加強物理實(shí)驗教學(xué) 培養實(shí)驗探究能力
論文關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗教學(xué) 實(shí)驗探究能力 創(chuàng )新思維 創(chuàng )造能力
論文摘要：物理學(xué)體系的形成源于人們對自然現象和規律的認識總結，這種認識過(guò)程其實(shí)是一個(gè)實(shí)驗探究的過(guò)程，因而物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的自然科學(xué)。“加強物理實(shí)驗教學(xué)，培養實(shí)驗探究能力”應該在了解物理實(shí)驗教學(xué)在培養探究能力的作用的基礎上，充分發(fā)揮演示實(shí)驗、分組實(shí)驗、課外小實(shí)驗、家庭實(shí)驗等的作用；加強實(shí)驗方法的指導培養學(xué)生的實(shí)驗探究能力。
“創(chuàng )新是一個(gè)民族發(fā)展的靈魂，是國家興旺發(fā)達的不竭動(dòng)力”，培養具有高素質(zhì)、具有創(chuàng )新精神和創(chuàng )造能力的建設者和接班人，是教育的最高目標。物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗探究為主的學(xué)科，它以實(shí)驗為載體，培養學(xué)生的實(shí)驗探究能力、動(dòng)手能力，因而在對培養學(xué)生的創(chuàng )新精神和創(chuàng )造能力等方面具有重要的作用。
一、物理實(shí)驗教學(xué)和物理實(shí)驗探究能力的關(guān)系
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的學(xué)科，實(shí)驗在物理教學(xué)中具有十分重要的作用。在實(shí)驗中，通過(guò)對一些感性材料的接觸和研究，能激發(fā)學(xué)生對事物的興趣和理性思考。物理的探究源于生活，又用其研究的成果來(lái)指導生活。物理問(wèn)題的探究經(jīng)歷了從發(fā)現問(wèn)題，提出問(wèn)題，猜想、設計實(shí)驗來(lái)驗證猜想的正確性，總結交流實(shí)驗結論，應用結論解決問(wèn)題的過(guò)程，在這探究過(guò)程中大大提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，加強了對他們思維能力的培養。
心理學(xué)研究表明，人的思維活動(dòng)是在感性材料的基礎上產(chǎn)生的，感性材料是思維活動(dòng)的源泉和依據。各種類(lèi)型的物理實(shí)驗，具體形象地展示了物理知識的形成和發(fā)展過(guò)程，為學(xué)生的學(xué)習提供了豐富的感性材料，在強化學(xué)生感知的同時(shí)糾正了其在感知中形成的錯覺(jué)，從而達到豐富學(xué)生頭腦中感性材料儲存及發(fā)展智力、培養能力的目的。物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)決定了實(shí)驗不僅是物理教學(xué)的基礎，也是引發(fā)學(xué)習興趣，使學(xué)生主動(dòng)獲取知識，發(fā)展能力，提高科學(xué)素質(zhì)的基本途徑。
二、如何發(fā)揮物理實(shí)驗教學(xué)在培養學(xué)生實(shí)驗探究能力中的作用
教師要發(fā)揮各種物理實(shí)驗在教學(xué)中的作用，注重激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養學(xué)生的實(shí)驗探究能力。物理實(shí)驗按來(lái)源?形式?目的的不同，可分為課堂：教師演示和學(xué)生分組實(shí)驗?課內外小實(shí)驗和家庭實(shí)驗。
