【摘要】物理學本是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的學科,它的規(guī)律都是通過對生活中的一些現(xiàn)象觀察和在實驗的基礎(chǔ)上,認真思考總結(jié)得來的。而實驗?zāi)芰τ质歉呖贾攸c考察的能力之一,要求考生能明確實驗?zāi)康?、理解實驗原理和方法,會使用儀器、觀察分析實驗現(xiàn)象、記錄并處理實驗數(shù)據(jù),并且能夠靈活地運用已學過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題。
【關(guān)鍵詞】物理 實驗教學 實驗技能
物理教學必須以實驗為基礎(chǔ),實驗在物理教學中占有舉足輕重的地位。而在現(xiàn)今高中物理教學中,由于受“應(yīng)試教育”及其它因素的影響,實驗始終是一個薄弱環(huán)節(jié)。
一、做好演示實驗
演示實驗是中學物理教學過程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)和重要手段,在激發(fā)學生學習興趣、建立和驗證物理規(guī)律、培養(yǎng)科學思維方法等方面都起著重要的作用。演示實驗的設(shè)計要遵循科學性強,實驗現(xiàn)象明顯、易于觀察,實驗成功率高,實驗結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便的原則。首先,演示實驗?zāi)軌虼龠M學生的認知水平的發(fā)展。演示實驗?zāi)軌驗閷W生提供豐富的感性材料,幫助學生建立思維的模型克服知識的難點,或為科學結(jié)論、規(guī)律提供實證。例如:在物理浮力教學中,為了加深對浮力產(chǎn)生原因的理解,在按教材內(nèi)容從理論上作了說明后,接著做一個“浮體沉而不浮”的實驗。石蠟塊的密度小于水的密度,通??梢云≡谒嫔?,所以是浮體。但是在特定條件下我們可以令它“沉而不浮”。具體做法是這樣:取一只平底燒杯,將一塊底面平滑的長方體石蠟塊放到燒杯內(nèi),緩慢注水,直至浸沒石蠟塊,石蠟塊沉在底部并不上浮。為什么會出現(xiàn)這種奇怪的“浮體沉而不浮”的現(xiàn)象呢?原來水對石蠟是不浸潤的,在石蠟塊與燒杯底部密切接觸時,水不能鉆入其間的空隙中去,因而石蠟塊只受到水對它的上表面的向下的壓力,而下底面則不受水對它的向上的壓力,或者說石蠟塊受到水的向下的壓力而沒有受到水對它的向上壓力,所以“沉而不浮”。把燒杯輕輕敲擊一下,石蠟塊又浮起來了。通過這樣的演示令學生更深刻地認識到液體對浸在其中的物體產(chǎn)生的浮力就是由于液體對物體向上和向下的壓力差而產(chǎn)生的。
二、提高觀察能力
青少年學習動機中最活躍的成分是興趣,它能很好地推動學生主動地去學習知識,研究探索。興趣的培養(yǎng)不僅能轉(zhuǎn)化為學習的動力,而且也能促進智能的發(fā)展,以提高學習質(zhì)量和形成良好的個性品質(zhì)。因此在提倡素質(zhì)教育的今天,激發(fā)和培養(yǎng)學生學習物理的興趣是現(xiàn)代教學中一個不容忽視的課題。在觀察活動開始時,學生往往被一種極強的誘惑感所吸引因而產(chǎn)生好奇心。他們喜新奇,好熱鬧,而這種好奇心正是興趣愛好的原動力。但僅憑好奇心是不夠的,是無法觀察好物理實驗活動的。教師在教學中,必須抓住學生“好奇”這種心理特征,變好奇心為觀察興趣,進而轉(zhuǎn)化為求知欲望。為了提高學生的觀察興趣,明確觀察的重要性,可以給學生講中外科學家的故事,介紹自然界中各種奇異的現(xiàn)象,做有趣的科學實驗等,在學生剛接觸實驗課時,筆者就給大家介紹了從蘋果落地的啟示中,牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律;從水壺中的蒸汽不停沖擊水壺蓋的觀察中,瓦特發(fā)明了蒸汽機。十六世紀,年僅十八歲的伽利略從吊燈的擺動現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)吊燈向兩邊擺動的幅度雖然逐漸減小,但是每擺動一個來回的時間都相等。伽利略利用單擺的等時性原理制造了很多醫(yī)用測脈器。科學家們正是從這些最簡單的最微不足道的物理現(xiàn)象的觀察中,作出了震撼世界的發(fā)明和創(chuàng)造,由此大大激發(fā)了學生的觀察興趣,更加懂得觀察的重要性。
三、培養(yǎng)科學態(tài)度
好的教學方法需要通過適當?shù)慕虒W手段才能發(fā)揮它應(yīng)有的作用。實驗直觀具體、形象生動;實驗教學,從感性到理性,從具體到抽象,從簡單到復雜,適合學生的身心特點,符合學生的認識規(guī)律。實踐證明,在教學中運用實驗手段,能取得好的教學效果。實驗是物理教學中必不可少的重要手段。例如《光的折射》一課,即可見一斑。筆者給每位同學準備了一杯熱水(熱水的水霧可用于顯示光在空氣中的光路),一只激光手電筒,一張硬白塑料片,一只空塑料杯,一只長吸管等,讓學生在學習了光的直線傳播及光的反射的基礎(chǔ)上,結(jié)合自習,自主探究光的折射規(guī)律。得到的結(jié)論比平時單純由老師演示得出結(jié)論要好得多。本節(jié)課,學生探究后,共提出了這樣一些有意義的探究結(jié)論參與實驗后的總結(jié)交流:1.光從空氣中斜射入水中,改變傳播方向,且偏向法線;2.增大入射角,折射角也隨著增大;3.光從空氣中垂直射向水中時,不改變光的傳播方向;4.光從水中斜射入空氣中時,光的傳播方向改變偏離法線。
四、結(jié)合多媒體
現(xiàn)階段,計算機、多媒體技術(shù)的發(fā)展,對教育、教學帶來一系列的影響,已經(jīng)滲透到教育、教學的各個方面。在高中物理的實驗教學中,計算機輔助教學已經(jīng)出現(xiàn)在實驗的各個環(huán)節(jié)中。計算機可以模擬一些比較難以實現(xiàn)的演示實驗。教學實例:
在高中物理的物理光學教學中,光的干涉、衍射的實驗一直得不到很好落實,原因在于:常用實驗儀器如J-2515型雙縫干涉實驗儀、J-2522雙縫干涉、單縫演示觀察儀造價高,學校配備少。同時次實驗的演示效果也不好,對于常用的小功率氦-氖激光器觀察效果好,但波長又不可調(diào)節(jié),影響實驗的完整性。對于此類實驗,我們應(yīng)該采用計算機模擬技術(shù)來模擬顯示光的干涉、衍射現(xiàn)象。
總之,物理學是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的科學,實驗是物理教學的基礎(chǔ)。做好物理演示實驗教學,對于培養(yǎng)學生的科學素質(zhì)至關(guān)重要,能有效提高學生的學習效果。