充分发挥实验在物理教学中的作用从而提高教学效率
摘要:
新课程改革后的初中物理教科书是一本图文并茂、内容丰富、深入浅出、重视对学生能力的培养的教材。物理新课程标准中对物理教学方法更是提出了更高的要求,充分发挥实验的作用,可以说是将新课程标准贯彻在教学实践中的最重要的行动。利用物理实验来学习物理知识是教材的切入口,因而,物理教师在教学中应特别注重做好物理实验,这样,才能比较好的向学生传授物理知识。可以说,做好了每个物理实验,就能激发起学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性;学生通过在实验中观察现象,分析归纳,有利于掌握规律,加深理解,并且印象深刻,经久不忘。从而化解学生在学生物理中难点,提高了课堂效率。
关键词:课堂教学 演示实验 分组实验 教学效率
心理学研究表明,人的思维活动是在感性材料的基础上产生的,感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验,具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程,为学生的学习提供了丰富的感性材料,强化了学生的感知并纠正在感知中形成的错觉,从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的。
物理这门学科在初中的所有学科中可以说是比较难学的一门学科。因而,如何在物理教学中化解教学难点,提高课堂效率,一直是所有物理教师探索和研究重点。那么,如何提高物理教学的课堂效率,以我的个人看法,最重要的,应该吃透教材,发挥物理教科书的作用。应该说,新课程改革后的初中物理教科书是一本图文并茂、内容丰富、深入浅出、重视对学生能力的培养的教材。物理新课程标准中对物理教学方法更是提出了更高的要求,充分发挥实验的作用,可以说是将新课程标准贯彻在教学实践中的最重要的行动。利用物理实验来学习物理知识是教材的切入口,因而,物理教师在教学中应特别注重做好物理实验,这样,才能比较好的向学生传授物理知识。可以说,做好了每个物理实验,就能激发起学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性;学生通过在实验中观察现象,分析归纳,有利于掌握规律,加深理解,并且印象深刻,经久不忘。从而化解学生在学生物理中难点,提高了课堂效率。
教材中的物理实验分演示和分组两种,另外,还有一些“小实验”供学生课后自己去做。由于教时和设备的限制,分组实验不可能做得很多,因而,在教学中,做好分组实验的前提下,更应重视演示实验的作用。因为,演示实验有准确性高,所花时间少,利于教师控制的优点。所以,加强演示实验,在物理教学中又是重中之重。课外小实验由于让学生回家做,可操作性差而且又不一定能达到预期的效果,所以也可将它作为演示实验在课堂中完成。另外,根据教学中出现的各种情况,适当增加一些趣味性强、操作性好、所花时间少的课外小实验,对于提高学生学习兴趣和拓宽学生的知识面也是非常有效的。
那么,如何在教学中充分运用实验这种教学手段来提高课堂效率呢?
一、注重实验的趣味性,提高学生学习物理的兴趣
爱因斯坦曾说过:"兴趣是最好的老师。"成功的实验之所以能使学生兴趣盎然,具有引人入胜的吸引力,且印象深刻,经久不忘,有益于提高教学效果,其原因之一就是它生动形象,给人美感,很富有趣味性。
例如在讲声音的三种特征时,通过录音机或计算机演示老虎的吼叫声和蚊子的嗡嗡声,不仅让学生体会到音调的不同,也由于两种声音的反差,别具趣味性。响度的教学可以让学生自己制作“纸炮”在课堂上演示谁做的发出的声音响,把学生平时玩的玩具搬到了课堂,这样的实验学生的热情及其高涨,课堂效果也就可想而知了。
