論中學物理實驗在教學中的功能

2022-10-10 11:57:04 字數 4421 閱讀 1435

**題目:《論中學物理實驗在教學中的功能》

**型別:教育敘事

作者姓名:蔣黎萍

學校名稱:廣西師範大學附屬中學

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**中學物理實驗在教學中的功能

廣西師範大學附屬中學蔣黎萍

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科,通過實驗,可以構建概念、得出規律、檢驗猜想、發展新知。物理實驗為學生提供了直觀生動的感性材料,使學生在實驗中領略物理世界的神奇,提高學習物理的興趣,既積累了知識、發展了智力,又培養了能力。所以,實驗在物理教學中具有十分重要的作用。

中學物理實驗的教學功能, 簡單地說, 就是中學物理實驗在物理課的教與學過程中所起的作用問題。近年來不少現代化教學手段率先滲透到物理教學領域中,演示實驗錄相片、計算機模擬實驗、多**光碟等等, 它們以其獨特的優點吸引了人們的關注, 對傳統的由教師和學生操作真實儀器的實驗方式不能說不是乙個衝擊。那麼是否有必要花費人力、財力去精心準備和實施那些頗費時間的真實實驗呢?

這些實驗教學的獨特功能是如何在教與學的過程中起作用的?本文就實驗教學方面的功能進行**, 以期拋磚引玉。

1 、中學物理實驗的感覺功能

實驗教學過程中, 學生必須看、聽、動手等進行實踐, 通過感覺和知覺對客觀世界進行認識, 並通過頭腦反映出物體的各種物理屬性, 各個部分及整體運動與靜止的形象, 這就是物理實驗的感覺功能。在其中最重要的是科學觀察。科學觀察是人們通過感官或借助科學儀器, 有目的、有計畫地感知客觀物件從而獲得科學事實的活動。

近代科學興起的實驗方法, 本質上就是一種人為創造條件的、受控的觀察。

物理實驗的感覺功能, 還體現在觀察與理論的聯絡之中。對同一物件產生的現象有的學生在觀察中知道應該把理論知識運用於現象觀察之中, 但大多數學生往往表現出更願意接受觀念中的事實的傾向。

在我的課堂上曾今做過這樣乙個實驗:由十個學生手拉手,由乙個學生充當波源,其他人充當介質,他們的頭頂會形成波形。在實驗做完一遍時,下面的學生舉手示意說只看到靠近波源的同學動了,最後面的兩個同學根本就沒動,於是有學生就說是他們沒有集中注意力,不夠配合。

我當時就想到這位提問的學生肯定是提前預習了,但是又沒有考慮深入,於是我叫上面參與實驗的學生集中注意力,再做了一次,發現後面的學生還是沒怎麼動,於是我就先提問最靠近波源的那個學生,「為什麼你會上下振動?」那位學生很快就回答:「是因為我的手跟波源挽在一起,波源動的時候給了我很大的力,我只有跟著他動。

」於是我又問離波源最遠的學生,「為什麼你不動?是不是你真像剛才那位同學所說注意力不集中?」那位學生很委屈地說:

「我很集中注意力,想感受到力,但就是沒有力帶動我動。」於是我再次問了提出疑問的那位學生,為什麼會出現這種情況,他思考了20秒,說是因為波在傳遞過程中存在有能量損失。這個課堂的小狀況給了他們對課本的知識有了更深的體會。

但如果這個實驗用了多**演示,課堂上就缺乏了與學生的共同感知的體驗,當然也不會有共同**問題的氣氛了。這是其他現代化輔助教學工具不具備的特點。

物理實驗的感覺功能的作用過程也是理論的探索過程, 所以物理實驗不能只被當作附屬於理論, 服務於理論的手段和工具, 而是本身充滿理論的認識過程, 因而把實驗教學僅僅看作是為學生學習理論提供感性材料為理解疑難概念鋪設台階的觀念, 都是不完整的。

2、 中學物理實驗的訓練功能

中學物理實驗按其訓練功能分類, 大致分為五類。各種型別的實驗, 在實驗教學中有不同的訓練功能。

(1) 練習性實驗

這類實驗主要目的是訓練學生掌握物理測量工具和儀器的基本技能, 為其它物理實驗做好準備。

例①用溫度計測量溫度② 用天平稱物體的質量③ 練習使用電磁打點計時器④ 練習使用萬用電表測電阻⑤ 練習使用示波器。

(2)觀察性實驗

這類實驗主要目的是訓練學生掌握科學觀察的基本方法, 了解簡單物理現象。

例① 研究蔡的熔解過程② 觀察布朗運動③ 觀察磁鐵對電流的作用④ 觀察雙縫干涉現象⑤ 觀察超重與失重現象。

(3) 歸納性實驗

這類實驗是為了訓練學生掌握實驗歸納方法。實驗歸納法是一種由個別到一般的認識方法, 物理學正是常常根據研究的目的, 人為地控制條件, 從大量的實驗事實中找出普遍特徵從而認識其規律。

例① 全電路歐姆定律的演示② 研究加速度與力、加速度與質量的關係③ 理想氣體三定律一理想氣體狀態方程④ 法拉第電磁感應定律的演示。

(4)驗證性實驗

這類實驗的教學目的是訓練學生掌握實驗驗證法。實驗驗證法即實驗演繹法, 這是一種推理判斷在前, 實驗驗證在後的研究方法。物理學家們常常在已知的物理結論或者哲學思想的基礎上經過推理, 作出假設和預言, 通過實驗檢驗它的真理性, 最後肯定或否定論斷, 得出可靠的結論。

