摘 要： 物理学科是自然学科中最重要的一门学科, 它的很多知识和定律都是通过实验来呈现的, 也有利于学生对于物理知识和物理现象的理解。因此在物理教学中要引导学生学会观察, 培养学生的观察能力, 还要培养学生正确使用仪器的能力, 整理组合仪器的能力, 按照实验步骤操作和排除故障的能力, 处理数据、归纳总结的能力以及独立设计实验的能力, 从而提高学生的实验能力。
关键词： 物理教学; 实验能力; 培养;
中学物理学科是一门自然科学, 它以实验为基础来让学生学习知识, 深刻的理解相关的定律、定理, 因为物理学科的知识都来源于生产、生活实践和对自然的观察, 而更多的来源还是物理实验。同时, 初中阶段的物理知识相对抽象, 要想让学生真正的学透知识必须要重视物理实验, 这就需要充分重视学生物理实验能力的培养, 方便学生对于知识的学习, 也为学生将来在专门的科学技术领域及日常生产、生活中的工作和研究打下良好的基础。那么, 在物理教学中如何来培养学生的实验能力呢?
一、引导学生学会观察, 培养观察能力
从学生认知的规律来说, 应该是经历从感性认识逐渐上升到理性认识的过程。而感性认识的基础就是观察, 它是思维和智力活动的源泉。在物理实验能力方面, 观察能力是最基础的一种能力, 是进行实验操作和得到实验结果的重要依托。那么, 我们如何培养学生的观察能力呢?
首先, 教师要在物理实验操作之初就要告诉学生观察需要注意的事项, 也就是采用直接告知的方法, 让学生每次实验注意观察, 然后回答问题或发表见解, 最后由教师评价、纠正。而观察内容的解析则是需要一定的引导的, 要想使学生能通过操作的过程和现象看到本质, 一下子抓住主要的东西, 我们在教学中可采取分阶段的办法, 逐步提高学生的能力。
1. 知道观察阶段。
也就是观察什么, 观察的重点应该是什么, 要提醒学生不要被一些表象化的东西所吸引或者干扰, 要明确目标。为了达到这一目的, 在初二物理的起始阶段, 教师应该利用好导学案, 为学生设计观察提纲, 例如测量平均速度。
2. 自觉观察阶段。
随着物理教学的深入, 学生根据教材内容中对实验的要求, 自己写出实验提纲, 教师检查并纠正, 同时提出一些学生易忽视思考的问题, 如研究凸透镜的成像。在此阶段学生常会出现实验失败, 观察不全面等现象, 都应该允许学生再做。观察要舍得花时间, 适当适时的总结指导, 多鼓励学生。
3. 观察力的发展阶段。
进入初三, 物理学习要求学生逐步摆脱观察提纲独立运用思维活动进行有效的观察, 教师结合教材实际提出各种各样的研究课题。
通过三阶段的培养训练, 使学生在初中阶段掌握科学的观察方法和敏锐的观察能力。
二、识别仪器且正确使用的能力
物理实验是需要物理仪器作为支撑的, 而不同的实验应用的实验仪器是有差异的, 教师要在学生实验操作的过程中引导学生能够识别实验仪器且能够正确使用, 这是实验能够成功的重要保证。一般来说要注意下面三个方面: (1) 待测物理量不能超过仪器量程, 避免超过量程而损坏仪器。如标准大气压下沸水的温度就不能用体温计来测;要测3节干电池串联后的电压, 电压表的量程就不能选0-3V。 (2) 仪器的精确度要符合实验要求。如要测量硬币的直径就不能用分度值太大的刻度尺。 (3) 掌握仪器的正确使用方法。如使用天平测质量时, 要掌握调平衡的方法, 要知道天平的左右盘各放什么等等。此外, 使用仪器前还要会调零, 否则测出的数据就不准确, 然后再进行正确的操作使用、读数以及正确记录测量值等。
三、整理组合仪器的能力
这种能力要求学生能把仪器正确的放置、安装、连接, 这样才能正确地进行实验。实验后还要能把仪器恢复成原状。对于有些实验, 如电学实验, 仪器放置不当会导致连线复杂、操作麻烦、导线交叉杂乱、检查困难。针对这种情况, 可在实验前根据要求画好的电路图, 再按有关 (如正负极) 的顺序连接, 就显得容易了。教师也可以在理论教学完成后给学生做实验示范, 再鼓励学生独立去操作, 在此过程中教师要注意纠正一些细节上的问题, 保证实验成功。
四、处理数据、归纳总结的能力
处理数据和归纳结论时, 教师应教会学生以下方法: (1) 比较分析法, 对数据或现象进行纵向和横向观察比较, 再进行分析、概括、归纳、总结, 如探究影响电阻大小的因素等。 (2) 公式法, 把数据代入公式, 计算出结果后进行概括得出结论, 如伏安法测电阻。 (3) 图像法, 建立坐标系, 描点、绘图、分析变量之间的关系, 总结出一般规律, 如探究重力与质量的关系。
五、独立设计实验的能力
这个能力对于初中生来说要求比较高, 它是对学生综合能力的考察, 要求学生能认识研究的问题, 找出理论依据, 根据现有器材合理设计实验, 进行测量, 最后根据测量结果得出科学的结论。
除了上述内容外, 培养学生实验能力任重道远, 不是一朝一夕的事情, 这需要有足够的耐心, 高度的责任心, 对教师而言必须做到以下几点要求, 才能有好效果:
1. 思想上要重视, 要深刻认识实验能力培养的重要性。
2. 做好平时的演示实验和学生实验, 尽可能地将演示实验改为分组实验。如光的反射和光的折射实验。
3. 成立课外实验小组, 进行一些小实验, 小制作等培养学生的兴趣。
4. 把实验能力的培养贯穿到平时的物理教学中, 将验证性实验改为探讨性的实验, 先探讨交流再总结规律。
5. 建立必要的评估考察制度, 如练习、考试、实验操作比赛等, 这些都是督促和逐渐培养学生重视实验能力培养和提升的重要手段。
当前的中学物理教学要落实素质教育的要求, 注意培养学生的综合能力和素养。物理实验是提升学生动手能力, 强化对于知识理解的重要途径。广大物理教师要在教学中充分重视实验教学, 进而提高学生的物理实验能力。
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