中学物理实验现状及思考.doc

中学物理实验现状及思考学号:200809120401指导老师：黄志平姓名:李明廷摘要 物理实验是物理学科学发展的源泉，本文从物理教学现状存在的问题出发，阐述了现代实际教学中存在的问题：师生缺乏对实验重要性的认识；实验教材缺乏；对实验的趣味性不足；实验的利用率低等问题，说明了物理实验的重要性，并在实验教学中引入现代化数字教育技术；重视实验演示，重视学生分组实验课，培养学生的创造性思维和实验操作技能；通过小实验培养学生的动手制作能力等方面进行了大胆探索，提出了一些切实可行的建设性意见。关键词 中学物理实验； 现状；重要作用； 思考在物理学产生和发展的漫长过程中,物理实验始终都占有极其重要的地位，人们所提出的理论是否正确,都必须通过科学实验和生产实践来检验。1物理教学应以实验为基础,通过实验,可以给学生更多动脑、动口、动手操作的机会,使学生对物理实验现象获得鲜明生动、印象深刻的感性认识,为进一步研究和探索物理规律提供资料和依据。因此,实验在物理教学中占有举足轻重的地位。加强实验教学,提高物理教学效果,开发学生创造能力,在加强素质教育的今天,尤为重要。一、中学物理实验的现状物理学是实验学科，实验教学是培养学生科学探究能力、科学思维能力和动手操作能力的有效途径。实验是物理教学的重要组成部分，随着基础教育新课程的实施和深入展开，现有中学物理实验条件和实验教学活动不能适应和满足新课程要求，主要表现在以下方面：（一）师生缺乏对实验重要性的认识长期以来，由于应试教育的影响，以及对实验教学理解的偏差与局限，普遍存在着教师为“应试”而教，学生为“应试”而学，使实验在教学中的应有作用难以充分体现。教师和学生不能够严格按照实验的程序去做实验，实验效果极差。有的教师对学生指导不够，造成学生实验的盲目性，一堂课过去了，也不知道从何下手；有的教师讲得太多、太具体，学生的动手实验时间少，用脑思考的时间少，使学生变成了机器人，失去了创新精神。（二）实验器材不足这是大部分中学尤其是农村中学普遍存在的问题。这主要是因为上一级教育部门或学校对实验不重视，因此对学校的实验设施及实验器材投资少。另外一个原因就是任课教师对实验不够重视，不向学校要求购置仪器设备。还有一个原因就是实验管理员素质差或待遇低、积极性不高，对实验仪器管理不善，丢失或损坏严重，造成仪器短缺，许多演示用的实验器材都没有，学生实验更做不成。（三）实验的趣味性不强培养学生学习物理的兴趣、激发学习的动机是物理教学的一个重要目标,但教师在实验教学中容易犯的一个毛病就是草率行事。当学生还没有思想准备时,演示已经结束,或是实验做完,学生还没理解时,结论就强行出来了,这样既达不到演示目的,也无法激发学生的兴趣。在演示前,最好能让学生明确为什么要做这实验,打算怎样进行,介绍一下所用的实验仪器。然后引导学生积极观察与思考,水到渠成比硬灌给学生效果好。同时对一些看似平淡的演示实验可进行一定的设计优化,使其更形象生动,令人难忘。（四）实验开出率低课程评价体系虽然在不断完善，但对实验能力的评价仍显偏颇，不能有效促进实验教学的开展。2主要原因有：一是许多任课教师仍存在重理论、轻实践的问题。认为做实验的意义不大，讲实验同样可以使学生做好实验题，同样可以得高分，有些教师认为挤掉学生的实验时间用在讲题上，效果会更好。教师追求的是升学率，根本就不考虑学生能力和兴趣的培养，导致教出来的学生高分低能，没有实践能力和创新精神，书呆子多，精明能干的少。另外一个原因就是任课教师对学校的仪器情况不了解。