物理實驗開發
一、物理學是一門以實驗為基礎的自然科學物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,物理實驗自始至終都佔有極其重要的地位。加強實驗教學,提高物理教學效果和開發學生創造能力,在加強素質教育的今天,顯得尤為重要。高中階段的學生已初步具有獨立研究探索的能力。高中學生的這種
從走向講台的那天起,我就一直在尋找一個答案:怎麼教物理?也問過許多學生學習物理的感受。他們大多認為物理實驗ffJ有趣,但物理太難學!我當這是求學者的吶喊,這吶喊是對傳統教學模式的挑戰!變革勢在必行,而物理教學的改革當以實驗教學為突破口。 [重新認識實驗]——論實驗教
眾所周知,物理、化學、生物都是以實驗為基礎的自然科 學。因此,實驗在這些學科的教學中佔有十分重要的地位。然 、濃吻~„滬„而,由於十年浩劫,實驗設備遭到嚴重破壞,僅器不足,葯品奇缺,加以不少實驗員和青年教師不適應實驗教學的要求,致使各科實驗在不少學校中處於停頓或半 】: 在前人的研究基礎上,本實驗結合物理學科特點,把探究性教學應用於 高中物理實驗教學中,讓學生自己查閱參考資料,進而自己設計實驗方案, 並在實驗過程中主動探索,形成物理概念,發現物理規律,掌握知識, 從而調動學生學習積極性,較全面地發展學生的智力,培養學生的探索 精神。 本實驗選擇三個實驗班90人均採用探究性實驗教學方法進行教學,並 分別對三個班作成績分組和性別分組,與採用常規實驗教學方法的對照班30 人進行物理成績、綜合實驗能力的自評、教師評價和實驗興趣的比較及四個 班的兩兩比較。 結果顯示:①探究性實驗教學方法能顯著提高物理成績;②成績分組對 學生物理學習成績,實驗綜合能力及物理實驗興趣無顯著影響;而性別分組 對學生物理學習成績,實驗綜合能力及物理實驗興趣影響顯著;③探究性實 驗教學方法能顯著提高學生學習物理的興趣;④探究性實驗教學方法顯著提 高了學生物理實驗的綜合能力(教師評價和學生評價);⑤探究性實驗教學方 法對男生的效果更好。
孔九生
【摘要】:中學物理教學改革的目標是提高學生素質和能力,由於物理學是一門以實驗為基礎的學科,因此其突破口應該放在加強物理實驗教學改革方面,從這個意義上來講,研究中學物理實驗教學方法具有十分重要的現實意義。 本文從研究物理實驗的重要性入手,依據物理學、教育學、心理學的理論,並結合筆者的教學實踐,著重對中學物理實驗教學中常用的方法進行歸類分析,並給出各種實驗課教學方法的具體設計案例。本文在中學物理實驗教學概述、中學物理實驗教學方法的理論基礎和選擇性原則、中學物理實驗教學常用方法的探究、各類中學物理實驗課的教學設計案例、目前中學物理實驗教學方法存在的問題及對策等五個部分進行了論述。其中中學物理實驗教學常用方法的探究部分是本文的重點,在這里結合了筆者多年的教學實踐,對中學物理實驗教學的改革提出了自己的見解,物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,直觀教學在物理教學過程中佔有相當重要的地位。傳統的直觀教學主要是運用演示實驗、教學模型和教學掛圖等進行的。但這些手段有較大的局限性,如有的可見度小;有的演示現象瞬息即逝;有的限於條件演示效果很差;使學生對許多物理知識的理解不能充分建立在直觀感知的基礎上。我們可以通過用錄像播放一些在課堂中不容易演示的成功實驗,增加學生的感性認識,加強對知識的理解。例如:托里拆里實驗是用水銀做的,有的同學就會問用水來做這個實驗會怎麼樣呢?這個實驗一般情況下是不能演示的,我們可以通過人教版所配製的錄像演示科研人員所做的實驗,通過觀察比三層樓還要高的水柱,極大加深了學生對大氣壓的認識。