學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方法

學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)方法

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力和動(dòng)手操作能力的有效途徑。新課程對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了更高的要求，尤其注重學(xué)生的主體參與，大力加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)，要求教師必須完成新課標(biāo)中規(guī)定的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)教師應(yīng)因地制宜設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，用身邊隨手可得的物品進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)和各種物理實(shí)驗(yàn)，同時(shí)鼓勵(lì)教師將電子計(jì)算機(jī)等多媒體技術(shù)應(yīng)用在物理實(shí)驗(yàn)中。新課程環(huán)境下怎樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？

一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案

課本上的一些演示實(shí)驗(yàn)，可見(jiàn)度小、不易觀察，或者學(xué)校實(shí)驗(yàn)室配置達(dá)不到實(shí)驗(yàn)要求，可以在確保實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的的前提下，因地制宜地對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)，選用低成本實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到預(yù)期效果。如：在進(jìn)行彈力教學(xué)中，我們?nèi)”獾牟ＡЬ破孔鑫⑿⌒巫冄菔緦?shí)驗(yàn)，通過(guò)沿長(zhǎng)軸擠壓液面，將不易觀察到的固體形變充分顯現(xiàn)。瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的生活化設(shè)計(jì)，能激發(fā)學(xué)生興趣，增加學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，使學(xué)生感覺(jué)到物理貼近生活，不但降低實(shí)驗(yàn)成本，而且有利于提高師生動(dòng)手能力和綜合知識(shí)運(yùn)用的能力，培養(yǎng)節(jié)約意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

二、變教師演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)，總是教師做學(xué)生看，學(xué)生失去了體驗(yàn)機(jī)會(huì)。而讓學(xué)生做演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)此一無(wú)所知，實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)事先誰(shuí)都沒(méi)有預(yù)料到的問(wèn)題，然后針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題，組織學(xué)生討論，分析原因，提出解決方案，這樣的演示實(shí)驗(yàn)，才是新課程所追求的。如在單擺教學(xué)時(shí)，有一個(gè)用漏沙的擺來(lái)描繪單擺振動(dòng)圖像的演示實(shí)驗(yàn)，在引導(dǎo)學(xué)生分析設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案后，請(qǐng)兩個(gè)動(dòng)手能力較強(qiáng)的學(xué)生上臺(tái)演示，學(xué)生很自信的上來(lái)做，兩人簡(jiǎn)單分工，一人先給沙擺灌沙子，但沒(méi)有堵住下面的小孔，沙子很快漏光了，他將沙子收集好，重新給沙擺灌沙子，這次他事先用手指堵住了小孔，然后他使單擺偏離平衡位置，釋放單擺，同時(shí)放開(kāi)手指讓沙子漏出，另一位同學(xué)緩慢地拉出下面的木板，結(jié)果并未出現(xiàn)大家期待的正余弦曲線，而是一條折線。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析，原因是木板拉的太慢，經(jīng)過(guò)改進(jìn)，效果還是不理想，再分析改進(jìn)，最終做出了滿(mǎn)意的結(jié)果。相信學(xué)生經(jīng)過(guò)這樣的“一波三折”，實(shí)驗(yàn)的效果比老師一次演示成功要好得多。

三、變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為學(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是指對(duì)研究對(duì)象已經(jīng)形成了一定認(rèn)識(shí)或提出了某種假說(shuō)，為證明這種認(rèn)識(shí)或假說(shuō)是否正確而進(jìn)行的一種實(shí)驗(yàn)。它以訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、驗(yàn)證基本理論原理為主要目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)操作技能的程序化和規(guī)范化。探究性實(shí)驗(yàn)是指在未知結(jié)果的情境下，圍繞某個(gè)問(wèn)題通過(guò)猜想、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作、分析得出結(jié)論并對(duì)結(jié)果進(jìn)行交流的一種實(shí)驗(yàn)形式。它以學(xué)生獲取知識(shí)和技能、發(fā)展科學(xué)探究能力、培養(yǎng)情感體驗(yàn)為教學(xué)目標(biāo)，它不僅關(guān)注實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更重要的是使學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程，并在過(guò)程中受到科學(xué)方法的訓(xùn)練，形成科學(xué)的態(tài)度、情感和價(jià)值觀。如把影響金屬導(dǎo)體電阻的因素設(shè)計(jì)成探究型實(shí)驗(yàn)，先用類(lèi)比的方法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行猜想，電流通過(guò)金屬導(dǎo)體時(shí)受到的阻礙與哪些因素有關(guān)呢?明確好探究方向后，把學(xué)生分組通過(guò)討論得出實(shí)驗(yàn)方案、步驟，設(shè)計(jì)好表格。學(xué)生自己按設(shè)計(jì)好的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生完全能在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較分析中找到金屬導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系。演示實(shí)驗(yàn)，中學(xué)生基本上不參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，只是按部就班地觀察、讀數(shù)和記錄，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。而探究性實(shí)驗(yàn)使學(xué)生由以往的被動(dòng)觀察實(shí)驗(yàn)變?yōu)橹鲃?dòng)地做實(shí)驗(yàn),最大限度地發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程體驗(yàn)，學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維方法；學(xué)會(huì)如何控制實(shí)驗(yàn)條件；怎樣觀察物理現(xiàn)象；選擇怎樣的測(cè)量手段，怎樣測(cè)量；數(shù)據(jù)記錄表格設(shè)計(jì)等。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生獲得豐富的感性的認(rèn)識(shí)，學(xué)生思維很活躍，積極參與，教師的引導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位得到了充分的體現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的科學(xué)方法和科學(xué)態(tài)度方面得到鍛煉，對(duì)所學(xué)的知識(shí)掌握的更扎實(shí)牢固，提高了學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

