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  实验,作为探究物理规律的重要手段,有其他教学手段不可替代的功能。下面我们来看看物理小实验科学小澳门威尼斯人官方直营,欢迎阅读借鉴。

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  摘要:本文认为实验教学能激发学生的好奇心、求知欲,培养学生的观察能力、质疑思想和解决问题的能力,提升学生探究未知现象的能力,同时能使学生养成实事求是的科学作风和合作交流的意识。

  关键词:理学,课堂教学手段,实验,教学设计,课程目标

  随着科学技术不断进步,物理课堂教学手段也在悄然发生变化,尤其多媒体技术在课堂教学中得到广泛的运用,实验教学好像被弱化了,实验变成了课堂的点缀,少做实验,不做实验,或者用视频和动画代替实验,已然成了教学的趋势。这是物理教学进步还是退化?笔者认为:物理作为自然科学的重要组成部分,离开了生活,离开了实验,也就缺少了其生存的土壤。实验在物理教学中具有不可替代的作用,以讲实验代替做实验,以视频或动画代替实验,只会让物理变成一门纯粹的知识性学科,枯燥无味不说,还扼杀了学生的好奇心、创造性、质疑的精神和实事求是的科学态度,同时对知识的掌握也是无益的。

  物理学早先来源于希腊文Φυσιζ,意为自然规律,可延伸为自然及其发展规律,现在指研究物质运动的最一般的规律及物质基本结构的科学。物理学是实验科学,实验是物理学的基础。凡物理学的概念、规律及公式等都是以客观实验为基础的,即物理理论绝不能脱离物理实验结果的验证。

  实验,作为探究物理规律的重要手段,有其他教学手段不可替代的功能。多媒体也好,影像和动画也罢,他们只是教学的辅助手段,只能是对实验的补充和延伸,其功能可以将囿于场地和观察范围,无法在课堂呈现的大型实验或微观实验,在课堂呈现在学生面前,而它绝对无法具有替代实验的功效。因为无论是课堂演示实验,还是验证性实验、测量性实验、探究性实验、设计性实验、学生分组实验等,它能激发学生的好奇心和求知欲,培养学生的动手能力和创造能力,学会科学探究的一般方法和过程,形成实事求是的科学态度。往往一些小的实验,对学生各种能力的培养具有大作为。

  纵观所有实验,它具有如下特点。

  首先,实验能激发学生的好奇心和求知欲,增强对探究实验奥秘的渴望。

  每个人都有猎新、猎奇的天性,都有探寻未知现象的渴望,这是人的本能。课堂上,教师如果能巧妙地创设情景,再配以一些小的实验,往往能激起学生强力的好奇心。如在《楞次定律》这堂课,老师开篇介绍,暑假外出旅游,在一道观偶得高人指点,学了一点气功,现在向各位同学展示一下。桌面上呈现的是用尖针支撑等臂杠杆,杠杆两边分别配很轻的铝环和配重砝码,教师的袖管内藏有钕铁硼强磁性磁体,教师在摆好架势推向铝环的过程中,虽然并没有碰到铝环,但观察到铝环随手推的方向在移动,当收手的时候,环随着收手的方向而运动。这样激起了学生强烈的兴趣,兴奋之余,教师向学生展示袖中乾坤,让学生猜想产生现象的可能原因,从而激发学生探求奥秘的欲望。本实验,磁体插进和拔出过程中,铝环充当了磁体的功能,从而引入猜想:在磁体插入和拔出的过程中,环中可能产生了电流及可能的方向,并设计实验进行探究。这样可以激发学生的求知欲,增强学生学习物理的兴趣。

  其次,实验能培养学生观察能力、质疑能力和运用知识解决问题的能力

  科学实验同被动的经验、单纯的观察之间有很大的不同。仅仅停留在观察试验上还不能称为科学实验和方法,还必须使观察试验和理论研究结合起来。实验过程中,通过学生的观察、对比、质疑、思考,以及运用已有知识解决问题,提升知识的灵活运用能力,达到科学、技术、社会的有机结合,也就是我们通常所说的“STS”。爱因斯坦曾经说过:知识不能单从经验中得出,而只能从理智的发明同观察到的事实两者的比较中得出。

