2021-4-10 | 物理實(shí)驗(yàn)論文
第一篇:物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中自主能力的培養(yǎng)
一、讓學(xué)生自制物理實(shí)驗(yàn)道具
教師應(yīng)讓學(xué)生自己制作實(shí)驗(yàn)所需的道具,既經(jīng)濟(jì)環(huán)保,又鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力,還能讓學(xué)生感受到物理與實(shí)際生活的貼近,可謂是一舉三得.例如,在驗(yàn)證“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”這一現(xiàn)象時(shí),教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)直觀的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生利用隨手可得的礦泉水瓶,準(zhǔn)備一支香,點(diǎn)燃后將其放在礦泉水瓶口收集煙霧,待煙霧充滿整個(gè)瓶子時(shí)擰緊瓶蓋,煙霧瓶就做好了.此時(shí)用激光燈從各個(gè)方向射向煙霧瓶,就可以清楚地看到光的傳播路線.此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯,學(xué)生可以在觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中輕松地總結(jié)出光是沿直線傳播的這一特點(diǎn).因?yàn)槭菍W(xué)生自己準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材,他們能夠感受到物理與日常生活的聯(lián)系是多么密切.
二、實(shí)驗(yàn)論證難理解知識(shí)點(diǎn)
例如,在講“電動(dòng)機(jī)”時(shí),對(duì)于“通電線圈在磁場(chǎng)中受力轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)線圈平面和磁感線垂直時(shí),線圈就不再往下轉(zhuǎn)動(dòng)”知識(shí)點(diǎn),離學(xué)生生活較遠(yuǎn),學(xué)生對(duì)教師的講解會(huì)感到困惑.教師可以利用一些舊發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)上的線圈漆包線,指導(dǎo)學(xué)生按照教科書(shū)的方法,分組合作探究“電動(dòng)機(jī)模型”.通過(guò)這種方法,學(xué)生課堂上所有疑惑不解的問(wèn)題都得以解決,而且記憶深刻.
三、物理知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的自主應(yīng)用意識(shí)
物理知識(shí)來(lái)源于日常生活,也應(yīng)該服務(wù)于生活.任何理論知識(shí)離開(kāi)了生活,都是無(wú)本之木,無(wú)源之水.因此,教師應(yīng)該重視學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng).例如,文峰商場(chǎng)中自動(dòng)扶梯安裝的傾角為30°,該自動(dòng)扶梯在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下運(yùn)行,其電動(dòng)機(jī)的工作電壓為380V,額定電功率為49kW,自動(dòng)扶梯的運(yùn)行速度恒為2m/s,測(cè)得自動(dòng)扶梯空載時(shí),通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為5A,則空載時(shí)電動(dòng)機(jī)對(duì)自動(dòng)扶梯的牽引力為多大?若自動(dòng)扶梯的運(yùn)行速度與空載還是滿載無(wú)關(guān),則這臺(tái)自動(dòng)扶梯最多可以載客多少人?(設(shè)人的平均質(zhì)量為60kg,g只取10m/s2)這道題巧妙地把物理與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系在一起,學(xué)生會(huì)覺(jué)得原來(lái)物理與日常生活聯(lián)系如此緊密,自然地激發(fā)起他們解決這類問(wèn)題的欲望,當(dāng)他們成功地解決這類題后,一定會(huì)深刻地體會(huì)到物理對(duì)于生活的作用,從而增強(qiáng)他們學(xué)習(xí)物理的興趣.
四、讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中占據(jù)主體地位
要打破以往物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以教師演示實(shí)驗(yàn)為主的慣例,充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的主體作用.這樣能夠發(fā)展學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力.例如,在探究“燈泡亮度的決定因素”時(shí),首先,要想方設(shè)法激發(fā)學(xué)生通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)解決該問(wèn)題;其次,要讓學(xué)生自己去討論實(shí)驗(yàn)的具體設(shè)計(jì),可以讓他們把自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)想法在全體同學(xué)面前分享,讓學(xué)生自己選出最優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,這樣既鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)主體意識(shí),又能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)于做物理實(shí)驗(yàn)的熱情;再次,要讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),教師可以在旁邊指導(dǎo),對(duì)于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)給予相應(yīng)的糾正與指導(dǎo);最后,要讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的情況,自己得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,不要一上來(lái)就把課本中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出來(lái),這樣可以讓學(xué)生充分感受到實(shí)驗(yàn)的魅力所在,自己得出了正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,會(huì)使學(xué)生有很強(qiáng)烈的成就感,即使得出了錯(cuò)誤的結(jié)論,也必定會(huì)印象深刻,并且會(huì)自己主動(dòng)找出錯(cuò)誤的癥結(jié),這對(duì)于學(xué)生理解課本的定理很有好處.
