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一、充分理解教材中实验教学的特点
了解实验教学在初中物理教学中的重要地位,是加强实验教学的前提,但教师具体落实大纲和教材的这个精神,充分地了解教材中所设置的实验教学的特点及其要求,才能在日常的教学中做到心中有数,才能有的放矢地按照不同的实验安排和设计每一个实验的教学。义务教育教材中所设置的实验大体上具有以下几方面的特点:
1.在实验内容上的特点
(1)充分考虑了学生的可接受性。
(2)增强了实验的趣味性。
(3)特别注意所选择的实验技能,对学生今后在生活和生产的实际应用价值。
2.在实验要求上的特点
(1)初中物理实验大体可分为:演示实验、学生实验、小实验(含习题的实验),《大纲》对这三类实验的要求各不相同。对演示实验而言,教师要根据实验原理熟练地进行示范操作,并引导学生了解为什么做这个实验,要观察什么、怎样观察,并要求学生边观察边思考所观察的现象能揭示什么有关的物理概念和规律。而对学生实验来说,要求每个学生必须在了解实验目的及其有关原理的基础上,会熟练地掌握基本仪器使用、选择安装和简单调试、准确的读数,会按规范的程序进行实验操作和记录实验结果,得出结论,并写出简单的实验报告。至于小实验,仅要求学生在课外时间能进行简单的制作和简单现象的验证,是属于课外活动的内容。
(2)突出实验技能的实用性,并从实验技能的实用性出发,对那些实用性较强的实验技能提高了要求,如在长度的测量实验中,提出了零刻度线的问题;质量测量实验中,增加了物理天平的使用;用温度计测量水的温度实验中,强调了读数的技巧,等等。而对实用性较小的技能降低了要求,如测滑轮组机械效率的实验中,删掉了测4个滑轮组成的滑轮组机械效率等。
(3)实验器材简单易得,为适应广大落后地区学校实际情况,在实验器材的选择上遵循了简单易找而又低成本的原则,如序言中静电实验的塑料捆扎绳,振动发声实验的橡皮筋,音调实验中的木梳,等等。这就更增强了实验教学法的普及性。这就要求教师积极创造条件,因陋就简、就地取材和自制教具,不折不扣地完成大纲、教材中所规定的每一个实验。
二、实验应注意的几个环节
1.观察
观察是所有实验的第一环节,包括对实验器材的选取,器材的使用规则,器材的使用范围,器材的精确度等,要有一个详尽的了解。例如:测量教室的长度,我们是选用米尺还是选用皮尺呢?因为测量工具的米尺和皮尺,最显著的特点是它们测量范围――量程不同。如果用米尺就必须采用重复测量的方法,即使方法和操作都正确,但仍加大了实验的误差,而皮尺可以一次性测量,有效地减小了误差。使用前,我们还要观察它零刻度的位置,零刻度是否磨损,以及它的分度值。这些因素直接关系到我们是否操作恰当,读数是否准确的问题。
2.操作
操作是学生实际动手参与实践的具体过程。每一种仪器,都有它的使用规则和要求,例如天平的平衡调节,电表的机械调零等,我们应严格地按照它的规则要求进行操作。特别是在做一些带危险性的或损坏性的实验时,我们应先检查,避免一些不必要的损坏和意外。例如:在八年级电学中使用电流表测量电路电流的连接电路时,开关应断开,电流表应与被测部分串联,要保证电流必须从电流表的正极流入负极流出,被测电流不超过电流表的量程(在不能确定的情况下,可以采用点触或试触的方法),不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。当然,我们可以事先将电路图画好,然后按电路图连接,达到操作时降低难度的目的。学生必须得到教师的检查同意以后,才可闭合开关进行实验。否则一旦电流表的正负接线柱接反或电路中发生短路现象,很容易烧坏电流表。
3.记录
