精选word文档 下载可编辑拓展高中物理实验教学的途径拓展高中物理实验教学的途径摘要本文以中学物理实验为例，分析并指出在中学物理实验教学中应适当地拓展实验教学途径，才能更好地发挥物理实验对培养学生的教育功能。关键词拓展、启迪、激发、引导、深化。物理实验在中学物理教学中占有非常重要的地位，不仅仅是因为要训练学生学习掌握最基本仪器的使用方法，为以后进一步学习打下必要的基础，更主要的是让学生学习物理实验中分析问题和解决问题的方法，培养学生科学的态度和习惯，提高学生的综合能力，特别是创造能力。培养这种态度、习惯、意识和方法不仅对以后进一步学习物理的学生有用，对以后进入社会，从事任何工作的学生都是必不可少的。正如杨振宁博士所说的“对人类来说，毕竟90的科学活动是实验，而且科学中最重要的基础是实验，对那些特别擅长动手的学生来说，应认为擅长动手是一件非常幸运的事，因为有这种能力，他们就很有可能在适当的学科中从事很有意义又很重要的事业，取得扎扎实实的进展。”目前，变“应试”教育为“素质”教育是现今教育界的热门话题。而素质教育的核心是对学生进行综合能力的培养。传统的物理实验教学往往只局限于教师演示、学生看；教师示范、学生模仿；重复地进行一些被动的实验模式，忽略了在实验教学中对学生观察、思维、创新等能力的培养这一丰富的内容，使实验教学的效果一直不佳。因此，改革物理传统实验教学模式，提高学生的观察能力、思维能力和创新能力，这是“应试”教学转为“素质”教育在物理实验教学中的具体体现。下面谈谈物理实验教学中如何拓展物理实验教学途径，进而提高实验教学的效果。一、在实验教学中展现物理过程，突出实验原理，培养学生的观察能力俗话说会看的看门道，不会看的看热闹，课堂上教师的演示实验是最吸引学生注意力的，怎样才能不失时机地使学生从眼花缭乱的热闹氛围中学到应掌握的知识，对于教学来说，是一个关键的问题。实验是为了教学服务，是为了使学生更好地学习所学习的基本知识、基本概念，如果将它上成一堂热闹课，将与教学背道而驰了。因此在实验教学中应展现物理过程，突出实验原理，这样将有利于学生建立清晰的物理概念和掌握物理定理或定律。例如，用示波器演示交流电路中电流与电压的相位差，其物理过程不明显，起不到教学的应有效果。而如改用超低频交流电源和演示电流计演示，让学生直接从两个电流计上观察到电流与电压的相位关系，这样直接展现物理过程，效果将非常明显，起到了较好的效果，学生对所学内容掌握得更好。二、根据实验的物理思想提出不同的要求，启导多向思维能力，提高教学效果实验的作用不仅是要“授业”、授人以鱼，更要“传道”，达到“授人以渔”。利用实验过程的未知性，驾驭学生盎然的兴趣，创设问题的情景，启发思维，使学生在愉快的氛围中自我求知，从而激发创新欲望的萌发。各类实验的教学目的和进行方式不同，设计要求也不能完全相同。这就要求教师因事而异，不同诱导，完成教学任务。例如，演示实验主要以建立概念、总结规律为目的，全体学生集体观察，因而应力求做到明显、直观、简单、可靠、富有启发性。学生分组实验以锻炼技能、学习方法为主要目的，同时注意培养学生的实验素养，以个别操作和定量的研究为特点，因而应突出实验研究的探索方法，加强实验技能训练，要有一定的测量误差要求，并注意安全等。任何一个实验要获得成功，总有其关键性问题。例如要获得力学实验的成功，关键在于减小摩擦和提高计时定位精度，静电实验电压高、电量少，成功的关键是绝缘问题测电源的电动势和内阻，关键在于增大电源内阻等。所有这些关键的问题，都包含着明显的物理意义。一个成功的实验设计，往往就在于抓住了实验中的关键。所以，物理思想是设计实验和评价实验的重要依据。同时让学生明确实验中的物理思想，也是培养科学方法的重要途径。三、在实验教学中启迪思路、渗透方法，提高教学效果时代的发展对教育的目标提出了更高的要求，在现行课堂教学中，应注重培养学生的创新意识，造就未来杰出的人才。