五、總結(jié)
綜上所述,通過(guò)這些策略可以有效地提高學(xué)生在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體作用,對(duì)于學(xué)生自身能力的培養(yǎng)有著非常深遠(yuǎn)的意義.在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,使學(xué)生真正做到學(xué)以致用.
作者:張仁夕 單位:江蘇海安縣吉慶初級(jí)中學(xué)
第二篇:物理實(shí)驗(yàn)中學(xué)生科研能力的培養(yǎng)
一、研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式
(一)研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的選題模式
研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芊袷盏搅己玫慕虒W(xué)效果和研究成效,教學(xué)內(nèi)容的選取和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置至關(guān)重要,為此筆者采取兩種方式,一種是教師根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)資源和學(xué)生具備的知識(shí)提供恰當(dāng)?shù)恼n題,給出該課題相關(guān)的參考資料及儀器設(shè)備清單,學(xué)生自主完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,撰寫(xiě)相應(yīng)的研究報(bào)告;另一種是學(xué)生根據(jù)自己的興趣和愛(ài)好,自擬研究題目,自選實(shí)驗(yàn)儀器。兩種方式體現(xiàn)了以學(xué)生為主體,教師要給一定的引導(dǎo),但后一種方式在實(shí)踐過(guò)程發(fā)現(xiàn),學(xué)生往往忽視自身的知識(shí)水平和實(shí)驗(yàn)室條件,將題目設(shè)計(jì)過(guò)大或過(guò)于簡(jiǎn)單,因此教師的審核顯得非常關(guān)鍵,要嚴(yán)格把關(guān)才能取得較好的成效。
(二)研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容
研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的思想和精髓在于設(shè)計(jì),要重點(diǎn)突出實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)依據(jù)、原理和途徑、器材的裝置設(shè)計(jì)及誤差的消除方法,而不是具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟上,要讓學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中充分的理解基礎(chǔ)知識(shí),找到可研究?jī)r(jià)值的線索,并能進(jìn)行合理的創(chuàng)新,因此研究課題的設(shè)置是決定教學(xué)能否收到良好的效果和研究能否取得成果的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。筆者把教學(xué)內(nèi)容分為專題型研究實(shí)驗(yàn)和課題型研究實(shí)驗(yàn)。
1.專題型研究實(shí)驗(yàn)
專題型研究實(shí)驗(yàn)是由幾個(gè)內(nèi)容相關(guān)的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)形成一個(gè)專題。如:(1)用不同的原理、不同的方法和不同的儀器測(cè)量同一個(gè)物理量的研究:如用干涉法和衍射法測(cè)光的波長(zhǎng);重力加速度的測(cè)量有單擺、復(fù)擺、自由落體、氣墊導(dǎo)軌等方法;用拉伸、梁彎曲法、傳感器動(dòng)態(tài)法等方法測(cè)量楊氏模量;(2)同一個(gè)物理現(xiàn)象的用不同的方式表現(xiàn):如波的衍射,透射光柵衍射,光波的單縫及圓孔夫瑯禾費(fèi)衍射,微波布拉格衍射等;(3)用同一個(gè)儀器對(duì)不同的物理現(xiàn)象的研究:如邁克耳遜干涉儀研究等傾干涉、等厚干涉和點(diǎn)光源的非定域干涉現(xiàn)象等等。通過(guò)這種專題型研究實(shí)驗(yàn)來(lái)訓(xùn)練學(xué)生綜合實(shí)驗(yàn)技能,掌握各種測(cè)量方法,更熟練地使用各種基本儀器,通過(guò)對(duì)比這些方法的來(lái)評(píng)判其優(yōu)劣,訓(xùn)練學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行歸納、綜合、分析能力,進(jìn)而從多角度、全方位、深入地對(duì)物理本質(zhì)進(jìn)行探討,加深對(duì)各種方法的原理的理解,理論基礎(chǔ)知識(shí)得到提升和鞏固。專題型研究實(shí)驗(yàn)題目和每一個(gè)專題包含哪些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容一般由教師擬定。
2.課題型研究實(shí)驗(yàn)
課題型研究實(shí)驗(yàn)教師給定的實(shí)驗(yàn)題目、要求和實(shí)驗(yàn)條件或?qū)W生自擬課題,自行設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案并基本完成全過(guò)程的實(shí)驗(yàn)。要求學(xué)生在查找資料文獻(xiàn)之后,建立多種物理模型,對(duì)物理模型進(jìn)行比較,并選擇合適的物理模型,根據(jù)物理模型選擇合理的測(cè)量方法和實(shí)驗(yàn)器材,選擇最佳的實(shí)驗(yàn)測(cè)量條件,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的處理,確定實(shí)驗(yàn)方案,制定實(shí)驗(yàn)步驟(包括操作步驟、注意事項(xiàng)),最后教師對(duì)學(xué)生的方案進(jìn)行審閱修改,形成可行的實(shí)驗(yàn)方案。以畢業(yè)論文的形式將課程教學(xué)分為三個(gè)部分:建立物理模型:根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的物理性質(zhì),研究與實(shí)驗(yàn)對(duì)象相關(guān)的物理原理及各物理量之間的關(guān)系,推導(dǎo)數(shù)學(xué)公式。如自組望遠(yuǎn)鏡。其光學(xué)系統(tǒng)是由物鏡和目鏡組成的無(wú)焦系統(tǒng),物鏡的象方焦點(diǎn)Fo與目鏡的物方焦點(diǎn)Fe重合。