新课程背景下农村物理实验教学的创新.pdf

嘲 农村物理 实验教学的创 新 永安第 四中学罗祥栖 物理是一门以实验为基础的科学 但物理实验教 学之现状 更令人堪忧 从学生角度来看 大部分农村 学生物理基础较薄弱 知识面较狭窄 厌学情绪较严 重 不善于观察与思考 对物理实验了解甚少又缺乏有 关物理现象和规律的常识 在实验过程出现仪器使用 不当和实验操作不规范 是在所难免的 从学校实验资 源来看 现有物理仪器是按照旧教材配备的 满足不了 新课程背景下数量繁多 形式多变 探究性和演示性物 理实验教学的要求 而学校因经费紧张 未能及时调整 和补充一些实验常用的易耗品和器材 很多实验都无 法进行 还有一些仪器在新教材中基本不用 又造成实 验资源的浪费 且大部分农村学校没有专职实验员 由 物理教师兼任 这些必然影响到物理实验教学 最终影 响到物理教学质量的提高 物理课程标准 指出 突 出物理学科的特点 发挥实验在物理教学的重要作用 物理实验是物理教学和学习的重要内容 让学生通过 观察 操作 体验等方式 经历科学探究 逐步学习物理 规律 构建物理概念 学习科学方法 逐步树立科学的 世界观 农村物理教师必须在新课改背景下 充分利 用和挖掘实验资源 开发适合农村学生实验教学的乡 土教材 探索出一套符合农村学校的既可操作又可行 的物理实验创新教学新模式 培养学生实践动手能力 激发学生学习物理的兴趣 提高综合素质和发展创新 思维 现根据自己在农村多年来进行物理实验教学的 创新尝试 谈谈一些看法 一 实验创新在物理教学中的功能 1 实验创新能培养学习兴趣 激发求知欲望 兴趣是最好的老师 实验创新的真实性和生动 性 能够激发学生求知欲望 形成持久稳定的学习兴 趣 调动学生学习的积极性和主动性 如做 惯性 实 验 按一定距离依次排列钢片 塑料片 在塑料片上面 放着生鸡蛋 下方放 着一个盛水烧杯 然后用钢 片弹塑 料片 再引导学生观察生鸡蛋是否落入盛水烧杯中 最 后看看生鸡蛋是否破裂 通过这种类似游戏的实验 引 导学生进行操作 观察与思考 可以体验发现问题的喜 悦 克服思维中的惯性 从而提高学习物理兴趣 激发 l I l l l l l l 性特长 使不同的学生都有可能得到成功的满足 从而 树立起学习物理的自信心 同时创造性思维也得到了 训练 例如 重力加速度g 的测量 学生根据所学的物理 知识 通过积极的思考 讨论 可以设计出很多种可行 的实验方案 1 单摆法 根据单摆的周期公式求 2 纸带法 用验证机械能守恒实验的装置 根据厶 g 出g 3 圆锥摆法 将摆球拉开平衡位置一定距 离 让其做圆锥摆运动 测出摆线与竖直方向的夹角 摆长z 周期 再根据公式 2 1 r 求出g 4 气 垫导轨法 让滑块在倾斜的气垫导轨上从静止开始无 摩擦下滑 测出时间t 及下滑距离s 量出导轨的倾角0 再 利用公式d i n 求出g 5 水滴法 利用水滴的下 落 调节水龙头 让水一滴一滴流出 使一滴水落地时 另一滴水刚好离开水龙头 测出水滴下落的高度h 和水 滴下落的时间f 根据公式 求出g 二 总之 物理认知结构的完善及物理能力的提高 离 不开物理实验 而良好的实验环境创设 是物理实验成 功的保证 参考文献 1 封小超 王力邦 物理课程与教学论 M 北京 科学 出版社 2 0 0 6 2 朱智贤 朱智贤全集 第2 卷 M 北京 师范大学出 版 社 2 0 0 2 了学生的求知欲望 2 实验创新可以启迪智慧 培养探究能力 在实验创新教学中 提供精心选择 简化和纯化的 感性材料 让学生手脑并用创设实验活动 可以使学生 明确具体的物理现象和事实 并对学生形成物理概念 和掌握物理规律有重要的作用 如给学生一个气球 将 气球吹大后 用手握住吹 口 然后突然放手 气球内气 流喷出 气球因反冲而运动 其运动的路线曲折多变 如果在 实验 之前 指导学生制订实验计 划和猜想 实验 结果 在实验过程 中 边操作边思考边收集数据 在实 验结束后 进行分析与论证 交流与合作 拓展与总结 既能培养学生探究能力 又能调动学生积极思维 启迪 学生智慧 3 实验创新可以磨炼意志 