摘要物理实验在中学阶段物理学习中具有不可或缺的地位,它不仅能提高学生的动手能力,而且能加深对知识的理解和掌握。新《课程标准》规定:“中学阶段要求学生掌握必要的文化科学知识和基本技能,具有一定的自学能力、动手操作能力,以及运用知识分析和解决问题的能力...”。那么,物理教师如何在实验教学中发挥其主导地位就显得异常重要,本文就物理教师在物理实验中应处的角色(作用)进行了探讨。
中图分类号:G633.7文献标识码:A
现在有些教师不太注重实验,一是受实验条件的限制,没有实验器材,也不积极地设计器材;二是不愿做实验,因为有可能做不好,得不到想要的效果。于是乎,要么在黑板上画画,讲讲实验理论就行了。先进点的,在电脑上做个课件,利用教学软件(如falsh软件)做个演示实验,效果虽然理想,但学生起不到任何锻炼作用,“雾中看花”,不能加深对知识的理解和掌握,所以,让学生自己动手做实验就显得十分重要。下面我就从以下几个方面来分析:
1 引导学生明确实验目的,弄清原理和方法
实验不仅仅是要求动手做什么,它还需要必要的理论支撑。也就是我们常说的,理论指导实践,实践验证理论。所以在做实验前,一定要让学生熟悉实验过程,指导他们明确实验目的,弄清原理和方法,是让他们做好实验的第一步。所谓“明确实验目的”,即要使学生清楚本实验要解决什么问题及要达到什么目的。如果实验目的不明确,不能根据教材要求很好地理解它,则会在实验时面对眼前的仪器束手无策,此次实验活动必然达不到预期效果。也只有明确了实验目的,才能使自己成为实验的主人,为以后实现真正的科学探究打下坚实的基础。而实验原理和实验方法是指导学生完成实验的根本依据,若不能很好地掌握实验的原理和方法,做实验时就没有了可遵循的原则,当然也多半会在实验中“事倍功半”。在此过程中,教师既要告诉学生知识的要点,也要让学生有自我发现的乐趣。既要有组织的指导预习,又要让学生自主学习与本实验有关的知识和方法,以拓展知识面,更好地完成本次实验。
2 精心设计实验,让学生带着问题做实验
实验的设计,包括实验步骤的设计和实验器材的准备,它关系到本节实验课的效率及成败,如何在不长的一节实验课上尽可能收获更多的知识,实验前的精心设计是不可或缺的一环。这就需要作为物理教师的你,精心设计实验过程,并根据实验要求细心挑选学生需要的实验器材。并根据实验要求设计一些有关问题,让学生带着问题做实验。比如,在讲“大气压”概念时,我设置了一个小实验:将一个剥去外壳的熟鸡蛋置于比其稍小的玻璃瓶口上,鸡蛋停留在瓶口上,然后把鸡蛋拿走,将一浸有酒精的棉花球点燃后投入瓶内燃烧一会,使瓶内空气稀薄后,再将那只鸡蛋置于瓶口上,学生会惊奇地发现鸡蛋慢慢地被瓶口“吸入”,最终掉进瓶里。演示了这一实验,同学们对大气压的作用就比较深刻了。再如,我们常见的一个的实验:在一个装满水的杯子用硬纸片盖住其杯口,先用手紧紧压着纸然后再把杯子倒过来,发现水非但不流出,连硬纸片也掉不下去。通过这些实验,教师利用学生意想不到的奇特现象,唤起学生的强烈求知欲望;利用创造的神秘感,学生可以集中注意力和积极思考,得到科学方法的训练。所以教师对实验的设计,一定要从不同角度设计,创造一种解决实际问题的情境来导入新课,定会产生良好的课堂效果。
3 精雕细琢,及时发现改进实验中的一些不足
作为一名物理教师,对实验中的出现的瑕疵应及时想办法加以改进。精雕细琢之后,实验设计的会更完美,结果也更令人满意,从中也收获颇多。学生对实验的印象也会更深刻。下面以《熔化与凝固》一节的实验为例,其中的一些经验与教训很能说明问题。课前,我先确定本节的主线为利用对比法探究晶体与非晶体的熔化、凝固过程中的区别与联系。先在一班上时,先学习了熔化、凝固定义后,然后开始讨论熔化、凝固过程中的吸放热关系及温度变化规律,在讨论实验方法时,同学们都认识到物体吸放热不均匀有可能影响本实验效果,提出“水浴法”及通过不停搅拌等手段来使吸热均匀。然而“百密终有一疏”,在冰的选择上,我采用通常的碎冰(即用锤子将冰块一一敲碎)装入大试管,进行实验,结果却并不理想。