记录即在实验中,正确地读取和记录数据,它包括:读取的姿势(例:刻度尺数值的读取时,眼睛应水平垂直或竖直垂直刻度);读取的方法(读到分度值的下一位)和准确的记录(数字与单位要准确)。在此过程中,我们可以通过多媒体演示错误的读取姿势或方法,加深学生对错误和差的了解,加强学生对动手操作的掌握;同时,也应注重实验的事实,而不能任意加大或减小实验数据,有意迎合实验的应有结果,应着力培养学生实事求是的科学态度。
4.分析
由于操作者不同,实验器材的不同,操作方法的不同等因素的影响,对于记录的数据,可能导致同一实验结果的不同。我们应及时加以总结和分析,帮助学生分析“哪些是错误导致的结果,哪些是误差造成的原因”,与学生共同探求对实验器材和实验方法的改进,进一步激发学生的学习兴趣,拓宽他们的思维。例:做动滑轮可以省一半力的实验过程中,实验的结果与理论的数值存在偏大的现象,我们应帮助学生指出,这并不是错误实验的原因,而是由于摩擦力存在导致的结果,为了使实验结果更趋于理想,我们应想办法减少摩擦(学生分组讨论,教师加以归纳和总结)。
一、物理实验教学创新的意义
(一)改变传统的教育方式
在我国传统的教学思想中教师是课堂中的领导者,在课堂中占据主导地位,而学生在教学活动中往往处于被动接受地位。长期以来,不仅学生的实践能力相对薄弱,不能进行独立思考与总结,学习也缺乏动力和总结规律的能力,不利于学生创新能力的培养。针对当前学生的理解能力和学习特点,应当将教学活动分为教学实验课程以及课堂教学两部分,不仅能够增加学生动手的机会,使学生变被动为主动,更为学生提供了发挥主体作用的良好平台。
(二)教学中培养学生学习兴趣
目前的初中物理教学以入门为主要目标,如何带领学生进入物理充满奥秘的世界,不仅需要教师具有充分的耐心更需要带动学生了解物理知识的兴趣,而不单单是为了完成学习而学习,只有认识到这一点,才能认识到物理实验改革的本质。通过训练学生举一反三的能力,带领学生逐步融入整个物理系统,提高学生的逻辑思维能力,增加学生的物理知识。可以通过从日常生活中的一些常见现象进行实验分析,让学生感受到物理知识就在自己身边,拉进学生与物理学习的距离,让学生感受到物理知识并不是遥不可及的。根据研究表明,优秀的学生往往是通过培养物理学习的兴趣从而实现学习上的突破,而一些学生由于缺乏引导,导致本能的抗拒接触自然科学,认识不到自然科学的魅力,从而导致失去学习的兴趣,因此在物理学习中对于学生学习兴趣的引导应当着重做好引导工作。
(三)提高实验教学的新颖性
在初中物理实验教学中,为了提高学生的主动性,教师预留一定的时间为学生思考物理现象背后的物理知识,并给予一定的趣味性启发。在学生独立进行物理实验的过程中,要想激发学生的独立性和自主性,教师应当给予一些指导的建议,而不应当进行过多的干预,让学生在自己选择实验设备,以及独立思考的基础上在自己动手中发现物理世界的奥妙和独立思考解决问题的满足。在实验过程中,教师引导学生通过独立观察生活现象,从中发现背后隐含的物理问题,自己组织语言提出详细的问题并独立思考运用自己学到的物理知识解决问题的过程中,加深了对所学知识的理解与领悟。在实验教学中教师应当尽量提高实验方法的趣味性与新颖性,由浅入深,逐步递进,让学生在获得成功后更有继续探索的兴趣。
(四)训练学生发散思维
教师在准备课堂内容时应当充分认识到学生对于所学知识掌握的程度,并根据所学程度布置学生独立思考的问题,在这个过程中,教师应当培养学生的发散性思维,引导学生举一反三,提高逻辑思维能力是初中物理教学活动的重要内容之一。如果不注重提高学生的思维能力,只是一味的让学生掌握书本知识,不仅学生学习不到处理问题的能力,对于知识的掌握也只是限于学习时有印象,一旦脱离了学习环境,很容易就会失去对所学内容的印象。因此在物理实验中必须注重培养学生发散思维的能力,让学生自己独立思考并且延伸问题的外延,从而得到不同途径解决问题的方式,最终实现对物理知识质的运用。在这一过程中,学生是充分运用了发散思维完成了整个环节,能够训练学生不依赖他人完成学习的过程。
二、创新初中物理实验教学的策略
(一)改变传统教学理念