再例如:在學習物態變化這一部分時,霧、霧淞、霜、雪、冰雹、雲、雨、露珠在課堂中我們很難直接觀察到。所以我們用錄像把這些自然現象濃縮在一個幾分鍾的片子里,在課堂上放給學生看就解決了這個問題。在教授電壓、電流時,學生對於電流、電壓看不清,摸不著,理解起來比較困難,利用FLASH製作相應的課件,把電荷的定向移動形成電流的過程,電流強度的大小用不同的情景展現在學生面前,運用類比法將電流和水流,電壓和水壓進行類比,使學生對這一知識點的理解變得容易起來。課件的展示不僅給學生提供了從未涉及過的事物,而且為直接感知,觀察這些事物或現象創造了條件。把抽象的規律和概念形象化,突出了事物的重點和本質屬性,便於學生觀察形成表象。利用多媒體學生通過觀察、視聽及人機交互,不但可以接收到大量的教學信息,而且能獲得清晰愉悅的感受。動畫畫面生動,圖、聲、文配合,極大地調動學生的主動參於教學。合理運用多媒體輔助教學可使課堂生動、活潑,讓學生在輕松歡悅的氣氛中學習,接收知識快,課堂效率高。通過多媒體技術模擬實驗的輔助,可以模擬微觀世界、復雜的物理現象和物理過程等,化抽象為具體、化復雜為簡捷,創建直觀性和動態性情景。能最大限度地激發學生對物理的學習興趣。
這一過程著重培養學生的創造性思維, 也是問題解決十分關鍵的一步, 在策略上首先是教師不要對學生進行過多的干涉, 即使有時學生的假設看起來相當幼稚.若學生的注意偏離了目標, 教師可給予簡單的提醒, 但這種提醒僅僅學會進行理性分析, 提出符合邏輯的猜想與假設. 如探究自由落體運動規律, 根據實驗所得到的紙帶上的點的間距變化,肯定它是加速直線運動,這種加速直線運動的規律是怎樣的呢?在對學生的猜想結果進行點評時,需要教師引導學生從加速有先快後慢,先慢後快,時快時慢和均勻加速四種情形和從物體只受重力及這個力是不變的角度去思考推斷。 2.3 設計方案,驗證假設
這一過程中, 學生主要是進行心智技能的學習, 即靈活運用知識, 解決實際問題. 在策略上, 教師應以參與探究者的身份, 參與到活動中去, 對個別重要條件可以言語提醒, 但不要急於去干涉學生的活動。教師應巡視並與各小組進行交流, 傾聽學生的問題和想法, 不時評價學生的探究過程。必要時, 可通過講評, 示範或討論等形式提供其他信息。
㈡ 有什麼軟體可以做物理實驗
能做物理實驗的軟體非常的多,如:NB-Electrical Lab,NB-Electrical Lab,在Appstore上能下載,NB物理實驗在nobook虛擬實驗室上能下載】專
但是目前模擬屬物理實驗室的做得好的不多,我用過幾款中學模擬物理實驗室,總體感覺nobook虛擬實驗室開發的NB物理實驗最好用,不僅有經驗實驗還可以diy實驗,主要是貼近教學。設計理念我很喜歡
虛擬模擬實驗作為老師教學實驗的輔助工具在近幾年越來越受到老師和同學們的歡迎。虛擬模擬實驗室能夠模擬真實的操作體驗,並且實驗效果好、效率高,不局限於時間和物理空間的限制。物理模擬實驗主要有模擬物理實驗室3.5和NB模擬物理實驗室是比較常用的。不過兩者的傾重方向不太一樣,皆有DIY功能,可以自由操作實驗器材進行組裝來獲得自己想要的實驗。不過NB模擬物理實驗室擁有一個主打功能,那就是經典實驗,這部分內容完全依照初、高中實驗教材所編寫製作。從某種程度上說是可以完全替代學校傳統的教學實驗環節的,不需要繁瑣的備課和實驗器材准備,老師師即可進行實驗教學的教課任務,對老師們不得不說是一個很實用的功能。
㈢ 物理實驗的方法有哪些
1 控制變數法:這個應該是最常見的實驗方法。
例如,在「探究壓強與哪些因素有關」、「探究電流與電阻的關系」、「研究弦樂器的音調與弦的松緊、長短和粗細的關系」等實驗中都用到了該實驗方法。
2 類比法:例如,在學習電流時,為了更好地理解,與生活中熟悉的水流作類比。
