设中楼房的改扩建工程,可在学生中深入开展楼房力学结构、供水供电工程、太阳能热水器等方面的调查和小发明、创造活动,使学生充分认识到力学原理,尤其是平衡、加固、压力和压强的重要性,认识到供水、供电的实际操作与设计的重要性,认识到太阳能的科学转换与环保的重要作用.激励学生设计、发明创造,类似于平衡加固、节水和节电、用电安全、太阳能利用、绿色环保方面的小实验、小创造,赋予实验教学以新的内涵.结合新农村建设和城市楼房的装修工作,组织学生参观、观察、学习、实践楼房装修的技术要点,深入解释装修板,尤其是方木的科学利用,用物理学中的力学原理,结合拉伸、收缩、变形造成的原因以及克服的方法,尝试技术改进与废物利用,节约能源.进一步了解绿色、环保油漆的使用,推广健康能源和再生能源的利用.

在物理实验教学中,尽量把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为开放性实验,边讲边实验,帮助学生理解教学内容,物理演示实验教学过程中,教师要注意把学生的观察和思维活动紧密结合起来,使学生能在轻松、愉悦的氛围中掌握物理学知识和物理实验技能,逐渐培养其观察的能力、科学思维的能力、实验研究的能力、规范操作的技能,为促进学生学习能力,提高物理教学质量.