创新实验方法最重要的是改变以往的教学观念。在以往的教学中,教师往往占据整个课堂的领导者地位,那么在新的教学课堂中可以采取学生主导的模式,让学生从另一个角度体验教学活动的感受,甚至在课下可以以小老师的身份为教师的教学活动提出自己的看法,从这个角度来看,在制定过程中尊重学生的参与意见,结合学生的完成情况以及理解感悟能力、课堂上的检测,完善教学计划的制定,在这个过程中还可以培养学生的自主性和主体性,形成更加开放和自由的教学方法。
(二)开放式实验教学
通过开放学校实验室的方式,让一些对物理感兴趣的学生能够在课余时间也能完成物理实验,可以在保障学生安全以及有人看管的情况下,对学生进行实验场所的开放,传统的管理方式阻碍了学生的学习步骤,不利于实现学生的自主学习,对于一些创新的思路不能及时得到验证。开放式的实验教学能够充分弥补这一缺点。
(三)注重教学过程的创新
教师在教学过程中应当改变思维习惯,突破传统教学观念,设计??验主题的过程中把握与生活的联系,让学生能够运用自己所学到的知识解决生活中常常遇见的现象,让学生领略大自然的神奇魅力。同时应当改变实验教学的方式,由主动引导侧重于指导建议,多发挥学生的创造能力,对学生的实验成果予以鼓励,对于实验完成不理想的学生应当予以帮助,尽量让每个同学都能在实验的过程中得到乐趣。
物理实验 设计方法
一、物理实验常用的设计方法转换法:借助于力、热、电、光、机械等方法之间的互相转换,实现可观察、容易观察或观察效果明显的目的;对比法:通过对比达到辨异求同或者同中寻异,从而打开思路,获得解决问题的方法;平衡法:当矛盾双方平衡时,从物理学角度讲总对应一个平衡方程式,最简单的情况是方程的一侧为已知量,另一侧为未知量,据此,可用于指导实验的设计;放大法:利用扩音机、幻灯机等设备把微小的声音或图像信息进行放大,这是大家都熟悉的方法。
二、物理实验中的数学方法1.几何图形法(或图示法)。例如:测锥体的高及圆的直径;运用几何作图法说明,光的反射定律、平面镜成像、潜望镜、光的折射现象、水中筷子的弯折、凸透镜或凹透镜对光线的会聚或发散作用。2.叠加平均法。初中物理实验中主要运用了算术平均数的方法即把测定的若干数相力球和,然后除以给定的个数。例如:测纸厚;测细金属丝直径;测短棉线质量;伏安法测电阻。3.比例法(或简单函数关系法)。例如:弹簧伸长与外力的关系;温度计的刻度;欧姆定律。4.表格法。例如:研究摩擦力与哪些因素有关;滑轮组的机械效率;电流强度与电压的关系等实验。
三、物理实验中的思维方法1.分析法。人们思维的过程就是分析的过程,实验的过程是离不开分析的。例如:惯性球实验中,为什么小球留在原处就说明物体有惯性;测定滑动摩擦力的实验中,为什么弹簧秤的读数是木块与桌面之间的摩擦力数值;应该如何解释空气有重量的实验原理;分子引力实验中,为什么两铅柱紧密接触后不易拉开,就联想到由于分子引力的结果;欧姆定律实验中,如何从实验结果归纳实验公式等等,都必须借助于分析。2.理想实验法。它是人们在真实的科学实验的基础上,以科学实验为依据,运用逻辑推理对实际的物理过程进行深入的分析,忽略次要矛盾,抓住主要矛盾进而在思想中塑造的理想过程和分析方法。初中物理研究牛顿第一定律的斜面实验就运用了这种理想实验的思维方法。3.物理模型法。它是在实验基础上对物理事实的一种近似、形象的描写,物理模型的建立,往往会导致理论上的飞跃。初中实验中运用物理模型的典型有四处:根据实验建立液体压强公式时,运用理想液柱的模型;分析连通器原理时运用理想液片模型;研究光学现象时运用“光线”模型;研究磁场时运用磁力线模型。4.反向探求法。当沿着某―方向思考不得求解时,不妨变换一下方向,倒过来思考,可能会得到启发并导致新的发现。法拉第就是在这种思想指导下研究电磁感应现象的。
【关键词】物理 实验教学 现状 方法
