中学物理实验教改之初探

物理实验教学是物理教学过程中将理论与实际相结合的重要方法,也是激发学生对物理学科的持久兴趣,发展学生的智力,培养学生的能力,提高物理教学质量的重要手段。在实施新课程改革,全面推进素质教育的今天,如何改革传统的实验教学模式,提高理科教学质量,是每个物理教师必须解决的首要问题。为此,我们进行了以下探索。
　　
　　1、实验贯穿教学始终
　　
　　（1）用实验导入新课
　　
　　导入新课的方法很多,通过设计一些装置简单、操作简便、现象明显、富于思考性的实验,能进一步激发学生的兴趣,调动其求知欲。例如,我们在给八年级学生上第一堂物理课时安排了一系列实验。如惯性小球、磁铁互吸互斥、音叉共振、七色光合成白光、滚摆等,使学生头脑里产生了一连串的问号。当物理老师指出这些现象的物理原理大家将在中学阶段学到时,教室里立刻沸腾,每个学生的脸上洋溢着欢快的笑容,学生们学习物理的兴趣一下子被激发了。再如讲误差、密度等内容时,都用实验导入新课,使得课堂气氛从一开始就相当活跃,大大激发了学生的学习热情。尽管这些实验只是提出问题,造成悬念,暂时得不到结论,但效果很好。
　　
　　（2）用实验揭示概念、规律
　　
　　对学生容易混淆的概念、规律,尽可能用实验来说明。例如在讲“运动和力”这一节中“力是改变物体运动状态的原因”这个重要概念时,巧妙地设计了小钢球的实验:①将小钢球放在玻璃板上作直线运动;②在玻璃板下距小钢球2cm～3cm处放上条形磁铁,让小球作同样滚动,发现小钢球在靠近磁极时,由于引力的作用而改变了运动方向,使学生对“力是改变物体运动状态的原因”留下永久的记忆。
　　
　　（3）用实验完成知识的巩固和深化
　　
　　过去,概念、规律新授后,教师往往搞一些习题或进行一些提问,以深化、巩固知识。如果用实验方法来实现这一目的,则效果更佳。如当教完摩擦一节内容后,安排一个简易可行的学生实验,让每位学生用书本和文具盒组成一个斜面,在斜面上放一支铅笔,引导学生分析铅笔在什么情况下运动,在什么情况下静止,从而使学生很容易得出“滚动摩擦比滑动摩擦小得多”的结论等等。这样用实验复习巩固所学知识,打破了陈规,课堂气氛活跃,学生学得带劲,调动了积极性。
　　
　　（4）用实验来考查知识的掌握
　　
　　在每个单元结束后,进行实验考查。教师出20道实验题让学生抽签,学生抽签后各自按实验题内容画出实验装置图,选用合适的实验仪器,写出实验步骤,分析实验原理,然后让教师初步评价,在此基础上进行独立操作。我们在评分时规定,实验方案设计、原理分析占30%,实验仪器选用安装占15%,实验操作占30%,实验报告书写占15%,仪器的整理、地面卫生情况占10%。通过实验考试,既考查了知识,又考查了能力,使教学信息及时反馈,推动了实验教学的开展,提高了学生的动手能力,培养了学生的科学素质,同时也促进了学校对实验教学的重视。
　　
　　2、对实验形式大胆改革
　　
　　（1）改演示实验为师生共同实验
　　
　　传统的演示实验基本都是老师做,学生看。虽然学生看得很有趣,但只是走马观花,印象不深。因此,有必要将部分简单易行的演示实验改为师生共同实验,让学生积极参与。哪怕是一个简单的现象,一个简单的数据,通过参加演示的学生口中说出,比教师讲更有说服力。
　　
　　（2）改演示实验为学生分组实验
　　
　　教材中有些演示实验难度并不大,学生很容易操作。教师可根据实验设备情况,尽量将一部分演示实验改为学生分组实验。比如在教学牛顿第一运动定律时,事先设计制作了斜面,让学生分别在三种不同的斜面毛巾、棉布、木板上做实验,结果学生很容易地掌握了伽利略实验得出的结论,比教师讲述和实验演示的效果要好得多。
　　
　　（3）改验证性实验为探索性实验验证性实验往往,只能验证结论、加深记忆,不会产生新的飞跃。若改为探索性实验,学生通过实验现象的观察和对实验结果的思索,认识产生了新的飞跃。这对学生探索创新精神的培养是十分有益的。如我们在教浮力一节时,首先给学生提出探索性的任务:浮力跟哪些因素有关?学生根据平时的观察和感受进行猜测,罗列了许多因素,当然其中不少是非本质的甚至是错误的。教师可引导学生分以下几种情况进行实验:①用同体积不同密度的物体浸在水中;②用同一物体浸在水中不同深度;③用一块蜡丸捏成不同形状,分别投入水中。通过实验,引导学生得出结论。
　　
　　（4）进行边讲边实验
　　
　　单一的新授课只局限于知识的传授,虽然教师注重了启发式,但结果往往是启而不发;而单一的实验课往往偏重于知识的验证,如引导不当易流于形式,而达不到巩固知识的目的。为此,我们进行了边讲边实验的尝试,尽力把知识的传授与实验技能的培养有机地结合起来,避免了教学过程中某些不必要的重复,节省了教时,同时提高了效果。比如在教学串、并联电路时,讲完一种电路随即让学生进行针对性实验,大大提高了教学效率。
　　
　　3、运用现代技术手段提高实验教学质量
　　
　　在实验教学中,由于有些演示实验可见度小,有些实验受时间、空间、场地、仪器设备等条件的限制,影响了实验教学的效果。充分运用现代教育技术手段能弥补其不足。如在“用安培表测电流”和“用伏特表测电压”的实验中,首先让学生认识两表,然后教给学生如何读数,再教给学生使用两表的方法。在教学中如果教师直接用两表演示,由于刻度盘上的刻度和指针都比较小,学生观察很困难。如果将透明的投影电流表、电压表放在投影仪上,可直接进行实物投影,利用屏幕上放大了的电流、电压表的投影图像,指导学生认识两表及如何读数,学生很快就能掌握。
　　
　　物理学中还有许多微观结构和微观现象既看不见又摸不着,在中学物理实验室中无法进行演示,如“原子结构”中的“α粒子散射实验”、原子核的裂变过程、分子的运动等等,都可以应用多媒体的三维动画进行动态模拟演示,使学生犹如进入了微观世界,印象非常深刻,从而为理解和掌握这些微观理论创造了条件。