任课教师经常不做学生实验或演示实验，对仪器了解少；某些教师，由于自身的实验能力差，害怕做不好实验，就干脆不做，使学生的实验次数和演示实验的次数减少。再一个原因是实验管理员不负责任，积极性差，与任课教师的交流少，使得实验器材利用率低下。物理学是研究物质结构，物质相互作用和运动规律的科学，它由实验和理论构成。物理实验是人类认识世界的一种重要活动，是进行科学研究的基础。物理实验在培养学生的科学探索精神和探究能力，科学的态度有着不可替代的作用。在物理教学活动中，没有好的实验教学，就不能算是成功的课。物理实验是物理教学的基础和出发点，是物理教学的重要组成部分，是物理教育实施素质教育的最好的突破口。因此，加强实验教学是改变物理教学现状的有效措施。二、中学物理实验的重要作用物理学是整个自然科学的带头学科,在本质上是一门实验科学。物理学的这一实验科学本性,比以往任何时侯都更加鲜明和强烈地表现出来。中学物理实验在物理教学中能起到以下几个方面的重要作用：（一） 通过物理实验，能激发学生的好奇心和学习兴趣爱因斯坦有一句至理名言：“兴趣是最好的老师。”当一个学生对某一学科产生兴趣,而热爱这门学科时,他就会心情愉快地去学。兴趣是学生学习的直接动力,有极大兴趣的学习会使学生全神贯注,积极思维,激发他们学习兴趣,变厌学为乐学。3中学物理实验可以激发学生的求知欲望,调动他们学好物理的主动性和积极性。兴趣是产生动机的重要条件，实验对培养学生学习物理学的兴趣非常重要,实验具有真实、直观、形象、生动的特点,易于激起学生的兴趣。例如在讲解全反射时，从在暗室条件下观赏赏心悦目的玻璃丝礼花的全反射现象开始，到光在水中全反射的形成过程，及利用光导纤维束进行传像、传声的演示，学生能实际感受全反射现象，理解全反射发生的过程与条件，对临界角的理解有充分的理论和实践依据。对于学生,物理实验有很强的吸引力,极易唤起他们的直接兴趣。同时，实验是一种有目的性的操作行为。学生观察演示实验,自然也会产生自己动手的欲望。让学生多动手做实验,不仅可以满足学生操作的欲望,更重要的是,可以让学生不断体会和尝到“发现”和“克服困难解决问题获得成功”后的喜悦,从而产生兴趣、增强信心、增加学习的欲望,进而转化为一种热爱科学的素质和志向。（二）通过物理实验，可以培养学生的各种能力人的能力是多种多样的,如一般能力和特殊能力,模仿能力、再造能力和创造能力,认识能力、实践活动能力和社会交往能力等。而实验教学中主要培养的是人的认识能力、实践能力、创造能力、受挫折的能力等。首先，中学物理实验对学生的认识能力的培养。物理实验是一种能动的实践活动,是手脑并用的过程,物理实验能很好地展示知识发生的过程。物理实验为学生自觉而主动地获取知识提供了客观条件。同时能向学生呈现一条科学家探索真理的道路。素质教育的一个显著的特点就是要使受教育者能主动地学习、主动地发展、积极地参与知识获取过程。这样,学生不但获得了有关知识,而且还获得了获取知识的方法。4其次，中学物理实验对学生的实践能力的培养。实践能力是不能仅依靠教师的讲解来传授的,而必须在具体的实践活动中才能得到发展,只有通过实验的组织、设计、实施和评价,才能使学生获得实验技术理论和实验操作技能的训练,进一步提高动手能力,培养实践能力。除此之外,通过物理实验还可以培养学生的想像能力,思维能力等。再次，中学物理实验对学生的创造能力的培养。例如在学习牛顿第一定律时，采用对比的方式，让三辆相同的小车，从同一斜坡上的同一高度同时滑下，接着在三种粗糙程度不同的水平面上运动。通过观察要求学生以实验事实为基础，思考如下问题：小车在三种平面滑行的距离不同的原因是什么？如果平面绝对光滑，摩擦力为零，小车运动距离如何？运动状态是否变化？以上三个问题有了正确认识之后，让学生想象并推理第四个问题：物体在不受任何外力时怎样运动？这样就把可靠的物理实验事实和深刻的理论思维结合起来，通过分析推理和想象，抽象概括出牛顿第一定律。在实验的基础上的启发和引导，不但使学生积极主动地学到了知识，还可以培养学生的创造能力。创新能力是新时代对人才最主要的内涵要求。物理实验教学是培养学生创新思维的重要途径,是创造能力的“导火线”。物理实验有助于实施开放式、个性化教学,为学生创设有利于发挥自身潜能和特长的环境和条件,鼓励学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识的意义建构,充分发挥学生的主体性、主动性和创造性,有利于优秀人才的脱颖而出。最后，中学物理实验对学生受挫能力的培养。在物理实验的过程中有很多因素会使实验失败,在进行物理实验的过程,学生需要分析失败原因,找出解决的办法,然后继续实验直至实验成功。逐渐让学生认识到：失败是成功之母,每一科研成果都是付出了辛勤的劳动、艰苦的努力,战胜了一次又一次挫折所取得的。（三）通过物理实验，促进学生对教学内容的理解通过创造一个良好的实验氛围,当学生们一进入明亮、宽敞、清静、干净的物理实验室就能被许多实验仪器所吸引,就会产生动手“试一试”的欲望,就会被物理实验室里许多物理学家画像和名言警句所感染。5物理知识是前人在长期的生产实践中对事物的本质抽象概括而形成的，学习物理自然不必重新经历最初的认识过程，但是如果能通过实验具备丰富的感性材料，将十分有助于概念的认识和确立，可以深化概念理解。在学生认真观察的基础上，教师通过进一步的启发引导，使学生借助实验事实，认识物理现象的本质，使思维向纵深发展，同时也教给学生从实验比较中认识事物的方法。通过实验结合课本知识，学生学习到的物理知识更加深刻、牢固。三、中学物理实验教学的新思考物理是整个自然科学的基础，是一门以实验为主的科学，物理实验教学是物理学中的重要组成部分，是培养学生动手能力的重要途径。著名的华裔物理学家、诺贝尔物理学奖获得者杨振宁对中、美两国学生进行对比后指出：“中国的学生学习非常刻苦，基础知识丰富、扎实，且善于考试。但他们却普遍存在动手能力差，不善于提出问题等缺陷。”这与我国基础教育中长期存在的应试教育思想有很大关系。6因此，如何改进中学物理实验教学、提高学生的实验能力就显得尤为重要，我认为可以从以下几点入手：（一）在实验教学中引入现代化数字教育技术物理过程是一个复杂多变的过程，有很多实验无法用实验设备进行演示，能演示的仅仅是一些简单的基础实验，给物理教学带来了困难，也抑制了学生的实验能力的培养。而现代化数字教育技术正好可以解决这个问题，通过数字化技术可以清晰的展示各种宏观的、微观的、极快的、极慢的物理过程，突破现有实验设备的束缚，将物理过程生动形象的展现在学生眼前，使学生认识加强，理解透彻。由于现代计算机技术的发展，使得各种教学软件、应用软件出现在课堂成为可能。学生的实验方案各式各样，有的可能在实际上很难实现，但是一些应用软件的出现可以有效地解决这个问题。将现代化数字教育技术引入实验教学不仅增添了信息的传输和接受通道，还可以转变学生的学习方式、提高实践能力和培养创新精神，这对各种类型的实验教学有着积极的意义和广泛的前景。（二） 重视实验演示，提高课堂教学质量物理演示实验具有形象真实、生动有趣的特点，为学生在形成物理概念、得出物理规律前营造出物理情景，使学生感受加深。