如何改进物理实验教学,培养学生科学探究的兴趣和能力

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如何改进物理实验教学,培养学生科学探究的兴趣和能力~

加强物理实验教学 培养学生科学素质

加强物理实验教学 培养学生科学素质
科学素质是指人们在获得和应用科学知识的过程中所表现出来的内在品质,它的核心是科学方法与科学精神。在物理实验教学中如何培养学生的科学素质,是时代对物理教师提出的一个非常迫切的问题。
一、转变教育观念、改革传统的实验教学方法
传统的实验教学把实验课仅作为验证理论的课程,所有的实验都是按教材预习,对照教材做实验,依据教材写实验报告,在整个的实验过程中,学生完全处于一种被动的学习状态。面对21世纪的人才需求,这种教学模式显得陈旧和狭窄,所以,在物理实验教学中,应改变传统实验教学那种对基础知识的传承和基本技能训练的过分强调,在教学中要有意识地对学生进行科学素质的训练和培养,改革以书本为主、实验为辅的教学模式,开设设计性、综合性的实验题目,把培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识置于实验教学活动中。
二、在实验教学中培养学生学会科学的实验方法
 人类在认识自然的过程中,不用科学的方法和思想,得出的就不是科学而是宗教邪说,。因而,不进行科学方法与思想的教育,单单传授知识,就难免许多人把知识当教条,更难免许多人日后会抛弃科学接受宗教邪说。所以,我认为物理实验教学最根本的任务是教给学生科学的实验方法。
1、 把教给学生科学的实验方法列为教学目标。
物理实验在形成和发展的过程中所建立起来的“观察实验”法、“控制变量”法、“建立模型”法、“理想化”等各种方法,在中学物理实验中得到了广泛的应用,如果学生能够掌握这些科学的研究方法,对他们今后的工作和学习将会起到指导性的作用。
2、 以科学方法组织教学,让学生按照科学家认识世界的方法进行学习,使学生能够从中学会科学的方法和如何解决实际问题。其要点是:提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作。学生一旦将科学方法内化为自己的思维和行为方式,其学习将会取得事半功倍的效果。
三、在实验教学中培养学生严谨和创新的科学精神
科学精神是科学研究的推进器与动力。因为只有具有科学精神的人,才能在崎岖艰险的科学道路上坚持忘我的探索。科学精神的教育有助于培养学生的独立精神,求实精神和克服困难的勇气,有利于培养学生正确的世界观和价值观。在物理实验教学中,不仅要培养学生严谨细致的科学作风,实事求是的科学态度,更重要的是培养学生敢于创新的科学精神。
1、增加实验教学的探究性。
探究是一种复杂的学习活动,它不仅要求学生掌握一系列的知识和技能,更重要的是要求学生积极参与能从中获得直接感受和丰富体验的认识活动。在中学物理实验中的现象和规律都是前人已经发现的,但对学生来说是未知的,我们要引导学生自己去认识和发展,在实验教学时采用分组探究的实践活动,让学生成为“发现”的主人,让他们充分体验到科学研究的艰辛以及科学发现的喜悦,从而激发强烈的探索欲望。比如:在探究“电路连接”的课题时,(1)教师事先把三盏灯串联在一起,开关闭和后,三盏灯都亮了。(2)提出问题:不拆电路能否只让一盏灯亮,另外两盏灯不亮?(3)学生分组探究,寻找方法。(4)交流结论,互相补充。学生们不但可以得到短路的方法和定义,还会探究出把串联改为并联的方法。
通过探究让学生在做中学,在探究中主动获取知识,在探究中培养科学的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。
2、在实验教学中鼓励学生“发现—-提出”问题
在实验教学中,要帮助学生树立科学的批判精神,(1)教师是否善于提问,影响着学生是否善于提问,教师可以用设问、反问作示范,让学生带着问题探究,随着问题深入探究,比如:在探究“电流与电压和电阻的关系”时,先设问:电流与电压和电阻有什么定量关系吗?学生猜想后再反问:如何设计实验电路?等,实验完成后又问:是否能用图像把实验结论表示出来等。教师善于提问,会帮助学生养成“发现——提出”问题的习惯,进而不断发现问题、提出问题。(2)学生发现并提出问题是求知的开始,在坚持学生自主学习的基础上,必要的时候还应加以启发和诱导。对学生提出的问题即使由于知识、经验不足,是幼稚的,甚至是错误的,也应当保护这种积极性,指出其积极合理的成分,使他看到自己的成绩,增强参与的勇气。如果学生提出的问题很有价值,就应该因势利导,引导学生尝试实验探究、调查访问、展开联想等方法学习知识、提高能力。比如:在探究“导体电阻的决定因素”有学生问:从实验现象中得到,电压变大时,电流变大,说明电阻变小,因此电阻与电压有关。应该肯定这位同学提出的问题很有价值,然后再通过实验来证明电阻与电压无关。这样做,既可以使学生进一步理解电压、电阻、电流的关系,还能激发学生通过实验研究问题的兴趣。在探究“影响滑动摩擦力大小的因素”时,有学生问:滑动摩擦力的大小与受力面积有关吗?我们可以通过实验来探究是否有关。还有学生问:如果没有摩擦力世界将会是怎样的?可以让大家展开联想的翅膀充分发挥想象力。教学中注意培养学生的问题意识,引导学生进行探究式学习,能很好的促进学生的自主发展。 3、拓展实验探究的时间和空间
为了让学生充分体验实验探究的过程,应该安排足够的时间和空间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。(1)创造条件全面开放实验室,让学生随时都能进行各种实验,通过实验来验证自己在学习中的一些疑问,以此开发学生的实验兴趣和个性特长,使他们养成通过实验探究未知,大胆质疑的科学精神。 (2)可以利用课外兴趣小组的活动,增强学生的动手能力,实践能力和勇于创新的科学精神。(3)因陋就简,延伸实验探究的空间。科学的实验并不是只有在设施齐全的实验室里才能进行的,实验探究的活动应该延伸到学生的生活中,比如:在研究“物体间力的作用是相互的”时,可以列举“风吹草动”的现象,在研究“参照物”时,可以分析“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”的佳句。有些实验可以改为家庭实验,比如:“观察水的沸腾”、“用电能表测电功率”、“测量物体的长度”。还有些实验难度比较大,现有实验水平很难达到,可以借助网络、电视等各种媒体来展示。让学生使用身边随手可得的物品、随处可见的现象进行物理实验的探究活动,不仅能让学生感受到生活处处皆科学,而且能极大的调动和激励学生探究生活中蕴涵的科学道理的欲望和勇气,感受到科学的魅力,从而在潜移默化中逐渐培养学生的科学素质。

