如何以實驗教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生提升物理素養(yǎng)

1、如何以實驗教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生提升物理素養(yǎng) 摘 要：實驗是所有自然學(xué)科的基礎(chǔ)，也是高中生物必掌握的基本研究方法和重要的物理技能。實驗不僅可以帶給學(xué)生形象具體的物理知識及知識形成和發(fā)展的全過程，為他們理解和掌握抽象的物理規(guī)律和概念提供了生動形象的視覺刺激和理性素材，還能幫他們強化認(rèn)知、矯正知識。從教學(xué)實踐出發(fā)對如何通過物理實驗探究提升學(xué)生的物理能力展開了討論與研究。 關(guān)鍵詞：高中物理；演示實驗；對比實驗；實驗方法；多媒體 實驗是我們探索和學(xué)習(xí)自然學(xué)科的根本途徑，所以，實驗也是中學(xué)生必須要掌握的基本技能和研究方法。物理教學(xué)中，豐富多彩、綺麗多變的實驗過程和現(xiàn)象，能有效地引導(dǎo)學(xué)生從形象的角度來認(rèn)知抽象的物理

2、知識，讓他們通過形象的視覺刺激來獲得第一手的理性素材，從而夯實基礎(chǔ)，提升技能。鑒于此，筆者特借片語之地，聯(lián)系近些年的教學(xué)實踐經(jīng)驗，對如何通過實驗引導(dǎo)學(xué)生積極高效學(xué)習(xí)物理進(jìn)行探索與研究，與各位同仁一起探討學(xué)習(xí)。 一、通過演示實驗，激發(fā)興趣 興趣是最好的驅(qū)動力。物理教學(xué)中我們可以設(shè)計能闡釋物理規(guī)律和生活現(xiàn)象的、充滿吸引力的物理演示實驗，以此來激發(fā)學(xué)生濃厚的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。在引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗過程中，我們還要注意提醒他們探究和觀察整個物理現(xiàn)象和過程所需要的條件和產(chǎn)生的結(jié)果。通過此類實驗提高他們學(xué)習(xí)物理的興趣，讓他們體驗到身邊處處有物理，學(xué)有所得，體驗到物理的精彩。比如，在引導(dǎo)大家學(xué)習(xí)“熱學(xué)”講授溫

3、度與壓強關(guān)系時，我就曾經(jīng)設(shè)置一個非常有趣的“小噴泉”演示實驗來吸引學(xué)生展開探究：將一個玻璃瓶內(nèi)裝上適量的水，并用穿有適當(dāng)粗細(xì)塑料管的瓶塞蓋緊瓶口，并將塑料管的下口垂入水中，這時再將玻璃瓶放置到適量的溫度合適的熱水里，不久大家就可以看到水從塑料管中噴涌而出，好像“噴泉”。同時，適時地提出對產(chǎn)生噴泉的原因進(jìn)行探討，學(xué)生的積極性馬上就被激發(fā)出來了。這樣設(shè)計趣味十足的小實驗，讓學(xué)生通過物理現(xiàn)象來探究物理原理，更有利于提升學(xué)生的觀察和理解能力。 二、通過驗證實驗，培養(yǎng)物理素養(yǎng) 現(xiàn)行教材里有許多驗證實驗，我們可以從那里學(xué)習(xí)豐富多彩的實驗方法，而這些實驗方法正是我們在物理探究和設(shè)計實驗中必備的技能和儲備，所

4、以，我們就要適時留心掌握和靈活運用這些實驗方法。 比如，在驗證力的合成后，著手對力的平行四邊形法則進(jìn)行了實驗驗證：（1）將皮筋的一端固定??；（2）在皮筋的另一端結(jié)兩條細(xì)繩，然后分別用兩個彈簧秤通過細(xì)繩互成角度拉皮筋，將皮筋的結(jié)點拉至某點；（3）用筆記下該點的位置a，然后沿著兩條細(xì)繩畫出方向，同時記錄兩個測力計的讀數(shù)；（4）在紙上按比例作出兩個力的圖示，并用平行四邊形定則求出合力f；（5）在只用一個測力計的情況下通過一根細(xì)繩將皮筋上的結(jié)點拉到a點得出f，這時大家會發(fā)現(xiàn)f=f，于是驗證成功。 三、關(guān)注實驗細(xì)節(jié)，培養(yǎng)操作能力 自然學(xué)科就是由千萬個細(xì)節(jié)組成的，忽略細(xì)節(jié)就會造成“謬之毫厘，失之千里”的悲

5、劇。物理實驗前務(wù)必做好實驗設(shè)計和實驗準(zhǔn)備，我們可以先要求學(xué)生預(yù)習(xí)實驗原理，熟悉相關(guān)物理實驗器材，體味物理過程來推理探索正確的結(jié)論。拿上面的利用物理原理自制“噴泉”這個趣味實驗來說，學(xué)生即便明白實驗原理和實驗過程，也未必做得很精彩，讓水噴出來，這就是所謂的實驗技能要求：讓學(xué)生探索如何控制瓶內(nèi)水量、如何選擇塑料管的粗細(xì)、瓶塞應(yīng)該緊到什么程度、熱水的溫度多少合適等一些細(xì)節(jié)操作問題。學(xué)生只有在操作中體會才能切實掌握基本的實驗技能，夯實基礎(chǔ)知識，才能培養(yǎng)獨立進(jìn)行實驗操作的能力。 通過物理實驗，我們不但可以觀察物理過程和物理現(xiàn)象，領(lǐng)悟物理知識，更重要的是通過觀察物理現(xiàn)象，探索實驗中的問題，能夠很好地培養(yǎng)學(xué)

