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物理学是一门以实验为基础的学科.物理实验在物理教学中占有重要的地位,它作用独特,手段不可替代,其教育功能一直以来都被广大物理教育工作者认识和重视.具体地讲,物理实验具有认知功能、情感功能、创新功能和评价功能等等,认真挖掘和有效地发挥物理实验的这些功能,对物理实验的教学改革和提高人才培养具有重要的现实意义.如果我们每一位教师都能开动脑子,结合实际,因材施教,有的放矢,定能以“小”见“大”,充分发挥物理实验的特殊功能.
1 “小”实验,“大”道理,彰显物理实验的认知功能
学生对物理世界的认知,多来自于生活经验产生的感性认识,所以往往有偏差.物理实验对提高学生的认知水平有着重要的作用.
如关于落体运动的规律,不少学生也会象亚里士多德那样,以为轻的物体下落得慢,重的物体下落得快.为了说明这个问题,教师可简单用一粉笔头和一小纸片做器材,让它们从同一高度同时下落,结果:粉笔(重物体)下落得快,而纸片下落得慢.而后,将纸片揉成一团,重新实验,结果:两物体下落一样快.这样一些简单的器材,一个小小的实验,会带给学生震撼的思考,对学生来讲,实验过程不只是一次对学生物理规律认知的提高,更是一次通过实验,让学生的经验认识和实验事实产生激烈碰撞过程,通过碰撞,不仅击碎了学生认知上的错误,而且促使学生更新观念,明白仅凭经验主义是学不好物理的.再譬如,關于微小形变,由于其“微”,所以学生凭经验难以觉察,故存在认知上的错误.上课时,教师手握一玻璃瓶,问学生玻璃瓶有没有形变.学生基本上都认为玻璃瓶没有形变(因为,学生觉得玻璃很硬).然后,教师拿出事先准备好的器材,做如图所示的演示实验,学生顿悟:原来瓶子真的形变了,然后教师引导学生提高认识:“眼见不一定为实!”主观臆断和经验主义都是会犯错误的.“小”实验说明了“大”道理,其认知功能不言而喻.
2 “小”舞台,“大”身手,突现物理实验的情感功能
无论是演示实验、验证实验还是探究实验,中学物理实验都算不上大,但这些“小”舞台上却能“大”显身手,如果我们精于发现,善于挖掘,它就会成为我们培养学生学习物理兴趣的理想平台.
在力、光、声、电等物理现象中,都有很多方法简单,趣味性大,启发性强实验.例如在讲流体的压强时,老师先把漏斗的尖部咬在嘴里,漏斗口朝地,把乒乓球放在漏斗里去,然后,在向漏斗里吹气的同时把手松开,奇妙的现象出现了,虽然手离开了乒乓球,但乒乓球并不落下来,却在漏斗口附近跳动着,同学们会被这一现象惊呆了,“为什么乒乓球不落下来呢?难道重力就不存在了吗?”这些趣味的“小实验”不是教师用障眼法在玩魔术,而是实实在在的生活真实,它能激发学生学习物理的浓厚兴趣,产生的强烈的学习欲望和求知的原动力,驱动学生去探个究竟,这样,学生的学习会变得主动和高效,他们在不断地体会“发现问题”与“解决问题”的成功中获得喜悦,信心也会越来越强.更为重要的是,由此可转化为一种热爱物理学的素质和志向,这对学生个性的发展具有重要意义.所以我认为,物理实验教学应该从学生兴趣入手,以实验诱发兴趣,培养兴趣,巩固兴趣,再以兴趣促进物理教学,而且,中学物理教学中涉及的实验数百个,只要我们充分重视,积极开动脑筋,精心挑选和设计,把实验演绎得惟妙惟肖,增强其感染力,谁能说“小”舞台上不可“大”显身手呢?
