袁子仪男朋友:充分发挥物理课堂实验的作用2

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　　摘要:物理是一门以实验为基础的学科,物理课堂实验在中学物理教学中尤为重要,本文分别从新课引入或引导性、启发性的实验,作为学生接受新知的基础,增强学生的感性知识的实验;寻找物理规律,测定物理和验证定律、公式的实验;巩固知识,运用知识的实验这几方面阐述了实验的作用,实验的方法,实验的注意事项,说明了物理课堂实验的教学中的作用。
　　关键词:实验; 物理
　　
　　物理学是一门以实验为基础的自然科学,中学物理中大多数的基本概念和定律、理论都是通过观察、实验,然后分析概括出来的。演示和学生实验在中学物理教学中十分重要,许多物理现象、原理、定律,如果教师只在讲台上反复讲解,在黑板上进行图解,学生往往不能理解和掌握,我们深刻体会到:不论是基本概念的建立,还是物理规律的导出或难题的突破,多是通过课堂实验来完成的,实践证明,课堂实验是中学物理教学的重要手段,通过演示和学生实验既能使学生深刻理解物理概念和规律,又能培养学生的观察能力、思维能力,探索精神以及良好的学习方法和习惯,还能让学生掌握一定的实验技能 ,还可激发学生的兴趣和强烈的求知欲,调动学生学习的主动性、自觉性和积极性,因此新编教材特别强调实验,基本上每节有实验探究(八年级共30个,九年级共24个)除此之外,八年级还有“迷你实验”12个,实践活动7项,信息窗23个,九年级专题“科学探究”课7项,“迷你实验”8个,信息窗20个,课后“实践活动”13个,这就要求我们必须认真做好课堂实验,提高教学质量,下面谈谈如何充分发挥课堂实验的作用。
　　由于每一个实验都是为了实现一定的教学目的和要求服务的,并不是为了实验而实验,课堂的每一个实验都必须目的明确,措施得当实验过程中如何引导学生进行观察,什么时候要提出问题,启发学生积极开展思维活动,实验时要注意些什么等等,教师在备课时要心中有数,只有这样在实验过程中才能得心应手,有计划、有目的地引导学生进行正确的观察,并对观察进行分析,概括得出结论,形式概念或导出规律,才能发挥实验应有的作用,收到预期的效果,因此,课堂实验的方式、做法、教法应根据不同的教学目的,要求及教材内容的特点及学生的实际水平决定,我就从以下几方面谈谈课堂实验的方式,做法和教法。
　　一、引入新课或引导性、启发性的演示实验。
　　教师从启发性演示实验开始引入新课,不但能激发学生强烈的求知欲,引起他们浓厚的学习兴趣,而且有利于向学生显示新课题的目的性。这类演示实验,要求实验装置简单,显示现象鲜明、清晰,能充分说明问题,以便学生观察和思考。例如《大气压强》这一课的教学中,引入新课的《水杯——厚纸片》的实验,一开始就出示空杯和纸片,把纸片盖在空杯上,用手按住纸片,把杯子倒置过来,让学生清楚地看到:松开手后,纸片掉下来,接着在杯中倒满水,在杯子盖上纸片,再把杯子倒置过来,松开手后,会看到不仅纸片不会掉下来,而且杯中水也不会流出来,这是为什么呢?是什么支持着纸片和杯中的水呢?是空气。这说明大气也有压强,就这样引出新课,这一类的演示实验就能把学生的注意力迅速地引导到所要研究的现象上,他们的思维活动也就处于积极活跃的状态,而且实验所揭示的现象本身就提供了思维的方向,因而这类实验具有鲜明的启发性,有利于教师因势利导引入新课,并激发学生的求知欲。
　　二、作为学生接受新知识的基础,增强学生感性知识的演示实验。
　　在物理教学中,对于这一些重要的概念、原理或定律,如果学生没有生活上或生产上有关的感性认识(或为了排除或纠正学生长期形成的错误观念),一般应先通过演示实验,使学生获得感性的知识作为认识的基础,并提供学生思考问题的途径,这一类实验主要是为了起到启发作用,增加感性知识,使问题形象化、具体化,便于学生理解,这一类型的演示实验必达到如下的要求。
　　1.所选取的实验要注意科学性,而且必须是有代表性或典型性的,效果好的能够通过现象揭露本质从而说明问题的。
　　2.实验装置力求简单明了,操作方便,重点突出。它的作用应该是学生容易理解的。如果所用仪器过于复杂,学生往往被复杂的细节所吸引,影响对主要现象的观察和理解,容易分散注意力,降低教学效果,实验手段要求先进,实验时间要力求经济,教师指导学生观察现象要扼要、明确,不要分解学生的注意力