無(wú)窮遠(yuǎn)物體發(fā)出的光經(jīng)物鏡后在物鏡焦平面上成一倒立縮小的實(shí)像,再經(jīng)目鏡成虛像于無(wú)窮遠(yuǎn)處,使視角增大,利于人眼觀察。視角放大M=(fo為物鏡焦距,fe為目鏡焦距)。選擇合理的測(cè)量方法和器材:每個(gè)物理量怎么測(cè)量,用什么儀器,準(zhǔn)確度如何確定。影響望遠(yuǎn)鏡視角放大M是物鏡的焦距,物鏡的焦距越長(zhǎng),望遠(yuǎn)鏡的放大倍率越高。因此要選擇更好的方法來(lái)測(cè)量透鏡焦距。最佳的實(shí)驗(yàn)測(cè)量條件和數(shù)據(jù)處理:實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)儀器選定后,選擇有利的實(shí)驗(yàn)條件及參數(shù)范圍,以最大限度的減小誤差。確定實(shí)驗(yàn)方案,制定實(shí)驗(yàn)步驟:(1)畫(huà)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置圖或電路圖、光路圖;(2)擬定詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟;(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格;(4)實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備的名稱,規(guī)格,使用條件等。
(三)教學(xué)設(shè)計(jì)
在教學(xué)設(shè)計(jì)上,將課程教學(xué)分為三個(gè)部分:
1.開(kāi)題:實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與開(kāi)題匯報(bào)。將學(xué)生分為3-4人為一個(gè)研究小組,選擇一個(gè)專題或課題進(jìn)行研究,經(jīng)查閱文獻(xiàn)、自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(包括建立物理模型、選擇合理的測(cè)量方法和擬定器材、實(shí)驗(yàn)測(cè)量條件和數(shù)據(jù)處理等),教師對(duì)方案進(jìn)行審核后提出修改意見(jiàn),然后開(kāi)題匯報(bào)的形式,在全班進(jìn)行答辯論證其方案的可行性。
2.方案實(shí)施。方案實(shí)施之前教師要審查實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)步驟,指導(dǎo)學(xué)生使用器材。學(xué)生采取課余開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室與課內(nèi)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合各組獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),教師要隨時(shí)注意對(duì)各組實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題組織討論并給予及時(shí)指導(dǎo)。
3.研究論文撰寫(xiě)及答辯。學(xué)生實(shí)驗(yàn)完成后,要撰寫(xiě)研究論文,主要從實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程探討、數(shù)據(jù)處理方法、研究收獲、創(chuàng)新點(diǎn)等內(nèi)容,按照畢業(yè)論文格式書(shū)寫(xiě),并在規(guī)定時(shí)間通過(guò)論文答辯。
二、教學(xué)方法
為了做到循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生科研能力,研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)設(shè)置采取分層次訓(xùn)練方式,從大一開(kāi)始設(shè)置的是中學(xué)物理方面的選題。大二、大三設(shè)置大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選題,在完成相應(yīng)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,開(kāi)設(shè)一至二項(xiàng)研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),科學(xué)研究也得到初步訓(xùn)練。大四單獨(dú)開(kāi)設(shè)一門(mén)研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)課程,可以結(jié)合畢業(yè)論文進(jìn)行。通過(guò)四年不間斷的實(shí)驗(yàn)研究訓(xùn)練,學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新意識(shí)得到提高。為了達(dá)成這些訓(xùn)練,必須提供給學(xué)生足夠的空間和時(shí)間,在教學(xué)方式和方法也要作相應(yīng)的改革。研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)教師基本不講實(shí)驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)誤差分析,只是簡(jiǎn)單講一下注意事項(xiàng),重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程指導(dǎo)當(dāng)中,充分啟發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師可以對(duì)每個(gè)學(xué)生的操作提出問(wèn)題,針對(duì)課題相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)、誤差問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)結(jié)論向?qū)W生提問(wèn),通過(guò)提問(wèn)和引導(dǎo)的方式,啟發(fā)學(xué)生自主完成設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中教師只負(fù)責(zé)解決學(xué)生的技術(shù)性問(wèn)題,要讓學(xué)生自行探索,最終獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)給學(xué)生營(yíng)造了開(kāi)放、自由、獨(dú)立的研學(xué)環(huán)境,鍛煉了學(xué)生科研的基本素質(zhì),如選題、分析、研究、創(chuàng)新、總結(jié)歸納及論文的撰寫(xiě)能力,并且通過(guò)組織多種形式的討論課和匯報(bào)課,培養(yǎng)了學(xué)生的研學(xué)興趣。
