浅谈物理实验时间效率的提升

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  从新课程标准来看,物理作为以实验为基础的一门学科,在课堂上我们必然要花费大量的时间进行实验,而从“五严”规定来看,课堂教学时间变得尤为宝贵,所以我们应尽量提高实验的时间效率。我认为可以从以下方面着手提升实验的时间效率。
  
  一、重视实验预习
  
  实验预习是保证学生进行正确操作并获得正确结果的前提,通过实验前的预习,学生对实验的原理、方法、步骤以及仪器的使用有了正确的认识,在实验过程中心中有数,目的明确,从而提高了实验的质量和效率,节约实验时间。
  
  二、培养学生完善的实验探究思想
  
  (1)培养学生猜想和假设的能力
  牛顿说过:没有大胆的猜想和假设,就做不出伟大的发现。初中学生往往对提出的问题不敢作出大胆的猜想,或猜想偏离了方向,这就给进行实验设置了障碍。因此,首先耍启发学生思维,针对提出的问题,全面搜索有哪些可能出现的结论,而教师要积极引导,旁敲侧击,引领学生的思路向正确的方向进行。
  (2)培养学生的实验设计能力
  实验方案的设计就是根据实验探究的目的和现有的实际条件来制定,包括完成实验目的的具体计划,还有器材的选择,器材的装置,具体的实验步骤和计划,科学探究方法的选取,实物的简化等。例研究“导体电阻大小与哪些因素有关?”实验时所提供的不同材料不同规格的电阻丝是有限的,不可能完全满足学生实验设计的需要,教师应引导学生如何利用现有的材料进行接长、合并、截短等手段改变导线和长度和截面积,以实施实验设计的验证。
  (3)培养学生实验观察能力和数据分析能力
  学生通过观察实验现象,对实验信息进行收集,并能运用简单归纳原理的方法对数据进行分析并得出结论,这是培养学生具有独立的分析、总结能力和处理实际问题能力的重要环节。最近几年的中考也很重视这方面知识的应用。
  (4)培养学生排除实验故障的能力
  所有的实验不可能一帆风顺,时常会出现种种故障,特别是有关电路的实验,更容易出现故障。有些不爱动脑筋的学生总在出现问题时不加思索地举手发问,遇到这种情形不要立即给他分析,而要激发、引导学生的思维,让他们通过灵活运用所学的知识判断实验中出现的故障或问题:例如在测定小灯泡功率的实验中就有小灯泡不会亮,电流表、电压表不会转或读数太小等很多问题,要让学生检查所接的电路是不是接触不良,会不会短路,电流表、电压表有没有接错,引导学生排除故障,这样可以令学生加深对实验的印象,又增强学生解决实际问题的能力。
  
  三、重视实验操作指导
  
  实验操作是学生实验的关键环节,组织学生进行实验操作,充分发挥学生的主观能动性,培养他们手脑并用、多动手、细观察、勤思考、及时发现问题、解决问题的好习惯。在实验操作前教师要加强示范操作。学生实验操作时教师要巡回指导,及时发现问题,及时纠正。从而节省实验时间,提高实验效率。
  
  四、引导学生分工合作
  
  课堂教学改革的新形势下,小组合作学习已经被广大教师和学生所接受,在物理实验教学中,更应充分发挥小组合作的优势,大力提高实验的效果。
  实验教学中的小组合作应用的会更加广泛。主要有,小组讨论交流制定实验计划和方案,设计实验表格、实验电路或者装置图,分工合作实验,讨论分析数据和交流结论,交流实验所得和存在的问题,共同解决实验中出现的故障等,如在电学实验中,会经常出现实验故障问题,小组成员要共同分析,找到故障,进行整改。这样就避免了时间的从复利用,导致实验部能及时完成。
  
  五、重视反思实验原理
  
  围绕实验原理进行反思,可变通实验原理公式,使实验方案更为简洁节约实验时间。例如,“测量滑轮组机械效率”实验原理公式是T1=Gh/Fs,需用弹簧测力计测出重物的重力G,绳子自由端的拉力F,用刻度尺测出重物提升的高度h,绳子末端移动的距离s。若反思一下实验原理公式可变通为:11=Gh/Fs=Gh/Fnh=G/nF此时可只需用弹簧测力计测出重物的重力G,绳子自由端的拉力F,观察承担物重的绳子的段数,即可方便地测出滑轮组的机械效率。
  
  六、优化实验操作的技巧
  
  实验操作的技巧就是能不做的或不需要重复做的在实验过程中尽量避免,这样实验的时间就能节省下来。例如在探究串联电路中电流的规律时,正常都是用一个电流表分别测串联电路不同位置的电流,这样就涉及到要拆装电流表,我在同学们实验的过程中发现测这三个点的电流都是拿着电流表依次的接,在接的时候要加一根线,事实这样一个小的操作照同学的.方法花费的时间还是不少的,于是我就在班级内让大家思考能否让实验的时间缩短,经过同学们的思考后发现,假如每次我们拆下电表时,不是光拆电表而是拆电表和加的那根线这样一个整体,这样在测下一个点时,只要拆开电路直接接进去就可以啦,免除了加导线再拆导线的时间。
  
  七、重视迁移
  
  使学生所学的新知与旧知发生联系,培养学生举一反三、闻一知十、触类旁通的学习能力,有助于提高学习效率,例如做过“伏安法测电阻”后,,研究“伏安法测电功率”实验时,提出以下问题引导学生反思:(1)两实验根据的原理各是什么?(2]两实验的电路图是怎样的?(3)两实验共同用到的实验仪器有哪些?(4)两实验需要测量的相同物理量是什么?通过以上问题,鼓励学生大胆质疑,发表见解,展开讨论,分析对比寻找异同点,从而让学生认识到实验思路方法基本相同,大大提升实验的时间.除了知识的迁移,事实实验思想的迁移也是非常重要的,例如:控制变量法在探究实验中的应用,用到这种思想的实例很多,比如:比较运动快慢,探究滑动摩擦力与相关因素的关系,探究动能大小与相关因素的关系等等,只要我们认识理解了这种思想,在解决类似问题的时候,我们就是轻车熟路,这样我们的实验时间就会大大节省。
  
  八、开展实验操作技能竞赛
  
  实验技能竞赛的开展能让学生实验操作能力得到提升,实验过程中对器材的使用更加娴熟,从而可以节省实验所需的时间。例如在”伏安法测电阻”实验完成之后,给每个实验小组留一套器材让学生训练和初赛,然后安排一个时间在班级内进行比赛,通过这样一个活动提升了学生实验操作的能力,从而为后面的”伏安法测电功率实验”节省实验时间打下基础。
  
  九、重视实验反思和总结
  
  每一个实验都有其操作的注意事项,引导学生围绕实验注意事项进行反思,认清错误操作的危害,从而规范学生的实验操作,为顺利完成实验奠定了良好的基础。例如“用电流表测电流”实验中,注意事项为:正负接线柱接法要正确,电流表串联在电路中。让学生反思:若正负接线柱接反了会产生什么后果?若电流表并联在灯泡的两端,会造成什么后果?从而强化实验操作的规范和准确度。
  实验时间效率的提升是我们提高教学效率的一个重要因素,要想最终实现双效还需进一步观察思考。
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