提高高中物理实验有效性的途径

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  一、转变物理教师实验教学的理念
  高中物理教学改革越来越强调实验教学,然而在高考指挥棒的影响下,题海战术盛行,重理论、轻实验的现象比较严重。物理教师常常感到实验教学既费时又费力,所以在课堂教学中尽量不做实验,用演示实验取代分组实验,用黑板或PPT“讲”实验等现象普遍存在,导致中学物理实验教学现状堪忧。长此以往,不仅学生不会做实验,许多物理教师也会逐渐丧失设计实验、开展实验教学的能力。
  二、激发学生做物理实验的浓厚兴趣
  要激发学生做物理实验的兴趣,教师先要让学生认识到物理实验的乐趣。为此,物理教师要从以下三个方面着手:
  第一,设计启发性问题,激发学生的探究欲望。如在教学“楞次定律”时,笔者先后将磁铁插入和拔出螺线管,让学生观察灵敏电流表偏转方向不同,接着提出启发性问题:“感应电流的方向应遵循什么规律?”通过这样的启发性问题,不但能激发学生的学习兴趣,还能促使学生积极参与到实验探究中来。
  第二,创新演示实验,使实验变得更加逼真有趣。教师要尽可能让学生参与演示实验,发挥学生在课堂教学中的主体地位。如在教学“机械能守恒定律”时,笔者请一位男生到讲台前面参与实验。笔者将用绳子固定好的小钢球倾斜到几近男生额头处,然后静止释放。当小钢球再次摆回到学生面前时,学生们都发出了尖叫声,怕钢球砸到学生的额头,男生也不由自主地把身体往后仰。但实际上,小钢球根本不会碰到男生的额头。这样一来,不仅活跃了课堂教学氛围,还激发了学生参与物理实验的兴趣。
  第三,利用DIS数字信息系统整合课本实验,解决传统实验数据采集难、数据处理复杂等问题,提高了实验的趣味性、直观性和探索性。如在用控制变量法探究小车加速度与力和质量的关系时,笔者用光电门代替打点计时器,测定小车的加速度,更加便利、准确地测量出结果。另外,笔者还在细线和勾码之间连接一个力传感器,这样能直接测量出小车受到的合外力,避免因勾码质量增大,导致勾码质量m远远小于小车质量M,而造成a-F图像的弯曲。最后,笔者利用Excel表格来处理实验数据,作出a-F图像。
  三、开展探究性物理实验教学
  长期以来,物理实验教学都是以教师为中心的传统教学模式,教师直接告诉学生实验目的、实验原理和实验步骤等,让学生按部就班地做实验。在实验过程中,学生缺乏自主性和创造性的活动,导致教学效果不理想。
  因此,教师要经常开展探究性物理实验教学,让学生通过实验发现问题并解决问题。如在教学《电阻的测量》时,笔者拿出1欧姆的电阻,要求学生滑动变阻器,采用限流式接法,在连接电流表时,笔者要求一半学生采用电流表内接法测量电阻,另一半学生采用电流表外接法测量电阻,做对比实验。结果,采用电流表外接法的学生测量值小于1欧姆,而采用电流表内接法的测量值大于1欧姆,到底哪一组数据更准确呢?接着,笔者引导学生分析了测量数据,探究测量电阻与电压表内阻之间的关系,最终得出选择电流表内外接法的原则。
  四、构建高中物理开放性实验室
  在学生做物理实验的过程中,教师要正视和尊重学生实验水平的差异。有的学生在完成规定实验后,还想进一步自己感兴趣的内容,教师可以为学生提供方便,为学生自主实验创造条件。此外,由于有些实验器材是学生第一次接触,如打点计时器、气垫导轨等。学生操作不熟练,会导致实验结果误差很大。
  基于此,教师可以向学生开放物理实验室,让学生能反复使用实验仪器。学生可以“借”实验课中的实验仪器来重做上课时未完成、未做好的实验,也可以“借”实验室的实验仪器尝试自己设计的实验。教师只有构建开放性实验室,才能让学生充分体验物理实验成功的快乐。
  总而言之,提高高中物理实验教学有效性的途径还有很多。在教学过程中,物理教师只有重视实验课教学,充分发挥教师的主导地位和学生的主体地位,让学生从被动实验向主动实验转变,从观摩实验转变为亲身实践,才能让物理实验教学成为常态,让学生真正理解物理是一门以实验为基础的科学,从而提高物理教学效率和学生的学习效率。
  (作者单位:江西省大余县职业技术教育中心)
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