3 “小”创新,“大”智慧,深挖物理实验的创新功能
创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程.起源于拉丁语,它原意有三层含义,第一,更新;第二,创造新的东西;第三,改变.创新是一个民族进步的灵魂,是推动民族进步和社会发展的不竭动力.物理实验肩负着对学生进行创新能力培养的义务,因为物理实验是培养和提高学生创新能力的良好途径.例如,有一位同学把证明大气压存在的演示实验进行了这样的创新:首先,他把书本中采用的广口瓶换成150 mL平底烧瓶,将去壳的熟鸡蛋换成去壳的鹌鹑蛋,演示时把一端浸过酒精棉的铁丝点燃后迅速插入烧瓶中,待燃烧片刻后抽出铁丝,再迅速将鹌鹑蛋放在瓶口上,过会即可看到烧瓶颈慢慢将鹌鹑蛋“吞”了下去.在理解实验原理的基础上,他把实验又反演一次,方法是把烧瓶倒立,使鹌鹑蛋堵住瓶口(小头向下),然后把烧瓶固定在铁架台上,用毛巾包住瓶底,并不断把热水慢慢注到毛巾上,一会烧瓶就将鹌鹑蛋“吐”了出来.这样一“吞”一“吐”,不仅生动形象地证明了大气压的存在,而且还充分显示了创新的魅力.其实,学生不是没有创新能力,关键是教师要为学生提供这样的机会和平台.
物理实验往往可以通过加一加、减一减、改一改、变一变、扩一扩、缩一缩等方法进行改进和创新.这样有利于克服思维定势,防止学生“照方抓药”,“依葫芦画瓢”地简单操作,把实验当做动手训练.只有不断培养学生创新的意识,才能养成良好的创新习惯,只有开启智慧的大门,掌握创新的方法,提高创新的能力,才会产生创新的源泉和灵感,才会在创新的道路上硕果累累.物理实验教学是一方创新的沃土,教师要大力倡导和鼓励学生不断创新.当创新成为学生的一种习惯,从“小”创新中获“大”智慧,那么,学生日后走出校门,踏上社会,一定会有所作为.
4 “小”窗口,“大”视野,巧用物理实验的评价功能
物理实验是物理教学中的一个“小”窗口,但“小”窗口却有“大”视野,通过它,你可以透视出学生学习情况、个性品质甚至内心世界.可以说,实验过程(学生在实验前的准备,在实验中的一举一动,实验后填写实验报告.)都是学生智力因素和非智力因素展现和暴露过程,如果教师能悉心观察,定能更加准确了解学生,从而,在对学生进行评价时,往往能切中要害,一针见血,有事半功倍之效.
记得很早以前我教过的一名学生,爱动脑筋,思维很灵活,但比较浮躁,特别粗心,每次做练习题或考试,总丢三落四,出现这样那样的问题,所以,物理成绩一直不够拔尖.虽然老师多次指出他的问题,可收效甚微.但这个学生却有一个鲜明的特点,就是每到做物理实验时,我发现他象换了个人似的,特别专注和细心.有一次做光的干涉实验,由于实验比较难调试,而且测量难度较大,所以,实验室里同学们都动来动去,有些同学甚至去周围其它同学那抄实验数据,但他却认认真真地调试仪器,全神贯注地进行观察、一丝不苟地进行测量和记录.我走过去用亲切地眼光看着他,由衷地赞许道:原来,你也有细心的时候!周围的同学都笑了,因为,他粗心的习惯在班上是出了名的.在同学们的笑声中,他觉得有些不好意思.后来我在他的实验报告中给他打了全班的最高分,没想到,从那以后,他转变了许多,作业错误越来越少了,考试成绩稳步提升,最后成了班上的学习尖子.
利用实验课这个“小”窗口,如果我们睁大眼睛,悉心观察学生在实验过程的表现,可以更全面地熟悉学生的特点,更立体地把握学生的个性,这样,对学生的评价,就更客观,更具体,更有针对性和说服力,教育起来效果就更明显.