又如,在演示焦耳定律时,把镍铬线和铜线绕成的线圈串联在电路中后,先是在两个线圈上各覆盖一浸透煤油的纸片,通电后不久,镍铬线上的纸片先冒出几缕淡淡的青烟。而后逐渐增强为一股股浓烟,但铜线上的纸片到此时才有少许青烟,对比明显,很清楚地表明电流产生的热量和导体电阻的关系。用这种方法,还可比较出电流产生的热量与电流的关系,都取得显著效果,教育学研究表明;"如果演示不仅能够让学生看到,而且让学生听到,……效果会更大。"为了进一步增强实验效果,使实验更富有趣味性,又在线圈上插入火柴,当镍铬线圈上纸片冒出浓烟的同时,火柴也"嗤"一声燃烧,全班同学对此眼见耳听之后,不由得发出一阵惊呼,对比更为强烈,效果更为理想。
再如在演示惯性现象时,把一玻璃茶杯放在桌子的边缘,往杯里装满水,再在杯底压一纸条,然后告诉学生,要把纸条从杯底抽出来。学生看看硬硬的水泥地面,再看看高高放在讲台上的玻璃杯,心里很紧张,担心茶杯落地会打碎,一个个屏住呼吸,睁大了眼睛,紧盯着茶杯,有的同学甚至情不自禁地"提醒"老师:"慢慢抽,小心打碎茶杯。"但当他们看到纸条被老师快速抽出而茶杯不但安然无恙就连一滴水也没有溅出时,才如释重负地出了一口气,使劲鼓起掌来。
另外,初中学生具有较强的参与意识,因此可让他们参加演示操作,增强趣味性。
例如,讲"做功和内能的改变"中演示克服摩擦做功使物体内能增加的实验时,需来回不断抽动绳子,笔者询问哪位同学愿代替老师进行这项操作时,同学们兴致勃勃,踊跃争先,积极举手要求上来操作。这样,学生自己动手,给实验增加了趣味性。以后笔者又增加了一套演示装置,让两位同学同时上来操作比赛,看谁的操作先成功,这一来,由于有竞争刺激,学生们热情更加高涨,要求操作者更多,气氛更加活跃,实验也更富趣味性。这样,教师在轻松、愉快的气氛中完成了教学任务,全班学生在轻松、愉快的气氛中学到了知识。
最后,课堂上可增加些课本内容之外的小实验,这些小实验本身就富有趣味性,对学生很具吸引力。如讲透镜时,可用一小实验来引入新课:在一小烧杯内盛1/4-1/3的清水,让学生先把手放在烧杯底部,从上向下通过烧杯及水看手指,则手指是缩小的;再从水平方向通过烧杯去看手指,则手指是放大的。这是因为烧杯内盛水后,在这两个方向上分别构成了凹透镜和凸透镜
二、拓宽学生的视野,增强实验的演示面
心理学研究表明"初中学生在思维中具体形象成分仍起着重要作用,他们依靠具体的形象才能达到抽象的过程。"所以除了演示好课本上规定的实验外,一些较抽象的、学生缺乏感性认识的或较为关键的内容,也应尽量想方设法增加实验演示给学生看。
例如讲音调与频率的关系时,增加了这样一个实验:在八只小碗中分别盛有不同数量的水,使得敲击小碗时能发出悦耳的乐曲声,说明频率的规律变化能引起音调的规律变化。
再如讲"分子运动论的初步知识"时就增加了说明分子间有间隙的演示实验:用一根细长的玻璃管先盛一半红色的水,另一半盛满酒精,用手指挡住管口后来回倒置几次,则可看到管口的液面比开始时下降了,这说明水和酒精的分子间存在间隙。这个演示实验除了能使学生对分子结构有一个更完整的认识外,它还可使学生易于理解扩散现象、分子运动、分子间作用力,帮助学生学好这一部分较抽象的内容。
再如讲解第九章"电功 电功率"时,可增加一个演示实验,把"220V 25W"的电灯和"220V 60W"的电灯串联在示教板上的照明电路中时,可观察到前者比后者亮得多,并联在这一电路中时则可观察到后者比前者亮得多。这牵涉到实际功率和额定功率的问题,是学生学习中的难点之一。通过这一演示,可使学生获得感性认识,建立初步印象,然后在此基础上再归纳推导出"两个电阻串联时的电功率和它们的电阻成正比,并联时的电功率和它们的电阻成反比"这一重要结论,有助于解决这一难点问题。笔者在教学中始终坚持采用这加强实验引导的教学方法,保证了这一难点内容的测试得分率。
另外,在讲解第十章"生活用电"中关于保险丝的内容时,除了应演示好电路中发生短路时保险丝自动熔断切断电路,教材还增加了由于用电器的总功率过大,使电流超过规定值时保险丝自动切断电路,避免引起火灾的演示实验。因为学生对这一现象缺乏感性认识,通过这一演示可对保险丝的这一作用加深印象。演示这一现象时可以自制一个实验装置,将5个"220V 100W"的电灯并联在220V电路中,采用额定电流1A(熔断电流2A)的保险丝,当用电器逐个连入电路,电流达到、超过2A时,保险丝先发红继而发出耀眼的火花自动熔断,电灯全部熄灭。效果显著,给学生的印象非常深刻。此外,根据教学的需要,还可适当增加其他的一些演示实验,如液体压强、大气压强。透镜、改变物体内能的方法,静电实验等等。
