如何进行物理实验教学

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如何进行物理实验教学

    实验是物理课的魅力所在,在物理教学中有着不可替代的重要地位。通过实验,不仅仅是提高了学生学习物理的兴趣,培养了他们的实践能力、分析能力,更重要的是可以形成他们严谨的、实事求是的世界观。物理实验可以分为教师演示实验和学生动手实验,现在就如何进行教师演示和学生实验教学笔者浅谈一下自己的见解。
    首先说教师演示实验。
    一、演示实验要想达到预期的目的效果,要做到精心选择。
    教材中每个演示实验都有一个明确的目的,而说明同一个物理概念或物理规律的演示实验可以有好几个,但教师不必一一演示,而要根据教材要求及设备条件精心选择。
    例如,为使学生建立大气压的概念,可选择用“厚纸片顶住一杯水”的演示实验,不必将马德堡半球、针筒抽水等演示实验都端到学生面前,以致罗列了许多现象而忘却了所要表达的主题,弄得学生眼花缭乱,不知其所以然,反而达不到建立大气压这一物理概念的目的。
    二、在演示实验中增加学生的参与,提高学生的兴趣。
    演示实验是教师利用课堂时间为学生演示,在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。传统的课堂教学,演示实验通常教师演示,学生看,但是很多实验学生根本看不清,特别是后边的学生。不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高。
    因此,在演示实验中,应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结,甚至在实验操作上让学生积极参与,让学生充分了解实验的内容,多次重复,加深印象,巩固记忆。
    三、做演示实验时要注意分析实验,以达到最佳的效果。
    实验时教师可以先做演示,再作分析。例如,进行电功率的教学时,教师可先做演示,将“220v,25w”“220v,60w”的两只灯泡分别串联和并联后接入220v的电源上,观察它们能否正常发光?在学生获得感性知识的基础上进行理论分析,往往能取得比较满意的效果。
    四、演示实验的过程,也是启发学生积极思维的过程。
    教师应当设计一些富有启发性的问题,在关键时刻提问学生,让学生边思考,边通过演示实验来分析,以求达到培养学生思维的目的。通过一系列的边演示边启发,教师和学生共同讨论,既活跃了课堂气氛,学生又能较好地掌握和理解连通器的特点。
    下面再谈学生演示实验
    一、培养学生良好的实验素养、习惯
    初中学生年龄小、自制力不强,又没有实验基础,有的甚至认为实验只是玩玩而已,学生实验较难组织效果也不理想。为此我们一开始做学生实验就强调实验室规则并制定合理的纪律,要求学生做到:
    (1)实验前必须完成预习内容;(2)必须按分好的实验组坐到相应的实验桌前,不得乱动器材;(3)实验时不能大声喧哗;(4)实验完后将器材摆放整齐,经检查无误后方可离开;(5)不能随意将器材带出实验室,如有损坏及时说明。
    二、制订明确的实验教学目标
    学生实验教学应制订科学、具体的教学目标,使实验教学和考核有章可循,我们在实验教学中依据物理教学大纲和教材,从学生的实际情况出发,制订了认知目标、操作技能目标、实验素养目标,使实验教学目标明确、可测性强。
    三、指导实验预习
    实验预习是保证学生进行正确操作并获得正确结果的前提,通过实验前的预习,学生对实验的原理、方法、步骤以及仪器的使用有了正确的认识,在实验过程中心中有数,目的明确,从而提高实验的质量和效率。
    四、指导实验操作
    实验操作是学生实验的关键环节,组织学生进行实验操作,充分发挥学生的主观能动性,培养他们手脑并用、多动手、细观察、勤思考、及时发现问题、解决问题的好习惯。
    在实验操作过程中,既不能统得太死,又不能放任,努力创造一个活跃、快乐、紧张、有序的良好氛围。既要加强示范操作(可利用投影、电视录像、挂图、示教板等工具),又要注重学生实验(不同实验可采取不同的实验方式,比如开放式等)
    五、正确处理实验数据
    实验数据的处理是学生实验操作后的一个重要步骤,学生对所测数据进行分析、处理、作出合理的结论,从而培养了学生分析解决问题的能力。通过实验发现,有的学生由于实验测得数据误差太大,干脆从课本上查得结果;有的编造数据;有的根据规律推算应测的数据;对这些现象应提出严肃批评,并要求利用活动课补做,向学生讲明:实验测得数据,如果不是操作错误、读错等原因,就不能算错。由于我们所处的环境、所用的实验器材,方法等不同,从而使测得的数据不同、甚至相差很大,应该尊重事实,如实记录,养成实事求是的科学态度。
    六、总结深化实验
    学生完成实验后,应对学生实验作出总结:(1)总结得出实验结论并加以解释;(2)指出普遍存在的问题并加以纠正;(3)根据实验内容适当增加一些实验,进一步激发学生积极思考,动手操作,充分发挥学生的潜能,如观察凸透镜所成的像中提出:(1)怎样通过实验测出凸透镜的焦距?有几种方法?(2)若将凸透镜的上半部分用黑纸遮住所成像怎样变化?(3)用凸透镜成实像时不用光屏,在光屏一侧能否看到倒立的实像?
    七、重视实验报告
    学生的实验报告是实验教学反馈的主要途径,因此在教学中首先指导学生写好实验报告,从实验的目的、器材、原理、步骤、数据记录与处理、结论、问题讨论、误差分析等要求学生认真完成。其次,对实验报告要认真批改,并给以评价,使学生认识到实验报告的重要性,而只布置无检查或不批改,将会使学生轻视实验,应付了事。最后根据批改情况,将好的实验报告进行展览、表彰鼓励,以提高学生的学习积极性。
    八、加强实验评估
    物理教学大纲中指出:“为了加强实验教学,应对学生的实验能力进行考核。”我们可以把考查内容分为笔试和实验操作两部分。(1)笔试。主要考查认知目标内容,如仪器、原理、主要步骤、数据处理、误差分析;(2)实验操作。主要考查仪器使用,排除故障的能力,设计实验的能力等。考查方法是根据规定实验题目,将实验器材全部摆出,让学生抽签后个别操作,评定打分,成绩记入挡案。
    总之物理课堂演示实验要与学生的分组实验有机地结合起来,努力培养学生的下面几个方面的基本实验要素:一是仪器使用的一般知识;二是测量误差与数据处理的知识,其中特别是图线处理数据中,区分已知规律与未知规律的不同方法;三是间接测量的基本知识,要从测量出发理解实验装置、原理、方法、条件保证、操作步骤以及数据的记录与处理;四是验证性实验的验证思想,特别是要懂得将理论结论与实验结论比较的思想。同时加强学生对基本实验方法的迁移和灵活运用能力的训练,多角度、全方面地让中学物理实验教学提高到一个新的水平。