摘要:在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生物理知識(shí)時(shí),應(yīng)充分認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用。物理實(shí)驗(yàn)既是物理教學(xué)的基礎(chǔ),又是物理教學(xué)的內(nèi)容、方法和手段,是物理教學(xué)的重要組成部分。
關(guān)鍵詞:高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)方法
物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的主要方法。高中物理教師應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)的重要性,采取多種方法,有效發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用。
一、提前預(yù)做實(shí)驗(yàn),充分準(zhǔn)備到位
上物理實(shí)驗(yàn)課除和其他課程一樣備課、寫教案之外,教師還要提前預(yù)做實(shí)驗(yàn),以便取得第一手資料,熟悉每個(gè)實(shí)驗(yàn)的步驟、關(guān)鍵,以做到心中有數(shù)。為使每一位學(xué)生都能做好實(shí)驗(yàn),上課前要檢查每一組儀器。而不少教師認(rèn)為這是實(shí)驗(yàn)員的事,沒有重視,結(jié)果等實(shí)驗(yàn)開始了,才發(fā)現(xiàn)有的器材不夠,有的儀器不能使用,導(dǎo)致一部分學(xué)生無法完成實(shí)驗(yàn),浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間。教師檢查每組儀器時(shí)一定要認(rèn)真、細(xì)致,不但從數(shù)量上規(guī)格上要檢查清楚,其次要看每一件儀器是否完好能用。考慮到實(shí)驗(yàn)的過程中,有出問題的可能,還應(yīng)有一些備用的器具,以便在實(shí)驗(yàn)過程中及時(shí)補(bǔ)充更換,確保實(shí)驗(yàn)課順利進(jìn)行。
二、有效演示實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生興趣
興趣是集中注意力的重要因素,豐富有趣的物理實(shí)驗(yàn)是引起學(xué)生興趣、集中其注意力的重要手段。在物理教學(xué)過程中,教師要充分發(fā)揮學(xué)生的分析思維能力,通過有效的引導(dǎo),讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中獲得的感性認(rèn)識(shí)歸納、綜合為理性知識(shí),達(dá)到主觀和客觀的和諧統(tǒng)一。比如,“電磁感應(yīng)”這部分內(nèi)容的教學(xué)是比較抽象的,如果照本宣科地講解,沒有實(shí)驗(yàn)的支持,學(xué)生就很難理解清楚。教師可以做一個(gè)實(shí)驗(yàn),用一個(gè)驗(yàn)流計(jì)和螺線管連成一個(gè)閉合回路,先讓學(xué)生討論當(dāng)條形磁鐵插入或拔出螺線管的瞬間,檢流計(jì)突然偏轉(zhuǎn)一下,可能有的學(xué)生會(huì)問:“當(dāng)條形磁鐵靜止在螺線管中時(shí)驗(yàn)流計(jì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?”學(xué)生提出問題后,教師通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生看到答案。問學(xué)生在條形磁鐵插入和拔出的過程,驗(yàn)流計(jì)指針有什么不同,觀察仔細(xì)的學(xué)生可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在條形磁鐵插入和拔出的過程中,驗(yàn)流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向正好相反,觀察不仔細(xì)的同學(xué),可能沒有發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn),教師再重復(fù)一遍實(shí)驗(yàn),讓沒有觀察到這一現(xiàn)象的學(xué)生注意觀察。有些聰明的學(xué)生可能會(huì)問:“檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的大小與什么有關(guān)呢?”接著做演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生看到,當(dāng)條形磁鐵迅速插入或拔出螺線管時(shí),檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)較大;當(dāng)條形磁鐵緩慢插入或拔出時(shí),檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)較小。這樣通過演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生不知不覺中就對(duì)感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、方向以及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小等問題都有了直觀和形象的認(rèn)識(shí)。通過開展這樣一個(gè)個(gè)的演示實(shí)驗(yàn),充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使單調(diào)、枯燥的物理學(xué)習(xí)變得生動(dòng)、有趣,大大提高了物理教學(xué)的質(zhì)量。
三、開展隨堂實(shí)驗(yàn),靈活實(shí)驗(yàn)方式
在課堂教學(xué)過程中,將教材中以往認(rèn)為無足輕重的小實(shí)驗(yàn)搬到課堂上,讓學(xué)生利用手邊的物品就能方便開展實(shí)驗(yàn),這種隨堂實(shí)驗(yàn)的效果是很好的。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如教材上的說一說、做一做,或習(xí)題中的實(shí)踐性的內(nèi)容,凡是可以在課堂上方便完成的,就盡量地讓學(xué)生當(dāng)堂完成。課堂小實(shí)驗(yàn)的主要特點(diǎn)是取材容易,通??梢跃偷厝〔?。如在學(xué)完《自由落體運(yùn)動(dòng)》后,教師在課堂上可組織學(xué)生兩人一組利用手邊能找到的物品測(cè)定反應(yīng)時(shí)間,學(xué)生們除了刻度尺,還用上了課本、鉛筆等各種物品,大家都興趣盎然,特別是在實(shí)驗(yàn)取得成功后的產(chǎn)生的喜悅和自信心,無疑對(duì)學(xué)生以后探索知識(shí)的奧秘奠定了基礎(chǔ)。