摘要:物理实验探究教学在新课程物理教学中起着非常重要的作用,如果能有效地开展物理实验探究,将会激发起学生的求知欲,加强他们对基本知识的认识程度,还能培养他们的创新能力。
关键词:物理实验教学;创新思维;创造能力;实验探究能力
物理是实验科学,实验在教学中占据了很大的地位,中学物理作为科学学习的学科,其教学目标是为了提高学生的科学素养,培养学生的实践操作能力动手能力和创新思维能力。在这一过程当中,学生的实际动手能力、实验活动和教师的实验教学的开展就成为了物理学科教学的重要组成部分。所以,初中物理实验教学应得到加强。笔者就如何加强初中物理实验教学谈谈自己的看法。 
一、激发学生兴趣,使学生对物理学产生亲近感和愉悦感
由于物理实验是以充分调动学生的各种感官为前提的一个综合学习过程,因而必须通过有效的刺激,去强化实验教学的启发性,努力使实验过程中出现实验现象或实验结果能够激励学生进行深入的思考。影响学习积极性的最直接的因素是兴趣。爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师”。只要有了兴趣,才能提高学生学习的积极性。因此,物理课应从实验引入,设计一些使学生感到新鲜有趣的小实验,把学生的注意力吸引过来,集中到探求知识的境界中去。利用身边的自己经常接触的物品进行实验,又会使学生产生更加浓厚的兴趣,会使学生主动参与到物理学习中来。例如,用鸡蛋做实验,在初中物理第一堂课上,教师提着一袋鸡蛋走进教室,引起了学生惊诧的目光和欢快的笑声,在学生好奇的期待中,教师用鸡蛋和其他器材,与学生一起做了几个精彩的实验:让一位男生用手掌用力握鸡蛋而鸡蛋不碎;而将鸡蛋轻轻在杯边一磕,鸡蛋粉碎。又做了与惯性有关的“飞不出去的鸡蛋”;与大气压有关的“瓶吞蛋”实验;与重心有关的“站不稳的鸡蛋”。看到了司空见惯的鸡蛋有这么多精彩的表现,学生兴奋而好奇,激发了他们对物理学习的极大热情。
二、强化实验教学探索性,培养学生的想象力
为了强化实验教学的探索性,要鼓励学生对实验中可能出现的实验现象和实验结果进行预测和猜想,这样对培养学生的创新能力也是大有益处的,牛顿正是根据苹果落地现象猜想到,进而发现了万有引力。因此,在实验教学中要让学生在预测和猜想基础上设计实验方案,选择实验器材,再用实验去验证,这样对学生创新能力的培养也是有积极作用的。
课本中各种各样的电路图、滑轮组装配图、物态变化图像等等,都是从画图、识图及图像与实物转化的角度,提高学生对物理规律掌握的程度的,换句话说,也就是靠想象来认识物理规律,然后靠作图来进行分析、判断的。如“电磁感应现象”这一节,在学习“导体做切割磁感应线的运动”这一内容时,可启发学生联想“右手拿镰刀割麦子”的情形。根据“右手定则”,磁感应线方向(麦子)、导体运动方向(镰刀)、导体中感生电流方向(四指)的关系就十分明确了。从上述例子中可以看出,想象使学生头脑中出现一些超乎他们自己经验的形象;由于想象的材料来源于实践并与感知、记忆密切相关,因此教师应引导学生运用画图、识图、观察图表和模型等,帮助学生对没有直接感知过的,或根本不能直接感知的事物,产生清晰的印象,以开拓学生的思路,扩大知识范围,促进学生想象能力的发展,加强学习物理的能力。