  同样,在《楞次定律》这堂课收尾时,可以让学生做一个对比实验。让等质量的铁块和钕铁硼强磁性磁体穿过铜管,观察不同的实验现象。实验时,两位同学手握长一米二左右相同的铜管,使其竖直放置,两同学分别从一端管口静止释放铁块和磁体,要求从另一端接住物体。实验过程中,放铁块的同学很难接住物体,而用磁体做实验的同学可以十分从容的接住物体,且屡试不爽。这样就激起同学质疑,为什么两个等质量的不同种物体,在穿过铜管时会形成巨大的反差?磁体在穿越铜管时,为什么会产生较大的阻力?同学们在交流探讨的过程中,可以充分运用已有知识解释这种现象,提升了学生运用知识解决问题的能力。

  认真、细致、深入是观察能力的重要品质之一,也是科学工作者的基本素养和要求。许多自然现象和实验中的物理现象,有时是稍纵即逝。只有认真、仔细地观察,才能捕捉到所要观察的现象;只有深入地观察,才能发现细微的变化和隐蔽的特征。再如,在研究超重和失重现象时,观察站在磅秤上的人下蹲和起立两过程中磅秤读书的变化,将运动过程与磅秤的读数的变化一一对应,从而对超重和失重的本质和产生原因能更加充分的理解。

  第三、实验能培养学生探究未知现象的能力,学会运用科学方法有目的地去尝试实践。

  科学家提出某些假设或预见,为对其进行证明,筹划适当的手段和方法,根据由此产生的现象来判断原设计假设,或预见真与否即为科学实验。而学生探究实验虽然有别于科学家的探究,但其思路、过程、方法与目的有其类似之处。同样,学会科学的探究方法,对培养学生的创新能力,提升学生思维品质,养成细致、缜密的习惯,完善探求未知世界的能力等都有莫大的帮助。

  如在单摆的碰鼻实验中,为什么每次都能有惊无险?学生猜想可能是单摆在摆动过程中遵循机械能守恒。这就需要学生设计实验方案,如何测量下摆的高度和到最低点的速度,而高度的测量可以转化为测量摆长和最大偏角;速度测量的方案就更多了,光电门测速度,平抛测速度等等。通过对实验数据处理,揭示其遵循的规律。通过评价、交流和反思,分析实验产生误差的原因,为更好地改进实验方案提供依据。

  第四、实验能培养学生实事求是的科学态度

  坚持实事求是的科学态度,不仅是提高物理实验质量的要求,也是增强学生的科学素质,培养创新型人才的需要。在物理实验教学中,要求学生坚持实事求是的科学态度,尊重客观事实,以客观事实为依据。如实地记录实验中观察到的各种现象,做到严格地把实验事实和自己对事实的解释区别开来。

  例如,在探究《力的平行四边形定则》,实验采用等效原理,但在实验的过程,由于存在误差,用平行四边形画出的两边所夹对角线与单独一个等效力总会存在偏差,我们要遵循实验事实。另一方面思考改进实验以减少误差的方法,如采用较长的细线;确定拉力方向时标点尽量离结点远一点;测力计尽量与桌面保持平行等等。这样可以培养优秀的实验品质和实事求是的科学态度。

  第五、实验能增进学生团队意识与合作交流的意识。

  实验的过程中需要学生间的协作,尤其在学生分组实验中,需要相互间的分工与协调,而这种合作与交流不但可以培养团队精神,而且增进学生间的默契,这也是未来社会所需的重要品质。

  如在探究《决定导体电阻的因素》这一分组实验中,就需要学生间的分工协作,电路的连接、表格的设计、实验的控制、电表读数、数据的测量等等,在分工合作过程中增强学生间的协调能力,增强团队意识。

  当然在重视课堂实验的同时,并不是复古或全盘否定多媒体技术在课堂教学中的作用,多媒体技术恰恰是对课堂实验的完善和补充。如一些大型的实验、微观实验、模拟实验等,或者一些受场地影响无法在课堂中呈现的实验,可以通过视频或多媒体模拟出。如观察布朗运动、宇宙飞船中的失重现象、带电体或磁体周围的电场线磁场线、α粒子的散射模型等等,就要借助多媒体或视频设施。

  高中物理课程标准总目标提出:要求学生学习科学探究方法,发展自主学习能力,养成良好的思维习惯,能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。发展好奇心与求知欲,发展科学探索兴趣,有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神,有振兴中华,将科学服务于人类的社会责任感。了解科学与技术、经济和社会的互动作用,认识人与自然、社会的关系,有可持续发展意识和全球观念。由此看出,物理课程教学承担的不仅仅是知识传授的功能,更承担了对学生学习方法、思维品质、探究精神和科学态度的培养,小实验往往具有大作为。

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