总结如下:①缺少冰在低温吸热升温而物态不变的过程发现;②冰在熔化过程中,虽经不断搅拌,但温度却仍有小幅振荡;③熔化过程过短(3分钟左右),不足以在学生中留下深刻印象…… 反复雕琢之后,在2班再上本节课时,我对实验的器材作了如下改变:①变贮冰保温瓶单层为“双层”,在夹层中装入-10℃的20%酒精,从而可控制实验时碎冰的初温达-6℃左右,可让学生发现晶体固态物质在未达熔点前吸热升温,而物态却并不变化的过程;②变碎冰为霜,使颗粒更细小,受热更均匀,甚至无需搅拌;③变水浴为空气浴,即通过冰从空气中吸热给冰“加热”,使冰得以缓慢吸热。实验中,经4~5分钟后,冰温度达到了0℃,此后经历了“漫长”(相对在1班时做的实验)的15分钟的熔化时间,这期间学生们还发现这些细冰熔化后形成的一个个气泡在冰水中缓慢上升这一以前老师也未见过的过程,收获到了许多意外之喜。学生们充分理解了“盘中水冰,冰化水,水温不升”这句话的含义。对实验的改进,教师不应高高在上,不能扼杀学生的想法(即使是幼稚的,不成熟的,哪怕是不现实的想法),应创造一个相对开放的环境,让同学们广开言路,各抒己见,充分发挥他们的主观能动性、想象力,集思(下转第223页)(上接第215页)广议,有利于实验的改进,也有助于开发学生们的思维,锻炼他们的能力,同时也营造了良好的学习气氛和和谐的师生关系。
4 学生做实验时应勤于指导,更好地在实验操作中体现教师的主导作用
物理理论知识理解的透不透,跟实验做的好不好有很大关系。我们不是常说理论指导实践,实践验证理论吗?学生实验做的好,不但对课本知识加深了理解,而且还大大提高了学习的兴趣。所以,教师在教学中把实验做的效果如何,应该看的十分重要。怎样才能做好一个实验,达到它的预期效果呢?依我之见,学生做实验时,教师一定不能闲着,勤于指导是很关键的,这样才能更好的发挥教师的主导作用。虽说学生是实验的全体,但教师更应是实验的主导,因为实验中难免会出现这样那样的问题。这时,老师不能敷衍应对,而应细心作答,勤于指导,也只有通过发现学生出现的问题,才能知道学生哪些地方需要注意,哪些地方没有掌握,为以后预防这类现象发生和更有针对性指导学生做实验积累有益的经验。例如,在做串、并联电路电流的规律时,由于导线、元件比较多,电路结构又易混淆,有些学生很容易出现问题。我就发现过一个学生,在做并联电路实验过程中,居然误将导线把电阻短路了,幸亏我发现及时,没有酿成大的问题。因此在学生实际动手操作的过程中,教师要及时发现学生操作中存在的不当之处,及时反馈,及时矫正。又如在用电流表、电压表测量电路中的电流、电压实验中,教师更要注意观察学生的线路连接问题,否则有可能毁坏电表,造成财产损失不说,还可能发生危险。有错误,就要引导学生找出原因,然后进行及时纠正,使学生能够尽快弥补知识和技能上的欠缺。而如果没有老师的指导,学生很可能得到错误的实验结果,甚至做不下去,达不到预期的实验效果。
5及时总结实验得失,巩固实验成果
实验的及时总结,可以说是至关重要的。实验中虽有百花齐放之乐,却也需“去伪存真、去粗取精”。老师此时的作用可谓“画龙点睛”,不失时机的点评实验的得与失可加深对实验结论的理解和掌握。比如,在学光的折射这节课时,我们知道日常生活中把一根小棍放入碗中,发现棍看上去变弯了。为了验证折射角与法线的关系,我增设了一个类似的实验:在一个透明的大玻璃缸中间固定一条假鱼,然后倒满水,实验开始时,让学生用一根鱼叉去叉鱼。学生总是正对着鱼去叉,结果叉不着。学生很是不解。在学完光的折射规律后再让学生做叉鱼的这个实验,结果学生一下子就叉中了。很明显是所学的知识帮助了他们,通过这两次实验的“得”和“失”,老师要引导学生要注重科学知识的应用,把所学的知识进行总结,进而巩固了实验成果。
6 结束语
教师应从单纯的知识传授者变为学生学习的促进者、组织者和指导者。启迪学生的创新意识,培养创造能力,提高学生的综合能力。而这些都是学生通过自学不可能达到的!而教师也可以在参与指导的过程中吸纳新知识,成为学生的学习伙伴,和学生探索新知,建立了新型的师生关系。同时面对新的课题、新的要求,将不断激励自己刻苦钻研,提高自身的专业水平和研究能力。这样以教师为主导,以学生为主体的物理实验课堂将会更和谐,更充满生机和活力。
参考文献
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