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三、扩大实验教学自主性,培养学生的思维能力
物理是一门实验科学,中学物理实验又是学生将来从事科学实验的起点。实验过程要给学生留有较充分的思维空间。充分发挥学生在实验过程中的主观能动性,调动学生思维的积极性、主动性。培养学生逐步形成独立引出实验步骤,独立选择实验器材,独立进行操作实验,独立设计记录表格,独立分析实验结果的能力,使学生能够独立地提出问题,尤其是能在别人看来没有问题或不能问题之处提出有些新意或有价值的问题,体现创新能力。
在实验教学中,学生运用形象思维在头脑中形成实验方案,需要通过实践的检验,才能判断是否可行,设计过程中的错误和缺陷也只有在实践中才能不断地修正,脑的活动不断纠正着手的失误,手的操作同时也不断修正脑的错误,手脑结合,相得益彰。因而物理实验教学中促进手脑的有机结合是物理实验的客观要求,又是培养适应经济时代的创新人才的要求。
因此,在物理实验课的教学中,必须重视培养学生的实验技能和独立工作能力,使学生养成良好的实验习惯。每次做实验时,教师要指导学生弄懂实验原理,学会正确使用物理仪器,掌握计数、读数和处理实验结果的技巧,能够通过分析、推理得出正确结论。比如,在电学实验中,教师要反复强调电流表、电压表的连接特点及“+”“一”极的接线位置,让学生学会用欧姆定律正确估算量程,避免量程过大使测量值的误差大,又避免量程过小使电流烧坏仪表。学生掌握了基本实验技能,就能独立动手操作,打好实验的基础,学到课本上没有的或者是一带而过的知识。
通过实验,不仅有效地帮助学生领会物理知识,更重要的是通过观察实验现象,分析和解决实验中的问题,能够培养学生的创造性思维能力,促进学生全面发展。
四、加强课外小实验制作,引导学生一物多用,挖掘学生的实验潜能
在日常教学实践中,笔者体会到,重视初中教材中小实验的教学,既有利于巩固知识,提高能力,还容易引起学生的兴趣,这对全面提高物理教学质量具有重要的意义。通过小实验和小制作的完成,可激发学生学习物理知识的兴趣,调动学习的积极性。物理学科的特点决定了学生学习物理的难度,导致了一些学生对学习物理产生畏学、厌学情绪,若能在改进课堂教学的前提下,把握住对小实验教学的机会,通过学习体会亲自制作和实践的乐趣,就可激发兴趣,认识到物理知识在实践中的应用,从而激起他们学好物理的信心。通过小实验的教学,进一步培养和加强学生的实验技能。根据学校的实际情况,我们组织学生利用课外活动时间开展小制作活动,如自制电动机、测力计、潜望镜、简易望远镜、三棱镜、电铃、楼道电灯开关电路等。既能锻炼学生的动手制作能力,又能为学生将来工作后自制简易用具打下良好的基础。物理学是实验科学,提倡学生自编实验和自制实验器材,可培养动脑思考的习惯和动手创新的能力,又如“纸盒烧开水”“小风轮”等小实验的实施和操作过程,就是对知识的再学习过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的。通过对小实验的教学,达到对物理知识的巩固、复习和提高的作用。因此,小制作、小实验的实施过程就是对知识的再学习过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的。同时,通过对小实验的教学还可教育学生树立献身科学的精神,实施理想教育和爱国主义教育。
以上仅是笔者在这些年来进行初中物理实验教学的一些尝试。“太阳每天都是新的” 。在实践中,教师应不断探索、研究、寻找更适合学生实际的教育教学方法和模式。正如柳斌所说的,我们的教育不是选择适合教育的学生,而应当创造一种适合每一个学生的教育。一个人只要得到对他最合适的教育,他的才能就可以得到充分的发展。