三、對(duì)研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的建議
開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的目的,在于鍛煉學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新能力和實(shí)際動(dòng)手能力,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,改變學(xué)生“實(shí)驗(yàn)都是跟著老師和課本進(jìn)行機(jī)械的操作”的心態(tài),在時(shí)間、空間上要為學(xué)生提供便利的場(chǎng)所和條件,同時(shí)要對(duì)學(xué)生給予充分的指導(dǎo)。以下對(duì)開(kāi)設(shè)設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)提出幾點(diǎn)自己的建議:
1.要根據(jù)學(xué)生具體情況,不斷更新研究項(xiàng)目,引進(jìn)新知識(shí)新技術(shù)的研究課題,增加多學(xué)科交叉滲透項(xiàng)目如電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等,增強(qiáng)研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的趣味性和研究性。要提供寬松自主的研討實(shí)驗(yàn)環(huán)境,采取多樣化的教學(xué)方式來(lái)吸引學(xué)生,不間斷的有計(jì)劃安排研究項(xiàng)目,研究項(xiàng)目由易到難,讓學(xué)生感到他們具備能力完成項(xiàng)目,喚醒學(xué)生興趣。
2.充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),通過(guò)實(shí)驗(yàn)預(yù)約全面地向?qū)W生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,學(xué)生可以利用課余時(shí)間自主安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)程。安排實(shí)驗(yàn)教師在實(shí)驗(yàn)室值班輔導(dǎo)答疑,增加了學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作的機(jī)會(huì),也可充分利用實(shí)驗(yàn)室資源。
3.由于研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)涉及力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理及電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多課程多學(xué)科交叉,因要有穩(wěn)定的、高水平的師資隊(duì)伍,實(shí)行項(xiàng)目導(dǎo)師制,對(duì)學(xué)生的專業(yè)問(wèn)題給予解答,對(duì)學(xué)生因材施教,使學(xué)生能擁有個(gè)性化的發(fā)展,對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)更有針對(duì)性。
4.要采取激勵(lì)機(jī)制來(lái)保證研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。將研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃相掛鉤,建立研究論文競(jìng)賽機(jī)制,有質(zhì)量的論文可以當(dāng)作畢業(yè)論文或?qū)I(yè)技能競(jìng)賽獲得學(xué)分。
四、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)開(kāi)設(shè)研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和想象力,提高學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力,培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新意識(shí)。設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于教師和學(xué)生都是很大程度的提升,對(duì)于教師,從親自指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中了解到學(xué)生面臨的問(wèn)題,教師與學(xué)生直接交流的增多,對(duì)學(xué)生真實(shí)情況有更深入的了解,為我們教學(xué)創(chuàng)造了良好的條件。對(duì)于學(xué)生,既可以訓(xùn)練學(xué)生文獻(xiàn)檢索,自主設(shè)計(jì)方案,擬定解決辦法,獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn),撰寫(xiě)科研論文的能力,又可培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)新思維能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力以及科學(xué)素養(yǎng),同時(shí)由于不同學(xué)科、不同專業(yè)參與指導(dǎo),可以開(kāi)發(fā)更多交叉學(xué)科的課題,學(xué)生根據(jù)愛(ài)好興趣及就業(yè)方向有更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),不同教師的研究方向、不同研究風(fēng)格體現(xiàn)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)中,學(xué)生從中吸納不同教師研究風(fēng)格,為日后從事科學(xué)研究打下寬厚基礎(chǔ)。文章只是簡(jiǎn)單的研究和分析了研究設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的一部分,設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)問(wèn)題和規(guī)律還需深層次的探討和教學(xué)實(shí)踐的應(yīng)用,還需要進(jìn)一步的補(bǔ)充和完善。
