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浅议初中物理实验能力的培养
2013-4-30 08:14 |  发布人: ttllr |  阅读: 1966 | 

        摘要:教师要正确认识物理实验的重要作用,通过优化实验教学,开展课外实验与小制作等措施加强实验,培养学生实验能力、思维能力和探索和创新能力。

关键词:实验  培养   能力  

        物理是一门以观察和实验为基础的自然科学,实验教学能为学生正确认识事物及客观规律提供事实依据,又能培养学生观察现象、实验操作能力、分析归纳思维能力、研究能力和创新能力。因此物理实验教学环节应成为培养学生实践能力和创新精神的重要教育资源,如何开发利用好这块资源培养学生的实验能力,下面是我在近几年初中物理实验教学中所进行的一些尝试。

一.注意引导,培养学生的观察能力

        观察能力是中学物理实验能力中的基础能力。由于中学学生注意力容易分散,活动常常不具有明确的目的性,那个事物刺激性强,就被那个事物所吸引,而对那些应该观察的现象却“视而不见”,或者是漫无目的的看。因此,在初中阶段物理教学中,教师在进行演示实验和指导学生实验时,应引导学生有目的地去观察,有方向地主动思维,从而获得有关知识。如演示“光的反射”这一实验时,应指明观察的重点是:(1)反射光线,入射光线及法线三者之间的位置关系;(2)反射角与入射角两者之间的大小关系。这样就可以把学生的注意力集中在对关键的物理现象的观察上,而达到预期的实验教育效果。培养学生的观察能力,还要指导学生进行仔细的观察。如“水的沸腾”这一现象学生在日常生活中已经司空见惯,在做这个演示实验时他们往往不太在意,这时就应该指导学生观察水沸腾时气泡在上升的过程中的体积变化情况及在液面上的破裂放气情况,以帮助学生对“沸腾”的概念形成正确的认识。总之,只要引导得当,就能使学生的观察能力逐渐敏锐起来,并激发学生的思维和联想。

 二.加强动手,培养学生的实验操作能力

         实验操作能力是中学物理实验能力中的基本能力。人的能力是在实践活动中,不断地形成,发展和巩固起来的。学生只要通过实际动手实验,才能不断地形成具有实验能力。但是,学生动手做实验若只是按照课本机械地操作,则不仅不能培养学生的实验能力,相反会削弱学生对物理实验的兴趣,挫伤学生动手实验的积极性。因此,教师在物理实验课中必须充分发挥学生的积极主导作用,有计划,有针对地指导学生实验,以逐步提高学生的实验操作技能。初中物理实验中用到的基本仪器的能力,实验前要使学生了解仪器的构造原理及使用仪器的基本要求,然后再进行操作。如学生在做“电流表的使用”这一实验前,必须帮助他们弄清:不同量程的大小及选用,表头的读数,正负接线柱如何连接及如何将指针调零等等。实验操作能力的培养要有计划分阶段进行,才能逐步做到熟练。例如串,并联电路的连接,可让学生先学会串联,再学习并联电路的连接,并且在练习用实物连接之前,先用模型进行练习。培养学生的操作能力,还要配合教学鼓励学生自己平时多动手做小实验,小制作,养成爱动手的好习惯。如九年级物理第十三章第二节重力中“想想做做”自制“不倒翁”。有的同学用常用鸡蛋,胶水,一些重物及装饰物品若干自制不倒翁:在鸡蛋的尖顶端开个小孔,用吸管或其他任何方式将蛋清,蛋黄取出,形成较完整蛋壳。将小重物放入鸡蛋中,用胶水固定在底部,用装饰品或颜料将鸡蛋外部按喜好装饰即可。操作及现象:将其左右压倒,仍顽强的恢复到竖直状态。原理解释:不倒翁不会倒,一方面因为它的结构上轻下重,重心很低;另外,当它向一边倾斜时,重心和桌面接触点不在同一条铅垂线上,重力作用会使它摆动回原来的位置……。学生动手能力增强了,又可以促进思维,增加学习的兴趣。

