物理實驗探究活動對學生的意義

摘要:實驗是物理教學的重要手段,丟開了實驗教學,物理教學可以說是空中樓閣,丟開了實驗探究活動,物理就失去了根本。國中物理探究活動的作用在於啓發和引導學生探索,因此,在教學中,教師應按照《義務教育物理課程標準(2011版)》的要求,從教學,練習,課外3個方面充分運用探究實驗手段,培養學生的開放創新意識和科學探究精神。

物理實驗探究活動對學生的意義

關鍵詞探究;探索;創新

《義務教育物理課程標準(2011版)》(以下簡稱“課程標準”)指出:學生應有將科學技術應用於日常生活、社會實踐的意識,樂於探究日常用品或新產品中的物理學原理,樂於參與觀察、實驗、製作、調查等科學實踐活動;有克服困難的信心和決心,嘗試分析失敗的原因,總結成功的經驗,體驗戰勝困難、解決物理問題時的喜悅;養成實事求是、尊重自然規律的科學態度,不迷信權威,勇於創新,有判斷大衆傳媒信息是否符合科學規律的初步意識,有將自己的見解與他人交流的意識,敢於提出與別人不同的見解,勇於放棄或修正不正確的觀點[1]。因此,教師在教學中應按照“課程標準”的要求,精心設計探究內容。

1演示探究實驗應達到啓發性和探索性的目的

國中學生的年齡特點是,具有好奇心理,善於“胡思亂想”,但思維有一定侷限性,因此,要建立新的概念,不要急於講解,先進行演示探究實驗,再進行啓發式講解。(1)引入抽象物理概念。例如,把一個球放在地面,提示學生,如果要使球滾動起來,要不要用力?小球在力的作用下移動了距離,我們是不是說力對物體做了功?然後讓一個運動的球去撞擊這個靜止的小球,小球運動起來了,運動的物體能夠對小球做功,說明這個物體具有能量,而運動的物體所具有的能量就叫動能。這樣就自然引入了動能這個概念。學生也理解了能做功的物體具有能量,加深了對能量的理解。同時,順手把小球提高,讓其從斜面滾下來,並撞擊物體運動起來,說明被舉高的小球具有能量,並把這種能量叫重力勢能。(2)對學生容易混淆的問題,先探索、演示、啓發,然後講解。例如,音調響度是樂音的兩個很重要的特徵,但學生對這兩個特徵很容易混淆,我們可以請兩個音調區別很大的同學上臺,同時唱一首歌,讓學生區分音調。然後讓他們一個大聲唱,一個小聲唱,讓學生區分響度。如果還想更好地理解音色的話,就可以讓他們站在門後唱,讓學生聽出是誰的聲音,這樣就可以區分音色了。通過實驗,學生對音調、響度、音色的認識會更加深刻,這是課件、視頻無法達到的效果。又如,重力和壓力,似是而非,學生混淆不清,教師也可以用實驗探究的方法區分一下重力和壓力,從而澄清模糊認識。(3)有的探究實驗是爲了闡述概念的物理意義,探索物理規律的範圍,爲學生點撥知識重點和難點,對這一類實驗可以先討論再進行探究。例如,在學習“改變物體內能的方法”時,先用啓發式回顧熱傳遞可能改變物體的內能,再讓大家探討冬天搓手爲什麼能使手變暖和,瞭解做功也能改變物體內能的知識,再進行實驗探究,得出結論。

2運用探究實驗進行單元複習

在單元複習課上,教師曾做過一些有關的探究實驗,以澄清、鞏固概念。例如,教學“浮力,密度”時,可以讓學生先用天平量筒、彈簧測力計、水等,測量石塊的質量、重力、體積,用彈簧測力計拉着石塊放入水中測出拉力,再通過測量出來的物理量計算出密度、浮力。然後,加一種未知密度的液體,在這種液體中再用彈簧測力計測量一下對小石塊的拉力,並計算出這種液體的密度。這樣就能更好地鞏固概念。又如,對於“物態變化”部分學生總是混淆不清,在進行單元複習時,可以從冰箱中取一塊冰讓學生對冰進行升溫、熔化,開展水升溫、蒸發、沸騰、液化等一系列實驗,探究它們的物態變化過程、吸熱、放熱、溫度變化規律,發生變化時的現象。最後讓學生描繪出物態變化圖象和熔化圖象,使學生對物理概念有整體的認識和對自然現象進行整體探究。