作者:蔣志年 房慧 單位:廣西民族師范學(xué)院物理與電子工程系
第三篇:物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)
一、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值與作用
第一,實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。物理實(shí)驗(yàn)在滿足學(xué)生好奇、好動(dòng)的天性之外,還可以讓學(xué)生從操作中體會(huì)并嘗試發(fā)現(xiàn)和成功的喜悅,從心理上增強(qiáng)學(xué)習(xí)的信心與動(dòng)機(jī),進(jìn)而升華出熱愛(ài)科學(xué)的素質(zhì)和志向。
第二,實(shí)驗(yàn)?zāi)軇?chuàng)設(shè)出有效的“學(xué)習(xí)環(huán)境”。這是因?yàn)椋?jīng)過(guò)精心篩選、簡(jiǎn)化并純化了的物理實(shí)驗(yàn)具有典型性、可重復(fù)性以及趣味性等特點(diǎn),從而使其成為學(xué)生掌握知識(shí)、教師突破難點(diǎn)的教學(xué)形態(tài)或環(huán)境。
第三,實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生習(xí)得科學(xué)方法。事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)本身就是一種科學(xué)方法,不同的實(shí)驗(yàn)在不同程度上蘊(yùn)含了歸納法、演繹法(驗(yàn)證)、理想化等基本物理方法,而學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程就是經(jīng)受科學(xué)方法熏陶的過(guò)程。
第四,實(shí)驗(yàn)?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生的物理能力。其主要體現(xiàn)在學(xué)生可以從實(shí)驗(yàn)中提高觀察能力、邏輯思維能力、數(shù)據(jù)處理能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等。此外,實(shí)驗(yàn)還能提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
二、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膬?nèi)涵與構(gòu)成
物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ侵笇?shí)驗(yàn)者在為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟扇∵m當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)方法,通過(guò)操作實(shí)驗(yàn)儀器和器材,觀察分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的整個(gè)過(guò)程中所表現(xiàn)出的行為與心理特征。從狹義上講,物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πú僮髂芰Α⒏兄芰退季S能力。從廣義上講,物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰€包括表達(dá)描述能力、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力等實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。其中,操作能力是指在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡倪^(guò)程中將所需使用的儀器、器材在操作空間內(nèi)進(jìn)行布局,實(shí)現(xiàn)儀器間的配接,以及操作使用基本工具、基本量具時(shí)所體現(xiàn)的個(gè)性行為特征。感知能力是指在實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡倪^(guò)程中,利用感覺(jué)器官捕捉發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象、物理過(guò)程的個(gè)性心理特征。感知能力應(yīng)從感知的主動(dòng)性、靈敏性和全面性三個(gè)方面來(lái)衡量。思維能力是指在研究原因、分析結(jié)果、形成結(jié)論的過(guò)程中綜合性地進(jìn)行歸納、演繹的個(gè)性心理特征。將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、過(guò)程、結(jié)論及規(guī)律以語(yǔ)言文字形式進(jìn)行交流的表達(dá)能力以及實(shí)驗(yàn)中團(tuán)結(jié)協(xié)作的能力亦是實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的保障。實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)體現(xiàn)在嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作,以及完成實(shí)驗(yàn)后歸整器材用具等實(shí)驗(yàn)習(xí)慣之中。除上述能力外,諸如實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰罢`差分析能力等,也是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)必備的能力,但在中學(xué)階段,對(duì)這些能力僅作初步要求。
三、物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的意義與途徑
在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膶?shí)質(zhì)是將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力。從思維模式上看,應(yīng)將實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)方法、知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有序過(guò)渡,而后完成變通與遷移的飛躍,即形成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑT趯?shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的有序性過(guò)渡是能力培養(yǎng)的核心因素,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)變通和遷移之后,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)才能真正落實(shí)。基于這種轉(zhuǎn)化的思維模式,形成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ倪^(guò)程被分為三個(gè)層次:首先,掌握實(shí)驗(yàn)技能、理解實(shí)驗(yàn)方法、把握知識(shí)結(jié)構(gòu)。其次,將相互分離的知識(shí)點(diǎn)聯(lián)系為有機(jī)的系統(tǒng),即建立明確的關(guān)聯(lián),使其有序化,這種有序過(guò)渡將直接導(dǎo)致穩(wěn)定心理特征的形成。最后,在結(jié)構(gòu)有序的基礎(chǔ)上,就是變通和遷移,但是這種變通和遷移需要在應(yīng)用過(guò)程中真正落實(shí)。歸結(jié)起來(lái),對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)應(yīng)把握如下途徑:
1.訓(xùn)練基本實(shí)驗(yàn)操作技能
操作技能的掌握應(yīng)當(dāng)有足夠數(shù)量的實(shí)驗(yàn)操作加以保證,并有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)作為依托。首先,教師的演示應(yīng)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程并具備嫻熟的操作技巧,甚至實(shí)現(xiàn)具有美感的操作動(dòng)作,這是教好學(xué)生并感染學(xué)生的前提。其次,加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的指導(dǎo),提出明確的操作要求,并經(jīng)常比較不同操作方法的優(yōu)缺點(diǎn)。第三,重視實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)習(xí)和考查。事實(shí)上,提高操作技能的一個(gè)有效手段就是定期安排實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)習(xí)檢查。
2.培養(yǎng)觀察意識(shí)與觀察習(xí)慣
“現(xiàn)象是物理學(xué)的根源”,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有目的地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力,是指要明確觀察目標(biāo)以及觀察計(jì)劃,并將其作為實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)目的之一,有針對(duì)性地逐步深化學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象、物理過(guò)程的觀察意識(shí)和深度,并提高學(xué)生觀察的全面性以及對(duì)相關(guān)細(xì)節(jié)點(diǎn)的敏銳程度。應(yīng)該予以強(qiáng)調(diào)的是,觀察意識(shí)與習(xí)慣的培養(yǎng),應(yīng)該在準(zhǔn)確的前提下訓(xùn)練全面與深度。
3.形成完整的物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)
沒(méi)有有序的、明晰的實(shí)驗(yàn)知識(shí)結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蜔o(wú)從談起。因此,全面、完整的實(shí)驗(yàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)是物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕疽蟆S姓撜咧赋觯菏聦?shí)上,如果不持有一定的理論信念,也就根本無(wú)法辨別實(shí)驗(yàn)中哪兒是結(jié)論、哪兒是誤差。所以,教學(xué)生認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)誤差等問(wèn)題的同時(shí),應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生深入體會(huì)物理知識(shí)結(jié)構(gòu)背后的物理本質(zhì)。
4.掌握物理實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)方法
掌握物理實(shí)驗(yàn)中使用的科學(xué)方法是培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ年P(guān)鍵。教學(xué)中應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生把握實(shí)驗(yàn)的研究方法。物理實(shí)驗(yàn)中涉及的諸如實(shí)驗(yàn)歸納法、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法、理想實(shí)驗(yàn)法等實(shí)驗(yàn)方法均具有特殊的內(nèi)涵,需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)的主旨,以科學(xué)方法為主線,有意識(shí)地區(qū)分,并強(qiáng)化對(duì)二者特殊性及共性的認(rèn)知,習(xí)得物理實(shí)驗(yàn)中的科學(xué)方法。
作者:夏丹 單位:北京市第三十五中學(xué)
第四篇:物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)
一、激發(fā)興趣
1、注意力是一種重要的心理特征。初中學(xué)生由于年齡特點(diǎn),對(duì)新事物的強(qiáng)烈好奇心,容易讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察出現(xiàn)偏差,正如人們所說(shuō)的:“外行人看熱鬧”。因此教師在演示實(shí)驗(yàn)中要做到實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單,通俗易懂,并且隨時(shí)提一些與實(shí)驗(yàn)主旨有關(guān)的問(wèn)題,有利于引導(dǎo)學(xué)生注意力始終集中在思考實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的主要問(wèn)題這個(gè)中心環(huán)節(jié)上,從而為分析、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論打下基礎(chǔ)。
