摘 要 結(jié)合課程實踐,探討在初中物理實驗教學(xué)中應(yīng)用實驗儀器提高實驗教學(xué)質(zhì)量的方法和途徑,以供參考。
關(guān)鍵詞 初中物理;實驗教學(xué);實驗儀器
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)03-0134-02
1 前言
物理是建立在對物理現(xiàn)象進行觀察、實驗分析、總結(jié)概括基礎(chǔ)上的探索性學(xué)科。實驗教學(xué)是讓學(xué)生直觀感受物理知識的形成過程,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的實踐動手能力[1],而這些都離不開實驗儀器。
2 儀器在初中物理教學(xué)中的具體應(yīng)用例談
在初中物理教學(xué)中,作為教師要充分重視實驗,同時根據(jù)教學(xué)實際需要,有效組織開展實驗教學(xué),從而增強教學(xué)效果。
演示實驗——激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 演示實驗的目的是將抽象的知識形象生動地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,幫助學(xué)生深入理解物理知識,掌握實驗現(xiàn)象,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和動力[2]。所以,在教學(xué)過程中要進行演示實驗,應(yīng)用儀器的方法和技巧,喚醒學(xué)生求知的欲望和動力,從而自發(fā)地參與到學(xué)習(xí)活動中來。
如在教學(xué)“大氣壓”這節(jié)課的時候,很多學(xué)生對“大氣壓”這個詞感到費解,既摸不到也看不到,不僅學(xué)生理解起來困難,教師解釋起來也很吃力,這時可以采用演示實驗的形式向?qū)W生解釋什么是“大氣壓”。首先,準備實驗需要使用的實驗儀器和一些輔助自制教具,比如硬紙板、水、杯子等,第一步向杯子中注滿水,并且將杯子上面蓋上硬紙板,隨后提問學(xué)生:如果將注滿水的杯子倒過來會發(fā)生什么?按照生活經(jīng)驗,幾乎所有的學(xué)生都會認為水會流出來,但將杯子倒立過來后卻大大出乎學(xué)生的意料,杯子中的水并沒有流出來,而且硬紙板也沒有掉下來,這一神奇的現(xiàn)象深深地吸引了學(xué)生的注意力,將他們的求知欲激發(fā)出來,在此基礎(chǔ)上再引入“大氣壓”的概念,有了興趣,學(xué)生學(xué)習(xí)的效果自然事半功倍。
互動交流——開展分組探究 分組實驗是物理教學(xué)的一種重要的教學(xué)方法,意在突出學(xué)生的主體地位,激發(fā)學(xué)生的自主意識。在分組實驗過程中,教師不能置身事外,而是要積極參與指導(dǎo)和引導(dǎo),發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用,以達到預(yù)期的三維目標。作為物理教師,要加強巡視工作,針對學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)的問題進行及時的引導(dǎo),幫助學(xué)生找到解決問題的正確方法。并與學(xué)生進行互動交流,拉近師生之間的距離,讓學(xué)生喜歡教師,從而喜歡上物理課程。
如在“測小燈泡的電阻、電功率”實驗中,需要用到滑動變阻器,教師在演示實驗過程中,只需強調(diào)接線柱的接線方法即可,不需要詳細講解在移動滑片時,實驗者的手應(yīng)該注意哪些問題。當(dāng)學(xué)生親自參與實驗時,會發(fā)現(xiàn)有的電壓表和電流表的指針來回擺動,非常不穩(wěn)定。當(dāng)學(xué)生提出這一疑惑后,教師可以鼓勵學(xué)生自主探究出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因,此時課堂氛圍會變得非?;钴S,每一位學(xué)生都積極參與探究和討論,最終發(fā)現(xiàn):在使用滑動變阻器時,應(yīng)該一只手穩(wěn)定瓷筒,用另一只手的食指和拇指輕輕移動滑片,手掌盡量不要接觸金屬桿,之前的實驗故障實際上就是手的位置不對而造成的。通過這樣的小實驗,可以讓學(xué)生明白:在實驗過程中不但要動手動腦,而且要善于思考,善于發(fā)現(xiàn)和分析,這樣才能真正達到預(yù)期的實驗?zāi)繕恕?/p>