当然物理实验的功能远不只这些,做为物理教师,我们应高标准、严要求地对待物理实验教学.简而言之,就是物理实验教学,我们不能只满足种瓜得瓜,种豆得豆的必然结果,而要做到收获的豆要大,瓜要甜,营养要更丰富!让我们用超越种瓜得瓜,种豆得豆的必然去审视物理实验教学,把物理实验教学做得更好.
1 “小”实验,“大”道理,彰显物理实验的认知功能
学生对物理世界的认知,多来自于生活经验产生的感性认识,所以往往有偏差.物理实验对提高学生的认知水平有着重要的作用.
如关于落体运动的规律,不少学生也会象亚里士多德那样,以为轻的物体下落得慢,重的物体下落得快.为了说明这个问题,教师可简单用一粉笔头和一小纸片做器材,让它们从同一高度同时下落,结果:粉笔(重物体)下落得快,而纸片下落得慢.而后,将纸片揉成一团,重新实验,结果:两物体下落一样快.这样一些简单的器材,一个小小的实验,会带给学生震撼的思考,对学生来讲,实验过程不只是一次对学生物理规律认知的提高,更是一次通过实验,让学生的经验认识和实验事实产生激烈碰撞过程,通过碰撞,不仅击碎了学生认知上的错误,而且促使学生更新观念,明白仅凭经验主义是学不好物理的.再譬如,關于微小形变,由于其“微”,所以学生凭经验难以觉察,故存在认知上的错误.上课时,教师手握一玻璃瓶,问学生玻璃瓶有没有形变.学生基本上都认为玻璃瓶没有形变(因为,学生觉得玻璃很硬).然后,教师拿出事先准备好的器材,做如图所示的演示实验,学生顿悟:原来瓶子真的形变了,然后教师引导学生提高认识:“眼见不一定为实!”主观臆断和经验主义都是会犯错误的.“小”实验说明了“大”道理,其认知功能不言而喻.
2 “小”舞台,“大”身手,突现物理实验的情感功能
无论是演示实验、验证实验还是探究实验,中学物理实验都算不上大,但这些“小”舞台上却能“大”显身手,如果我们精于发现,善于挖掘,它就会成为我们培养学生学习物理兴趣的理想平台.
在力、光、声、电等物理现象中,都有很多方法简单,趣味性大,启发性强实验.例如在讲流体的压强时,老师先把漏斗的尖部咬在嘴里,漏斗口朝地,把乒乓球放在漏斗里去,然后,在向漏斗里吹气的同时把手松开,奇妙的现象出现了,虽然手离开了乒乓球,但乒乓球并不落下来,却在漏斗口附近跳动着,同学们会被这一现象惊呆了,“为什么乒乓球不落下来呢?难道重力就不存在了吗?”这些趣味的“小实验”不是教师用障眼法在玩魔术,而是实实在在的生活真实,它能激发学生学习物理的浓厚兴趣,产生的强烈的学习欲望和求知的原动力,驱动学生去探个究竟,这样,学生的学习会变得主动和高效,他们在不断地体会“发现问题”与“解决问题”的成功中获得喜悦,信心也会越来越强.更为重要的是,由此可转化为一种热爱物理学的素质和志向,这对学生个性的发展具有重要意义.所以我认为,物理实验教学应该从学生兴趣入手,以实验诱发兴趣,培养兴趣,巩固兴趣,再以兴趣促进物理教学,而且,中学物理教学中涉及的实验数百个,只要我们充分重视,积极开动脑筋,精心挑选和设计,把实验演绎得惟妙惟肖,增强其感染力,谁能说“小”舞台上不可“大”显身手呢?