三、增加实验的可视度,提高课堂学习效率
演示实验必须能使全班同学对演示装置、演示过程都看得见,对所出现的现象都看得清楚。因此,必须使实验仪器摆布合理,便于观察,而需要观察的部分,则应色彩鲜明醒目,清晰度好;同时演示者的操作应干净利落。所以,每次准备演示实验时,都必须走到教室的各个不同位置上,从前、后、左、右各个不同方向"试看"一下,如偏高、偏低的,可调整位置;如嫌小、不明显的,则可设法放大,或用其他东西反衬。
如演示保险丝对电路的保护作用时,由于额定电流1A的保险丝很细,且固定在体积很小的玻璃管里,因此,它先发红至熔断时发出耀眼火花的现象,后面的同学则看不清楚,所以演示时可在保险丝前固定了一个大口径的放大镜,使全班同学都看得清楚,保证了演示实验的效果。
幻灯机、投影仪、录像机等现代化教学设备的应用,也可有效地提高实验的可见度,并具有新颖性,能引起学生很大的兴趣。如用投影仪演示钢珠在磁铁附近改变运动方向,各种永磁铁的磁场、电流磁场的磁力线分布等;计算机多媒体课件更能演示大量的宏观、微观的事件、放达实验细节。所达到的效果是仅靠口述、笔画所不能代替的。
四、加强实验的准确性,培养学生正确的实验态度
初中物理演示实验中,除了只让学生定性观察现象的实验之外,还有一些实验是需要进行定量计算的,需要对物理量进行测量,记录数据,进行分析,归纳总结,得出结论。如演示杠杆平衡条件、功的原理、电流跟电压电阻关系(欧姆定律)等。这类实验在课前准备时,应认真仔细,反复调试,反复改进,减小由于实验仪器本身造成的数据偏差,克服由于仪器连接、操作方面等其他因素造成的数据上的出入,力求准确。对于确实存在、无法避免的偏差应实事求是向学生说明,并分析其产生原因,决不能马虎了事,糊弄学生。在实验态度方面给学生做出表率,树立一丝不苟,实事求是的良好实验风气。
五、注意实验的分组归类,使学生知识的储备进一步系统化,知识的应用更加灵活。
根据心理学的研究,人的思维的敏捷性和知识的迁移能力,是以思维的条理性为前提的,只有系统性、条理性强的知识,才便于掌握和迁移。教材中有关实验内容,是根据课文知识的章节安排的,各章节的实验内容,基本上无必然的联系。学生所掌握的有关实验方面的知识,往往既多又乱。因此,在初三实验复习中,可以将原教材中实验内容的章节次序凌乱,重新归类为如下几部分:观察物理现象、基本仪器的使用、基本物理量的测量、验证物理规律等。实验分组归类,是在学生掌握系统的知识基础上,进一步用实验的方法,由浅入深,由现象到本质配合学生的学习的。打破教材中实验内容的章节,重新分组,目的是避免学生套用一种方法和方式学习物理知识,使学生灵活地运用各种仪器、各种方法,从不同的角度解决实际问题,从而使学生获得新知识、新技能。
在归类分组实验中,还可以及时补充对比性或综合性强的实验,以提高学生的综合、分析能力。
以上是本人在几年的教学中的一些感想,在这些年的教学实践中自身感觉能一定的提高课堂教学效率,不过在以后的教学实践中还得进一步的去验证、探讨、修正,以达到最佳的效果。
参考文献:
①著作
刘炳升.《义务教育课程标准实验教科书 物理》2007年第三版. 江苏科学技术版社,2007年.
②著作
朱慕菊.《走进新课程——与课程实施者对话》.北京师范大学出版社.2003年
③文章
穆丽萍.《在物理实验教学中培养学生的创造性学习能力》. http://{域名已经过期}:801/RESOURCE/CZ/CZWL/JXLWJX/LWLSYJX/1623_SR.htm
④文章
袁培耀. 《不可忽视的教学环节——小实验》. http://{域名已经过期}:801/RESOURCE/CZ/CZWL/JXLWJX/LWLSYJX/1645_SR.htm