四、發(fā)揮實(shí)驗(yàn)作用,突破教學(xué)難點(diǎn)
教學(xué)難點(diǎn)的形成有多個(gè)原因,一是學(xué)生固有的生活經(jīng)驗(yàn)與物理事實(shí)相悖,二是教學(xué)內(nèi)容比較抽象,三是教材里部分內(nèi)容較為生硬難懂。如何來突破教學(xué)難點(diǎn)呢?教師可以設(shè)計(jì)一些輔助性的對(duì)比實(shí)驗(yàn),運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段去引導(dǎo)學(xué)生洞察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。比如在講解《力的合成》時(shí),可利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)來引入課程。首先,展示兩根細(xì)線和一組鉤碼,問學(xué)生:用一根細(xì)線吊起鉤碼與用兩根細(xì)線同時(shí)吊起,哪種情況細(xì)線容易斷?學(xué)生都認(rèn)為自然是用一根吊起細(xì)線容易斷。然后,先用一根細(xì)線吊起鉤碼,細(xì)線沒有斷,再用兩根細(xì)線同時(shí)吊起鉤碼,并不斷增大兩根細(xì)線的夾角,在增大到一定角度時(shí)細(xì)線斷了。學(xué)生們都覺得不可思議。接下來,用一根跳繩穿過50斤的杠鈴片。先挑選兩名男同學(xué),讓他們相距兩米多,分別握住跳繩的兩端同時(shí)用力提拉杠鈴片,他們費(fèi)了很大力氣也沒有提起來。再換上兩名女同學(xué)相距半米操作,很容易將杠鈴片提了起來。那么是男生不如女生力氣大嗎?通過對(duì)比實(shí)驗(yàn),給學(xué)生提出問題,激發(fā)起他們探究的興趣,而解決問題的過程也就是學(xué)習(xí)新內(nèi)容的過程,這樣就有效的突破了教學(xué)難點(diǎn)。
五、探究物理規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)
在物理教學(xué)過程中,通過實(shí)驗(yàn)為學(xué)生展現(xiàn)出生動(dòng)直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境,可以有效地吸引學(xué)生的注意力,有利于吸引學(xué)生研究物理現(xiàn)象,探索物理規(guī)律,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。比如,學(xué)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律---感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小這一內(nèi)容時(shí),定律的得出是建立在三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的。在教學(xué)過程中,通過演示導(dǎo)體切割磁感線,導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),閉合電路的磁場(chǎng)發(fā)生變化,從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可得出穿過閉合電路的磁通量變化越快,感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就越大這個(gè)結(jié)論。在這一實(shí)驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上,得出了電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,與穿過這一電路的磁通量的變化率成正比,即法拉第電磁感應(yīng)定律。這樣通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上深刻理解和認(rèn)識(shí)了法拉第電磁感應(yīng)定律,學(xué)得很深、很透徹。
六、培養(yǎng)動(dòng)手習(xí)慣,提高實(shí)踐能力
物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和思維能力等。比如,在研究原因、結(jié)果和形成概念的過程中,要進(jìn)行概括、抽象的邏輯思維和辯證思維,通過分析、比較、判斷、推理等培養(yǎng)邏輯思維能力;通過想象、假設(shè)等鍛煉和發(fā)展想象能力、創(chuàng)造能力:在實(shí)驗(yàn)操作和匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中,培養(yǎng)組織能力、語言表達(dá)及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等。所以,教師要盡可能地創(chuàng)造條件,讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。要開展一些實(shí)踐活動(dòng),演示實(shí)驗(yàn)盡量由老師和學(xué)生共同完成,或者邊講學(xué)生邊實(shí)驗(yàn);還應(yīng)該廣泛應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,搞各種競(jìng)賽活動(dòng),鼓勵(lì)學(xué)生自己選題、設(shè)計(jì)、找材料、制作各種模型,通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手習(xí)慣和能力。
總之,在高中物理課堂中要多應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及動(dòng)手操作能力,幫助學(xué)生形成正確的物理概念、深入理解物理規(guī)律。
作者簡(jiǎn)介:劉永剛,河北省大名縣第一中學(xué),高中物理教學(xué)。