仅供参考

韩蓄 徐伟
(渤海大学物理系 121000)
【摘 要】实验不仅是一种操作性的实践活动,更是一种探究性的实践
活动,所以在实验教学中运用实验问题情境的创设;实验操作的创新以
及通过实验过程中突发的问题和现象对学生进行教育,能够充分体现科
学探究的精神,更好地使学生养成科学探究的能力。
【关键词】实验教学;科学探究;探究兴趣;

新一轮基础教育课程改革背景下,科学探究已被作为理科各科教学的核心并要求贯彻落实。作为自然学科之一的物理学科也不例外,物理新课程标准中最突出的特点是把科学探究列入到了课程内容标准中,强调在教学中要积极地培养学生的创新精神品质和增强科学探究能力。所以科学探究已成为物理教学的核心内容。而物理实验教学是中学物理教学不可分割的重要组成部分,是中学物理教学的重要基础、内容、方法和手段。基于物理实验教学本身的这些特点,在中学物理实验教学中恰当的进行科学探究能力的培养,能够收到事半功倍的效果。
1.科学探究内涵
科学探究的本意是指科学家们运用科学的方法研究自然界的科学事物及规律时所进行的科学研究活动。运用到教育中的科学探究的具体含义是:“学生在学习课程和现实生活的情境中,通过发现问题、调查研究、动手操作、表达与交流等探究性活动,获得知识、技能、方法情感态度与价值观的学习方式和学习过程” [1]。
课程标准明确指出:“将科学探究列入内容标准,旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”。科学探究的教育目的就是让学生亲身经历和体验科学知识的获得过程,并在此过程中运用科学的方法发现问题、提出问题、以及寻求证据、材料解决问题,体验探究过程中的辛酸与喜悦,从而使学生能够在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三方面得到全面发展,以应对现代社会和未来发展的挑战。
2.物理实验教学对科学探究能力培养的作用
2.1物理实验教学能够激发学生的科学探究兴趣
心理学认为:“兴趣是积极探究某种事物的认知倾向,它是人的一种带有趋向性的心理特征” [2]。科学探究兴趣是学生进行科学探究的一个重要条件,是学生探究的一种推动力。物理学是一门以实验为主基础的自然科学,利用实验可以直观的把物理现象和物理事实呈现在学生们的面前,从而激发学生的直觉兴趣。大量的教育事实表明学生对各种操作性实验和演示实验都感到新鲜而有趣,这也是中学生们愿意上物理实验课的一个心理原因,所以我们就要抓住学生的这个心理因素,充分利用好实验激发学生的科学探究兴趣。
2.2物理实验能够使学生学会并运用物理科学思维方法
“当代科学教育理论认为,科学探究没有固定的模式,但有一些可辨别的要素,比如提出问题、进行猜想和假设、制定计划与设计实验、进行实验、收集数据、提出理论或建立模型、进行评估与交流等” [3]。这些同样也是物理实验中经常用到的科学思维方法。只学习理论,而不把学到的理论应用到实践不是真正地学会了理论。通过物理实验学生们可以直接应用这些科学思维方法,从而使学生真正地掌握这些科学思维方法,成为终身必备的知识与技能,这样才是真正地实现了科学思维方法教育,提高了学生科学探究的能力。所以说物理实验教学能够使学生真正地学会并掌握科学探究的思维方法。
2.3物理实验能够培养学生的科学态度
今天的教育不仅要关注学生的智力发展,更要注重学生的非智力因素的发展。每一个物理概念、规律的发现和证实都离不开物理学家们的坚持不懈、一往直前的科学探索精神。在这一点上物理实验教学表现的尤为突出,因为今天我们所做的实验都是在研究和体验物理学家们的“实验”。我们不仅要让学生们掌握和创新物理学家们的“成果”,更要让学生们体验物理学家们在发现物理问题和解决物理问题上的酸甜苦辣,从而通过实验教学培养学生的探索精神、意志品质和实事求是的科学态度。
3.物理实验教学中科学探究能力的培养策略
3.1创设实验问题情境,激发学生的探究兴趣
问题情境的创设无论是在物理概念教学还是在物理规律教学中都是十分重要的,物理实验教学中同样也不能缺少问题情境的创设。因为一个良好的问题情境的创设能够促使学生提出问题,只有提出问题才能进一步地通过实验进行验证、推理,从而解决问题。一个实验问题情境的创设能够给学生们提供丰富的想象空间,发挥学生的创造性思维能力,从而使学生产生疑问,激发学生的探究兴趣。
例如,我们可以设计的一个实验问题情境:“从物理学角度看日常生活中的一斤棉花和一斤铁哪个重?”当然同学们都会不假思索的回答:“当然是一样重了,因为都是一斤吗?”这时教师说:实际上不是这样的。这时同学们会感到很迷惑,都想知道是怎么回事。教师:一斤棉花和一斤铁它们有什么不同点?学生:棉花的体积大。教师:同学们思考一下刚才的问题,既然它们的体积不同那么它们在天平上的平衡状态会受什么影响?同学们猜想一下,学生:会受到空气浮力的影响。教师:那么同学们可不可以设计一个实验来探究一番呢?于是同学们会积极地设计实验来探究从物理学角度来看日常生活中一斤棉花和一斤铁到底哪个重?学生:在空气中将一斤棉花和一斤铁分别放到天平的两盘内,这时天平保持平衡。然后取一大玻璃罩将天平罩住,抽掉其中的空气,形成“真空”。会发现装棉花的一端逐渐下沉,天平平衡被破坏了。这时教师引导学生交流得出结论:“棉花的真正重量—棉花所受空气浮力=铁的真正重量—铁所受到的空气浮力”。因为棉花所受空气浮力大于铁所受到的空气浮力,所以一斤棉花的真正重量要比一斤铁的真正重量大。
从这个让同学们“疑惑”问题情境入手,激发他们的探究兴趣,更好的使学生形成科学探究的意识和能力。
3.2从实验操作上培养学生的科学探究能力
一个准确的物理实验离不开正确的运用实验器材和准确的观察、记录实验数据,这些过程对实验结论的科学性都是至关重要的。不正确的实验操作就会产生失误,甚至得不到实验结论或产生很大的实验误差,非准确的观察和记录实验数据会导致实验误差的增大。所以在实验操作上对学生进行正确教育和引导是非常重要的,这也是科学探究能力的一个重要组成部分。在物理实验教学中要积极鼓励学生进行创造性的想象,发散思维寻求如何更好的方法完成每一个物理实验。
例如,在“用单摆测定重力加速度”时,中学物理实验中在对记录小球摆动次数时的要求是当小球达到平衡位置时计时,小球每次经过平衡位置是一个周期,在这个实验操作中,学生们会产生这样一个问题虽然小球经过平衡位置容易计时,但小球来回摆动观察起来还是不太容易,一不小心就会查错。那么我们针对这个问题就应该引导学生对实验操作上进行探究改进,使观察记录时清晰一些。教师:同学们我们用什么办法能使在观察记录摆球摆动时更加精确更加清晰一些?教师可以把学生分成若干小组进行探究。经过探究每个小组都想到了自己的办法,如,(1)可以把除平衡位置以外的地方用屏挡住,只能通过屏上的缝或孔看到平衡位置的摆球;(2)可以设计一个光电门来记录摆动次数;等等。
通过教师引导,学生们积极设想,鼓励学生进行科学探究,寻求更多的改进,创新实验操作的方法,有利于学生创造力的培养,更加有利于学生的科学探究能力的养成。
3.3利用实验过程中出现的问题和现象培养学生的探究能力
实验教学在使学生学会验证一个结论和探索某一物理规律的同时,更重要的是培养学生追根刨底的科学精神。学生在实验中遇到了问题时教师就要积极引导学生深入探究其产生的原因。
例如,在“用打点计时器研究匀变速直线运动的规律”的实验中,有时会出现这种情况,在纸带上应该打出一个点的位置却打出了两个很近的点,如图2。当出现这个问题时,有的学生认为打的不成功,于是决定重新做实验,结果还是这样的问题。我们做实验并不是单纯的去“迎合”物理上的正确规律,更重要的是在实验过程中养成“有问必究”的科学探究精神。出现了这样的问题教师应该及时地引导学生探究问题产生的原因,学生们能够发现和找出原因不也是在进行“科学探究”中的一个新发现吗!首先教师应让学生猜想一下原因。学生们可能提出各种各样的猜想,例如:(1)电压不稳;(2)振针长短未调节好;等等。这时教师组织学生进行交流讨论,对这两个原因分别进行检验得出:(1)通过对电压的测量得出电压是稳定的;(2)通过对振针的调节发现打出的纸带不出现“两个点”了。最后在教师的指导下学生们经过探究把原因找到了并排除了故障。
物理实验教学在中学物理教学中占有很大的比重,能够充分地利用好实验教学来培养学生的科学探究能力具有无可替代的优越性。所以我们广大物理教师要进一步做好物理实验教学工作,发挥实验教学的优越性,这样才能更加完美地提高学生的科学探究能力。

引文注释:
[1] 刘力.研究性学习通论[M].高等教育出版社,2004.465.
[2] 乔际平.物理学科教育学[M].首都师范大学出版社,2001.193.
[3] 芮泽丽.科学探究是物理教学的基本思想[J].《安徽教育》月刊,2007.31.

湖南省邵东县两市镇第四中学

在义务教育《物理课程标准》中,将“科学探究”列入课程目标,并强调“以物理知识和技能为载体,让学生经历科学探究过程,学习科学探究的方法,培养学生的科学探究精神、实践能力、创新意识”。随着新课程标准的实施,科学探究被引入到物理课堂教学中,教材中设置了不少的探究实验。不仅是让学生通过科学探究活动获取知识,而且更重视让学生经历探究过程;有的甚至只是要求学生经历探究过程。由此可见,新课程标准十分强调科学探究在学习中的作用,使科学探究成为一个新的教学要求和新的学习方法。物理学是一门以观察和实验为基础的自然科学,与现实生活联系最密切,在教学中应把课本上的一些实验进行合理的科学的改进创新,充分发挥物理学实验的多种功能和作用,这不仅可以通过实验掌握物理知识,也是培养学生探究能力和创新能力的重要措施。
 笔者在多年的教学实践中,重视演示实验,学生分组实验及课后小实验的改进,在培养学生科学探究能力方面并做了一些有益的尝试。
 一、演示实验中,让学生自主设计完成
传统的演示实验教学,只是让学生看教师表演,先是“教师做,学生看”,后是“教师讲,学生听”,缺乏对知识深入引导和研讨,阻碍了学生主动学习和亲自探索知识,如能将一些演示实验进行改进,让学生去自主探索,经过分析、讨论,透过现象看本质,则会从中悟出很多课本上学不到的知识。
例如:在研究焦耳定律的演示实验中,我是这样处理的:提前在课前布置预习本节课,以思考题的方式向学生出示本节课的演示实验课题──研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关,要求学生利用自习课时间,实施以下过程:
1、自主设计实验方案
设计实验方案关键是让学生考虑好实验原理,怎样将电流通过导体产生的热量变为可以观察比较的对象。学生们充分发挥想象,不同的实验方案达十余种,有的甚至比教材上的方案还简单易行,有的让火柴梗吸收电热升温达到着火点而燃烧,有的让烧瓶里的空气受热膨胀而使玻璃管的红水柱上升,有的让灯丝发热升温而发光……这样表演性演示实验变为开放性研究实验,极大激发了学生学习和研究物理知识的积极性,培养了学生的发散思维和创造性思维能力。
2、自主选择实验器材
在完成设计后,有的同学到实验室借实验仪器,有的学生找老师帮忙安装实验装置,有的学生自己制作一些小器材,这样变纯观察性实验为创造性操作实验。
3、自由组合,探索研究
经过交流,有一些同学的实验方案相近似,于是他们就自动组在
实验过程中,互相交流切磋、沟通、共同研究。在交流中学会团结协作,在互帮互学中,共同提高。
二、学生分组实验中,让学生自主探究
学生分组实验是初中学生最感兴趣的课,但绝大多数学生是按教材的安排程序进行实验,按照教师布置的步骤进行操作,兴趣只停留在表面上,凑“热闹”成分很多,这样也就无法培养学生的综合能力和科学素质。如:初三物理中《测定小灯泡的功率》的实验,如果只是指导学生按教材的安排进行实验,让学生注意观察小灯泡两端的电压在等于额定电压,高于额定电压和低于额定电压的情况下的发光情况,并将每次测得的电压,电流值填入实验表格,算出电功率值,那么实验目的单一,无法达到培养学生素质的目的,所以在教学过程中我是这样做的:
1、不限制实验原理
在讲本节课时,只讲清实验目的,说明小灯泡上“3.8V”或“2.5V”意义,至于实验原理由实验小组讨论决定,并按要求画出实验电路图,结果出现三种实验原理P=UI,P=U2/R,P=I2R,并通过对三种实验方案的优劣的深入分析,确定应用P=UI为实验原理的方案,从而培养了学生的发散思维能力,提高了思维品质的深刻性与批判性。