1、演示實(shí)驗的生動(dòng)?直觀(guān)?形象，極易引起學(xué)生的直接興趣，增強學(xué)生學(xué)習積極性。同時(shí)演示實(shí)驗要有啟發(fā)性，演示實(shí)驗能夠提供豐富的感性材料，變抽象為形象，通過(guò)觀(guān)察，思考，使學(xué)生認識客觀(guān)規律，發(fā)展能力，培養興趣。例如在講授流體壓強時(shí)，我們可以用一只漏斗?一只乒乓球給同學(xué)們演示一個(gè)有趣的現象，老師先把漏斗的尖部咬在嘴里，漏斗口朝地，當把乒乓球放在漏斗里去，在向漏斗里吹氣的同時(shí)把手松開(kāi)，奇妙的現象出現了，雖然手離開(kāi)了乒乓球，但乒乓球并不落下來(lái)，卻在漏斗口附近跳動(dòng)著(zhù)，同學(xué)們會(huì )被這一現象驚呆了，“為什么乒乓球不落下來(lái)呢?難道重力就不存在了嗎?”再將漏斗和乒乓球交給某個(gè)同學(xué)，讓其仿照老師的動(dòng)作表演，他會(huì )吸足了氣，集中力量對準漏斗尖部吹氣，想把乒乓球吹下去，結果，乒乓球照樣在漏斗口附近跳動(dòng)著(zhù)，并沒(méi)有落下去，你吹得愈厲害，它跳動(dòng)得愈快。這一場(chǎng)面，會(huì )激發(fā)在場(chǎng)每位同學(xué)的努力思考：這是為什么?這時(shí)候，老師再解釋這一奇妙的現象，這一堂壓強課的效果可想而知。
2、學(xué)生分組實(shí)驗，是實(shí)驗能力培養的主渠道，實(shí)驗操作能力就是動(dòng)手能力，是素質(zhì)教育的基本能力之一，是培養學(xué)生實(shí)驗探究能力的重要途徑，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗發(fā)現并提出問(wèn)題，引發(fā)思考，對其思維造成的沖擊遠比被動(dòng)接受強烈得多，在實(shí)驗中，我們可以采用多種方法讓學(xué)生參與實(shí)驗過(guò)程，可以讓先演示后實(shí)驗，也可先設計后實(shí)驗，或讓學(xué)生自己完成的方法完成。例如歐姆定律實(shí)驗可以先演示后實(shí)驗，測定密度的實(shí)驗可以先設計后實(shí)驗，測定物體質(zhì)量的實(shí)驗可以讓學(xué)生自己根據說(shuō)明書(shū)完成。
3、課內小實(shí)驗是指教師在授課過(guò)程中，恰當地穿插在當堂內容中的小實(shí)驗。這不僅能加深對物理知識的理解，突破難點(diǎn)，而且也烘托了課堂氣氛，使學(xué)生在“邊學(xué)邊實(shí)驗”的氛圍中自然地產(chǎn)生了學(xué)習興趣。它具有趣味性強，方法簡(jiǎn)單、易做、實(shí)用的特點(diǎn)，有助于打破學(xué)生對實(shí)驗的神秘感和畏懼感。如在靜電教學(xué)中，“紙上跳舞”的小實(shí)驗，使學(xué)生在笑聲中體會(huì )到靜電的產(chǎn)生與防止方法；再如，在“超重?失重”的教學(xué)中，自由下落的易拉罐中水竟然不從孔中射出，學(xué)生在驚訝之余了解到失重現象。講解力的合成實(shí)驗時(shí)，用一條線(xiàn)從中間對折后拴在木凳上，然后兩手各提一股線(xiàn)，并逐漸分開(kāi)，來(lái)研究分力與合力的“小實(shí)驗”。這些趣味的小實(shí)驗是不用障眼法的真正魔術(shù)，它將激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理的濃厚興趣，引發(fā)大家探索物理問(wèn)題的熱情。
4、課外小實(shí)驗和家庭實(shí)驗能讓物理走進(jìn)生活，提高社會(huì )和家庭在物理學(xué)習中的作用。課外小實(shí)驗和家庭實(shí)驗主要取材于身邊的物品及家庭日常生活用品，學(xué)生用這種隨手取材的方法進(jìn)行實(shí)驗，會(huì )感到分外親切，也能切切實(shí)實(shí)感到學(xué)有所用。例如：背對著(zhù)太陽(yáng)，在嘴里含一口水，迅速向上噴出，你可以發(fā)現在有霧的地方會(huì )出現白光經(jīng)過(guò)色散后的彩色光帶。
三、教師應該如何在物理實(shí)驗中發(fā)揮自身的作用，培養學(xué)生的實(shí)驗能力
其一，利用探究模式教學(xué)加強學(xué)生物理實(shí)驗能力培養。這是一種在教師引導下由學(xué)生獨立完成并發(fā)現知識過(guò)程的活動(dòng)，在應用這種模式時(shí)，要求教師有目的的選擇重演與再現內容。物理教學(xué)中極為重要的組成部分的實(shí)驗教學(xué)就應該合理利用探究模式，來(lái)培養學(xué)生的實(shí)驗能力。