3在有關練習和教學難點上注重探究實驗

在電學學習中,對電路中的電壓、電流、電阻等,學生似懂非懂。抽象的電壓、電流、電阻對很大一部分學生來說是不可能透徹理解的。但通過探究實驗,通過電錶的讀數,讀出數後的“加減乘除”計算,學生就能“豁然開朗”。原來電壓、電流、電阻、電功、電功率等的關係就是如此!對短路電流、電壓、電阻學生感到很困難,通過實驗探究,學生就不會感到很困難了。通過探究實驗,還可引導學生思考,瞭解生活中電學故障發生的原因和安全用電常識。

4開展活動,進行研究性實驗比賽

爲了提高學生的學習興趣,應積極參與由教育部門組織進行的研究性實驗比賽、科技比賽,還可由學校或班級組織比賽,比賽內容可以是書上的,也可以是探索創新的內容。例如,討論能源的利用對環境帶來的影響,大氣污染、酸雨、溫室效應等,並探討應該如何採取對策。在比賽中,並不要求學生得出肯定的、一致的科學結論,但可以鼓勵學生進行社會調查、撰寫相關論文。

5鼓勵學生自制儀器進行探究實驗

教師使用好教具是完成物理教學的重要手段。學生用已有儀器完成好學生探究實驗活動是學生鞏固、掌握知識的`途徑。自制一些帶有啓發性的儀器,使儀器儘可能簡單,使用方便,適用探究活動,維修方便,適合自己的教法,使用安全,成本低,並能激發學生自制儀器進行探究活動的興趣,這是每一個理科教師應具備的素質。教師除了自己自制教具外,還應鼓勵學生自制儀器進行探究實驗活動。例如,噴泉實驗。如圖1所示,在廣口瓶內裝少量水,燒開,用橡皮塞塞住,冷卻,把帶閥門的玻璃管一端插入水中,另一端插入橡皮塞內並高過廣口瓶水面,打開閥門,水通過玻璃管向上噴出,形成噴泉。

6讓實驗具有娛樂性

探究活動是有趣的實踐活動,在引導學生進行探究時,要讓探究活動具有娛樂性。例如,在一個風和日麗的日子,教師將學生領到小溪邊、草地上,讓學生自選燒杯、鉛筆、刻度尺、小燈泡、電池、電池盒、小型抽水機、玻璃、放大鏡、硬幣、溫度計等事先準備好的儀器,還可以要求學生自帶一部分儀器,讓每個學生做3個以上的探究性實驗,當然,也可以選擇書本上的內容開展實驗,並做好實驗記錄、實驗報告,鼓勵學生做出更多的有趣的探究實驗。(1)用一隻透明的玻璃杯裝上水後,觀察電視機的彩色條紋。這隻杯子起了放大鏡的作用。(2)將一支筆斜插入一杯水中,可以觀察到筆好像是被折斷了,這是由於光的折射引起的。(3)將一支筆放在盛水透明玻璃杯的後面可以看到一筆三折的現象,這也是由於光的折射引起的。(4)將一支筆的筆尖放在盛水透明玻璃杯後,並將筆尖慢慢遠離,可以觀察到筆尖被拉長,接着突然看見筆尖轉向。(5)水中斜放入小鏡子可以做光的色散實驗,在對面的紙上看到綵帶。(6)在盛水透明杯中放入一枚硬幣,將眼睛從側面看去,在適當的角度可以看見三枚硬幣。(7)將硬幣放在不透明杯中,你向後移到剛好看不到硬幣的地方,讓另外的同學幫你慢慢在杯中倒水,你就能看到硬幣了。(8)你在放了水的杯中放一隻煮熟了的雞蛋,正對着雞蛋用筷子去夾,你怎麼也夾不到雞蛋。另外,還可以做很多其他實驗。(9)用小型抽水機把水從小溪裏抽上來,還可以在適當的位置看到彩虹等。這些探究活動具有趣味性和娛樂性,能引發學生的學習興趣和探索熱情。這些活動隨地取材,增大了學生探究活動的範圍,增強了可行性。而且不限於一個實驗,學生在自己做的同時,還看別人做了很多不同的實驗,開闊了視野,活躍了思維。實驗不再是課堂上的教學活動,而是成爲了一種娛樂活動。筆者的認識還很不成熟,但如果能實現,筆者的物理教學將跨上一個新的臺階,真正培養學生的研究、探索精神,真正培養學生的動手動腦能力和創新意識。實驗將不再侷限在課堂上,而是成爲學生探究世界的活動,也能更好地實現“課程標準”的要求,能真正從生活走向物理,從物理走向生活。

參考文獻:

[1]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準(2011版)[S].北京:北京師範大學出版社,2011.