提高科学素养 实验创新要求学生具有实事求是的科学态度和勇 于探索的精神 由于实验受各种的客观因素影响 难免 有些实验达不到预期的效果 它需要学生具有一定的 应变能力以及面对困难 克服困难的意志和毅力 在 探究水的沸点 实验中 为了掌握如何缩短水的沸腾 时间 不厌其烦地尝试各种燃烧材料和采取种种办法 为了让学生明白在标准大气压下水的沸点是l 0 0 而 随着海拔高度的上升水的沸点逐渐达不NI O 0 物理 老师把实验从实验室搬到海拔高的山上 不顾登山劳 累 在海拔高度每提升5 0 米的点上进行测试 观测沸点 的变化 为了弄清高海拔地方如何使水的沸点达到 1 0 0 鼓励学生各抒己见 博取众长 千方百计想出一 切可行措施 这些实验活动是对学生意志的一种非常 全面的锻炼 而实验过程诸多不确定的因素 是对学生 判断思维 分析思维和思维的灵活性的最大挑战 在实 验过程中 不仅可以培养学生尊重事实 理论联系实际 的良好作风 还能为学生培养创新精神和实践能力提 供一个很好的平台 从而提高科学素养 二 在物理实验创新教学中的几点尝试 1 实验创新趣味化 实验创新可以激发学生学习兴趣 提高学生学习 的积极性 笔者连续多年对八 九年级学生问卷调查显 示 很多农村学生学习物理兴趣正在明显降低 甚至一 些学生放弃了物理学习 导致这一状况的原因是多方 面的 笔者认为只有增加物理实验的趣味性 才能够激 发和保持学生的物理学习兴趣 发展特长 增长学生对 新知识的探求欲和探索未知领域的创造欲 在 流速与 压强原理 教学中 采用两个乒乓球 两只高脚杯 铁架 台 漏斗 吸管等器材 做 乒乓球跳槽 吹不散的乒 乓球 空气中的乖乖球 智取乒乓球 等一系列实 验 让学生明确流体流速大压强小 流速小压强大的原 理 这样的实验既简单方便又能极大地引起学生的兴 趣 而我们的教师只要在教学中注意积累 总结 梳理 已有的一些做法 创设趣味性实验 就能使趣味实验系 列化 多样化 2 实验创新简易化 简易方便是实验创新的重要原则之一 实验创新 所要求的简易方便 即包括仪器结构和实验装置的简 单明了 操作方便 各量易测 计算简单 也包括由实验 现象导出结论时叙述或推理简单 如教学 热学 部分 进行摩擦生热 纸锅烧水 压缩点燃 火柴的引燃与擦 燃 热水沸腾等实验 既易做又明显 但是 课本上的某 些实验过程欠简捷 即费时效果又差 这就要求我们物 理教师在实验教学中不断创新 达到简化操作程序 缩 短实验时间 提高实验效率 操作容易 新奇有趣的实 验 既能直观说明物理原理和规律 又能提高学生的学 习积极性 何乐而不为 3 实验创 新低成本化 开发智慧 高教育功能的低成本实验 适合我国的 农村物理教学 也是农村物理教师的工作重点和努力方 向 低成本实验常常用 日常用品甚至废弃物品 即坛坛 罐罐 取代实验室所没有的器材 这种简单的实验方法 其实不简单 因为它凝结着创新思维和创造性设计的结 果 笔者用橡皮筋可做拉长并拨动橡皮筋 橡皮筋下挂 不同钩码 用橡皮筋将纸弹射出等实验 割取蓝色玻璃 板和回收7 号干电池做探究平面镜成像的实验 回收旧 铁屑和玻璃板进行 磁体周围存在磁场 实验 拿来几张 旧光碟观察色彩变化或用旧光碟将太阳光反射在教室 的墙壁上 现出红橙黄绿蓝靛紫的七色光 进行色谱教 学 低成本的创新实验的设计与制作使原本很复杂 看起来一筹莫展的实验问题迎刃而解 给人以一种畅快 淋漓的感受和直呼惊奇的感觉 使学生热爱科学 体会 科学方法 体验科学的乐趣 并认识物理学的精髓 4 实验创新 自制化 在实验创新教学中 学生对问题成因提出猜想各 不相同 设计的实验方案各不相同 所用实验器材就不 能统一 仅依靠学校实验室配备器材很难满足创新实 验的需要 笔者在多年农村教学实践中 自己设计实验 方案自制器材 不仅较好地解决了实验器材不足的矛 盾 还丰富了农村物理教学的内容 发挥了学生在创新 实验中的主体作用 如笔者用导线把拨动开关 4 个 灯座 4 个 插头 2 个 2 2 0 V 4 0 W 2 2 0 V I O O W 的 灯泡各两个 6 0 8 0 e