2、演示實(shí)驗(yàn)盡可能一次成功。首次印象對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是最深刻而又易接受的。如果演示實(shí)驗(yàn)不能一次成功,那將會(huì)給學(xué)生帶來(lái)兩種心理狀態(tài):一是失去興趣;二是因失敗的實(shí)驗(yàn)而否定概念和定律。這種心理一旦形成,以后就難以糾正。
3、演示實(shí)驗(yàn)要盡量讓學(xué)生參與。在以往的演示實(shí)驗(yàn)中學(xué)生一直是“看”,如果不讓學(xué)生參與操作,久而久之,學(xué)生懷疑老師在玩“魔術(shù)”,不會(huì)完全相信,從而失去學(xué)習(xí)興趣。有學(xué)生參與演示,既可以活躍課堂氣氛,又可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,因此也會(huì)牢記相關(guān)的知識(shí)。
4、演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要形象鮮明,能引起學(xué)生興趣。只有鮮明而獨(dú)特的感性材料,才能引起學(xué)生的注意,大腦皮層才能形成興奮中心,從而形成深刻印象把概念打上“烙印”。
5、合理改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn),提高準(zhǔn)確性。物理學(xué)科最講究實(shí)事求是,如果因?qū)嶒?yàn)測(cè)出的數(shù)據(jù)偏理論值過(guò)大的實(shí)驗(yàn)裝置,那就沒(méi)有說(shuō)服力,該演示實(shí)驗(yàn)急需改進(jìn),以提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,增強(qiáng)說(shuō)服力。
6、合理增加演示實(shí)驗(yàn),激發(fā)興趣。如圖所示由兩木板夾著一圓柱體,當(dāng)OA 板逐漸以O(shè) 為軸沿反時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到水平面的過(guò)程中,圓柱體對(duì)OA 板的壓力變化情況怎樣?在理論上可由平行四邊形定則得出結(jié)論,但學(xué)生并不很信服。如果設(shè)計(jì)一個(gè)裝置,在課堂上直接演示其變化過(guò)程,那就會(huì)極大地激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的浪花。總之,為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和保證興趣的持久性。教師在教學(xué)中還應(yīng)該不失時(shí)機(jī)加以鞏固,始終如一,興趣盎然。讓學(xué)生感受到物理就在我們身邊,物理來(lái)源于生活,我們就生活在物理的世界中。
二、培養(yǎng)能力
心理學(xué)認(rèn)為,能力是使活動(dòng)的任務(wù)得以順利完成的心理特征。能力是與活動(dòng)緊密聯(lián)系的,離開(kāi)了活動(dòng),能力就失去了其自身的使用價(jià)值。物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的一種特殊形式的學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)。通過(guò)這種實(shí)踐活動(dòng),對(duì)學(xué)生的能力,特別是觀察能力和思維能力的培養(yǎng)有著重要作用。
1、觀察能力的培養(yǎng)。做任何工作都需要有良好的觀察能力,物理實(shí)驗(yàn)正是培養(yǎng)觀察能力的有效途徑。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)先讓學(xué)生明確觀察的目的,迅速地對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和過(guò)程進(jìn)行全面的觀察,學(xué)會(huì)分析現(xiàn)象獲取信息,指導(dǎo)學(xué)生捕捉不易發(fā)現(xiàn)或容易忽略的現(xiàn)象和過(guò)程,并進(jìn)行分析、歸納,還要讓學(xué)生養(yǎng)成認(rèn)真、細(xì)致、有始有終地觀察實(shí)驗(yàn)的態(tài)度和良好習(xí)慣。
2、思維能力的培養(yǎng)。觀察離不開(kāi)思維,觀察不應(yīng)是被動(dòng)地觀看和注視,而應(yīng)該是積極思維的過(guò)程。因此,授課時(shí),多采用啟發(fā)式教學(xué),調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性,多為學(xué)生提示點(diǎn)撥。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析、歸納、綜合、總結(jié)得出結(jié)論。例如,牛頓第一定律的演示實(shí)驗(yàn)就需要學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、歸納、綜合、總結(jié),還有合理的推理過(guò)程,從而得到結(jié)論。
3、獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。實(shí)踐能力是素質(zhì)的重點(diǎn),獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ俏锢韺W(xué)科的特殊性,是實(shí)踐能力的重要組成部分。在傳授基本操作技能時(shí),注意聯(lián)系生活實(shí)際,通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)使學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫教岣摺@缫寣W(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉襟E及注意事項(xiàng),可與做家務(wù)事的生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái),幫助學(xué)生理解,對(duì)不規(guī)范的操作甚至錯(cuò)誤的操作進(jìn)行分析,體會(huì)其后果,從而對(duì)錯(cuò)誤的操作給予糾正,也鍛煉了學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?