物理是一门以观察和实验为基础的学科,物理实验技能的培养是物理学素质教育的重要途径。通过物理实验不仅可以使学生获得知识、掌握实验技能,而且可以培养其严谨的科学态度、良好的学风、习惯等,从而提高学生的综合素质和能力。在物理教学中如何加强和改进实验教学,充分体现实验教学的基础作用呢?这是每一位物理教师值得深思和探究的问题。
一、农村中学物理实验教学的现状
当前农村中学物理实验教学中存在着如下一些问题。
1.部分教师观念陈旧。近年来,在中学物理实验教学中,部分教师存在着“做实验不如讲实验”“讲实验不如背实验”的错误认识,还有部分教师过分迷恋多媒体的模拟实验,让学生看看了事,不重视实际操作。这些现象严重妨碍了学生实践能力的培养。
2.部分教师素质偏低。中学物理教师应具备的实验教学的素质包括三个方面,即观察实验素质、实验思维素质和实验操作素质。其中实验思维素质和实验操作素质表现在设计和完成实验中,是一种综合性和创造性素质的反映。由于部分物理教师缺乏实验的操作技巧,缺乏实验考核的命题能力,从而大大影响了学生实验能力的培养。
3.实验教学模式僵化。中学物理实验教学的基本原则没有得到充分的体现,教学方式呆板,从教学内容到教学方式没有给学生留出足够的发展空间。就分组实验来说,教材从实验目的、实验原理、仪器、操作步骤到注意事项,写得面面俱到,然而每次实验课教师还要花相当长的时间根据教材讲实验目的和原理,然后学生照着现成的实验步骤或跟着教师动几下,取几个数据,实验就算完成了。这种教学模式不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维定式这个思维障碍,不利于学生创新思维方法的形成。
二、改进农村初中物理实验教学的方法
1.做好课前小实验,激发学生的学习兴趣。小实验具有直观、真实、形象和生动的特点,能激发矛盾,使学生注意力高度集中。我在教学实践中注意根据教学内容设计不同的物理小实验,这既活跃了课堂气氛,激发了学生的学习兴趣,又调动了学生学习物理的主动性和积极性。例如讲“摩擦力”时,课前我做了这样一个小实验:在玻璃杯里装了大半杯大米,把一根筷子插在中间,将米压紧,使筷子直立,再继续往杯子里加少许水,等一会儿,拿起筷子就可以把装米的玻璃杯提起来。这时,学生们的注意力马上被我所吸引,思维非常活跃。我请两位学生到讲台上分别做这个实验,结果两位学生也分别提起了玻璃杯。这个实验激发了学生浓厚的兴趣,他们的情绪非常高涨,这时我才适时地提出“要了解其中的道理,让我们一起来学习摩擦力”,为新课的导入创造了良好的氛围。
2.在生活中做实验,培养学生的应用能力。物理实验课程是一门与生活息息相关的课程,生活的方方面面都蕴藏着深刻的物理原理。教师要引导学生巧妙地运用我们身边的一些常用物品如橡皮筋、饮料瓶、吸管、气球、乒乓球、旧灯泡等进行实验,它比“正规实验”更富有亲切感,更贴近学生的生活实际,能激发学生的学习兴趣,唤起学生的学习动机,使他们深刻理解所学的知识,让学生形成终身记忆。而且这种实验教学方式在无形中培养了学生在生活中学习知识,又把知识用于生活的能力。
3.切实重视演示实验。物理演示实验具有形象真实和生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情境。作为一名物理教师,首要任务就是尽一切可能,在课堂上为学生展现丰富多采的物理现象和活生生的物理情境。教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验,甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”进行演示。演示的形式不能仅仅是“教师演,学生看”,也可以是“教师导,学生演”,即边学边实验。
【关键词】初中物理;教学研究;实验教学;创新
现代化教学方式与传统教学方式有很大区别,现代教学方式中更加注重对学生综合能力的培养,针对学科的特点开展个性化教学,通过教学方式的创新充分发挥出学科优势,帮助学生更好的掌握学科知识,做到知识的灵活运用。初中物理实验是初中物理教学的关键,通过实验教学培养学生的创新能力、动手操作能力以及观察能力等,对于学习物理和其它学科都很重要。