實驗+推理法:有些理論只有在理想空間里才能通過實驗得出,此時,我們可以在現實條件實驗的基礎上推導出來這些理論。
例如,在初二我們學過牛頓第一定律:一切物體在沒有受到力的作用時,總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。我們知道,物體在運動過程中必定會受到阻力作用,但是我們通過多次實驗,可以推出這一結論。
3 描述法:例如,在生活中是不存在光線的,我們為了更好地學習光,才引進了「光線」這一詞。
4 轉換法:例如,我們在學習「聲音是振動產生的」這一知識時,我們把音叉的微小振動轉換為乒乓球的擺動。使實驗現象更為明顯。
5 模型法:我們在學習原子結構時,為了更好地認識原子的內部結構,用太陽系模型代表原子結構。
(3)物理實驗開發擴展閱讀:
物理實驗是初高中階段物理課程中包含的相關實驗,包括電學實驗、力學實驗、熱學實驗、光學實驗等等,常用於驗證物理學科的定理定律。
實驗物理是相對於理論物理而言,理論物理是從理論上探索自然界未知的物質結構、相互作用和物質運動的基本規律的學科。
理論物理的研究領域涉及粒子物理與原子核物理、統計物理、凝聚態物理、宇宙學等,幾乎包括物理學所有分支的基本理論問題。而實驗物理主要是從實驗上來探索物質世界和自然規律。
實驗室使用守則
1、為保護實驗儀器和保持環境衛生,學生必須脫鞋進入實驗室。
2、實驗室是全校師生進行實驗教學和科研活動的場所,學生進入實驗室後要保持肅靜,遵守紀律。
3、做實驗前,認真聽教師講解實驗目的、步驟、儀器的性能操作、方法和注意事項,認真檢查所需儀器設備是否完好齊全,如有缺損要及時向教師報告。
4、實驗時要遵守操作規程,按照實驗步驟認真操作。
5、實驗時要注意安全,防止意外發生。
6、愛護實驗室儀器設備。
7、實驗完畢要認真清理儀器設備,關閉水源電源。
性質
1.真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規律。
2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一,也顯示出美的感覺。牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。
麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。
3.簡潔性:物理規律的數學語言,體現了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。
4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。
5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發現的物理現象,更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。
6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。
㈣ 物理 科學研究實驗的七個探究步驟
1、提出問題
2、猜想或假設
3、設計實驗
4、進行實驗
5、分析論證
6、評估
7、交流
具體解釋
1、提出問題:在問題的思考上,進行初始化的提問,力求問題得到最原始的提問。
2、猜想與假設:對於一個未知事物進行理論性上的猜想,以便於接下來進行情景的假設。
3、制定計劃與設計實驗:在符合一定科學依據的基礎上,進行猜想與假設的實施,幫助這些猜想得到證明。
4、進行實驗與搜集數據:嚴謹的進行實驗,並且在過程中記錄足夠的數據,來完成最終論證的可靠性。