4、自覺(jué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。物理是從生活中來(lái)又回到生活中去。這一特點(diǎn)決定了學(xué)習(xí)物理的特殊方法。作為物理課程中的每一個(gè)章節(jié),不都有實(shí)驗(yàn)這個(gè)環(huán)節(jié),那么有些章節(jié)確實(shí)讓學(xué)生不易接受,所以我們?cè)诮虒W(xué)中可以讓學(xué)生在課外用身邊的材料自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),這樣既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)又提高了動(dòng)手實(shí)踐的綜合能力。
三、小結(jié)
總之,課堂教學(xué)中,盡量調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),做到傳播知識(shí)、技能時(shí)注重能力的培養(yǎng),使學(xué)生愉快輕松地學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,在向?qū)W生減負(fù)的同時(shí),提高了教育教學(xué)質(zhì)量。
作者:楊勝?gòu)?qiáng) 單位:貴州省德江縣煎茶中學(xué)
第五篇:物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中思維能力的培養(yǎng)
一、變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)
在具體教學(xué)中,應(yīng)用控制變量法可以先伸出食指指向磁場(chǎng)方向,再伸開(kāi)中指指向?qū)w中的電流方向,如不一致可轉(zhuǎn)動(dòng)手腕,最后伸開(kāi)拇指要與食指、中指互相垂直,則拇指所指的方向就為導(dǎo)體受磁場(chǎng)力的方向。通過(guò)這樣的教學(xué)實(shí)踐,既生動(dòng)有趣,又培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,獲得成功的喜悅,堅(jiān)定了學(xué)好物理的信心。在判定導(dǎo)體在磁場(chǎng)中切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向,(右手定則)我也采用這一方法,該方法既形象又明了,易于掌握。記憶方法:先電后動(dòng)用左手,先動(dòng)后電用右手。(導(dǎo)體先通電而后受力運(yùn)動(dòng)用左手,先運(yùn)動(dòng)而后產(chǎn)生電流用右手)食指磁,中指電,拇指力(運(yùn)動(dòng))。在透鏡成像、歐姆定律、牛頓定律、理想氣體狀態(tài)方程等的教學(xué)中也采用了這種探究的方法,不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手操作能力,而且通過(guò)他們的大腦思維活動(dòng),提高了分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,更好地掌握新的知識(shí),效果較顯著。
二、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),發(fā)展學(xué)生思維
當(dāng)今世界,需要大量的設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型人才,作為物理教師應(yīng)根據(jù)本學(xué)科的教學(xué)特點(diǎn),有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力,當(dāng)代物理學(xué)中的規(guī)律大多是科學(xué)家們先科學(xué)大膽地猜想,經(jīng)過(guò)理論推導(dǎo)而得出的,而檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)踐,即能經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的發(fā)現(xiàn)或驗(yàn)證。然而這些實(shí)驗(yàn)沒(méi)有現(xiàn)成的方案,我們只能利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)備加以改進(jìn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所以在教學(xué)中我們要做有心人,有目的地設(shè)置一些障礙,讓學(xué)生通過(guò)思索和努力完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),同時(shí)也靈活地掌握了所學(xué)的知識(shí)。如要測(cè)量小燈工作時(shí)的電阻、電功率、電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻等試驗(yàn),需要電壓表、電流表,但手邊只有一只電壓表或一只電流表和已知阻值的電阻,怎么辦?在講氣體克拉伯龍方程PV=mnRT時(shí)引申到氣體密度ρ=m/V=Pμ/RT。測(cè)出氣壓P,氣溫算出T,就可知密度。那么還有別的方法嗎?需要哪些器材?測(cè)空氣質(zhì)量是個(gè)難題,這要考慮到空氣的浮力。
通常做法是用瓶塞塞緊一個(gè)大的燒瓶,用天平稱出它們的總質(zhì)量m,再用抽氣機(jī)抽出瓶中的空氣。抽的次數(shù)越多,瓶?jī)?nèi)的空氣越稀薄,越接近真空,再稱出空瓶的質(zhì)量m1,則瓶?jī)?nèi)空氣的質(zhì)量為m-m1,然后拔出瓶塞灌水至原先瓶塞底處,再將水倒入量筒測(cè)出水的體積即為瓶?jī)?nèi)空氣的體積V,空氣的密度ρ=(m-m1)/V。若沒(méi)有抽氣機(jī)怎么辦?就要先設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案,自己在學(xué)校尋找器材,實(shí)驗(yàn)裝置,用一個(gè)打足氣的足球放在臺(tái)秤上稱出其質(zhì)量m2,然后用一帶細(xì)導(dǎo)管的氣針插進(jìn)足球的氣嘴,使足球通過(guò)導(dǎo)管向裝滿水的量筒中排氣,擠出筒中的水。當(dāng)量筒中水面與筒外水面相平時(shí),量筒內(nèi)的空氣氣壓就等于外部的大氣壓。拔出氣針,再測(cè)出足球的質(zhì)量m3,則球放出的空氣的質(zhì)量為m2-m3,這就近似為量筒中空氣的質(zhì)量,從量筒上讀出空氣的體積V,則空氣的密度ρ=(m2-m3)/V(用足球而非氣球是因?yàn)橐紤]空氣的浮力,前后兩次質(zhì)量的測(cè)量時(shí)球的體積要相同,這樣受到的浮力也相同).通過(guò)這方面有意識(shí)的訓(xùn)練,有利于學(xué)生思維的發(fā)展,培養(yǎng)不畏艱難的品質(zhì),全面提高他們的素質(zhì)和能力。
三、總結(jié)
總之,通過(guò)物理實(shí)驗(yàn),學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫皆鰪?qiáng),思維能力得到培養(yǎng)。實(shí)踐證明,充分利用物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生理解物理概念,掌握物理知識(shí),發(fā)展思維,形成正確的認(rèn)知,進(jìn)而認(rèn)識(shí)世界,有著不容忽視的作用。
作者:周鐵鋼 單位:南京下關(guān)中等專業(yè)學(xué)校