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学生参与物理实验活动方法范文

时间:2022-08-12 03:32:50

学生参与物理实验活动方法

物理实验教学是培养学生科学探究能力和动手操作能力的有效途径。新课程对实验教学提出了更高的要求,尤其注重学生的主体参与,大力加强物理实验,要求教师必须完成新课标中规定的每一个实验,强调教师应因地制宜设计简单实验,用身边随手可得的物品进行科学探究活动和各种物理实验,同时鼓励教师将电子计算机等多媒体技术应用在物理实验中。新课程环境下怎样进行实验教学呢?

一、改进实验方案

课本上的一些演示实验,可见度小、不易观察,或者学校实验室配置达不到实验要求,可以在确保实现实验教学目的的前提下,因地制宜地对实验方案进行改进,选用低成本实验,以达到预期效果。如:在进行弹力教学中,我们取扁的玻璃酒瓶做微小形变演示实验,通过沿长轴挤压液面,将不易观察到的固体形变充分显现。瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。实验的生活化设计,能激发学生兴趣,增加学生动手的机会,使学生感觉到物理贴近生活,不但降低实验成本,而且有利于提高师生动手能力和综合知识运用的能力,培养节约意识和创新意识。

二、变教师演示实验为学生演示实验

传统的演示实验,总是教师做学生看,学生失去了体验机会。而让学生做演示实验,学生对此一无所知,实验中会出现事先谁都没有预料到的问题,然后针对出现的问题,组织学生讨论,分析原因,提出解决方案,这样的演示实验,才是新课程所追求的。如在单摆教学时,有一个用漏沙的摆来描绘单摆振动图像的演示实验,在引导学生分析设计了实验方案后,请两个动手能力较强的学生上台演示,学生很自信的上来做,两人简单分工,一人先给沙摆灌沙子,但没有堵住下面的小孔,沙子很快漏光了,他将沙子收集好,重新给沙摆灌沙子,这次他事先用手指堵住了小孔,然后他使单摆偏离平衡位置,释放单摆,同时放开手指让沙子漏出,另一位同学缓慢地拉出下面的木板,结果并未出现大家期待的正余弦曲线,而是一条折线。通过引导学生分析,原因是木板拉的太慢,经过改进,效果还是不理想,再分析改进,最终做出了满意的结果。相信学生经过这样的“一波三折”,实验的效果比老师一次演示成功要好得多。

三、变验证性实验为学生探究性实验

验证性实验是指对研究对象已经形成了一定认识或提出了某种假说,为证明这种认识或假说是否正确而进行的一种实验。它以训练学生的实验技能、验证基本理论原理为主要目标,强调操作技能的程序化和规范化。探究性实验是指在未知结果的情境下,围绕某个问题通过猜想、实验设计和操作、分析得出结论并对结果进行交流的一种实验形式。它以学生获取知识和技能、发展科学探究能力、培养情感体验为教学目标,它不仅关注实验结果,更重要的是使学生经历探究过程,并在过程中受到科学方法的训练,形成科学的态度、情感和价值观。如把影响金属导体电阻的因素设计成探究型实验,先用类比的方法引导学生进行猜想,电流通过金属导体时受到的阻碍与哪些因素有关呢?明确好探究方向后,把学生分组通过讨论得出实验方案、步骤,设计好表格。学生自己按设计好的方案进行实验。学生完全能在实验数据的比较分析中找到金属导体的电阻与长度、横截面积、材料的关系。演示实验,中学生基本上不参与实验的设计,只是按部就班地观察、读数和记录,不利于培养学生的创新能力。而探究性实验使学生由以往的被动观察实验变为主动地做实验,最大限度地发挥了学生的主观能动性。通过探究性实验的全过程体验,学生明确实验设计的思维方法;学会如何控制实验条件;怎样观察物理现象;选择怎样的测量手段,怎样测量;数据记录表格设计等。在实验过程中学生获得丰富的感性的认识,学生思维很活跃,积极参与,教师的引导作用与学生的主体地位得到了充分的体现,学生在学习物理的科学方法和科学态度方面得到锻炼,对所学的知识掌握的更扎实牢固,提高了学生分析和解决实际问题的能力。

四、多媒体技术与物理实验有机结合

有的实验现象瞬息即逝很难观察其变化过程;有的实验历时太长无法在课堂有限的时间里进行……这些都使教学效果受到影响。随着多媒体计算机的迅速发展,多媒体演示形态正在日益成为物理演示实验的一种重要呈现手段。它具有声像并茂、感染力强、再现迅速、重复性好、快速处理实验数据、能突破时空限制的特点,可以把物理现象直观、形象地展示。特别是在实施新课程中,教师应创造性地将多媒体应用到实验教学中,以实现最佳的教学效果。

1.运用多媒体提高演示实验的可见度

有很多演示实验可见度很小,不便于学生观察。我们可以运用实物展台投影放大。如用电流表、电压表、螺旋测微器、游标卡尺等进行测量时,由于仪器小、刻度小,可见度差,给教学造成困难,在演示时采用实物展台直接投影到屏幕上,使现象“放大”,提高实验的可见度,增强效果。

2.运用多媒体展现物理现象的内在过程

在进行自感实验时,先用灯泡在断电自感现象示教板中演示断电自感现象,学生观察到断电时灯泡突然闪亮一下后熄灭,但对为什么这样,学生是不容易解释清楚的。教师可用电流传感器替换灯泡,利用数字化实验非常清楚地绘制出断电时灯泡中的电流随时间变化的图像,让学生目睹其内在过程获得感性认识,进而加深对实验现象、结论的理解。

3.运用多媒体呈现课堂上无法完成的实验

如α粒子散射实验无法在课堂上进行演示,传统课堂教学只是靠挂图以及教师讲授来进行,学生缺乏感知,难以对这部分知识进行理解。采用多媒体模拟演示,使学生获得具体明确的感性认识,有利于学生形成鲜明的表象,减少学生因缺乏感性认识而对物理结论难以理解的困难。理想斜面实验、布朗运动等我们也可以采用这种方式来达到更好的教学效果。合理运用多媒体可以把复杂抽象的物理过程生动、形象、直观地表现出来,便于学生通过身临其境的直观感受和仔细观察,从中得出正确结论,有效地激发学生的学习兴趣,使学生变成学习的主体,在一定程度上也拓宽学生的视野,加深了学生对知识的理解,同时也留给学生更充裕的讨论、动手操作时间,从而提高教学效率,为培养创新能力打下扎实的基础。

五、变封闭式实验室管理为开放式实验室管理除课堂教学外,开放实验室,让学生到实验室去通过自己动手,自主做实验,可有效地培养学生的实验设计能力和动手能力。实验室开放具体的操作流程:①学生自由成立实验小组,选择和确定实验课题,查阅文献资料,设计实验方案。②由组长到实验老师或任课教师处领取实验申请表并填写。③任课教师审核把关后交到相关实验室,由实验教师具体安排。④实验过程中实验教师全程指导。⑤学生完成实验报告。

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