吳金正
隨著新課程改革的不斷發(fā)展以及教育觀念的不斷變化,教師越來越注重對學生能力的培養(yǎng).實驗是高中物理教學的一個重要內(nèi)容,也是學生能否學好物理的關(guān)鍵所在,它對學生的動手操作能力具有很重要的意義.因此,如何提高高中物理實驗教學的有效性,成為了教師研究的一個新的課題.那么,在新課程改革的影響下,教師應該如何采用新的教學理念來開展實驗教學呢?下面,我將根據(jù)多年的教學經(jīng)驗,簡單談談自己的看法.
一、充分利用多媒體技術(shù)來輔助實驗教學
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,多媒體技術(shù)已經(jīng)應用于多種學科的教學當中.它可以讓學生更直觀的對知識點進行理解,將抽象的事物形象化,將靜態(tài)的事物動態(tài)化.因此,在教學過程中,多媒體技術(shù)深受教師和學生的喜愛.所以,為了提高學生的學習興趣和物理實驗教學的有效性,教師也可以借助多媒體來輔助實驗教學.在教學中我發(fā)現(xiàn),多媒體技術(shù)可以迅速改變實驗條件和物理參數(shù),在較短的時間內(nèi)可以向?qū)W生提供大量、具體、生動的物理情境和實驗數(shù)據(jù),可以使實驗過程更加縝密,實驗結(jié)果更加精確.
例如,在講授“研究平拋運動”這一實驗內(nèi)容時,我明確了本節(jié)課的教學目標,即讓學生明白“平拋運動”的定義,理解“平拋運動”的性質(zhì),掌握“平拋運動”的規(guī)律.由于學生剛剛接觸平拋運動,所以在授課過程中,我借助了多媒體技術(shù),以便讓學生對這部分知識的理解更加深刻.首先,我出示了課件,讓學生知道本節(jié)課的學習重點.然后演示了一些現(xiàn)實生活中常見的平拋運動,激發(fā)學生的探究興趣.隨后,我為學生講解了本節(jié)課的實驗任務,即研究平拋運動規(guī)律.講解完畢后,我利用多媒體的動態(tài)圖畫為學生展示了平拋運動實驗的基本步驟,讓學生對本節(jié)課的實驗有初步的了解.最后,讓學生在實驗室對實驗進行操作.通過這樣的教學方式,不僅可以讓學生快速掌握實驗原理、實驗步驟和實驗現(xiàn)象,還可以有效激發(fā)學生對物理實驗的探究欲望,為學生的學習奠定良好的基礎.
二、教師要做好物理演示實驗
在高中物理實驗教學中,教師起著重要的作用.由于學生對很多物理規(guī)律都不是很了解,所以,想要提高高中物理實驗教學的有效性,教師首先應該做好物理演示實驗.在展示物理實驗的時候,教師應該注重各方面的細節(jié)問題,盡量做到講解詳細、操作規(guī)范,保證學生能夠真正掌握這個物理實驗.
例如,在講授“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”這一節(jié)實驗內(nèi)容時,本節(jié)課的實驗目的是讓學生學會用描跡法畫出電場中平面上的等勢線,并驗證電場中各點的電勢是順著電場線方向逐漸降低的.由于本節(jié)課的實驗內(nèi)容和“電”有關(guān)系,而 “電”本身就很抽象,學生對實驗本質(zhì)不是特別了解.所以,在講授本節(jié)課的時候,我盡量做到講解詳細,以演示實驗為主.首先,我給學生分析了本節(jié)實驗課的實驗原理,即用導電紙中的穩(wěn)恒電流模擬真空中的靜電場.然后讓學生觀看了本節(jié)實驗用到的實驗器材.隨后,我一邊講解實驗步驟,一邊操作實驗,在操作過程中,還穿插了一些提問環(huán)節(jié),讓學生對“等勢線”的認識更加深刻.在實驗演示完畢后,我引導學生總結(jié)實驗結(jié)論、以及在實驗過程中應該注意的問題并自己動手畫出電場中平面上的等勢線.最后,帶領(lǐng)學生到實驗室自己完成實驗操作過程.通過這樣的教學方式,很容易激發(fā)學生的探究欲望并讓學生真正掌握這個物理實驗.