利用实验教学，激发学生的独立创新意识，为不断培养创新能力，是有明显效果的。物理实验中有许多富有创造性、启迪人思维的好方法，教学中要注意通过演示实验和学生实验，直接点出或潜移默化地向学生渗透这些好的方法和思想，将会对教学与学生的学习非常有利。例如在伽利略对自由落体运动的斜面实验研究中，就蕴藏着极为丰富的实验思想。首先，由于当时测定自由落体下落的时间较困难，他采用了让小球在光滑斜面上向下运动的间接验证方法。其次，他在这个实验中有意识地忽略了空气阻力对实验的影响，这种忽略次要因素突出主要矛盾的方法，是物理学中许多重要的方法之一。再次，他采用控制其他各量而分别改变小球的质量、在斜面上滚下的高度、斜面的倾角等各量来研究这一问题。最后他在实验的基础上运用严谨的推理将结论合理地外推到斜面倾角为90的情况，得出了超越实验本身，普遍的自由落体运动的规律。实验中这些巧妙的方法，严谨的推理不仅对学习物理知识本身有着重要的意义，对开阔学生的思路、培养他们严密的逻辑思维等都有着不可替代的作用。四、在实验教学中增设疑问，激发学生的思维，培养创新意识和精神在实验教学活动中，对实验教学的内容进行动态处理，通过变换问题的结构、已知条件，变换提问的角度和变换论证的形式，从不同角度，用不同方法进行全方位的思考和揭示，从而使学生增强创造意识，培养创新精神。教师可根据实验的目的、原理、器材、步骤，精心设计有启发性的问题，引导学生思考，也可提出一些与习惯想法相反的问题，引起学生好奇。例如研究浮力实验，先将塑料块放入盛水的烧杯中，无论怎样压塑料块，塑料块最终都浮在水面上，由此引出浮力的概念，而后再将杯中水倒干擦净，将塑料块压到杯底（与杯底密切），然后倒入水，这时问学生塑料块会不会上浮？学生肯定回答塑料块会上浮，实验结果塑料块没有浮上来。如此“奇怪”问题，能激发学生去思考为什么，教师趁机分析浮力产生的原因。又如做纸锅烧水实验，先问学生，纸会不会烧坏？并告诉学生纸锅不会烧坏，学生好奇，再引导学生分析，得出结论。五、在实验教学中引导设计性实验，激发学生思维的发展与训练培养学生创造能力的关键是加强设计性实验的教学，要求学生灵活运用学过的知识，亲自动手做实验，进行科学模拟，并从中总结规律。教师不是机械地把实验原理、器材、步骤写出来，而是将设计实验过程交给学生，教师只起引导作用。例如测电阻实验，教师可先组织学生复习电流定律I=U/R，提问学生要测电阻怎么办？学生很容易想到R=U/I，要测电阻两端电压和流过电阻电流的大小，进而想到要用伏特表和安培表。如此步步引导，比单纯给出伏特表、安培表测电阻更能引导学生思维发展。另外还可让学生自制仪器，培养学生创造力。六、在实验教学中引导学生改进实验，从面促进思维能力的提高和创新能力的发展对教材中不够完善的实验可引导学生根据实验不足之处进行改进。如平面镜成像。课本用两支点燃蜡烛来演示，让一支蜡烛与另一支蜡烛的像刚好重合，得出物与像等大的结论。在现实实验中，受许多因素影响，如空气流动使火焰不固定，两支蜡烛燃烧程度不可能完全相同等，很难做到完全“重合”，在实验教学时可提问学生如何使“重合”更明显？有学生提出用两块等大的长方形木块，结果长方形木块的长、宽、厚“重合”很明显，得出像与物等大的结论。此时再提出木块不发光，成像不清晰，找像的位置很吃力，课本用点燃的蜡烛就是因为能成清晰的像，学生马上又补充说可将木块包上白纸或亮彩纸，这样像就清晰了。如此步步启发，层层深入，促进学生思维能力的发展与提高。七、在实验教学中引导学生总结实验，从而深化思维的发展做完实验，教师要引导学生总结比较，找出原因，分析条件。如测电阻实验中，比较学生采用内接法，外接法时测出电阻是否相同？为何不同？什么情况下采用什么方法相等，通过分析比较，使学生加深理解。