一、物理实验教学的重要性
物理实验是学生动身操作,亲自参与的过程,通过实验教学能够完善物理教学知识体系,还能够让学生对物理现象和实验过程有清晰的了解,在巩固知识的同时增加学生的物理学习兴趣。实验教学与理论教学有很大的区别,教师真正与同学融合在一起,教师带动学生一起进行物理实验,在实验过程中遇到各种问题,教师可以围绕这些问题展开,进行拓展性知识训练,能够大大拓宽学生的思路,增强学生的物理知识面,另一方面,实验教学具有一定的趣味性,摆脱了传统的说教式教学,学生真正成为了课堂的主体,小组可以独立去进行实验,能够增加学生的团队协作能力,加强对实验的理解。
二、现阶段实验教学中存在的问题
实验教学中存在的问题主要表现在两方面。一方面是实验设备的不足,实验设备是实验教学的基础,然而由于部分学校对物理实验缺乏正确的认识,忽视了其重要性,在资金政策等方面支持较少,造成物理实验设备问题,有的设备损坏不能使用,有的设备较老无法与现在的物理实验相适应,造成物理实验难以正常进行,形式化现象严重。另一方面这表现在教师自身上,教师的教学理念无法与时俱进,在实验教学计划安排上几乎没有发生过变化,导致实验本身缺乏趣味性和时代性,学生对实验的兴趣较低,在实验过程中无法高度的参与进去,降低了物理实验教学效果。
三、物理实验教学方法的创新思路
1.注重学生的自主性
实验教学中学生的主体性很明确,所以要想提高教学效果,采取措施提高学生的自主性很关键,教师要进行教学创新,改变传统的实验教学形式,注重在实验过程中与学生进行沟通交流,通过这样的方式让学生集中注意力,教师可以不定时进行问题提问,对于学生回答不上来的问题允许学生进行小范围讨论,这样学生的思维活跃性更高,教学效果更好。当学生进行小组实验时,教师要充分发挥监督者和引导者的角色,保证学生全身心投入的同时,适当给予学生指点,为学生打开新的思路,有助于学生的创新意识的提升。
2.开展探索式实验教学模式
探索式实验教学注重教师同学生共同进行实验,学生是思考的主体,而教师则是实验的引导者,这种实验教学模式适用于没有危险性的实验,在实验过程中,没有规定的实验步骤和实验结果,教师和学生一起去进行探索,在探索过程中能够扩展学生思维能力,每一个学生都可以有自己的观念,在观念的基础上进行实验验证,逐渐找到一个合适的实验步骤,这种教学模式能够培养学生的创新能力、独立思考能力以及团队协作能力,充分发挥出实验教学的优势。
3.进行实验教学内容的创新
传统的物理实验一般是课本上的实验,这些实验虽然说比较经典,但是缺少新意,很难真正激发学生的兴趣,所以教师在实验安排上可以选取一些课本上没有的实验,通过这种方式丰富整个物理实验教学体系,同时还能培养学生举一反三的思维。实验可以是日常生活中常见的现象,教师在课堂上进行实验,利用日常生活用品进行巧妙的实验设计,这样更能激起学生动手操作的欲望。所以说一个优秀的物理教师要真正将实验教学方法融会贯通,在教学过程中做到灵活运用,跳脱课本的约束这样才能不断提升物理教学质量。
4.注重学生创新能力的培养
创新能力和创新思维是现代社会人才必备的素质,物理实验教学有利于学生创新能力的培养,教师在实验教学中要予以学生充分的自由,对于学生新奇的观点要予以肯定,坚决杜绝传统教育中的否定式教学,同时要更加注重学生自我想象的发挥,可以尝试进行学生实验设计,让学生自己选择一个问题进行实验设计,这样能够充分培养学生的创新思维。
总之,初中物理实验教学是初中物理教学的重要内容,我们要真正认识其优势及重要性,明确现阶段实验教学中存在的问题,通过多角度进行创新,注重学生各方面能力的综合培养,尤其是创新能力,注重学生的主体地位,激发其主动性,同时注重实验内容和教学方式的创新,不断推动初中物理教学水平提升。
参考文献: