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对物理实验教学在新课程中作用的再认识

2023年09月01日

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  全日制义务教育物理课程标准总目标提出:使学生保持对自然界的好奇,发展对科学的探索兴趣,在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感;学习一定的物理基础知识,养成良好的思维习惯,在解决问题或做决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法,经历基本的科学探究过程,具有初步的科学探究能力,乐于参与和科学技术有关的社会活动,在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识;具有创新意识,能独立思考,勇于有根据地怀疑,养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神;关心科学发展前沿,具有可持续发展的意识,树立正确的科学观,有振兴中华、将科学服务于人类的使命感与责任感。
  伟大的物理学家爱因斯坦有句名言:“兴趣,是最好的老师。”学生对学习有兴趣,是能否积极思维和具有求知欲望的重要前提。一般来说,初中学生在刚接触物理时,都有一种新奇感。这种好奇心如果得不到及时培养,对能很快就会消失。所以,应该通过各种有效途径,将学生的这种新奇感转化为持久的学习兴趣。充分发挥实验魅力成为激发学生学习兴趣的重要手段、利用新奇、有趣的实验,可以激发学生的新鲜感,培养学生初步的学习兴趣。例如,把一枚1角的硬币放在距课桌边缘2.3cm的地方,再给一只一次性水杯,你能在不用手的情况下,使硬币进入杯中吗?这一实验现象与飞机的飞行有什么关系?成功的创设演了实验,不但能激发学生的学习兴趣,而且有利于克服思维定势,开拓学生思维,激励学生放大标新立异,提出富有新意、与众不同的实验方案,以此激励学生的创新意识。
  要保持学生持久的学习兴趣,光靠几个演示实验是不够的,应充分发挥各类实验的作用。一些探究性的实验,学生对于观察到的现象,实验所揭示的物理事实感到惊奇,从而激发学生的好奇心与求知心理,激发学生兴趣,引发学生思维,引导学生发现问题,促使他们去寻求答案。新颖有趣的实验问题,特别是学生自己提出的耐人寻味的问题,又是学生参与探究活动的基础,即使对一些验证性实验,通过实验表达出来后,也更为生动形象,易于被学生所接受,从而收到事半功倍的效果。课堂学习活动,不论实验大小,都极利于学生主动动手动脑,有些小实验容易被教师忽视,其实做好小实验恰恰是培养学生持久的学习兴趣的一个途径。在发现和学到知识的同时,培养学生的思维能力、动脑动手的能力和习惯。而里学生不仅能意识到实验可以在课堂上做,课后也能利用简易材料自己做,并且还能从中发现不少问题,进一步调动学习的积极性,并把这种兴趣贯穿于学习过程的始终乃至终身。只要教师树立一种为学生的终身发展服务的思想,充分利用物理实验教学的特点,就能培养学生对自然、对科学的兴趣和终身学习意识,使其成为终身的学习者和科学探究者。
  实验是培养学生能力的一个重要方面,是培养学生能力的向导,通过实验可培养学生多方面的能力。
  一、观察能力
  问题是科学研究的出发点,是开启任何一门科学的钥匙。没有问题就不会有解释问题和解决问题的思想、方法和知识,所以说,问题是思想方法、知识积累和发展的逻辑力量,是生长新思想、新方法、新知识的种子。没有问题也就难以诱发和激起求知欲,没有问题,感觉不到问题的存在,学生也就不会去深入思考,那么学习也就只能是表层和形式。要培养学生发现问题的能力,就必须进行观察。例如:有些微型手电筒虽然很小,也没有反光罩,但它的光却很集中。这种电筒的小灯泡与普通的小灯泡有很大的区别、观察这样的小灯泡,指出它的结构的特点。用微型手电筒照亮一个目标,观察它的发光特点。
  每一物理实验都有其明确的实验目标,明确的实验目标要求实验者必须有明确的观察目标和观察重点。学生在开始实验时,往往只凭一般的兴趣和爱好,在观察时注意力不集中,观察目标不明确,分不清重点,带有很大的盲目性和片面性,有的以局部代替整体,有的放过一些稍纵即逝的重要现象,对多种并存的现象,不能抓住本质现象。因此,我们要教给学生科学的观察方法。
  实事求是是观察的基础,又是观察的重要品质和方法,也是未来科学工作者的基本态度。在物理实验教学中,要求学生坚持实事求是的科学态度,毫不含糊地尊重客观事实,如实地记录实验中观察到的各种现象,甚至一个数据,一个标点符号,做到严格地把实验事实和自己对事实的解释区别开来。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,培养创造型人才的需要。
  例如:观察水沸腾的实验现象时,就明确提出以下观察目标:水开始加热杯底和杯壁上出现许多小气泡,这些小气泡将发生怎样的变化?加热的过程中,水的温度将怎样变化?随着温度升高,气泡将怎样变化?水沸腾时温度将怎样变化?将沸腾的水停止加热,水是否沸腾?引导学生明确观察目标,有目的、有秩序的进行观察,避免观察时手忙脚乱。由于温度计本身制造和环境气压的关系,水的实际沸点不一定是100℃,这时,教师应要求学生实事求是地记录数据,并分析、评估实验数据。
  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;物理实验的观察来不得半点马虎。
  在实验观察中,要提倡眼脑并用,即把观察和思维紧密结合起来。观察是一种理性知识参与下的知觉,只有结合思维才能把握实验现象中的本质特征和必然联系,而且能根据观察到的现象发现新的问题,促进进一步的观察和对观察材料的思维加工,辨别本质现象和非本质现象,去伪存真,得出正确的观察结果。
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