2、不规定实验步骤
进实验室要求不看课本,动手时只说明实验中要观察灯泡的亮度,触摸灯泡热度,计算灯泡的功率和电阻,并不限定实验有三个步骤,结果巡视实验中发现,有的小组实验有五、六步,并设计了开放性的记录、表格,其中灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流的测量值和功率、电阻的计算值,灯泡热度的触摸感,从而激发了学生的观察实践和发现问题能力。
3、不确定实验归纳
实验后不固定方向,让学生多方向、多角度、深入细致的观察,分析实验现象和数据,从而开放性地归纳出实验结论,如有的小组分析真实的实验数据,得出如下结论:(1)伏安法既可测电阻也可以测电功率;(2)灯丝电阻随温度升高而增大;(3)灯泡的实际功率,随其两端实际电压的增大而增大;(4)灯泡只在额定电压下正常发光,实际电压过高会烧坏灯泡,过低灯不亮;(5)因灯丝电阻随温度升高而变大,故不宜用P=I2R和P=U2/R测灯泡的电功率,通过以上五个方面的归纳,培养了学生的分析、概括实验结论能力,并加强了前后知识的联系。
三、加强课外小实验小制作小发明活动,引导学生参与实践
物理小实验,小制作小发明的题材广泛,材料非常丰富,是激发学生兴趣发挥学生创造性的有益活动。对每章或每节课后的小制作、小实验,教师可适当给予指导,提出必要的建议。使得学生能够善于动脑动手,因陋就简就地取材,把小实验、小制作活动搞得丰富多彩,生动活泼。如在学习了温度计之后,可以制作简易温度计,通过制作过程,了解刻度划分的方法。再如学习了简单机械后,可以尝试制作搬运重物上楼用的“爬楼车”,学了电学后,可以制作发明“防火报警器”、“防盗报警器”、“知识竟赛抢答器”等,通过这些活动使学生学习如何运用知识解决实际问题。又如在学习了光的折射现象后,对于不同介质对光的折射情况是否相同、清晨看到日出时太阳在地平线以下还是在地平线以上等问题,学生常表现出较强的探究欲望。为此我们可以组织学生利用课余时间对该物理知识进行较深入的专题探究,可以从模拟实验的角度进行,也可以从理论论证的角度进行,由学生自己确定。再如,晶体熔化的实验误差较大,可让学生通过探究产生较大误差的主要原因,从而提出改进实验方案或改进实验装置的建议。在学习了“能源与可持续发展”后学生可以探究环保方面的问题、节约能源方面的问题。另外还须注意的是选择研究的题目不宜过大,针对性要强,使学生易于操作。课外小实验、小制作、小发明活动在许多方面略显粗糙或不规范,但学生的自主性、参与性高,尤其在设计和准备过程中那种富有创造性的思维及操作过程,是在其它途径中无法体会到的。同时使学生感受到物理知识的应用无处不在,激发他们自觉应用物理知识探究解决问题的兴趣。提高他们科学探险究能力。
综上所述,本人在物理实验教学中,尽量把验证性实验改为探索性实验,把演示实验改为开放性实验,边讲边实验,并改进实验装置,器材并大力发动学生作课外小实验、小制作、小发明等,让学生尝试实验设计、操作,提高学生科学探究能力、创新能力和对知识的应用能力,使学生自主参与学习进而大面积提高物理教学质量。

改善实验设施,进行量化评估,实施奖励机制

如何提高物理实验课的教学效果
答:潜移默化地形成良好的科学素养,才能培养出具有较强动手能力的学生.如何来加大实验教学力度,改进实验教学、提高教学效果,我认为可以从以下几点入手:一、重视演示实验,提高学习兴趣 物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点,能为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出活生生的物理情景,使学生感受倍深. ...

