加強物理實驗教學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?/h1>
2009-07-23 02:59:04柏任利
中學(xué)教學(xué)參考·理科版 2009年11期
柏任利
物理實驗?zāi)芰χ饕ㄎ锢碛^察能力、物理實驗?zāi)芰?、物理思維能力、物理推理能力、運用物理知識解決實際問題的能力，物理實驗及其教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分，它既是物理教學(xué)的重要基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)的重要內(nèi)容、方法和手段，物理實驗過程包含著觀察、操作和思維三種相互影響和相互交叉的心理活動，觀察主要表現(xiàn)在操作過程中；操作主要表現(xiàn)在完成和實踐實驗設(shè)計的過程中；思維主要表現(xiàn)在設(shè)計、觀察和分析實驗現(xiàn)象、分析實驗數(shù)據(jù)的過程中，因此，物理實驗?zāi)芰ι婕皩嶒灥挠^察、思維和操作能力，它應(yīng)是這三種能力的綜合。
一、加強物理分組實驗教學(xué)
物理分組實驗是物理教學(xué)的重要組成部分，分組實驗教師要善于引導(dǎo)，放手讓學(xué)生大膽操作，不能動手包辦處理實驗中存在的問題，物理分組實驗注重獲取知識的過程，是學(xué)生通過思維、動手，對有關(guān)物理概念、定律進行檢驗，從而進行理論思考的升華的動態(tài)過程，學(xué)生必須明確實驗?zāi)康?，激發(fā)其觀察實驗、思考問題的積極性，使學(xué)生自己知道要干什么、為什么要這么干，達到抓住實驗的主要現(xiàn)象和本質(zhì)的目的，實驗時教師要善于引導(dǎo)，讓學(xué)生積極動腦思考，大膽動手實踐，從了解實驗原理，準(zhǔn)備實驗器材，進行實驗操作，到測出實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)果全過程都應(yīng)充分體現(xiàn)學(xué)生在實踐中的主體作用，實驗過程中學(xué)生經(jīng)常會出現(xiàn)裝配錯實驗儀器或裝配不上實驗儀器的現(xiàn)象，或面對實驗儀器無從下手，或數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)，或不會排除實驗中的故障等問題，分組實驗時碰到此類情況有些學(xué)生就會舉手將問題推給老師，此時教師絕不能動手排除實驗的故障，這樣表面上看似乎問題很快得到了解決，但卻扼殺了學(xué)生探究中尋找科學(xué)規(guī)律的正確方法，扼殺了他們成功后激發(fā)的積極性，扼殺了他們動腦動手釋放學(xué)習(xí)潛能的機會，很不利于提高學(xué)生處理實際問題的能力，正確的做法應(yīng)該是引導(dǎo)學(xué)生按照實驗的程序要求，認(rèn)真分析問題出現(xiàn)的原因，由學(xué)生自己動手排除故障解決存在的問題。
二、加強其他實驗教學(xué)
實驗的教學(xué)沒有既定的方法，其關(guān)鍵在于“授人以漁”，而不是“授人以魚”，即教會學(xué)生實驗操作和設(shè)計的方法：在中學(xué)物理教學(xué)中，根據(jù)不同的教學(xué)目的和要求，一般有以下幾種類型的實驗：
(1)探索性實驗(研究某些物理規(guī)律的實驗)，例如研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，這類實驗安排在有關(guān)知識的教學(xué)之前進行，或可作為教學(xué)并進行實驗，其目的是讓學(xué)生通過實驗觀察，對尚未學(xué)過的知識有一感性認(rèn)識，并可歸納得出初步結(jié)論，為進一步學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)律打下基礎(chǔ)，同時，探索性實驗還具有讓學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”規(guī)律、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)求實精神與科學(xué)方法的功能。
(2)基本訓(xùn)練性實驗(熟悉某些基本測量儀器的操作與使用的實驗)，這類實驗的目的是訓(xùn)練實驗操作技能，在高中則有游標(biāo)卡尺、打點計時器、多用表、示波器等儀器的使用，進行這類實驗時，應(yīng)嚴(yán)格強調(diào)各種儀器的操作規(guī)范，務(wù)必使學(xué)生學(xué)會正確操作和使用，而對儀器的工作原理則不需詳細(xì)闡述。
