優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高課堂效率

優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有效提高課堂教學(xué)效率雙牌一中袁兆國(guó)物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是物理知識(shí)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)的主要渠道，更是培養(yǎng)學(xué)生具有探索精神、探究能力的有效手段?，F(xiàn)代教育提倡學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，體現(xiàn)了這種要求，而教師如何根據(jù)學(xué)生的生理、心理特點(diǎn)來優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探究能力起了極其重要的作用。探究能力是進(jìn)一步學(xué)習(xí)知識(shí)和從事未來工作的一種必要能力，物理實(shí)驗(yàn)是操作性很強(qiáng)的綜合訓(xùn)練的過程，因此，探究能力的形成不是一蹴而就，應(yīng)在整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中從不同角度有計(jì)劃地進(jìn)行培養(yǎng)。優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，有利于學(xué)生探究能力的形成。一、教學(xué)中通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提高課堂教學(xué)的幾點(diǎn)做法在原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，增加一些趣味、自制方便、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)一些實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)驗(yàn)的可見度、合理性、成功率，為學(xué)生探究能力的培養(yǎng)提供素材，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)的空間。1．增加演示實(shí)驗(yàn)充分利用自制教具，增加演示實(shí)驗(yàn)。著名物理學(xué)家麥克斯韋有精辟見解：“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)，使用的材料越簡(jiǎn)單，學(xué)生越熟悉，就越想透徹地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果?！崩眉矣械默F(xiàn)成的器材進(jìn)行組合、改造及用一種器材進(jìn)行多種實(shí)驗(yàn)，或用不同器材進(jìn)行同一實(shí)驗(yàn)，都能在一定程度上激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造、探究欲望。如“瓶吞氣球”實(shí)驗(yàn)：給氣球吹氣至稍大于廣口瓶瓶口后扎緊口，在棉花上蘸點(diǎn)酒精點(diǎn)燃后放入瓶?jī)?nèi)，待燃燒停止后將氣球堵在瓶口上，隨著瓶?jī)?nèi)溫度的降低，見氣球漸漸被“吞”入瓶?jī)?nèi)，表明存在大氣壓強(qiáng),這就顯示了實(shí)驗(yàn)的魅力。??????2．改進(jìn)已有實(shí)驗(yàn)。?????對(duì)可見度、成功率不高或裝置不合理的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。如：馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，常常因漏氣或空氣未抽干凈，影響實(shí)驗(yàn)效果，采用市場(chǎng)上很容易買到的空氣吸盤掛鉤來做此實(shí)驗(yàn)，效果又好又方便。還可以利用實(shí)物投影儀把較小的實(shí)物投影到大屏幕上，提高實(shí)驗(yàn)可見度，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。如進(jìn)行游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的演示，在實(shí)物投影儀上演示游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的操作方法及讀數(shù)方法，全班同學(xué)都能夠詳細(xì)、全面地觀察到教師的具體操作過程和讀數(shù)的方法。?????教師通過對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)效果更清晰，趣味性更強(qiáng)，內(nèi)容更廣，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探究欲望，有利于學(xué)生探究能力的形成。3．設(shè)計(jì)好學(xué)生動(dòng)手小實(shí)驗(yàn)在講“分子的熱運(yùn)動(dòng)”時(shí)，分別給相臨座位的兩個(gè)學(xué)生每人一杯熱水和一杯冷水，讓他倆同時(shí)往杯子里的水中注入一滴紅色墨水，過一會(huì)兒，就觀察到熱水中的紅色墨水很快地而且均勻地?cái)U(kuò)散開來，而冷水杯中的紅色墨水卻仍聚集一團(tuán)，擴(kuò)散緩慢，幾乎沒有動(dòng)靜。實(shí)驗(yàn)表明，溫度越高，分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度就越大，所以大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度跟溫度有關(guān)。實(shí)驗(yàn)中，通過自己動(dòng)手做做，自己再進(jìn)行分析、總結(jié)，學(xué)生能透過具體的物理現(xiàn)象，理解并總結(jié)出抽象的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，從而提高了邏輯思維能力。??