新课程物理教学如何培养学生的实验探究能力
答:其次,现实生活中处处充满着物理知识。因为在物理教学中要根据学生已学过的物理知识和生活经验,鼓励学生大胆提出问题,并还要注意及时表扬。二、争取做好学生的实验组织者,着重培养学生的动手能力 实践是探究式学习的灵魂,我们应针对学生而言的“实践能力”着重强调学生的实验主动性、积极性和创造性,这正是...

如何在物理教学中培养学生的综合能力
答:利用物理实验开展探究教学有助于学生加深对知识的理解。 物理学是实验学科,通过观察自然现象、进行演示和学生实践使学生对物理知识获得具体的、明确的认识。这是理解物理概念和物理规律的必要基础。进行演示和学生实验对于培养学生的观察能力和实验能力,培养学生的实事求是的科学态度,和提高学生学习物理的兴趣以及学习的积极...

如何通过物理实验教学培养学生能力
答:为了提高学生的实验能力,教师要根据教学大纲和教材,将每个实验认真分析后,确定每个实验要着重培养学生的哪些方面的能力。在学生做此实验的基础上,应使他们理解控制实验条件,探索物理规律的思想方法,指导学生手脑并用进行实验操作,强化图像处理的技能训练,并学习排除简单的实验故障。在实验教学中,既要...

理化生教师如何有效开展实验教学
答:2、处理数据、完成实验报告的技能:如设计记录表格、正确观察读数、进行数据处理、分析实验误差和设计实验报告的技能。3、研究、改进实验和自制教具、学具的初步技能:如能以理化生的原理、思想和方法为指导,结合实际进行初步的实验设计。二、着重培养学生的观察能力 在初中物理实验教学中,目前还没有反观察...

结合实例说明,物理实验教学如何提高学生的物理学科核心素养。_百度知 ...
答:一、重视物理实验教学,培养学生动手操作能力物理学是研究物质运动的一般规律和物质基本结构的自然科学。物理以实验为基础,通过对“物”进行实验、归纳和总结,得出它的“理”。教师要根据教学内容,精心设计教学问题,让学生通过对教师所提出的问题进行探索和研究。并找到解决问题的办法。因此,物理教师要...

怎样搞好物理实验教学
答:2,让学生认真观察,启发学生自觉地从感性认识抽象出理性知识。3,让学生掌握研究物理问题的实验方法,达到“教是为了不教”。二、创设实验,鼓励学生进行探索性实验,培养学生主动发现问题、探索知识的能力 陶行知主张进行“创造教育”。他认为“先生的责任不在教,而在教学,而在教学生学。”在物理课堂...

如何通过物理实验培养中学生的探究能力
答:通过物理实验培养中学生的探究能力的方法如下:一、实验设计 1、实验选题:选取与学生已经学过的知识点相关的实验主题。这样可以让学生在实验中运用所学知识,加深理解,并且提高兴趣。2、实验目的:明确实验的目的和意义。这可以让学生在实验中感受到自己的学习成果,并激发更多的科学探究热情。3、实验过程...

16物理教学中怎样培养学生实践能力
答:探究型教学目的就是要让学生大胆探究、大胆实践,力求理论知识广泛应用于实践之中,如何把物理知识应用于实践是一个很重要的问题。因为,物理是一门以实验为基础的学科,实验在物理教学中起着至关重要的作用。所以只有狠抓物理实验教学,才能全面培养学生的实践能力。因此,笔者认为物理实验教学在探究性教学中...

如何提高新课程物理实验教学的有效性
答:能否迅速准确地选定观察对象,读数准确,判断无误;能否科学合理地分析结果,并撰写实验报告等。总之,在高中物理实验的教学过程中,任课教师应该积极探索、大胆创新,努力提高高中物理实验教学的有效性,培养学生的自学能力和创新能力,使物理实验课成为提高学生学习能力和综合素质的重要环节。