四、多媒體技術(shù)與物理實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合

有的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象瞬息即逝很難觀察其變化過(guò)程；有的實(shí)驗(yàn)歷時(shí)太長(zhǎng)無(wú)法在課堂有限的時(shí)間里進(jìn)行……這些都使教學(xué)效果受到影響。隨著多媒體計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，多媒體演示形態(tài)正在日益成為物理演示實(shí)驗(yàn)的一種重要呈現(xiàn)手段。它具有聲像并茂、感染力強(qiáng)、再現(xiàn)迅速、重復(fù)性好、快速處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、能突破時(shí)空限制的特點(diǎn)，可以把物理現(xiàn)象直觀、形象地展示。特別是在實(shí)施新課程中，教師應(yīng)創(chuàng)造性地將多媒體應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以實(shí)現(xiàn)最佳的教學(xué)效果。

1.運(yùn)用多媒體提高演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度

有很多演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度很小，不便于學(xué)生觀察。我們可以運(yùn)用實(shí)物展臺(tái)投影放大。如用電流表、電壓表、螺旋測(cè)微器、游標(biāo)卡尺等進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于儀器小、刻度小，可見(jiàn)度差，給教學(xué)造成困難，在演示時(shí)采用實(shí)物展臺(tái)直接投影到屏幕上，使現(xiàn)象“放大”，提高實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度，增強(qiáng)效果。

2.運(yùn)用多媒體展現(xiàn)物理現(xiàn)象的內(nèi)在過(guò)程

在進(jìn)行自感實(shí)驗(yàn)時(shí)，先用燈泡在斷電自感現(xiàn)象示教板中演示斷電自感現(xiàn)象，學(xué)生觀察到斷電時(shí)燈泡突然閃亮一下后熄滅，但對(duì)為什么這樣，學(xué)生是不容易解釋清楚的。教師可用電流傳感器替換燈泡，利用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)非常清楚地繪制出斷電時(shí)燈泡中的電流隨時(shí)間變化的圖像，讓學(xué)生目睹其內(nèi)在過(guò)程獲得感性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而加深對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論的理解。

3.運(yùn)用多媒體呈現(xiàn)課堂上無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)

如α粒子散射實(shí)驗(yàn)無(wú)法在課堂上進(jìn)行演示，傳統(tǒng)課堂教學(xué)只是靠掛圖以及教師講授來(lái)進(jìn)行，學(xué)生缺乏感知，難以對(duì)這部分知識(shí)進(jìn)行理解。采用多媒體模擬演示，使學(xué)生獲得具體明確的感性認(rèn)識(shí)，有利于學(xué)生形成鮮明的表象，減少學(xué)生因缺乏感性認(rèn)識(shí)而對(duì)物理結(jié)論難以理解的困難。理想斜面實(shí)驗(yàn)、布朗運(yùn)動(dòng)等我們也可以采用這種方式來(lái)達(dá)到更好的教學(xué)效果。合理運(yùn)用多媒體可以把復(fù)雜抽象的物理過(guò)程生動(dòng)、形象、直觀地表現(xiàn)出來(lái)，便于學(xué)生通過(guò)身臨其境的直觀感受和仔細(xì)觀察，從中得出正確結(jié)論，有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生變成學(xué)習(xí)的主體，在一定程度上也拓寬學(xué)生的視野，加深了學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，同時(shí)也留給學(xué)生更充裕的討論、動(dòng)手操作時(shí)間，從而提高教學(xué)效率，為培養(yǎng)創(chuàng)新能力打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

五、變封閉式實(shí)驗(yàn)室管理為開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)室管理除課堂教學(xué)外，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室去通過(guò)自己動(dòng)手，自主做實(shí)驗(yàn)，可有效地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放具體