5、分析與論證:對所收集的數據進行科學性的討論,幫助證明自己的假設。
6、評估:對自己實驗中的不足,進行一定的誤差分析,判斷自己的數據是不是可以嚴謹的驗證猜想。
7、交流與合作:把這份實驗的結果進行大眾交流,讓更多人來分析自己的猜想與論證。
(4)物理實驗開發擴展閱讀
實驗構成
無論何種類型的科學實驗,它們都是由三個部分構成的。
1、實驗者
這是組織、設計和進行科學實驗的人。實驗目的的確定,實驗方案的設計、實驗步驟的制定、實驗過程的操作、實驗結果的處理解釋等,沒有一個環節可以脫離實驗者。實驗者是實驗活動的主體。實驗者從事科學實驗是為了取得對自然界特定對象的認識。沒有實驗者這個認識主體,科學實驗就不會發生。不過在此需要指出的是,不能把實驗者理解為孤立的個人。
在任何情況下。實驗者都不是作為孤立的個人在活動,而是作為社會的人在活動。實驗者繼承著前輩們所已經建樹起來的積極成果,也借鑒著同時代的成功經驗與失敗教訓,同時還依賴著人們之間進行的各方面的協作勞動。因此,實驗者所取得的任何一點有益成果,都將融匯到社會精神財富的總體中去。這樣說,並不是要否認實驗者個人的創造能力,而是說這種創造能力只有不脫離社會這個基礎時才能得到發揮。
2、實驗對象
這是實驗者所要認識的對象。實驗對象可以是自然界的物體及其現象,例如太陽光,也可以是人們生產出來的物體及其現象,例如機床、布匹。但是,不管何種種實驗對象,它既是實驗者進行變革和控制的對象,又是實驗者的認識對象。因此,從認識論上看。實驗對象是處於認識客體的地位。
3、實驗手段
實驗手段是由實驗的儀器、工具、設備等客觀物質條件組成,實驗儀器是其中的主要成分。
實驗手段的作用主要表現在兩個方面:
一方面是實驗者通過實驗手段把自己變革和控制實驗對象的意圖傳遞給實驗對象,使實驗者的意圖得到物化。
另一方面,實驗手段又顯示實驗對象的特性,而把實驗對象在經受變革與控制後呈現的狀態傳遞給實驗者,使實驗者能夠獲得關於實驗對象的有關認識。
所以,實驗手段是實驗者和實驗對象之間的中介環節。沒有適當的實驗手段,實驗對象的某些特性就不能暴露出來,人們就不能獲得對這些特性的認識。
在這個意義上,實驗手段的狀況,決定著科學實驗所能達到的認識水平。實驗手段的每一步改進,都意味著人們對實驗對象的可觀察量的增加,意味著科學實驗水平的提高。從科學史上可以看出,新的實驗手段的採用,往往會帶來科學理論上的重大突破和發展。因此,有意識地改進實驗手段是一項具有戰略意義的措施。但是,一個時代的實驗手段又是那個時代生產力水平的具體表現,為當時的生產力發展狀況所制約。因此,實驗手段的改進,新實驗手段的裝備,只有伴隨著整個社會生產力水平的提高才能實現。
㈤ 誰知道淺談如何開展初中物理實驗教學
萬寧市禮紀中學 林 武
關鍵詞:實驗科學探究角色方法
物理實驗是物理學的組成部分,是人類認識世界的一種重要活動,是進行科學研究的基礎。許多物理公式、規律都是在觀察和實驗的基礎上,通過分析、歸納得出的。作為一名物理教師,在教授學生物理知識的過程中,正確的演示實驗和指導學生實驗,不僅能激發學生的求知慾望,促進學生掌握知識、運用知識,還培養學生嚴謹求實的科學態度,很好地實現三維目標。隨著實驗操作考查作為中考必考內容的趨勢,使物理實驗教學更有重要的現實意義。
一、在物理實驗教學中扮演好教師角色
在物理實驗教學中,教師角色應該從以往的教師匠轉變為研究者、探索者、合作者、服務者。拋棄以往的口頭式、黑板式實驗教學,敢於創設條件,教師動手製作教具,引導學生製作學具,力爭使學生實驗的開出率突破大綱要求,達到100%以上,通過學生自身的體驗與感悟,達到對知識的真正理解,鍛煉學生的動手操作能力以及實驗技能,從而改變以往教師教的枯燥,學生學的乏味的局面。使學生成為學習的主人,感受實驗成功的喜悅,從而激發學生學習物理興趣和求知慾望。此外,教師正確引導學生學會動手、思考、提出問題和質疑及解決問題,真正發揮物理實驗教學的作用。
二、在物理教學中應結合實際
根據初中學生剛開始學習物理,動手做實驗太少,實驗素質低的特點,教師應從頭到尾全程指導。根據本人多年教學實踐,此法行之有效。
1、在實驗前做好充分准備。教師應備好實驗教案,教案中應將學生實驗過程中容易出現的問題等備寫出來。還應在教案中備出實驗探究的目的、實驗探究猜想、實驗探究設計(包括實驗器材、實驗原理、實驗圖)、實驗探究步驟、實驗探究數據計錄表設計、實驗論證和實驗結論等七大環節。而且教師要親自動手預做實驗,對實驗做到心中有數。
2、在實驗教學中,教師要及時指導學生實驗時抓住觀察、操作、記錄、分析、整理五個環節。
觀察,是通過感官感知。在選擇測量儀器時,要看清它的量程、分度值和是否完好無損等。在實驗中,現象的鑒別、線路的連接、讀取數據的視角等,實驗過程離不開觀察。觀察是人們獲取信息的窗口,在教學中,要求學生一定要認真細致地觀察,切忌粗枝大葉。
操作,是學生實際動手探究的具體過程。要求學生一定要以嚴謹的態度嚴格按規則和要求進行操作。由於每一種儀器都有它的使用規則和要求,若不按規則和要求操作,不僅實驗錯誤,還會損壞儀器,如電流表和電壓表的使用,+和-接線柱接反會把指針打彎,超過量程可能會燒表等,因此,實驗操作前要先畫好電路圖要求,按電路圖連接,連接電路時,開關要斷開,待老師檢查無誤後再動手測量。操作過程中,對操作有困難的學生,老師應及時給予指導。
記錄,是在實驗中,正確地讀取和記錄數據。它包括讀數的視角、讀取方法(讀到分度值的下位)和准確的記錄。在此過程中,要求學生應注重實驗事實,不能隨意改變實驗數據,以培養學生實事求是的科學態度。
分析,是實驗過程的重要環節。由於實驗器材的不同,操作者不同和操作方法不同等因素影響,可能導致同一實驗的結果不同。教師應幫助學生分析哪些是錯誤導致的結果,哪些是誤差造成的原因,與學生共同探求對實驗器材和實驗方法的改進,進一步激發學生的學習興趣,開拓他們的思維。如做測量某種液體的密度時,由於不同小組學生選用的天平和量筒的量程和分度值不同,得到的結果也不同,老師應幫助學生分析:結果不同可能是讀取液體體積的讀法錯誤(老師演示錯誤讀法),一般是由於誤差導致結果不同,為了實驗結果更精確,應選用分度值小的天平和量筒,選用液體的體積接近於量筒的量程等。
整理,是實驗的收尾工作。實驗完畢後器材的歸類、整理工作是一個不可忽視的環節,它能培養學生愛護儀器和培養學生有始有終的科學態度。
三、大力開發生活中的實驗資源進行教學
由於學校的物理實驗器材有限,不能滿足教材中的實驗要求,作為一名物理教師,應大力開發生活中的實驗資源,以滿足物理實驗教學需求。
1、利用生活中的物品作為實驗器材。生活中的許多物品,可以作為實驗器材,教師只要認真思考,可用其設計實驗進行實驗教學。如學習大氣壓時,把一瓶礦泉水在瓶身上扎幾個小孔,水不會流出來,但當你把瓶蓋擰開,水馬上射出來;學習液化時,把冰塊放在口杯里,杯壁上會出現水珠;學習壓強大小與受力面積關系,可用兩手指壓鉛筆兩端來學習;學習分子熱運動時,在講桌上灑一些酒精或風油精等。同時,教師要引導學生利用生活物品作為學具。
2、利用生活中學生感知的現象輔助實驗教學。生活中的許多現象是學生親身體驗和感知的,由於有些教學內容難於通過實驗進行教學,這就要求我們用生活中感知的現象輔助實驗教學,它對實驗探究內容的學習起直觀作用。例如學習升華和凝華時,可用樟腦丸過一段時間變小和日光燈管兩端變黑來學習。學習慣性時,可用我們坐車時突然加速或減速、轉彎來學習,學習燃料的熱值時,可用一瓶15kg的煤氣和15kg的乾柴用來煮飯,哪種燃料用久來比較學習等。