為了增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的效果，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，教師可以在演示實(shí)驗(yàn)前或演示實(shí)驗(yàn)過程中，提出一些思考性的問題，以便引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的現(xiàn)象及現(xiàn)象變化過程，把學(xué)生的無意注意轉(zhuǎn)化為有意注意，引導(dǎo)學(xué)生集中注意力觀察最需要觀察的事物，并在演示實(shí)驗(yàn)過程中指導(dǎo)學(xué)生觀察方法，以及觀察中應(yīng)注意的問題。??在演示實(shí)驗(yàn)的觀察訓(xùn)練中可以逐步減少教師的指導(dǎo)，從開始時(shí)實(shí)驗(yàn)前做詳細(xì)的指導(dǎo)觀察逐步地變?yōu)橛兄攸c(diǎn)地指導(dǎo)觀察。在學(xué)生具備一定的觀察能力后，可運(yùn)用“無聲演示”的方法，即教師在演示前和演示過程中都不講解指導(dǎo)，而只操作給學(xué)生觀察，演示結(jié)束后，讓學(xué)生把觀察到的現(xiàn)象和過程用科學(xué)語(yǔ)言正確描述出來，可以先提一名學(xué)生回答，然后請(qǐng)其他學(xué)生補(bǔ)充，直至達(dá)到要求為止。也可以讓每個(gè)學(xué)生看完教師的無聲演示后，寫下自己所觀察到的現(xiàn)象和過程，這也是考察學(xué)生觀察能力的有效方法之一。經(jīng)過這樣反復(fù)多次的訓(xùn)練，即可不斷提高學(xué)生的觀察能力。??二、物理實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性??實(shí)驗(yàn)是科學(xué)技術(shù)賴以生存和發(fā)展的生命線，它是根據(jù)人為控制或模擬自然條件下使自然現(xiàn)象或過程以純粹的典型的形式表現(xiàn)出來的一種研究方法。??實(shí)驗(yàn)和觀察有聯(lián)系，又有區(qū)別，兩者是相互依存的，觀察是實(shí)驗(yàn)的前提，實(shí)驗(yàn)是觀察的落實(shí)和發(fā)展。由于實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫匕l(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，因此，它更優(yōu)于觀察，也更為重要。衛(wèi)甫落夫說：“觀察是搜集自然現(xiàn)象所提供的東西，而實(shí)驗(yàn)則是從自然現(xiàn)象中提供它所愿望的東西?！??我在講“光的鏡面反射和漫反射”時(shí)，就近帶學(xué)生到湖邊看倒影，取得了較好的教育效果。他們看到在平靜的湖水邊，只有一個(gè)方向能看到岸邊景物的倒影，即光線平行射入湖面，反射光線也會(huì)平行射出，形成鏡面反射，這時(shí)讓一個(gè)學(xué)生自己將一小石子投入湖中，激起一陣微波，湖面的平靜被破壞了，倒影就亂了。但這時(shí)卻發(fā)現(xiàn)在其它方向也看到了紊亂的倒影。因?yàn)闂l件發(fā)生了變化，平靜的湖面變成了凹凸不平的湖面，鏡面反射變成了漫反射。通過這個(gè)生動(dòng)而且直觀的學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)光的反射現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的興趣，對(duì)鏡面反射和漫反射有一個(gè)從感性到理性的認(rèn)識(shí)飛躍。??學(xué)生的學(xué)習(xí)必須是一個(gè)主動(dòng)的過程，只有學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)的東西，才能積極地被同化。讓學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)習(xí)是學(xué)生教育的最高原則，只有學(xué)生自己具體地和自發(fā)地參與各種活動(dòng)才能形成他自己的假設(shè)，并給予相對(duì)合理的證實(shí)或否定，才能獲得真實(shí)的知識(shí)。實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探求和解決實(shí)際問題。例如，在《電路》教學(xué)中，一直諄諄告誡學(xué)生，不能用導(dǎo)線把電源兩極直接連接起來以免短路，但是對(duì)剛學(xué)電學(xué)而對(duì)這樣一個(gè)我們很想讓學(xué)生謹(jǐn)記、明白的問題，學(xué)生并沒有體驗(yàn)，如果一味用強(qiáng)調(diào)和紀(jì)律來約束學(xué)生想嘗試一下的好奇心，結(jié)果無非是：要么這種來之不易的好奇心不得不被壓抑、消退，長(zhǎng)此以往，學(xué)生不再對(duì)新鮮事物感到驚奇，成為感情淡漠、體驗(yàn)荒蕪、缺乏內(nèi)心敏感性。越禁忌越好奇，越好奇越想試，就象我?guī)啄昵翱吹降囊粋€(gè)學(xué)生在做照明電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，把導(dǎo)線兩端悄悄插入電源插孔的驚嚇一幕，而其實(shí)，這位學(xué)生并不是真的想破壞。因此，我在教學(xué)中，索性打破常規(guī)，讓每位學(xué)生用銅絲短路自備的干電池，感受銅絲發(fā)熱，一方面，學(xué)生體驗(yàn)到短路的特征、危害和正確操作的重要，另一方面雖然浪費(fèi)了一節(jié)電池，卻讓學(xué)生也“肉痛”了一下，教師這時(shí)愛護(hù)公物的教育相信也會(huì)更有說服力。??三、加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦能力??物理課程標(biāo)準(zhǔn)中要求：“物理教學(xué)要以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。觀察現(xiàn)象，進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚴箤W(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的明確的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)對(duì)理解物理概念、提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、樹立?