三.启发思维,培养学生从实验中归纳出物理基本规律的能力

        实验探究的目的是要得到或验证物理规律。对于初中学生来说,重点是前者。如进行“焦耳定律”这一节的教学时,在做研究电流产生的热量和那些因素有关的实验之前,先按不同条件下观察到的现象及初步结论列一记录表格,边实验边记录,实验全部完成后,再由学生进行讨论,总结归纳出焦耳定律的定性描述。这样处理教材不但可以启发学生的思维,培养学生分析归纳能力,同时还可以活跃课堂气氛,调动学生学习的积极性。又如,我在讲分子的热运动时,分别给相临座位的两个学生每人一杯热水和一杯冷水,让他俩同时往杯子里的水中注入一滴红色墨水,过一会儿,就观察到热水中的红色墨水很快地而且均匀地扩散开来,而冷水杯中的红色墨水却仍聚集一团,扩散缓慢,几乎没有动静。实验表明,温度越高,分子做无规则运动的速度就越大,所以大量分子做无规则运动的速度跟温度有关。实验中,通过自己动手做做,自己再进行分析、总结,学生能透过具体的物理现象,理解并总结出抽象的物质运动的规律,从而提高了逻辑思维能力。

四.改进物理实验教学方法,培养学生的创新能力。

 1、尽可能做到“一个物理规律可用多个实验来探究,一个或一套器材可探究多个物理规律”

        如在探究“流体流速与压强”的关系时,我和同学们一起设计了这样几个实验:①硬币跳高②向两平行放置的纸中间吹气③用玻璃管向两靠近的乒乓球间吹气④将乒乓球压入漏斗内,用嘴向漏斗细口吹气⑤用一支两端开口的玻璃管,将其一端竖直插入有颜色的水中,再用另一支玻璃管向前一支玻璃管的上端水平吹气。这样通过多个实验探究同一个物理规律,不仅让学生感到通过探究所获得的结论是可靠的,更让同学们感到课本上的实验不是唯一的,可以用不同的器材、不同的实验方法进行实验,这样有利于发展学生的个性,活跃学生的思维,可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,使之达到不同层次创新能力培养的目标。同样在物理实验过程中,将同一器材尽可能地应用于不同实验之中,显示尽可能多的实验现象,发掘实验器材的新用途,也能实现创新。例如用钢锯条可以做许多实验:探究发声原因、音调跟频率的关系、响度跟振幅的关系、力使物体产生形变、磁化、光的直线传播、导电性能等等,这样的实验环境,能引导学生求异、求新,而不要拘泥于一种思维定势,能在实验中创出新意。

2、在物理实验结论的应用与延伸中引导学生创新

        掌握知识的最终目的是应用知识解决实际问题,从而进一步巩固和延伸所获取的知识并向知识与技能的深度、广度作更进一步的探索。如通过实验探究获得了物态变化的规律后,及时向学生介绍了“神州飞船”发射中应用到的抗高温材料、“热管”技术等,同时我又启发学生进行创新联想“假如你是一位建筑师,你如何运用所学的物理知识使你们的居室一年四季保持舒适的温度呢?”同学们说出了许多方法,有一位同学的想象非常有创意“用某种材料,把它填充在墙壁内,室内温度升高时,它熔化吸热,阻止温度升高,当温度降低时,它的液态就凝固放热,阻止温度降低,从而始终使室内温度保持在一个舒适的温度,还可以将外墙壁的颜色设计成可变式,冬天为深黑色,夏天为白色。”对于他富有创造力的想象以及其他同学“异想天开”的想象,我都能及时给予鼓励,同学们的创新欲望得到了提高。

        总之,培养学生实验能力,有助于学生建立正确的物理概念,物理规律及应用物理知识,从而培养学生热爱科学,勇于探索的精神,培养学生科学实验素养,培养学生探索能力和创新能力,为培养二十一世纪高科技人才奠定基础。因此,探索中学物理实验内容并对学生实验能力切实加以培养,是物理教学中的一项重要任务。

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