1、要重視學(xué)生觀(guān)察能力的培養——這是探究模式的重要條件。物理的認識過(guò)程多是以實(shí)驗觀(guān)察為基礎的，觀(guān)察是認知的窗口，是思維的前提。因此，教師在進(jìn)行探究實(shí)驗時(shí)，應該指導學(xué)生善于觀(guān)察。使學(xué)生明確觀(guān)察目標和初步掌握觀(guān)察方法；在實(shí)驗完畢后，教師應及時(shí)糾正存在問(wèn)題，要根據實(shí)驗重點(diǎn)和容易忽視的現象進(jìn)行提問(wèn)，指導學(xué)生進(jìn)行探究。
這樣通過(guò)學(xué)生操作、觀(guān)察、分析、探究，再經(jīng)過(guò)疑問(wèn)、更正、指導和探究，長(cháng)時(shí)間的堅持下去，學(xué)生就能養成一個(gè)全面、仔細、系統的觀(guān)察習慣，為今后學(xué)生們主動(dòng)探究打下基礎。
2、要培養學(xué)生的動(dòng)手操作能力它是操作的必要條件。讓每一位學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗，這是新課程教學(xué)中竭力強調的，這不僅是為了每一位學(xué)生掌握實(shí)驗原理，正確使用實(shí)驗器材，掌握實(shí)驗技能和操作方法，而且也是為了進(jìn)一步培養學(xué)生觀(guān)察能力和思維能力、物理聯(lián)系與實(shí)際進(jìn)行探究的能力，同時(shí)還在于培養學(xué)生良好的實(shí)驗習慣。因此要注意，在實(shí)驗過(guò)程中，教師要巡回指導，發(fā)現問(wèn)題并及時(shí)糾正；在操作過(guò)程中首先要向學(xué)生提出一些要注意的問(wèn)題，體現教師言傳身教的作用，要用一絲不茍、嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度感染教育學(xué)生，切忌違規操作。
3、加強學(xué)生歸納能力的培養
是探究教學(xué)模式的歸宿(落腳點(diǎn))。做物理實(shí)驗的目的就是通過(guò)學(xué)生的探究得出某種結論，因此，無(wú)論是教師的演示實(shí)驗還是學(xué)生分組實(shí)驗，在實(shí)驗中無(wú)論觀(guān)察到什么現象，都要進(jìn)行分析，探究，從而獲得結論，找出規律，培養學(xué)生實(shí)驗探究能力。在實(shí)驗中，發(fā)生一些操作上的失誤和實(shí)驗誤差在所難免，教師正確指導學(xué)生分析產(chǎn)生錯誤和出現錯誤的原因，通過(guò)對整個(gè)實(shí)驗主要過(guò)程的分析探究，總結經(jīng)驗，找出規律，培養科學(xué)的思維方式，這樣才能提高他們分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
其二，構建家庭物理實(shí)驗室，創(chuàng )造學(xué)習物理的空間。開(kāi)展家庭物理實(shí)驗活動(dòng)的具體做法：有計劃、有目的嚴肅認真地進(jìn)行家庭物理實(shí)驗；在實(shí)驗中要明確觀(guān)察的目的，如實(shí)記錄實(shí)驗現象，通過(guò)分析能得到什么結論；定期檢查學(xué)生完成家庭物理實(shí)驗的情況，檢查學(xué)生的實(shí)驗報告，實(shí)驗操作過(guò)程，對成功之處給予表?yè)P，對不足之處幫助分析原因找出解決的方法；鼓勵學(xué)生自行設計家庭物理實(shí)驗，引導學(xué)生利用其學(xué)過(guò)的知識設計一些簡(jiǎn)易的實(shí)驗來(lái)說(shuō)明和驗證一些原理和解決一些問(wèn)題，培養學(xué)生的創(chuàng )造性思維能力。
其三，多渠道收集物理實(shí)驗信息，豐富教師的業(yè)務(wù)水平。應該從雜志、報紙、廣播和電視中收集一些最新的實(shí)驗信息，創(chuàng )造性地加以改進(jìn)，合理地應用到教學(xué)中，借鑒科學(xué)的研究方法。要想提高學(xué)生的探究能力，教師必須具有更高的業(yè)務(wù)水平，這樣才能更好地發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)在培養學(xué)生實(shí)驗能力中的作用。
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