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，引起學(xué)習(xí)興趣都有不可替代的重要作用?！苯虝?huì)了學(xué)生觀察什么，怎樣實(shí)驗(yàn)，不僅達(dá)到學(xué)習(xí)物理知識(shí)的目的，還得讓他們學(xué)會(huì)動(dòng)手、動(dòng)腦。例如：平均速度的實(shí)驗(yàn)，我先讓學(xué)生預(yù)習(xí)課題，什么是勻速運(yùn)動(dòng)？平均速度與哪些物理量有關(guān)？然后讓他們寫出速度的公式：，最后讓學(xué)生親手做一做，測(cè)一測(cè)物體通過某段路程所用的時(shí)間。經(jīng)過多次動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生加深了平均速度的理解，達(dá)到了動(dòng)腦的目的，從而加深思考與練習(xí)，提出在公式各表示什么物理量，若的單位分別是米和秒，那么速度的單位是什么？讀作什么？最后教師做以總結(jié)，平均速度是表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)過程中的平均快慢程度。??在講“阿基米德原理”時(shí)，先給學(xué)生講講阿基米德和王冠的故事，然后每人發(fā)給一個(gè)盛水的燒杯、一塊小方木、一枚大頭針，讓學(xué)生自己體會(huì)的實(shí)際意義。用大頭針的尖端向下壓木塊，會(huì)感到用力越大，木塊浸沒于水中的體積越大，直到全部浸沒為止。也就是說，在木塊沒有完全浸沒之前，排開水的體積越大，水對(duì)木塊向上的托力也越大。后來，一個(gè)學(xué)生在作文中寫到：??這下我明白了，一塊鐵板會(huì)沉入水底，而用鐵板制成的船卻可以載人過江的道理了。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過親自實(shí)驗(yàn)、親身體會(huì)，自己驗(yàn)證了阿基米德原理。實(shí)驗(yàn)為學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展提供了依據(jù)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中得到了諸多能力的鍛煉，同時(shí)也提高了觀察事物的能力和邏輯思維的能力。??比如在《杠桿》這節(jié)課的教學(xué)中，我給學(xué)生準(zhǔn)備了每人一把羊角錘，通過直接用手拔不出木板上的釘子和用羊角錘拔出釘子的對(duì)比引入新課，學(xué)生的氣氛非常熱烈。鑒于羊角錘是畫杠桿的五要素的難點(diǎn)，讓學(xué)生再拔一次釘子，很輕松地解決了難點(diǎn)，我還讓學(xué)生用鉛筆和直尺撬書本代替實(shí)驗(yàn)室里很難施展的撬石頭，讓學(xué)生自帶剪刀、指甲剪等邊動(dòng)手邊解決一個(gè)個(gè)通過直接講述、圖片或演示都很難起到良好效果的問題。從動(dòng)手中，學(xué)生的好奇心、真實(shí)的感受、成功的喜悅等都得到了很好的體驗(yàn)。??再比如《滑輪》的教學(xué)，實(shí)驗(yàn)最有說服力的應(yīng)該是用力大小的測(cè)量，而演示實(shí)驗(yàn)中由于觀察不到的原因最欠缺的也是這一點(diǎn)，在新課教學(xué)中我讓學(xué)生兩人一組探究定滑輪、動(dòng)滑輪以及滑輪組的有關(guān)問題，一方面使學(xué)生體會(huì)到如何安裝滑輪、如何繞繩，另一方面學(xué)生通過動(dòng)手對(duì)自己得出的結(jié)論深信不疑而印象深刻。再如學(xué)生實(shí)驗(yàn)《研究彈簧的伸長(zhǎng)與拉力的關(guān)系》、《研究杠桿平衡條件》等，我都采取了結(jié)合新課教學(xué)，讓學(xué)生邊動(dòng)手實(shí)驗(yàn)邊進(jìn)行探索。???四、通過物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和與人合作習(xí)慣??在學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，設(shè)置合適難度的問題，做出猜想，預(yù)示現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展過程，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，使他們手腦并用。例如在《歐姆定律》的教學(xué)中，我采用了學(xué)生動(dòng)手探究規(guī)律的教學(xué)思路。首先讓學(xué)生明確研究電流與電壓、電阻的關(guān)系這一目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生思考對(duì)多變量問題的解決思路（控制變量法）。由于一開始學(xué)生對(duì)問題的探究缺乏一定的方法和經(jīng)驗(yàn)，因此我把探究過程分成兩大步，第一步，在老師的問題引導(dǎo)下完成電流與其中一個(gè)變量的研究，即猜想——怎么設(shè)計(jì)電路圖——學(xué)生兩人小組動(dòng)手實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)怎么記錄——寫出結(jié)論——小組報(bào)告，有了第一步的“套路”，研究電流與另一變量的關(guān)系我就放手讓學(xué)生自己探究。??物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手操作能力與創(chuàng)新素質(zhì)的重要途徑，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，將為學(xué)生動(dòng)手能力的提高，創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)提供更多的機(jī)會(huì)。??通過物理實(shí)驗(yàn)?zāi)馨l(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，建立物理理論；可以