優(yōu)化物理實驗教學提高課堂效率

優(yōu)化物理實驗教學，有效提高課堂教學效率雙牌一中袁兆國物理學是一門實驗科學，實驗教學既是物理知識教學的基礎(chǔ)，也是學生形成嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，實事求是的科學作風的主要渠道，更是培養(yǎng)學生具有探索精神、探究能力的有效手段?，F(xiàn)代教育提倡學生自主、合作、探究學習，實驗教學過程中，體現(xiàn)了這種要求，而教師如何根據(jù)學生的生理、心理特點來優(yōu)化實驗教學，對培養(yǎng)學生的探究能力起了極其重要的作用。探究能力是進一步學習知識和從事未來工作的一種必要能力，物理實驗是操作性很強的綜合訓練的過程，因此，探究能力的形成不是一蹴而就，應(yīng)在整個物理實驗教學中從不同角度有計劃地進行培養(yǎng)。優(yōu)化物理實驗的內(nèi)容，有利于學生探究能力的形成。一、教學中通過物理實驗教學提高課堂教學的幾點做法在原有實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加一些趣味、自制方便、簡單的實驗，改進一些實驗，增加實驗的可見度、合理性、成功率，為學生探究能力的培養(yǎng)提供素材，擴大實驗的空間。1．增加演示實驗充分利用自制教具，增加演示實驗。著名物理學家麥克斯韋有精辟見解：“一項演示實驗，使用的材料越簡單，學生越熟悉，就越想透徹地獲得所驗證的結(jié)果。”利用家有的現(xiàn)成的器材進行組合、改造及用一種器材進行多種實驗，或用不同器材進行同一實驗，都能在一定程度上激發(fā)學生的創(chuàng)造、探究欲望。如“瓶吞氣球”實驗：給氣球吹氣至稍大于廣口瓶瓶口后扎緊口，在棉花上蘸點酒精點燃后放入瓶內(nèi)，待燃燒停止后將氣球堵在瓶口上，隨著瓶內(nèi)溫度的降低，見氣球漸漸被“吞”入瓶內(nèi)，表明存在大氣壓強,這就顯示了實驗的魅力。??????2．改進已有實驗。?????對可見度、成功率不高或裝置不合理的演示實驗進行改進。如：馬德堡半球?qū)嶒?，常常因漏氣或空氣未抽干凈，影響實驗效果，采用市場上很容易買到的空氣吸盤掛鉤來做此實驗，效果又好又方便。還可以利用實物投影儀把較小的實物投影到大屏幕上，提高實驗可見度，增強實驗效果。如進行游標卡尺和螺旋測微器的演示，在實物投影儀上演示游標卡尺和螺旋測微器的操作方法及讀數(shù)方法，全班同學都能夠詳細、全面地觀察到教師的具體操作過程和讀數(shù)的方法。?????教師通過對實驗內(nèi)容的優(yōu)化，實驗效果更清晰，趣味性更強，內(nèi)容更廣，進一步激發(fā)學生的探究欲望，有利于學生探究能力的形成。3．設(shè)計好學生動手小實驗在講“分子的熱運動”時，分別給相臨座位的兩個學生每人一杯熱水和一杯冷水，讓他倆同時往杯子里的水中注入一滴紅色墨水，過一會兒，就觀察到熱水中的紅色墨水很快地而且均勻地擴散開來，而冷水杯中的紅色墨水卻仍聚集一團，擴散緩慢，幾乎沒有動靜。實驗表明，溫度越高，分子做無規(guī)則運動的速度就越大，所以大量分子做無規(guī)則運動的速度跟溫度有關(guān)。實驗中，通過自己動手做做，自己再進行分析、總結(jié)，學生能透過具體的物理現(xiàn)象，理解并總結(jié)出抽象的物質(zhì)運動的規(guī)律，從而提高了邏輯思維能力。??為了增強演示實驗的效果，培養(yǎng)學生的觀察能力，教師可以在演示實驗前或演示實驗過程中，提出一些思考性的問題，以便引導(dǎo)學生觀察實驗中發(fā)生的現(xiàn)象及現(xiàn)象變化過程，把學生的無意注意轉(zhuǎn)化為有意注意，引導(dǎo)學生集中注意力觀察最需要觀察的事物，并在演示實驗過程中指導(dǎo)學生觀察方法，以及觀察中應(yīng)注意的問題。??