又如在進行“凸透鏡成像”的實驗時,如果蠟燭和凸透鏡之間的距離小于焦距,那么不管怎樣移動光屏都無法成像,只能得到一個圓形的光斑。很多學(xué)生對此疑惑不解,感到手足無措,此時教師要加以提示,要求學(xué)生通過凸透鏡來觀察蠟燭,此時學(xué)生就可以看到正立的、放大的虛像了。通過趣味性實驗教學(xué),不但可以充分激發(fā)學(xué)生的實驗興趣,而且可以有效發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用,提高課堂教學(xué)效率。
細節(jié)方法——提高學(xué)生實驗?zāi)芰?實驗技能的提升會間接提升學(xué)生的物理綜合水平,因此,在實驗過程中,我們要注重學(xué)生實驗技能的培養(yǎng),給予學(xué)生正確引導(dǎo),讓學(xué)生養(yǎng)成良好實驗習(xí)慣,掌握正確的實驗步驟和實驗技巧[3]。在實驗之前必須要做好實驗準備,比如弄清楚實驗的原理,將實驗步驟理清,準備好實驗中需要使用的器械和物品;在實驗過程中則要做好記錄工作,將實驗數(shù)據(jù)記錄在案,為分析實驗結(jié)果做好充分的準備,提供可靠的實驗數(shù)據(jù)。
如在進行測量物體質(zhì)量這個實驗過程中,學(xué)生首先要弄清楚實驗的原理以及實驗的正確步驟,留意實驗的注意事項,比如取物體時需要使用鑷子夾取,不能直接用手接觸,避免影響實驗的準確性。再如在進行電學(xué)實驗的過程中,要提醒學(xué)生注意電壓表和電流表正負極接法,避免接反導(dǎo)致得不到預(yù)期的數(shù)據(jù),甚至致使儀器損壞。掌握了正確的實驗方法就可以放手讓學(xué)生自己動手操作,通過自主動手,學(xué)生可以熟練地掌握實驗技能,從而提高自身的實驗?zāi)芰Γ瑫r還能所學(xué)知識,對其有進一步的理解和感悟,達到培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力的目的,大大提高教學(xué)的質(zhì)量水平。
另外,要多給學(xué)生創(chuàng)造觀察實驗和動手實驗的機會,讓學(xué)生有更多機會去實踐,從而豐富經(jīng)驗、提升能力、活躍思維,讓學(xué)生體會物理學(xué)習(xí)帶來的樂趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情和動力。
動手動腦——利用低成本的實驗器材設(shè)計小實驗 運用低成本器材設(shè)計實驗,不但可以節(jié)約成本,而且器材容易得到,學(xué)生還能自己動手設(shè)計,有助于學(xué)生真正理解實驗內(nèi)涵,從而突破教學(xué)難點。如可以巧妙利用乒乓球來攻克“浮力”中的難點問題——浮力方向總是豎直向上的。對于“浮力方向”的問題,在初中物理教材中沒有明確的直觀展示,雖然學(xué)生能夠理解浮力是向上的,但是難以理解浮力“總是垂直向上”。為此,教師可以利用乒乓球來設(shè)計這樣一個簡單易行的小實驗:將棉線的一端固定在乒乓球上,另一端固定在一個沒有底的可樂瓶中,把瓶口用瓶塞塞好,然后往可樂瓶中注水,乒乓球此時會上浮,棉線呈豎直狀態(tài);將可樂瓶傾斜,棉線仍然呈豎直狀態(tài),不管可樂瓶往哪個方向傾倒,拉著乒乓球的棉線總是呈豎直狀態(tài),這就充分說明“浮力總是垂直向上的”。