ra的五合板两块 自制成两灯串 联和两灯并联的电路 首先提问学生不用任何仪器或 工具如何识别两灯是串联还是并联 其次 问学生串并 联电路开关的作用是什么 最后 问学生1 0 0 W的灯一 定 I k 4 o w的灯更亮吗 通过 自制示教板 找到答案 再 引导学生通过计算实际功率大小决定灯 的亮暗 通过 自制教具并在实验设计中加以创新 不但突出重点 解 决难点 激起学生学习的欲望 还通过引导学生利用身 边的物品 自制实验器材 拉近了物理学与生活的距离 让学生深切地感受到科学的真实性 感受到科学与社 会 科学与日常生活的密切关系 感受到实验就在生活 中 实验就在身边 增进学生对科学的亲近 5 实验创新 多媒 体化 利用多媒体辅助物理实验教学往往有着传统实验 教学所不能实现的优越性 物理教学中涉及到许多抽 象过程 微观过程 极端过程等 笔者常借助多媒体课 件简化物理模型 表现复杂过程 将定性的物理实验过 程进行量化 化抽象为具体 更具有说服力 笔者在教 学不易观察的物理现象和运动规律时 如原子核式结 构及分子无规则运动 天体行星的运动情况以及卫星 的发射的运行和接收等 在探究抽象物理原理时 如电 流的形成原因 电磁波的产生和传播 原子核的裂变和 聚变等物理现象 总是借助多媒体模拟 将这些 无形 的动态物理现象变为 有形 现象展现出来 让大家看 到它们的变化规律 创新实验多媒体化在教学中发挥 着巨大的作用 物理教师应根据实验内容 实验对象 实验条件 把多媒体当做辅助实验教学的一种手段 以 缓解农村中学物理实验室 缺一少十 的状况 提高物 理实验教学效率 6 实验创新共享化 当一些物理实验因缺一些药品和器材无法开展 时 农村物理教师除了就地取材外 还千方百计从其他 器材室借用 如 升华实验 从化学仪器室借用一些碘 粒和锥形瓶 如 测小车的平均速度 向体育器材室借 一 些秒表 如上 神奇的眼睛 向生物仪器室借眼睛的 结构模型 显微镜等 如上 声音的传播条件 中 可以 向生物仪器室借人耳的模型 充分利用学校现有的实 验仪器的资源 实现物理 化学 生物等仪器资源共享 使学校教育教学资源发挥最优化的作用 三 农村物理实验教学的几种创新模式 多年来 笔者扎根农村 从事物理教学工作 为了 有效提高农村物理实验教学质量 大胆地进行物理实 验的创新尝试 不断地更新 改进 总结提高 现已摸索 出几种创新模式 1 变无 实验 为有 实验 教材中没有设置实验项 目的教学内容 凡能通过 嘲 实验验证或探究的知识 都应尽量通过实验 直观地让 学生掌握知识 对知识点心神领会 植根脑海 形成永 恒的记忆 2 变验证性试验为探 究性 实验 不少的物理 实验 是验证性试 验 只要物理教师多 提一些问题或变换操作程序或增减实验步骤和实验仪 器 即可变为探究性实验 让学生通过猜想 各抒己见 在讨论和争论中解决问题 得出正确结论 这样 可以 激发学生勇于探索的精神 改进研究问题的方法 培养 创造性思维和科学素养 3 变演示实验 为边 学边 实验 一 些演示实验 只要物理教师认真处理好教材 设 计出富有创新陛的实验 就可放手让学生去操作 再引 导学生边观察 边思考 通过 自己观察演示过程 会收 到更多的意想不到的效果 通过动手实验 为学生提供 了自主学习 自我发展的时间和空 间 4 变课 内实验 为课外 实验和开放性 实验 许多课内实验可以延伸到课外的 应鼓励学生将 课内实验变为课外实验或设置成开放性实验室的实验 方式 突破时间 空间和课程实验设置的限制 使教师 成为学生学习情景的创设者 组织者和学习活动的参 与者 促进者 给学生提供自主合作和探究为主的学习 方式 四 对农村物理实验创新教学的一些建议 1 农村学校要挤 出一部分资金 按新课改要求添 置一些易耗品和器材 并配有至少一名专职的物理实 验员 2 教师应最大限度地发挥实验室现有器材的作用 并倡导 坛坛罐罐当仪器 拼拼凑凑做实验 针对 日常 用品具有简单 直观 经济等特点 千方百计地开发物理 教学中的实验资源 做到一物多用 废物利用 开发新的 实验器材 并 自制教具 以弥补仪器配备不足 3 教