(3)測定物理常數(shù)和物理量的實驗(為測定某一物理常數(shù)或物理量而進行的實驗)，這類實驗的目的是讓學(xué)生運用已經(jīng)學(xué)過的知識和熟悉的器材，測定某些物理常數(shù)和物理量，例如，測定重力加速度、測定介質(zhì)的折射率的實驗，這類實驗要求學(xué)生理解實驗所依據(jù)的原理，明確實驗的條件、步驟和過程，由于受器材和實驗條件的限制，對所測定的量的準(zhǔn)確程度一般不作過高要求。
(4)設(shè)計性實驗(根據(jù)目的要求自行設(shè)計的實驗)。這類實驗對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ囊筝^高，教學(xué)大綱中對此一般不作具體規(guī)定，這類實驗可在高年級總復(fù)習(xí)階段適當(dāng)開設(shè)，例如，在初中，在學(xué)生理解串、并聯(lián)電路的特點，并熟悉電流表和電壓表使用的基礎(chǔ)上，可以讓學(xué)生設(shè)計只用一個電表和一個已知電阻來測量另一個未知電阻的實驗，等等；在高中，可以讓學(xué)生設(shè)計驗證反沖運動中的動量守恒等實驗，等等。
總之，高中物理實驗?zāi)芰Y(jié)構(gòu)即為物理實驗?zāi)芰Α⒏咧薪虒W(xué)內(nèi)容、高中物理實驗教學(xué)達到目標(biāo)三者有規(guī)則、有秩序地構(gòu)成的一個相互依賴、相互制約、相互促進、共同發(fā)展的有機整體，根據(jù)物理實驗?zāi)芰Φ慕Y(jié)構(gòu)模型，我們認(rèn)為物理實驗?zāi)芰κ瞧浣Y(jié)構(gòu)中各種能力因素的函數(shù)，由物理實驗?zāi)芰Y(jié)構(gòu)的操作、思維、觀察能力加上各自的品質(zhì)因素，又可以構(gòu)成物理實驗?zāi)芰Φ姆帜芰Y(jié)構(gòu)模型，因此，在中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗?zāi)芰Γ褪且趯W(xué)生大腦中不斷塑造和完善實驗?zāi)芰Φ脑丶?，逐步形成完整而合理的實驗?zāi)芰Y(jié)構(gòu)，可依據(jù)該模型，充分考慮能力諸元素的整合，優(yōu)化實驗教學(xué)過程，使學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ玫接行岣撸灸芰Y(jié)構(gòu)模型的最大特點是基于中學(xué)物理實驗教學(xué)的實際和現(xiàn)行的教學(xué)大綱、高考大綱，來源于實驗教學(xué)的實踐，如實驗教學(xué)的內(nèi)容和達到目標(biāo)兩維度的各因素的確定，符合教師與學(xué)生在實驗教學(xué)中的思維習(xí)慣，使得它在中學(xué)物理實驗教學(xué)中具有可操作性，由于時間及本人理論水平的限制，對物理實驗?zāi)芰Y(jié)構(gòu)及其因素的劃分還有待進一步研究。
(責(zé)任編輯：黃春香)
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一、加強物理分組實驗教學(xué)
物理分組實驗是物理教學(xué)的重要組成部分，分組實驗教師要善于引導(dǎo)，放手讓學(xué)生大膽操作，不能動手包辦處理實驗中存在的問題，物理分組實驗注重獲取知識的過程，是學(xué)生通過思維、動手，對有關(guān)物理概念、定律進行檢驗，從而進行理論思考的升華的動態(tài)過程，學(xué)生必須明確實驗?zāi)康?，激發(fā)其觀察實驗、思考問題的積極性，使學(xué)生自己知道要干什么、為什么要這么干，達到抓住實驗的主要現(xiàn)象和本質(zhì)的目的，實驗時教師要善于引導(dǎo)，讓學(xué)生積極動腦思考，大膽動手實踐，從了解實驗原理，準(zhǔn)備實驗器材，進行實驗操作，到測出實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)果全過程都應(yīng)充分體現(xiàn)學(xué)生在實踐中的主體作用，實驗過程中學(xué)生經(jīng)常會出現(xiàn)裝配錯實驗儀器或裝配不上實驗儀器的現(xiàn)象，或面對實驗儀器無從下手，或數(shù)據(jù)測量不準(zhǔn)，或不會排除實驗中的故障等問題，分組實驗時碰到此類情況有些學(xué)生就會舉手將問題推給老師，此時教師絕不能動手排除實驗的故障，這樣表面上看似乎問題很快得到了解決，但卻扼殺了學(xué)生探究中尋找科學(xué)規(guī)律的正確方法，扼殺了他們成功后激發(fā)的積極性，扼殺了他們動腦動手釋放學(xué)習(xí)潛能的機會，很不利于提高學(xué)生處理實際問題的能力，正確的做法應(yīng)該是引導(dǎo)學(xué)生按照實驗的程序要求，認(rèn)真分析問題出現(xiàn)的原因，由學(xué)生自己動手排除故障解決存在的問題。