從實驗教學中,我們深深體會到,搞好實驗教學,向教師提出了更高要求。一位德才兼備、學識淵博、胸懷韜略的教師,對於學生有著莫大的示範和模仿作用。這就要求教師必須提高自身的素質,才能更好地實現三維目標。
總之,隨著新課改的穩定推進,教師在學生實驗中應該大膽嘗試,通過實驗真正做到:學生力所能及,教師避之;學生力所難及,教師助之;學生力所不及,教師為之的新課程理念。所以,加強物理實驗教學,是提高物理教學質量的十分有效的途徑,對提高學生抽象邏輯思維能力很有幫助,能為學習高中乃至大學物理知識打下堅實基礎。因此,初中物理教學中,應大力推廣加強和優化物理實驗教學,從而進一步提高物理教學質量。
㈥ 初中物理五大實驗方法
初中物理五大實驗方法:
一、觀察法:
是人們為了認識事物的本質和規律有目的有計劃的對所顯現的有關事物進行考察的一種方法,是收集獲取記載和描述材料的常用方法之一。
實例:水的沸騰實驗中在使用溫度計前,應該先觀察它的量程,認清它的分度值。實驗過程中要注意觀察水沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程的兩種情況,溫度計在沸騰前和沸騰時的示數變化。
三、控制變數法:
是指討論多個物理量的關系時通過控制其中幾個物理量不變,只改變其中一個物理量從而轉化為多個單一物理量影響某一個物理量的問題的研究方法。這種方法在實驗數據的表格上的反映為某兩次試驗只有一個條件不同,若兩次試驗結果不同則與該條件有關,否則無關。
實例:研究導體的電阻跟哪些因素有關;研究影響力的作用效果的因素;研究液體蒸發快慢的因素;研究液體內部壓強;研究動能勢能大小與哪些因素有關;研究琴弦發聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系;研究電流與電壓電阻的關系;研究通電導體在磁場中受力與哪些因素有關;研究影響感應電流的方向的因素等都採用此法。
四、等效替代法:
所謂等效替代法是在保證效果相同的前提下,將陌生復雜的問題變換成熟悉簡單的模型進行分析和研究的思維方法。
實例:研究串聯並聯電路關系時引入總電阻的概念,在串聯電路中把幾個電阻串聯起來,相當於增加了導體的長度,所以總電阻比任何一個串聯電阻都大,把總電阻稱為串聯電路的等效電阻。
在並聯電路中把幾個電阻並聯起來,相當於增加了導體的橫截面積,所以總電阻比任何一個並聯電阻都小,把總電阻稱為並聯電路的等效電阻;在電路分析中可以把不易分析的復雜電路簡化成為較為簡單的等效電路;在研究同一直線上的二力的關系時引入合力的概念。
五、轉換法
物理學中對於一些看不見摸不著的現象或不易直接測量的物理量,通常用一些非常直觀的現象去認識或用易測量的物理量間接測量,這種研究問題的方法叫轉換法。
實例:物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用;馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在;霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣;影子的形成可以證明光沿直線傳播;月食現象可證明月亮不是光源;奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場;指南針指南北可證明地磁場的存在;擴散現象可證明分子做無規則運動;鉛塊實驗可證明分子間存在著引力。
㈦ 如何培養學生的物理實驗探究能力