3 “小”创新,“大”智慧,深挖物理实验的创新功能
创新是以新思维、新发明和新描述为特征的一种概念化过程.起源于拉丁语,它原意有三层含义,第一,更新;第二,创造新的东西;第三,改变.创新是一个民族进步的灵魂,是推动民族进步和社会发展的不竭动力.物理实验肩负着对学生进行创新能力培养的义务,因为物理实验是培养和提高学生创新能力的良好途径.例如,有一位同学把证明大气压存在的演示实验进行了这样的创新:首先,他把书本中采用的广口瓶换成150 mL平底烧瓶,将去壳的熟鸡蛋换成去壳的鹌鹑蛋,演示时把一端浸过酒精棉的铁丝点燃后迅速插入烧瓶中,待燃烧片刻后抽出铁丝,再迅速将鹌鹑蛋放在瓶口上,过会即可看到烧瓶颈慢慢将鹌鹑蛋“吞”了下去.在理解实验原理的基础上,他把实验又反演一次,方法是把烧瓶倒立,使鹌鹑蛋堵住瓶口(小头向下),然后把烧瓶固定在铁架台上,用毛巾包住瓶底,并不断把热水慢慢注到毛巾上,一会烧瓶就将鹌鹑蛋“吐”了出来.这样一“吞”一“吐”,不仅生动形象地证明了大气压的存在,而且还充分显示了创新的魅力.其实,学生不是没有创新能力,关键是教师要为学生提供这样的机会和平台.
物理实验往往可以通过加一加、减一减、改一改、变一变、扩一扩、缩一缩等方法进行改进和创新.这样有利于克服思维定势,防止学生“照方抓药”,“依葫芦画瓢”地简单操作,把实验当做动手训练.只有不断培养学生创新的意识,才能养成良好的创新习惯,只有开启智慧的大门,掌握创新的方法,提高创新的能力,才会产生创新的源泉和灵感,才会在创新的道路上硕果累累.物理实验教学是一方创新的沃土,教师要大力倡导和鼓励学生不断创新.当创新成为学生的一种习惯,从“小”创新中获“大”智慧,那么,学生日后走出校门,踏上社会,一定会有所作为.
4 “小”窗口,“大”视野,巧用物理实验的评价功能
物理实验是物理教学中的一个“小”窗口,但“小”窗口却有“大”视野,通过它,你可以透视出学生学习情况、个性品质甚至内心世界.可以说,实验过程(学生在实验前的准备,在实验中的一举一动,实验后填写实验报告.)都是学生智力因素和非智力因素展现和暴露过程,如果教师能悉心观察,定能更加准确了解学生,从而,在对学生进行评价时,往往能切中要害,一针见血,有事半功倍之效.
记得很早以前我教过的一名学生,爱动脑筋,思维很灵活,但比较浮躁,特别粗心,每次做练习题或考试,总丢三落四,出现这样那样的问题,所以,物理成绩一直不够拔尖.虽然老师多次指出他的问题,可收效甚微.但这个学生却有一个鲜明的特点,就是每到做物理实验时,我发现他象换了个人似的,特别专注和细心.有一次做光的干涉实验,由于实验比较难调试,而且测量难度较大,所以,实验室里同学们都动来动去,有些同学甚至去周围其它同学那抄实验数据,但他却认认真真地调试仪器,全神贯注地进行观察、一丝不苟地进行测量和记录.我走过去用亲切地眼光看着他,由衷地赞许道:原来,你也有细心的时候!周围的同学都笑了,因为,他粗心的习惯在班上是出了名的.在同学们的笑声中,他觉得有些不好意思.后来我在他的实验报告中给他打了全班的最高分,没想到,从那以后,他转变了许多,作业错误越来越少了,考试成绩稳步提升,最后成了班上的学习尖子.
利用实验课这个“小”窗口,如果我们睁大眼睛,悉心观察学生在实验过程的表现,可以更全面地熟悉学生的特点,更立体地把握学生的个性,这样,对学生的评价,就更客观,更具体,更有针对性和说服力,教育起来效果就更明显.
当然物理实验的功能远不只这些,做为物理教师,我们应高标准、严要求地对待物理实验教学.简而言之,就是物理实验教学,我们不能只满足种瓜得瓜,种豆得豆的必然结果,而要做到收获的豆要大,瓜要甜,营养要更丰富!让我们用超越种瓜得瓜,种豆得豆的必然去审视物理实验教学,把物理实验教学做得更好.