在演示實驗的觀察訓練中可以逐步減少教師的指導(dǎo)，從開始時實驗前做詳細的指導(dǎo)觀察逐步地變?yōu)橛兄攸c地指導(dǎo)觀察。在學生具備一定的觀察能力后，可運用“無聲演示”的方法，即教師在演示前和演示過程中都不講解指導(dǎo)，而只操作給學生觀察，演示結(jié)束后，讓學生把觀察到的現(xiàn)象和過程用科學語言正確描述出來，可以先提一名學生回答，然后請其他學生補充，直至達到要求為止。也可以讓每個學生看完教師的無聲演示后，寫下自己所觀察到的現(xiàn)象和過程，這也是考察學生觀察能力的有效方法之一。經(jīng)過這樣反復(fù)多次的訓練，即可不斷提高學生的觀察能力。??二、物理實驗可以激發(fā)學生的學習積極性??實驗是科學技術(shù)賴以生存和發(fā)展的生命線，它是根據(jù)人為控制或模擬自然條件下使自然現(xiàn)象或過程以純粹的典型的形式表現(xiàn)出來的一種研究方法。??實驗和觀察有聯(lián)系，又有區(qū)別，兩者是相互依存的，觀察是實驗的前提，實驗是觀察的落實和發(fā)展。由于實驗?zāi)芨玫匕l(fā)揮人的主觀能動性，因此，它更優(yōu)于觀察，也更為重要。衛(wèi)甫落夫說：“觀察是搜集自然現(xiàn)象所提供的東西，而實驗則是從自然現(xiàn)象中提供它所愿望的東西?！??我在講“光的鏡面反射和漫反射”時，就近帶學生到湖邊看倒影，取得了較好的教育效果。他們看到在平靜的湖水邊，只有一個方向能看到岸邊景物的倒影，即光線平行射入湖面，反射光線也會平行射出，形成鏡面反射，這時讓一個學生自己將一小石子投入湖中，激起一陣微波，湖面的平靜被破壞了，倒影就亂了。但這時卻發(fā)現(xiàn)在其它方向也看到了紊亂的倒影。因為條件發(fā)生了變化，平靜的湖面變成了凹凸不平的湖面，鏡面反射變成了漫反射。通過這個生動而且直觀的學生現(xiàn)場實驗，學生對光的反射現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的興趣，對鏡面反射和漫反射有一個從感性到理性的認識飛躍。??學生的學習必須是一個主動的過程，只有學生自我發(fā)現(xiàn)的東西，才能積極地被同化。讓學生在活動中學習是學生教育的最高原則，只有學生自己具體地和自發(fā)地參與各種活動才能形成他自己的假設(shè)，并給予相對合理的證實或否定，才能獲得真實的知識。實驗有助于學生對知識的主動探求和解決實際問題。例如，在《電路》教學中，一直諄諄告誡學生，不能用導(dǎo)線把電源兩極直接連接起來以免短路，但是對剛學電學而對這樣一個我們很想讓學生謹記、明白的問題，學生并沒有體驗，如果一味用強調(diào)和紀律來約束學生想嘗試一下的好奇心，結(jié)果無非是：要么這種來之不易的好奇心不得不被壓抑、消退，長此以往，學生不再對新鮮事物感到驚奇，成為感情淡漠、體驗荒蕪、缺乏內(nèi)心敏感性。越禁忌越好奇，越好奇越想試，就象我?guī)啄昵翱吹降囊粋€學生在做照明電路實驗時，把導(dǎo)線兩端悄悄插入電源插孔的驚嚇一幕，而其實，這位學生并不是真的想破壞。因此，我在教學中，索性打破常規(guī)，讓每位學生用銅絲短路自備的干電池，感受銅絲發(fā)熱，一方面，學生體驗到短路的特征、危害和正確操作的重要，另一方面雖然浪費了一節(jié)電池，卻讓學生也“肉痛”了一下，教師這時愛護公物的教育相信也會更有說服力。??三、加強物理實驗，提高學生動手、動腦能力??物理課程標準中要求：“物理教學要以觀察、實驗為基礎(chǔ)。觀察現(xiàn)象，進行演示和學生實驗?zāi)軌蚴箤W生對物理事實獲得具體的明確的認識，這種認識對理解物理概念、提高實驗?zāi)芰?、樹立實事求是的科學態(tài)度，引起學習興趣都有不可替代的重要作用?！