三、調(diào)動學生參與實驗的積極性,培養(yǎng)學生的
動手能力
經(jīng)過對學生的了解我發(fā)現(xiàn),要想讓學生高效地掌握物理實驗內(nèi)容,首先必須充分調(diào)動學生參與實驗的積極性,從而提高他們的動手能力.在每一個實驗過程中,我都會起到一個指導的作用,使學生成為實驗的主要操作者.我還會對他們每一個人的實驗步驟以及實驗流程進行嚴格把關(guān)和細心指導,讓學生逐漸形成一種物理思維模式,提高他們對物理實驗的喜愛程度.當然,在實際教學過程中,我還會采用小組競賽的方式來調(diào)動學生參與實驗的積極性,培養(yǎng)學生的動手能力.
例如,在教學“用單擺測定重力加速度”這一實驗內(nèi)容時,本實驗的實驗目的是讓學生學會用單擺測定當?shù)刂亓铀俣炔⒄_熟練地使用秒表.我總結(jié)了本實驗的實驗器材,即球心開有小孔的小金屬球、長度大于1m的細尼龍線、鐵夾、鐵架臺、游標卡尺、米尺以及秒表.可見,這些器材都是學生在現(xiàn)實生活中經(jīng)常用到的,學生對這些實驗器材的使用方法很熟悉.因此,在本節(jié)實驗課中,我讓學生成為實驗的主要操作者,而我主要起到一個引導的作用.在教學過程中,我利用一些時間給學生講述實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟,以及實驗中應該注意的一些問題.然后讓學生在自己的實驗臺上對實驗內(nèi)容進行熟悉.隨后,我采用小組競賽的形式來檢驗學生的掌握情況.我把班里的學生分成6個小組,每個小組6個人,我給每一個小組發(fā)放一張實驗記錄表,看哪個小組最先完成,實驗數(shù)據(jù)記錄最準確,并發(fā)放一些小獎品.最后,我再對實驗做出總結(jié),分析和處理學生在實驗過程中遇到的問題.通過這樣的教學形式,可以有效調(diào)動學生參與實驗的積極性,提高學生對物理實驗操作的興趣,進而提高物理實驗教學的教學效率.
四、增加學生在實驗過程中的感受和體驗
增加學生在實驗過程中的感受和體驗,是提高高中物理實驗教學有效性的關(guān)鍵一步.當學生在學習一些基礎的物理理論知識和物理實驗設計方法時,教師就可以引導學生進行一些簡單的實驗設計,為學生提供一些自己設計實驗的機會,進而體驗和感受實驗的過程.通過這樣的教學方法,很容易使學生的情感和思維全方位投入,促使學生實驗能力的發(fā)展.那么,在具體的實驗教學過程中應該如何做呢?下面,我根據(jù)具體的課例進行說明.
例如,在講授“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一實驗內(nèi)容的時候,我首先明確了本節(jié)實驗課程的教學目標,即讓學生學會運用控制變量法來研究物理規(guī)律并驗證牛頓第二定律,掌握利用圖象處理數(shù)據(jù)的方法.實驗原理是在探究加速度與力及質(zhì)量的關(guān)系時,要應用控制變量法.即先控制一個參數(shù),再討論其他參數(shù)的變化.但是在講授這節(jié)實驗過程中,我并沒有給學生講解具體的實驗步驟,而是這樣進行導入:首先根據(jù)生活經(jīng)驗激發(fā)學生的思考,為什么賽車比普通汽車的加速度快呢?而質(zhì)量很重的貨車又比普通汽車的加速度慢呢?通過這兩個現(xiàn)象學生就會很快推測出,加速度和力與質(zhì)量有關(guān).當學生明白這個道理之后,我便開始引導學生自己設計實驗.根據(jù)我上面對實驗原理的介紹,學生很容易想到要用控制變量法,即控制其中一個變量,如控制加速度,來觀察質(zhì)量和力的關(guān)系.隨后,我又引導學生選擇實驗器材,一起設計實驗的具體流程,進而獲取實驗數(shù)據(jù).在整個實驗過程中,學生圍繞問題展開實驗的設計,真正體會到了物理實驗的趣味性.