這類實驗可以訓練學生將想象推理、判斷等思維形式緊密結合起來, 使學生認識能力充分發展。它鼓勵學生大膽設想, 勇於創新, 發展預見能力。

(5)理想性實驗

理想性實驗的目的是訓練學生了解想象實驗的思維方法。理想性實驗是在已有實踐的基礎上, 經過合理推論、判斷得出的理想條件下, 研究物理規律的一種方法。

例如建立「 即時速度」 概念; 建立「 電場強度」 的概念;建立伽利略研究物體慣性和無摩擦斜面實驗。

3 、中學物理實驗的非語言傳播功能

春雨「 潤物細無聲」 。中學物理實驗教學, 也如同春雨無聲地滋潤萬千生物一樣, 教師用自己的言行舉止教育著學生。這種非語言傳播功能也可以叫做身教功能。

身教功能即教師在實驗教學中, 通過自己的行為方式培養學生的科學態度與科學作風。

科學實驗本身就要求實驗者具有實事求是、老老實實的態度。我們可以通過自己的實驗行為和實驗態度嚴格要求學生—實事求是, 忠於實驗資料尊重客觀事實, 避免主觀臆斷嚴謹治學, 切忌粗心大意理論聯絡實際, 不怕困難與失敗活躍思維, 培養創新精神等。

實驗教學中, 會發生許多偶然事件, 有些是意料之中, 大多數是意料之外的。出現意外現象時一定不能胡亂猜測或臆斷, 應當經過周密嚴謹的思考後再作出正確的回答。即使有些問題當場不能回答, 也應存疑放到以後查閱資料進行研究。

教師時刻不能忘記自己無言的行動都是師範。

4、 中學物理實驗的素質教育功能

由於以前強調應試教育, 許多學校將物理實驗削減, 僅僅強調多做習題。在由應試教育轉向素質教育的今天, 中學物理實驗在素質教育方面更加顯示出它獨特的功能, 主要有如下幾點:

(1)培養學生觀察、分析與思維能力

中學物理實驗要求學生有目的觀察、有條理的分析、有理性的思維。如高中物理教材上冊中不僅要求學生在課堂上認真觀察教師演示凸透鏡成像規律, 而且在閱讀材料裡介紹了平面鏡輔助法、公式法、圖象法在學生實驗中要求學生應用成像公式、貝塞爾法測量凸透鏡焦距最後提出乙個問題「 此實驗中作為發光物的燈絲一般不在同乙個平面上, 所以不易較準確地判斷像的位置, 你有什麼辦法來解決這個問題嗎」從上述實驗教學實施過程中可看出, 實驗教學的目的正是為了綜合培養學生的觀察、分析、思維能力要求學生「 從實踐出發—經過實驗上公升為理論—回到實踐中解決實際問題」 。

(2)培養學生手腦並用的能力

中學物理實驗教學, 很重要一項內容是學生實驗, 學生除了參加學校實驗室的實驗之外, 還有課外實驗小實驗等。例如, 初中教材中對學生有「 測自己步行的速度」 、「 製作潛望鏡」 、「 自製小天平」 、「 觀察大氣壓強隨高度的變化」 、「 自製潛水艇模型」 、「 自製指南針」等要求。通過這類實驗教學, 讓學生動手動腦, 鍛鍊學生, 提高學生創造性思維的能力。

(3)培養學生良好的實驗素養

良好的實驗素養是學生將來進行科學研究, 從事科學實驗的起點。實驗素養包括實驗習慣、實驗方法、實驗能力、實驗操作技術等。以前的高中畢業生偏重於解題、應付書面考試, 不會使用基本量度儀器和工具, 沒有掌握基本的實驗技能。

這是因為在應試教育的指揮棒下, 教師和學生都把著重點放在大量解題與理論學習上。』

由應試教育轉向素質教育, 中學物理實驗可以正常發揮出它獨立的功能—培養學生良好的實驗素養。經過教師演示實驗、學生實驗、課外小實驗等課堂內外實驗教學, 學生將受到系統的培養, 成為祖國未來的棟樑。

5、 中學物理實驗的評價功能

在教學中, 評價是一種確定學生水平和教學有效性證據的方法。作為一種「 反饋—矯正」 系統, 在教學過程中, 可以不斷調整教學要求和教學方法, 以達到最終收到良好教學效果的目的。

以前, 關於實驗的評價功能, 大家都重視不夠。近幾年, 人們逐漸注意到實驗的評價功能, 發現通過實驗考核, 不僅促進學生重視實驗, 而且還可以用來分析學生掌握物理知識的程度, 探測學生對概念的理解, 提高學生動手能力, 以利於改進物理教學。

長期以來, 我們對學生掌握物理知識的評價形式是採用紙筆型測驗, 而較少注意通過實驗的評價功能來診斷、分析學生的學習困難和學習規律。教學實踐證明物理實驗是一種有效的評價手段, 它有如下優點① 有助於評價學生觀察、分析能力② 有助於評價學生理解、動手能力;③ 有助於評價學生的創造能力。

物理學家愛因斯坦說過:「對於一切來說,只有興趣才是最好的老師。」學生對學習有無興趣,是能否積極思維和具有求知慾望的重要前提。

一般來說,初中學生剛接觸物理時都懷有極大的新奇感,如果這種好奇心不能及時得到培養,可能很快就會消退甚至消失。所以,我們應通過各種有效途徑,將學生的這種新奇感轉化為持久的興趣,充分展現實驗的魅力,使它成為激發學生學習興趣的重要手段。所以, 在物理教學中應充分利用好課堂的小實驗,會讓課堂達到乙個不一樣的高度。

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