二、加強其他實驗教學(xué)
實驗的教學(xué)沒有既定的方法，其關(guān)鍵在于“授人以漁”，而不是“授人以魚”，即教會學(xué)生實驗操作和設(shè)計的方法：在中學(xué)物理教學(xué)中，根據(jù)不同的教學(xué)目的和要求，一般有以下幾種類型的實驗：
(1)探索性實驗(研究某些物理規(guī)律的實驗)，例如研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實驗，這類實驗安排在有關(guān)知識的教學(xué)之前進行，或可作為教學(xué)并進行實驗，其目的是讓學(xué)生通過實驗觀察，對尚未學(xué)過的知識有一感性認(rèn)識，并可歸納得出初步結(jié)論，為進一步學(xué)習(xí)有關(guān)規(guī)律打下基礎(chǔ)，同時，探索性實驗還具有讓學(xué)生“發(fā)現(xiàn)”規(guī)律、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)求實精神與科學(xué)方法的功能。
(2)基本訓(xùn)練性實驗(熟悉某些基本測量儀器的操作與使用的實驗)，這類實驗的目的是訓(xùn)練實驗操作技能，在高中則有游標(biāo)卡尺、打點計時器、多用表、示波器等儀器的使用，進行這類實驗時，應(yīng)嚴(yán)格強調(diào)各種儀器的操作規(guī)范，務(wù)必使學(xué)生學(xué)會正確操作和使用，而對儀器的工作原理則不需詳細(xì)闡述。
(3)測定物理常數(shù)和物理量的實驗(為測定某一物理常數(shù)或物理量而進行的實驗)，這類實驗的目的是讓學(xué)生運用已經(jīng)學(xué)過的知識和熟悉的器材，測定某些物理常數(shù)和物理量，例如，測定重力加速度、測定介質(zhì)的折射率的實驗，這類實驗要求學(xué)生理解實驗所依據(jù)的原理，明確實驗的條件、步驟和過程，由于受器材和實驗條件的限制，對所測定的量的準(zhǔn)確程度一般不作過高要求。
(4)設(shè)計性實驗(根據(jù)目的要求自行設(shè)計的實驗)。這類實驗對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ囊筝^高，教學(xué)大綱中對此一般不作具體規(guī)定，這類實驗可在高年級總復(fù)習(xí)階段適當(dāng)開設(shè)，例如，在初中，在學(xué)生理解串、并聯(lián)電路的特點，并熟悉電流表和電壓表使用的基礎(chǔ)上，可以讓學(xué)生設(shè)計只用一個電表和一個已知電阻來測量另一個未知電阻的實驗，等等；在高中，可以讓學(xué)生設(shè)計驗證反沖運動中的動量守恒等實驗，等等。
總之，高中物理實驗?zāi)芰Y(jié)構(gòu)即為物理實驗?zāi)芰Α⒏咧薪虒W(xué)內(nèi)容、高中物理實驗教學(xué)達到目標(biāo)三者有規(guī)則、有秩序地構(gòu)成的一個相互依賴、相互制約、相互促進、共同發(fā)展的有機整體，根據(jù)物理實驗?zāi)芰Φ慕Y(jié)構(gòu)模型，我們認(rèn)為物理實驗?zāi)芰κ瞧浣Y(jié)構(gòu)中各種能力因素的函數(shù)，由物理實驗?zāi)芰Y(jié)構(gòu)的操作、思維、觀察能力加上各自的品質(zhì)因素，又可以構(gòu)成物理實驗?zāi)芰Φ姆帜芰Y(jié)構(gòu)模型，因此，在中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗?zāi)芰Γ褪且趯W(xué)生大腦中不斷塑造和完善實驗?zāi)芰Φ脑丶?，逐步形成完整而合理的實驗?zāi)芰Y(jié)構(gòu)，可依據(jù)該模型，充分考慮能力諸元素的整合，優(yōu)化實驗教學(xué)過程，使學(xué)生的實驗?zāi)芰Φ玫接行岣撸灸芰Y(jié)構(gòu)模型的最大特點是基于中學(xué)物理實驗教學(xué)的實際和現(xiàn)行的教學(xué)大綱、高考大綱，來源于實驗教學(xué)的實踐，如實驗教學(xué)的內(nèi)容和達到目標(biāo)兩維度的各因素的確定，符合教師與學(xué)生在實驗教學(xué)中的思維習(xí)慣，使得它在中學(xué)物理實驗教學(xué)中具有可操作性，由于時間及本人理論水平的限制，對物理實驗?zāi)芰Y(jié)構(gòu)及其因素的劃分還有待進一步研究。
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