物理課程標准中,把科學探究式學習作為一種重要的學習方式,讓學生通過探究活動,體驗科學研究的過程,懂得科學的思維方法,保持強烈的好奇心和求知慾望,培養正確的價值觀。探究式學習方法是學生學習科學概念、發展科學思維能力的一個強有力的工具。學生在探究性學習中,不僅能產生濃厚的學習興趣,而且能感受到自己的失敗與錯誤,通過糾正錯誤,逐步走向正確,真正體會成功的喜悅,同時也培養了學生的實踐能力和創新能力。物理從本質上說是一門實驗科學,物理規律的發現和物理理論的建立都必須以嚴格的物理實驗為基礎,並得到實驗檢驗。因此在物理實驗教學中,培養學生的探究能力就顯得尤為重要。
一、 在演示實驗中尋找機會培養學生的探究能力
在以前課堂上的演示實驗,一般都是老師做學生看,學生沒有參與到實驗當中,不利於學生實踐能力和探究能力的培養,將演示實驗改為探究性實驗,讓學生充分動腦、動手、動口、發揮學生的主體作用,從而有力於探究能力的培養。例如:在講"光的反射定律"時,將老師的課上演示實驗布置為課前的探索性實驗,讓學生准備一隻激光筆、一個反射面(小鏡子、可樂罐內壁、光碟)、一個白屏,上課時請同學到講台上,用自己的光反射儀演示課本上的實驗,學生邊演示,老師邊指導,師生共同交流,以"點帶面"把知識點的教學落實到全體學生,最後全班同學用自己准備的儀器做實驗。既讓學生主動獲取了知識,活躍了課堂氣氛,又培養了學習能力和興趣,體會了科學研究的樂趣。
二、 在分組實驗中培養學生的探究能力
學生通過分組實驗活動能初步獲得提出問題的能力,體驗科學探究的過程和方法,學會從物理現象中歸納科學規律,分組實驗是物理教學中重要的一部分,是培養和訓練學生科學素質的主要渠道,。只有學生獨立使用儀器,親手做實驗,才能培養和提高實驗能力,在上分組實驗課時,我不是告訴學生如何做實驗,而是引導學生如何完成實驗,例如:做"研究凸透鏡成像規律"實驗時,我首先讓學生觀察光具座上有什麼,怎樣用;凸透鏡、光屏、蠟燭它們的前後順序如何放置、高度怎樣調整。讓學生思考、交流、得出結論。老師適時指導,及時點評。然後由學生完成實驗。完成課本上的試驗目的後,又給學生提出問題:如果沒有光具座,這個實驗該怎樣完成?需要哪些儀器?怎樣做?在前面成功完成實驗的基礎上,學生以飽滿的熱情積極獻計獻策,然後要求學生課後用自己准備的儀器,探究光路是否可逆,凸透鏡被擋住一部分,是否能成完整的像等等問題。
通過一系列的探究活動,學生對探究方法有了進一步的認識,探究能力得到了進一步的提高,獲得了成功的喜悅,產生了探索科學的慾望。
三、 在課外實驗中培養學生的探究能力
開展課外實驗對學生是一個很好的鍛煉,對於理論聯系實際,開發學生智力,提高學生學習物理的興趣和培養探究能力都是很有效的。比如,講光的色散一節時,老師讓學生課前完成色散實驗,沒有三棱鏡怎麼辦?學生會想出:在透明水杯中,放一些水,在一張紙上移動,觀察現象;或在水盆中斜放一塊平面鏡,讓陽光照射平面鏡,在牆上觀察現象,通過這些活動,讓學生知道:想弄清一個現象,探究一個問題,有多種方法,多條途徑,只要肯動腦筋,多實踐,知識的大門總是向我們敞開著的。再如:為了探究陽光透過樹蔭所形成的光斑的形狀以及形成的原因,學生們首先作出猜想,設計實驗,然後用硬紙板作出不同形狀的小孔(圓形、方形、三角形、梯形),觀察光斑形狀;再作出不同形狀的大孔(圓形、方形、三角形、梯形),再觀察光斑形狀;用學過的理論解釋觀察到的現象,得出結論。通過前面的實踐活動,使學生步步深入地進行自主探究,更好地領會到科學探究的思想和方法。
通過演示實驗、分組實驗、課外實驗,不僅達到了教材上提出的實驗目的,還培養了學生理論聯系實際和實事求是的科學作風,嚴肅認真的科學態度,以及對日常生活中物理現象的嚴密觀察和勤於思考,更培養了學生自主探究科學的能力。學生們對科學探究產生了極大的興趣,形成了自主學習、自主探究的濃厚氛圍,學生們積極性高,興趣濃,方法好,對學好物理充滿了信心,對科學探索有了更高的追求。