　　3.实验本身的启发性要强,实验过程要启发学生思维方向和培养学生的思维方法。运用演示教具时,必须指明观察什么,而不是看热闹,必须使学生弄清产生该现象的条件,然后按照演示的顺序进行逐步观察。必须在观察现象和变化过程的基础上进行思维加工,而不以观察现象为满足,让学生养成研究的习惯,初步学会探索知识的方法,并在实验中培养创造能力和理论联系实验的能力。
　　4.这类实验应采用边讲解边实验类实验的方法目的是让学生了解实验的全过程、主要现象和现象变化过程。要让全班同学都看清楚,因此实验的直观性、明显性要强,实验现象必须明显、清晰、准确、效果显著,使学生获得深刻、难忘的印象。要引导学生集中注意力观察实验中所要演示的主要现象,在极短时间内发生的现象,更要引导学生注意观察,要指导在什么部位发生的什么现象。教学演示仪器应选大型的,刻度要粗些,读数的数字要大,安放的位置要恰当,要注意仪表的背景,尽量使全班同学都能直观观察,而且实验装置和所观察的现象要有足够的可见度,让所有学生都能看清楚。对于细小物体或仪器本身不可能做得太大以及一些只能水平放置的实验,一般可采用投影器投在屏幕上,并把微小的物理现象放大,使全班学生能看得更清晰。还可采用预先制好的幻灯片,在课堂上配合放映,也能收到良好的演示效果。用投影器和录像片还能改进演示实验。多媒体和投影器的最大特点,既可把小的物体放大,又可以把大的物体缩小;既可把动的物体静下来,又可把静的物体动起来;既可以看到物体的全部,又可看到它的局部;既可以看它的外表,也可以看它的内部,比挂图或模型要灵活得多。
　　例如:在《连通器》的教学中,先出示一个试管和课本中的连通器,让学生观察它们的特点,从而了解到连通器的主要特征是底部彼此相连通的几个容器,进而再拿出几个连通器让学生感知连通器的各个容器可以形状不一,粗细不等,可大,可小,可直可弯,突出连通器的本质特征,接着通过演示引导学生观察在大小不同形状的容器中装入同种液体液面是相平的,此时学生对于实验显示出的这一物理现象所依存的条件还不大清楚,教师就要紧接着通过一系列的演示实验使学生理解清楚,如:几个底部相连通的容器都是开口的,倒入的是同种液体,当液体即使液体不流动,它们的液面也并不相平,可见,连通器内液面相平是有条件的,即各个管子都要开口与大气相通,管中是同一种不流动的液体,当学生获得这些感性认识后,教师再引导学生利用“小液片”这种物理模型,利用液体内部压强公式推导出连通器的原理,从而培养和发展学生的抽象思维能力。
　　在教学实践中,有些教师则认为,学生有一些生活经验可以代替某些演示实验,我认为这种“代替”是不全面的,不深刻的,虽然某些生活经验可以用来验证某些物理规律,但并不是所有学生都有这些经验,同时,这些经验并不是学生有意识地观察和体会所感到的,因此,课堂演示实验有必要使学生重新观察这些物理现象,再和生活经验加以印证,收到的效果会更好。例如:在惯性问题上,虽然初中学生多数具有站在汽车上,当车开动或车加速时,人会向后倾倒的以验,当车突然停止或减速时人会向前倾倒,但这些体会和经验都不是自觉的有意识的,因此,在教学中仍然要演示课本上“尺子打棋子”和“小车拉木块”的演示实验,这样使全班学生都获得共同的、生动的、具体的感性认识,有利于在课堂教学中从感性认识上升到理性认识。然后再联系在汽车上的生活经验,学生对物理惯性的体会就更深刻了,这样不仅容易使学生理解教学内容,牢固地掌握物理概念和原理,而且提高了学生的学习兴趣和抽象思维能力。
三、寻找物理规律,测定物理量和验证定律,公式的实验。
　　这类实验是为了起测量数据和验证作用,这就需要教师引导学生明白实验原理,知道如何测量,如何读数,然后引导学生进行数据处理,得出实验结果,进行必要的分析、比较、归纳,导出规律或公式。
　　在这类实验可采取两种方法:
　　1.边做实验边引导观测,师生一起分析,抓住现象的主要特征,检查实验的最后结果或比较前后异同,并把实验过程中各个阶段的现象联系起来组成完整的认识,从而得出客观规律。例如《阿基米德原理》的实验,教师先出示溢水杯,演示溢水杯的特点,用弹簧测力计测出小石块的重力,再测出小空桶的重力,然后将小空桶放在溢水杯口下,将石块挂在测力计下,把石块缓缓地浸入盛满水的溢水杯中,水即排出,排出的水流入小桶中,让学生看清石块浸入部分越多,水被排出的越多,教师边实验边问:溢水杯中的水为什么会流出来?随着水的流出,测力计的示数有何变化?小桶中流入的水的体积与什么有关?学生边观察边回答,是被石块挤出的,测力计的示数变小,小桶中水的体积等于石块浸入水中的那部分体积,教师让石块慢慢浸在溢水杯的水中,并解释说:水被石块挤出,我们称之为‘排开’,并接着问弹簧测力计的示数为什么会变小?是因为它受到水对它向上的浮力,那究竟浮力的大小与什么有关呢?教师测一测小桶和桶内的水的重力,问你们发现什么?发现桶内水的重力与石块受的浮力相等,即浮力的大小跟排开的液体受到的重力相等,就这样得到了阿基米德原理。
　　2.这类实验还可采用在教师的启发引导下让学生边动手做实验边分析、归纳、总结出物理规律,例如《二力平衡条件》《液体压强和深度关系》《杠杆的平衡条件》《重力与质量的关系》《探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关》《串联电路电压特点》《测小灯泡的电阻》等等,这类实验采用边教边实验的方法,让学生亲自动手做实验,对学生有很大的吸引力,激发学生学习的极大兴趣,充分调动学生的学习的积极性,学生通过自己动手做实验和观察现象,发现问题,于是就带着问题积极开展思维,主动地进行学习。
　　当然有些导入找规律的实验,受实验条件的限制,只能通过教师的演示实验来寻找。
　　四、先讲理论或分析推理,然后做实验加以巩固或验证的实验,或把知识运用到生活实际中去的实验。
　　物理教学也不能事事从直观开始,学生在学过一些重要概念、原理、定律、理论后,教师应让学生用实验来巩固所学的知识或启发学生运用所学知识来探讨有关问题,分析推理得出结论后,再用实验加以验证,这样可培养学生利用所学知识,解决实际问题的能力,这类实验可细分为以下三点。
　　1.巩固性、检查性或运用知识的实验
　　学生在学过一些重要的概念、定律、理论后,应利用实验来巩固知识,加深对知识的理解,并灵活运用所学知识。例如在学完《用刻度尺测长度》、《用温度计测水温》、《用天平、量筒测物质密度》后,学生可亲自多次实验,熟练实验技能、技巧,加深对这部分知识的理解和掌握。又如在学完《惯性,惯性现象》后,给学生提出问题并组织课堂讨论:一个人坐在匀速行驶的车上,竖直向上抛出一小球,那么小球将落在何处?为什么?有的回答落在抛出点的前方,有的回答落在抛出点的后方,有的回答落在抛出点的位置,这时学生思维十分活跃,争论非常激烈,这时教师可让学生用实验检验自己的答案,并对问题作出正确的解答。
　　对学生学习中感到疑难或容易产生错觉的物理现象,不但要引导学生从理论上进行分析或推理得出正确的结论,而且还要通过典型的启发性、针对性强的实验来验证,使学生信服,从而消除学生思想上的疑问。实践证明这一类问题先让学生理论上进行分析讨论,提出猜想,发现问题,引起争辩,矛盾充分暴露了,他们的思维活动都处于高度激发状态,再通过矛盾的分析,比较,然后通过实验验证正确的结论,学生就会感到自然,获得的印象就比较深刻,对知识的理解就比较透彻,这样对培养学生分析问题、解决问题的能力大有好处,因而教学效果很好。
　　2.许多旧知识引入新概念、新规律、新知识的课题教学,一般可采用先从理论上分析,然后用实验来验证的教学方法。
　　3.有些实际问题在学生掌握了一定理论知识之后,完全有能力独立进行解决,可以引导学生运用学生已掌握的理论知识独立进行“小制作”“小发明”,如在讲解《大气压》知识之后可让学生自制气压计,并用它来观察气压的变化。又如学了光学之后,学生可自制针孔照相机等等。
　　在教学过程中,不论采用哪种实验方式、做法、教法都要贯彻直观性与抽象性相结合,实验与推理相结合,做到直观形象和思维加工的统一,达到调动学生学习积极性,培养学生善于手脑并用掌握知识,提高技能的目标。
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　　收稿日期:2010-06-25