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浅议新课标下如何开展物理实验教学

发布者:佛山市教育局电教站发布时间:2011-04-08 09:17
                               佛山市南海区石门实验中学     周宇杰
 
    [摘要]本文是根据自己的实验教学经验,介绍在新课标下,如何根据知识内容的不同,开展不同形式的实验教学。为了更好地体现新课标的教学理念,在教学中,应该尽可能地开展实验探究。教师不要把实验教学约束在只有实验室里才能开展,只要方便操作,在教室内也一样可以进行,也不要拘束于教材上安排的是实验探究才去做实验,只要是对学生的学习有利的,可以进行实验的都应该尽可能开展实验。在可视性强、操作方便、安全的前提下,教材上明确了探究的章节知识要尽可能让学生分组去探究;在有条件的情况下对教材上没有要求分组的实验探究也要尽量创造条件开展分组实验;教材上明确指出的演示实验要尽可能做演示;对一些抽象的,难理解的没有要求演示的知识,要尽量进行演示;不方便分组实验和演示实验又难以理解的知识要充分利用多媒体进行模拟实验教学。
 
   [关键词]
   实验教学  分组实验  演示实验  模拟实验
 
   [正文]
    新课标下人教版物理新教材的亮点之一是图文并茂,实验探究内容占据了教材的大量篇幅。在新教材《物理课程标准》中指出  “在义务教育阶段,物理课程不仅应该注重科学知识的传播和技能的训练,注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程,而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识及科学精神的培养”。并明确提出“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一”。因此,在新教材教学中,为了更好地体现新教材的这种理念,应该尽可能地开展实验探究,通过对物理实验,提高学生动脑思维、动手实验能力,让学生在学习知识时,经历科学探究过程,学习科学研究的方法,培养学生的探索精神,实践能力以及创新意识。
    在实验教学中,教师不要把实验教学约束在只有实验室里才能开展,只要方便操作,在教室内也一样可以进行,也不要拘束于教材上安排的是实验探究才去做实验,只要是对学生的学习有利的,可以进行实验的都应该尽可能开展实验。那么教材上哪些实验适合做分组实验,哪些实验适合做演示实验,怎样处理一些不方便让学生做但又需要做的实验呢?下面从三个方面提出个人对新课标下物理实验教学的一些做法,以供参考和探讨。
 
   一、教材中明确“探究”或可以开展探究的要充分开展分组实验教学
    现在使用的人教版教材中,有些章节是以实验探究课的形式出现的,比如“平面镜成像的特点”、“探究凸透镜成像的规律”、“固体熔化时温度的变化规律”、“探究串、并联电路的电流规律”、“探究串、并联电路电压的规律”、“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”、“测量小灯泡的电功率”、“探究阻力对物体运动的影响”、“比较不同物质的吸热能力”等,类似这些章节知识,往往都是非常重要的内容,由于教材中没有给出知识的具体实验结论,而且理论讲解也很难让学生深刻理解。对于这样的章节,教学中应该组织学生开展分组实验,让学生通过实验去归纳知识结论,在实验中不仅能让学生体验知识获取的过程,更重要的是能加深对知识的理解,甚至包括探究过程中存在的各种各样的问题及解决方法。比如:在开展“探究凸透镜成像的规律”实验教学时,我们把学生分成两人一组进行实验,分别验证当u>2f、u=2f、f
    在教材中,有些知识没有安排分组实验探究,为了能更好地让学生理解知识,在条件允许的情况下也要尽可能地创造条件开展分组实验,让学生体验探究过程。这部分组实验主要来自书本上的“演示实验”、“想想做做”、“想想议议”。比如 “测量凸透镜的焦距”、“电路的串联和并联”“焦耳定律”、“通电导体在磁场中受力转动”、“天平的使用”、“量筒的使用”等。例如在学习“用吸盘测量大气压”时,学生很难理解为什么是刚刚拉脱吸盘时弹簧测力计的示数为大气压对吸盘的压力,如果给学生亲身经历这个实验,计算出大气压的结果与给出的理论值吻合时,学生对这个知识点才有更深一层的认识和理解,通过让学生分组做这个实验,还能突破为什么实验前要对吸盘蘸水,实验时怎样去拉弹簧测力计,实验中需要测量哪些物理量等。
    二、教材上的演示实验或可以做到演示的尽可能多进行演示实验教学
    演示实验教学也是实验教学的一种常用形式,演示实验教学不要局限于实验室里面提供的实验器材,在必要的情况下可以自制器材演示实验教学。开展演示实验教学的内容主要是来自书本中的“演示实验”,以及部分“想想做做”和“想想议议”等,如“声波的波形”、“温度计的几种错误使用”、“电流的磁效应”“棋子的惯性”“滚摆”等,尽可能地把这些知识与演示实验结合起来,以演示的形式开展教学。在演示实验中,尽可能地让学生参与演示,充分体现学生的主体性,通过学生的参与,加强实验的结果可性度,同时也可以让学习的氛围更加融洽,教师对学生的演示过程进行引导和指导。比如:在学习“热机”的四个在冲程工作原理时,可以把汽油机的模型递给学生,让学生来讲解每个冲程工作过程的具体情况及分析能量转换情况,教师在一旁引导和点拨。
    有些知识,书本上没有结合实验探究,实验室里也没有相应的演示器材的,学生没有这方面的生活体验,而知识内容又比较难理解的,教师可以自制器材演示,尽可能地让学生通过实验来获取知识,比如在学到弹性形变时,按压桌子或玻璃瓶也能发生弹性形变,但很多学生很难接受这个观点,因为在生活中,他们没有亲眼看到这类很硬物体形变的效果,为了能突破这一知识点,让学生更加深刻地理解形变,可以设计通过铁架台固定激光笔放在水平台面上,在台面的一端放置一平面镜,让激光斜着射向平面镜,平面镜再把光反射到墙壁上,用手按压台面,同时观察墙面的光斑位置的变化,位置变化说明台面发生了形变。类似这样的自制器材演示教学的还有“水果电池”、“自制压强计”等。这些自制器材都能很好地帮助学生理解相应知识。
    三、不方便分组实验和演示实验又难以理解的知识要充分利用多媒体进行模拟实验教学
    教学要与时俱进,要充分地利用多媒体为教学服务。在某些特殊情况下,由于受实验条件、实验时间性和安全性等多种因素的限制,少数实验很难以演示实验或学生分组实验的方式开展教学,而用多媒体进行模拟实验却能收到很好的效果。在教学中,还可以用多媒体教学来放大实验的现象,从而使全班同学都能看清实验的全过程,可以克服在课堂演示实验中由于客观因素的限制,全班学生中只有前面几排的学生能够清晰地观察到实验操作步骤和实验现象的困惑。比如教学中,“原子的结构”、“物质处于固态、液态、气态时的分子排列情况”、“机翼上下气流的快慢及如何产生升力”、“扩散现象”等,这些知识都是我们无法或者是不方便做实验的,这些都可以通过教学视频或者是FLASH动画来模拟演示。通过模拟实验演示,更好地让学生理解这些比较抽象的理论知识。
    在教学中,由于时间限制或者是安全的原因,有些实验可以在电脑上安装模拟实验软件,把物理课带到电脑机房上课,让学生在电脑上进行模拟实验,将学生在电脑软件里组装好的实验装置图保存到教师主机上,教师通过教师主机随意检查任何一位学生对实验的掌握情况,进行分析和反馈。比如:在学习家庭电路安全知识时,要求学生在220V的电压下连接保险丝、开关和螺丝口灯泡,由于电压高,存在触电的安全隐患,象这样的实验,可以在电脑上安装《新课标实验室-初中电学》软件,让学生在电脑上进行模拟操作。
    总而言之,物理是一门以实验为基础的自然科学,实验教学是中学物理教学中的一个很重要组成部分。在教学中,我们要尽可能地开展实验教学,在可视性强、操作方便、安全的前提下,教材上明确了探究的章节知识要尽可能让学生分组去探究;在有条件的情况下对教材上没有要求分组的实验探究也要尽量创造条件开展分组实验;教材上明确指出的演示实验要尽可能做演示;对一些抽象的,难理解的没有要求演示的知识,要尽量自制演示器材进行演示;不方便分组实验和演示实验又难以理解的知识要充分利用多媒体进行模拟实验教学。教师对学生的教学应该授之以渔,而不是授之以鱼。通过实验教学要让学生在实验中获取知识和体验过程,让学生在实验中培养实践能力,在实验中学会科学的学习方法。
 

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