演示实验通常是教师做学生看，教师讲学生听，忽视学生的主动性，不同程度的限制和阻碍了学生智能和潜能的发展，直接影响学生实验心理素质的提高。要想改变这种局面，教师不仅要用好课程标准上规定的演示实验，甚至教材上的一段话、一幅插图、一道习题也可以将它搬上“讲台”，进行演示。在演示的同时要注意引导学生观察、猜想，甚至动手操作，不断启发提问，让学生通过观察、分析、想象、假设、归纳等方法地将实验结论合情合理地推导出来。7例如利用鸡蛋来做大气压实验，选一只口径略小于鸡蛋的瓶子，在瓶底热上一层沙子。先点燃一团酒精棉投入瓶内，接着把一只去壳鸡蛋的小头端朝下堵住瓶口。火焰熄灭后，蛋被瓶子缓缓“吞”入瓶肚中。分析：酒精棉燃烧使瓶内气体受热膨胀，部分气体被排出。当蛋堵住瓶口，火焰熄灭后，瓶内气体由于温度下降，压强变小，低于瓶外的大气压。在大气压作用下，有一定弹性的鸡蛋被压入瓶内。（三）重视学生分组实验课，培养学生的创造性思维和实验操作技能中学物理教学中的分组实验是物理教学一个重要组成部分，分组实验多以测量性、验证性和实用性为主。要提高学生分组实验的教学效果，就必须使学生真正进入角色，手、眼、脑并用地进行有目的的探索活动。如果学生通过主动参与教学，在教师的积极指导下获得物理知识，则会印象更加深刻，并增强他们的学习动机。首先，变部分演示实验为学生的随堂实验。为了增强学生操作技能和实验技能，提高课堂的教学效果，有相当一部分演示实验可变为学生的随堂实验。比如在讲解两个相互作用力之间的大小关系时，让两个学生结合成一组，一个同学用自己的弹簧秤钩住另一个学生的弹簧秤，然后用力拉，在逐渐改变力的大小的时候，发现两个弹簧秤上的示数始终是相同的，而且方向相反，学生自己就可以从自己的操作实验中得出牛顿第三定律。学生在听课时，耳、目、手、脑并用，能够激发学习兴趣，活跃学生的思维。8其次，变部分验证性实验、测量性实验为探索性实验。教材中的学生实验大部分是先知道物理规律，通过实验去验证规律或是利用规律去测量某一个物理量。常规的教学中，大多数教师都是先讲解一遍，把所观测到的现象和结论总结出来，然后让学生依葫芦画瓢地重复做一遍实验。由于教师讲得太细，学生就失去了对实验的神秘感及探索愿望，必然调动不起学生思维的积极性和兴趣，扼杀了学生的创造性。只有让学生自己去做去想，才能真正使学生获得愉快的情绪，才能培养学生的创造性思维。教师应当设法将一些验证性实验和测量性实验改为探索性实验。最后，加强物理课外实验活动。除了常规课堂教学之外，为使青少年得到全面和谐而各具特长的发展，还必须通过课外活动给他们提供一个更有利于因材施教和发挥其才智的广阔天地。（四）通过小实验培养学生的动手制作能力物理小实验是课堂教学的延伸和补充，是搞好物理实验教学的不可忽视的重要组成部分。当前在物理教学过程中，有不少教师认为教材中的“小实验”是课外知识，与考试无关，因此常被视为可有可无，或被弃之不理。然而这些小实验却往往具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点，不仅能加深学生对所学知识的理解，而且能极大地提高学生学习物理的兴趣，锻炼学生的动手制作能力和独立操作能力，发展智力。例如：锅内盛有冷水时，锅底外表面附着的水滴在火焰上较长时间才能被烧干，且直到烧干也不沸腾，这是由于水滴、锅和锅内的水三者保持热传导，温度大致相同，只要锅内的水未沸腾，水滴也不会沸腾，水滴在火焰上靠蒸发而渐渐地被烧干。还有一些有