6、生的創(chuàng)造性思維能力。 四、運用課外實驗，提升創(chuàng)造能力 課外實驗是對課堂的補充。因此，我們應(yīng)適量地開展一些課外實驗。課外實驗多以學(xué)生比較感興趣而又能就地取材的方向設(shè)置。合理的設(shè)計會讓學(xué)生在趣味任務(wù)的驅(qū)動下產(chǎn)生動手創(chuàng)作的沖動，通過完成課外小創(chuàng)作，嘗到成功的甜頭，樹立學(xué)好物理的信心，同時也可以養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、探索問題最終解決問題的良好探索習(xí)慣，最終實現(xiàn)由知識到創(chuàng)新的轉(zhuǎn)型。 例如，我們可以引導(dǎo)學(xué)生探究“拔河力氣大的一定取勝嗎？”我們可以讓學(xué)生出來實驗：繩子的一端是兩位男生站在光滑的地板上，另一端是一位男生穿上帶釘子的跑鞋展開拔河，最后兩位學(xué)生被拉了過來。然而當(dāng)都站在同樣摩擦力的地面上時兩位學(xué)生獲勝，由此

7、可見，取勝的奧妙在于設(shè)法增大摩擦。這樣的實驗教材沒有，但是這樣的理論基礎(chǔ)有，這樣引導(dǎo)有利于學(xué)生理論聯(lián)系實際，能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維品質(zhì)。 五、通過對比實驗，將抽象問題形象化 自然學(xué)科中，雖說物理概念容易理解，也容易通過實驗求證，但是畢竟理論知識有時候講的是理想狀態(tài)，而理想狀態(tài)現(xiàn)實中又不存在。所以，我們就可以巧妙設(shè)置實驗對比，引導(dǎo)學(xué)生通過形象觀察來推理抽象的物理本質(zhì)，幫助學(xué)生理解抽象的物理概念，完善認(rèn)識，提升技能。譬如，當(dāng)年伽利略為了讓大家理解“如果沒有摩擦力，滾動中的小球就不會停下來”，因為摩擦力在現(xiàn)實中不可能為0，所以伽利略就通過一個對比實驗，來引導(dǎo)大家推理，實驗如下：將小球順著光滑的u型面

8、一端滾下，大家看到小球會沖到另一端差不多的高度才回落。接著，他隨意將斜面減小一點傾斜度，很明顯這次小球滾動的距離大了，但仍能沖刺到對面的對等高度。再依次減小斜面傾斜度，小球滾動的距離越來越大，但是沖刺到對斜面的高度依舊差不多等。通過這樣演示對比，大家明白了：如果對斜面傾斜度為0了，小球就會永無休止地滾下去。 六、借助媒體處理實驗，巧妙演繹 物理教學(xué)中，除了絕大多數(shù)可以通過肉眼觀察和動手操作的實驗外，還有一些實驗或者因為難度比較大，時間比較長，或者是具有瞬間性，肉眼觀察不明顯。遇見這情況，我們就可以巧妙借助多媒體來輔助演繹整個清晰的物理實驗過程，將瞬間的定格或者慢放，填補了實驗的空白。 比如，自

9、由落體測重力加速度時，小球落下的時間很短，肉眼觀察加速度不太可能。于是筆者就通過多媒體給大家放映小球自由下落的視頻，然后再通過慢放讓大家觀察到小球在相同的時間內(nèi)落下的位移會越來越大，成功地再現(xiàn)了小球自由落體運動的全過程，讓學(xué)生對自由落體運動有了形象的認(rèn)識和理解。如此借用教輔工具，形象直觀，簡單明了，收到了積極的教學(xué)效果。但是需要注意的是，我們在教學(xué)實踐中不能單純地為了省事，任何實驗都要借助多媒體，那樣無法鍛煉學(xué)生的思考和動手能力，只會讓學(xué)生思維慵懶遲鈍，只有具體內(nèi)容具體分析，主觀上無法完成的，我們再適當(dāng)借助多媒體，這樣才能保持新鮮感和高效性。 以上是筆者結(jié)合一線教學(xué)經(jīng)驗對如何通過實驗來刺激學(xué)生學(xué)好物理的心得體會。總而言之，實驗是我們引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)知抽象物理概念的必由之路，它可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，擺脫思想束縛，通過刺激動腦思考和動手實踐來提升認(rèn)知。所以，我們一定要摒棄以往的填鴨式、照本宣科的理論宣講，而是要集中培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗探索與求證探究習(xí)慣上來，如此方能提升課堂效率，才能完成新課改賦予我們的歷史使命。 參考文獻(xiàn)： 1夏利軍.如何引導(dǎo)