五、創(chuàng)新實驗模式,多進行探究實驗
我們都知道,在傳統(tǒng)的物理教學中,理論教學和實驗教學是分開的.由于很多高中生都是為了考試而進行學習,因此,這種錯誤的教學觀念導致學生對物理實驗的學習缺乏興趣.并且有一些驗證性的實驗,學生往往在實驗之前就知道了實驗的結(jié)果,這樣學生就只有少量的心智活動,更多的是機械性地進行驗證和操作,這對培養(yǎng)學生的科學探究能力有著消極的影響.為了改變這種教學方式,在新的教學理念下,教師必須改變傳統(tǒng)的教學方法,注重實驗與理論的有機結(jié)合,多為學生安排一些開放性的探究性實驗,這樣就會給學生很大的自由發(fā)揮的機會.這時,學生必須經(jīng)過精心的設計、認真操作實驗才能得到正確的實驗結(jié)果,這為培養(yǎng)學生的創(chuàng)新發(fā)展和探究能力提供了很大的幫助.
例如,在學習“探究彈力與彈簧伸長的關(guān)系”這一部分實驗內(nèi)容時,在授課過程中,我并沒有給學生講解詳細的實驗原理、實驗器材和實驗步驟,而是在剛開始上課的時候給學生提出了幾個思考問題.1.科學探索都是從研究者提出猜測開始的,對于彈力和彈簧伸長的關(guān)系,我們提出了以下幾種猜測:(1)彈力大小與彈簧長度成正比.(2)彈力大小與彈簧的伸長成正比.(3)彈力大小與彈簧伸長的平方成正比.為了驗證哪種猜想是對的,各需要測量什么量?2.彈力和彈簧伸長量各是怎樣測量的?把彈簧掛在鐵架臺上,旁邊立一把尺子,沒有掛砝碼時頂端坐標為20.1cm,彈簧末端18.2cm,問彈簧原長是多少?3.用列表法處理數(shù)據(jù)的時候,彈力與長度之間是否成正比關(guān)系?用列表法處理數(shù)據(jù)的時候,彈力與伸長量之間滿足什么樣的關(guān)系?用“圖像法”處理數(shù)據(jù)的時候,彈力-伸長量關(guān)系圖像應該是什么樣的圖像?顯示出什么函數(shù)關(guān)系.讓學生以小組討論的形式對這三個問題進行思考.稍后,我再做出具體的講解.講解完畢后,引導學生一起對本實驗進行探究,和學生一起設計實驗方案,尋找需要用到的實驗器材,最終得出彈力與彈簧伸長的關(guān)系.通過這樣的教學形式,可以開發(fā)學生的物理思維,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神.可以給學生更多的時間和空間進行思考和探究.這對于學生理解物理知識的本質(zhì)也是非常有幫助的.因此,在實驗教學過程中,教師可以鼓勵學生多做一些探究性小實驗.
總而言之,想要提高高中物理實驗教學的有效性,教師不僅要充分利用多媒體技術(shù)輔助教學,在實驗中做好演示工作,還應該充分調(diào)動學生參與實驗的積極性和主動性,培養(yǎng)學生的動手能力,增加學生在實驗中的感受和體驗,盡可能多的讓學生自己去思考、去探究.引導學生設計出自己的實驗方案,尋找實驗器材,得出實驗結(jié)論.只有這樣才能夠高效地提高學生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)新能力和學習能力.當然,在實際教學過程中,教師也要起到良好的督促作用和指導作用,讓學生成為整個課堂的主體,努力構(gòu)建和諧的師生關(guān)系,從而進一步提高高中物理實驗教學的有效性,提高學生的學習興趣,達到高中物理實驗操作的目的和效果.