此外，教师还可提出一些能反映学生掌握知识的精确度、又能与学生实验紧密相联系的问题，让学生课后思考练习，进行实验信息加工，达到思维能力训练的目的，发展学生实验的思维教学功能。对于实验教学中还可通过以下的渠道来完成更好的教学效果八、用实验验证有争论的问题学生中对问题有争论时，习惯是找老师裁定。要引导学生明白找老师裁定不是唯一的办法，找不到老师怎么办？老师的裁定一定正确吗？应启发学生，有些问题是可以自己用实验来验证的。如有些同学争论这样的问题在图1金属圆板中有的学生认为电流是只沿AOB方向流，有的学生认为整个圆板中都有电流分布。启发他们利用电流的磁效应，就可以得出正确的结论。把金属圆板放水平，把灵敏的微型磁针放到圆板上各点，就会发现整个板上都有电流分布，越靠近C、D边缘，电流越弱。这个实验还可使学生进一步理解并联电路中电流分配与电阻的关系。电流的分配与电阻大小成反比，平时我们分析电路电阻时，不考虑导线的长短，是因为导线电阻比用电器电阻小很多，可以忽略不计。而圆板上各条曲线的电阻值，差别不是很大，因此整个圆板上都有电流分布。九、用实验确定拿不准答案的问题有些题目学生似乎觉得这样分析也有理，那样分析也有理，如图2平台和人总重G，静止时人拉绳的力为多少？（不计滑轮质量及摩擦）学生觉得好像是六段绳子支持总重，又似乎是四段绳子支持总重。让学生用图3的方法做模拟实验，可以找出拉力F与G的关系即F=1/8G。得出正确结论后，再回头反思原来的分析方法就容易总结出正确的思路；这类题不能数绳子段，而要从力的平衡关系来分析。十、通过实验学会辩证分析问题例如这样的问题如图4所示，当蹄形磁铁向下运动的时候，小磁针的N极将怎样转动？答案是小磁针的N极将向纸内偏转。有的学生动手做了这个实验，发现小磁针设有偏转。的确如此，因为我们周围存在有地磁场，它的强度约有0.510-4特斯拉，电流产生的磁场磁感强度必须大于地磁场磁感强度才能克服地磁场的作用力使小磁针偏转，上述情况感应电流产生的磁场比地磁场弱得多，当然小磁针不会偏转。我们首先应赞扬这些学生能用实验检验问题的思维方法，指出这是研究物理的基本方法。但另一方面还得告诉他们，这里出题人的意思显然是不考虑地磁场的作用力，解题还得按出题人的意图来分析问题。总之，这样的问题很多，我们在给学生讲解题目的时候，不应使学生形成为做题而做题，为考试而做题的错觉。学物理是为解决实际问题的，因此讲题时应把习题与实际的联系和出入都给学生讲清楚。总之，在实验中培养学生观察能力、思维能力和创新能力是改革物理教学的体现，是实施素质教育的一个重要方面。观察能力是思维的基础和前提，思维是观察的延续和升华。观察能力提高，能激发学生思维，思维能力发展，又促进观察能力的提高，因此二者是相辅相成的。而思维能力与观察能力的提高又是为创新能力做了良好的铺垫。因此教师在物理实验教学中要不断地更新观念，不要认为学生实验就是让学生动手“练”，而要善于发掘实验中蕴藏着的科学思想，精心设计富有启发性的实验方案，调动学生积极性和主动性，在培养动手能力同时培养学生观察、思维和创新能力，融观察、操作、思维、创新于一体，才能使学生实验发挥更好的教学效果。因此在物理实验教学中，适当地拓展实验教学的内容和方法，对于培养学生的观察、思维、创新的能力是大有文章可做的，可使学生从枯燥的“听、背、写”的乏味中解脱出来，焕发出思维深处的潜能，对于学生学生物理的兴趣，对于学生对物理学习的方法等，都有极大的帮助，对于物理教学效果具有很大的提高。对实现高品味的素质教育将产生不可估量的影响。扩展阅读拓展物理实验教学途径拓展物理实验教学途径提高教学效果江苏省新沂市第一中学张统勋摘要本文以中学物理实验为例，分析并指出在中学物理实验教学中应适当地拓展实验教学途径，才能更好地发挥物理实验对培养学生的教育功能。关键词拓展