开发物理实验资源 构建高效物理课堂
作者: 王小燕摘 要:本文从课堂实际出发,对照新课程相关理论和物理课程标准的要求,结合自身实际教学,从三个方面阐述了开发物理实验的课程资源,进而提升学生能力,促进学生发展,构建高效的物理课堂。
关键词:实验; 自主; 探究; 能力; 高效
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2011)6-019-001
新课程要求我们建立学生的“研究性学习”的学习方式,即学生要在教师的指导下自主地发现问题、探究问题、获得结论,最终提高学生能力,促进学生发展。而物理是一门以实验为基础的学科,在物理教学中有演示实验、学生分组实验,还有每章都安排的小实验。正因为物理的这个学科特性,所以在物理学习中,培养学生研究性学习的能力比别的学科更方便,而从学生能力培养角度来说,在物理学科中培养学生自主学习的能力显得尤为迫切。开发物理实验的课程资源,通过物理实验,进行体验性教学,从而开发学生智力,激发学生学习兴趣,培养学生的观察能力和实际动手操作的能力。因此,发挥实验在物理学科中的作用,是符合以教师为主导、学生为主体、思维为核心、训练为主线、调节为关键、能力为目标的教学原则的,它将有效地提高物理教学质量。
一、充分发挥物理小实验的作用
学生在学习的过程中(包括课前预习、课堂教学)常会遇到一些疑难问题,对某些新的物理概念似懂非懂,对某些物理规律将信将疑,有时想不通就会产生畏难情绪,影响学习效果。怎样帮助学生克服困难呢?新课程强调直接经验的重要性,因此指导学生做个小实验就是个好办法,可以让学生获得这种直接经验。例如在学习气体压强时,学生很难感受到大气压的存在,而且很难理解一个标准大气压那么大,居然在自己的手掌上大约产生了有六七百牛顿的压力,而自己的体重才只有五百多牛顿。对于体验大气压的存在,我指导学生在矿泉水瓶里灌入少量热水,摇晃几下,倒掉热水,盖上盖子,学生立刻看到了矿泉水瓶变扁了。从这个简单易做的小实验,再稍加过程分析,使学生确实体会到了大气压的存在。对大气压确实很大的理解,我从教材WWW第二题中得到启示,要求学生回家在玻璃杯中灌满水,用一张纸覆盖瓶口,压紧后倒置,做“纸托杯水”实验。再在第二天的教学中,询问回家实验的情况,让成功的同学上来示范,以帮助那些回家实验失败的学生分析失败的原因,最终体会到是大气压托住了整杯水。可见,借助小实验可以形象、具体、直观地说明问题,小实验可以起到“引导”、“解惑”的推动作用,帮助学生认识和理解物理知识,降低学习难度。“纸托杯水”的回家实验,不仅可以激发学生的问题意识,使学生具有认知的冲动,更激起了学生的学习愿望,从而可以高度集中注意力,积极主动地投入学习,提高了学习的高效性。
二、发挥学生在实验过程中的主体作用,注重问题的提出、实验的设计、操作能力的培养
在学习过程中,培养学生的问题意识,并针对问题进行实验的设计和操作是物理课程标准的要求,更是新课程促进学生发展的要求。问题是实验的出发点,设计是实验的关键,操作是实验技能的锻炼、是检验能力的具体表现。实验从开始设计到制作,从演示实验过程到观察实验现象,从总结规律到运用理论解决实际问题,都是学生亲身实践,通过耳听、眼观、脑想、语言表述和动手操作练习来完成,注重学生的主体地位的发挥。例如在学习伏安法测量未知电阻时,教材是直接给出了实验的原理的。但我们要引导学生自主联想到它与欧姆定律及其探究实验的联系:提问学生通过欧姆定律的变形式是怎样求电阻的?从而确定R=U/I就是实验的原理;进而使学生想到要用电压表测电压、用电流表测电流。再提问学生如何减小实验的误差,引导学生利用滑动变阻器来实现多次测量求平均,减小误差。学生会发现此刻设计的电路和欧姆定律的探究电路相同,进而教师带领学生对欧姆定律进行二次分析,理解二者的异同。并且此处教学,教师可以设定不同的条件,拓展学生的思维能力和实验能力,比如只有电压表没有电流表如何测量,或只有电流表没有电压表又如何测量?让学生进行实验,验证自己的分析。甚至教师还可以提供各种电路图,让学生分析能否测出Rx,如果能,则要求学生推导出Rx的表达式。在这个过程中,学生的知识在训练中巩固,能力在实践中提高,思维在训练操作中也得到发展。学生经历了这样的一次探究过程,体会了探索的乐趣,培养了良好的推理能力、分析概括能力、科学实践能力。学生的各项能力提高了,我们的课堂也就高效了。
三、利用教材,融会贯通各个知识点,对现有实验进行反思、改进,提升学生综合能力,提高教学效果
新课程注重学生能力的培养,而能力培养的很重要的组成部分便是学生对知识的理解、运用和综合能力。所以,在实验教学中不仅要很好地运用教材,更应该在教材基础上进行提升和改进,最终提高学生综合运用知识解决实际问题的能力。例如,在进行“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,学生很难理解为什么物体要做匀速直线运动,而且该实验也很难操作。在讲授了“力的作用是相互的”和“二力平衡”的知识后,我们可以对“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验进行再理解、再设计。再理解,就是可以组织从二力平衡的角度理解要做匀速直线运动的原因。进而从是否可以不做匀速直线运动的角度提问,组织学生讨论,最后将实验装置设计如下:
然后让学生重做原来实验,再进行现在的实验。从两次实验的对比中发现第二套实验装置的优点:可以不做匀速直线运动、弹簧测力计静止着进行读数。并从力的作用是相互的的角度理解可以不做匀速直线运动的原因。通过这样的反思性实验,可以促进学生对自己的学习过程和学习结果进行反思,提升学生运用已有知识和技能分析、解决问题的能力,促使学生形成初步的探究与创新精神。
所以,物理教学要充分发挥实验教学在物理学科中的作用,才能使我们的教学更加生动、具体,使物理教学变化多样,内容丰富充实,使学生把知识学得更灵活主动,从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用,构建我们高效的物理课堂。
参考文献:
[1]物理课程标准
[2走进新课程——课程实施者的对话
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