通過簡單易行的小實驗,不但便于設(shè)計,而且便于操作,更為重要的是能夠讓學(xué)生直觀了解物理原理,提高學(xué)生的抽象思維能力。課后,還可以鼓勵學(xué)生回家自己設(shè)計小實驗,選擇生活中常見的物品作為實驗器材,然后拿到課堂上進行演示,有助于調(diào)動學(xué)生的積極性,提高學(xué)生的實踐操作能力。在教學(xué)“阿基米德原理”時,實驗室中沒有充足的溢水杯,教師可以指導(dǎo)學(xué)生運用一次性紙杯,在杯子底部插入一根吸管,讓吸管口低于杯口位置即可,這就是一個簡易的溢水杯。又如可以收集廢鋼鋸條用以很多小實驗中,如音調(diào)與頻率的關(guān)系、振幅、振動發(fā)聲、磁化現(xiàn)象等。此外,還可以用自己的身體進行簡單實驗:雙手搓手發(fā)熱來體現(xiàn)“摩擦發(fā)熱”現(xiàn)象;用手拍打桌子感到手痛,以說明“力的作用是相互的”;等等。
應(yīng)用信息技術(shù)——開展模擬實驗教學(xué) 實驗的一大特點就是轉(zhuǎn)瞬即逝,很多細節(jié)用肉眼是捕捉不到的,一旦錯過就很可能使實驗效率大打折扣。信息技術(shù)具有暫停、放慢、回放等強大的功能,對于一些肉眼無法準確捕捉的畫面可以輕松地捕捉并展現(xiàn)在學(xué)生面前。因此,可以借助信息技術(shù)來進行模擬實驗,這樣既可以將實驗過程拆分開來,同時還能提高實驗可操作性和靈活性,從而提高實驗效果。
如在研究能量轉(zhuǎn)化這個問題的時候,我們采取的實驗方案是探究皮球在落地一瞬間發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化,但這個瞬間我們用肉眼是根本捕捉不到的,所以需要借助多媒體信息技術(shù)的Flash技術(shù)來模擬皮球落地瞬間,將皮球落地時發(fā)生形變的瞬間以及恢復(fù)原狀的瞬間清晰地展現(xiàn)在學(xué)生面前,這樣學(xué)生就會明白皮球因為發(fā)生形變從而發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化。另外,有些實驗具有一定的危險性,這類實驗在演示過程中一旦操作出現(xiàn)問題很可能會給學(xué)生造成傷害,因此也可以借助多媒體信息技術(shù)來模擬實驗的過程,這樣既可以形象生動地呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象,同時還能避免危險的發(fā)生。如在研究“觸電”現(xiàn)象的時候,實物演示是非常危險的,所以,我們可以借助多媒體信息技術(shù)來模擬觸電現(xiàn)象,這樣也能幫助學(xué)生深入理解認識觸電現(xiàn)象。
除此之外,也有些實驗現(xiàn)象不易觀察,也可以借助信息技術(shù)解決這個問題,讓學(xué)生觀察清楚,從而提高實驗的效果。比如在教學(xué)電表的結(jié)構(gòu)時,可以一邊用攝像機將電表結(jié)構(gòu)放大給學(xué)生觀察,一邊講解工作原理,這樣可以實現(xiàn)抽象概念的具體化和形象化,從而幫助學(xué)生理解,強化記憶,提高學(xué)習(xí)效率。再如,對于那些看不見、摸不到的電荷用語言是很難講解明白的,所以可以借助多媒體信息技術(shù)來模擬電路的工作流程,比如帶“+”號小球代表著正電荷,帶“-”號小球代表著負電荷,這些小球的運動規(guī)律就代表這電荷運動的規(guī)律,這樣一來,學(xué)生就可以對電荷運動規(guī)律形成形象直觀的認識,效果遠遠高于教師口頭詳解。
3 結(jié)語
綜上所述,在初中物理實驗教學(xué)中,教師不僅要做好演示實驗,教會學(xué)生物理知識,還應(yīng)傳授給學(xué)生儀器使用的方法和技巧,指導(dǎo)學(xué)生運用實驗探究知識本質(zhì),增強學(xué)生的探究能力,以增強物理實驗效果,實現(xiàn)物理教學(xué)目標。
參考文獻
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[3]王鐵云.運用現(xiàn)代教育技術(shù) 優(yōu)化物理實驗教學(xué)[J].中國電化教育,2007(6):88-89.
作者:許東,淄博市周村區(qū)城北中學(xué),研究方向為初中物理教學(xué)方法(255300)。