苯虝藢W生觀察什么，怎樣實驗，不僅達到學習物理知識的目的，還得讓他們學會動手、動腦。例如：平均速度的實驗，我先讓學生預(yù)習課題，什么是勻速運動？平均速度與哪些物理量有關(guān)？然后讓他們寫出速度的公式：，最后讓學生親手做一做，測一測物體通過某段路程所用的時間。經(jīng)過多次動手實驗，學生加深了平均速度的理解，達到了動腦的目的，從而加深思考與練習，提出在公式各表示什么物理量，若的單位分別是米和秒，那么速度的單位是什么？讀作什么？最后教師做以總結(jié)，平均速度是表示物體做勻速直線運動過程中的平均快慢程度。??在講“阿基米德原理”時，先給學生講講阿基米德和王冠的故事，然后每人發(fā)給一個盛水的燒杯、一塊小方木、一枚大頭針，讓學生自己體會的實際意義。用大頭針的尖端向下壓木塊，會感到用力越大，木塊浸沒于水中的體積越大，直到全部浸沒為止。也就是說，在木塊沒有完全浸沒之前，排開水的體積越大，水對木塊向上的托力也越大。后來，一個學生在作文中寫到：??這下我明白了，一塊鐵板會沉入水底，而用鐵板制成的船卻可以載人過江的道理了。在這個實驗中，學生通過親自實驗、親身體會，自己驗證了阿基米德原理。實驗為學生的認知發(fā)展提供了依據(jù)，學生在實驗中得到了諸多能力的鍛煉，同時也提高了觀察事物的能力和邏輯思維的能力。??比如在《杠桿》這節(jié)課的教學中，我給學生準備了每人一把羊角錘，通過直接用手拔不出木板上的釘子和用羊角錘拔出釘子的對比引入新課，學生的氣氛非常熱烈。鑒于羊角錘是畫杠桿的五要素的難點，讓學生再拔一次釘子，很輕松地解決了難點，我還讓學生用鉛筆和直尺撬書本代替實驗室里很難施展的撬石頭，讓學生自帶剪刀、指甲剪等邊動手邊解決一個個通過直接講述、圖片或演示都很難起到良好效果的問題。從動手中，學生的好奇心、真實的感受、成功的喜悅等都得到了很好的體驗。??再比如《滑輪》的教學，實驗最有說服力的應(yīng)該是用力大小的測量，而演示實驗中由于觀察不到的原因最欠缺的也是這一點，在新課教學中我讓學生兩人一組探究定滑輪、動滑輪以及滑輪組的有關(guān)問題，一方面使學生體會到如何安裝滑輪、如何繞繩，另一方面學生通過動手對自己得出的結(jié)論深信不疑而印象深刻。再如學生實驗《研究彈簧的伸長與拉力的關(guān)系》、《研究杠桿平衡條件》等，我都采取了結(jié)合新課教學，讓學生邊動手實驗邊進行探索。???四、通過物理實驗培養(yǎng)學生獨立思考和與人合作習慣??在學生實驗中，應(yīng)讓學生明確實驗?zāi)繕?，設(shè)置合適難度的問題，做出猜想，預(yù)示現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展過程，再進行實驗和觀察，使他們手腦并用。例如在《歐姆定律》的教學中，我采用了學生動手探究規(guī)律的教學思路。首先讓學生明確研究電流與電壓、電阻的關(guān)系這一目標，引導(dǎo)學生思考對多變量問題的解決思路（控制變量法）。由于一開始學生對問題的探究缺乏一定的方法和經(jīng)驗，因此我把探究過程分成兩大步，第一步，在老師的問題引導(dǎo)下完成電流與其中一個變量的研究，即猜想——怎么設(shè)計電路圖——學生兩人小組動手實驗——實驗怎么記錄——寫出結(jié)論——小組報告，有了第一步的“套路”，研究電流與另一變量的關(guān)系我就放手讓學生自己探究。??物理實驗教學是培養(yǎng)與訓練學生動手操作能力與創(chuàng)新素質(zhì)的重要途徑，加強學生動手實驗，將為學生動手能力的提高，創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)提供更多的機會。??通過物理實驗?zāi)馨l(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，建立物理理論；可以