物理實驗教學(xué)與學(xué)生能力的培養(yǎng)論文

時間：2024-04-21 16:53:00 物理畢業(yè)論文我要投稿

物理實驗教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)論文推薦度：
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　　【摘要】實驗教學(xué)是物理教學(xué)的一個重要的組成部分，我們在強化實驗課教學(xué)的同時，既要注重實驗設(shè)計能力、實驗觀察能力、實驗操作能力、歸納總結(jié)能力以及升華遷移能力的培養(yǎng)，還要注重在實驗中進行養(yǎng)成教育，加強競爭意識等的培養(yǎng)，力求在實驗課堂中落實新課標理念，在使學(xué)生體驗知識與技能、過程和方法的同時，還努力加強對學(xué)生的情感、態(tài)度與價值觀的教育，力求培養(yǎng)全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才。

物理實驗教學(xué)與學(xué)生能力的培養(yǎng)論文

　　【關(guān)鍵詞】物理課堂實驗教學(xué) 新課標理念實驗?zāi)芰?/p>

　　物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理學(xué)實驗是人類認識世界的一種重要活動，是進行科學(xué)研究的基礎(chǔ)，根據(jù)新的課程標準，物理實驗既是物理教學(xué)內(nèi)容的一個重要的組成部分，又是物理研究的一種重要方法。新課程標準明確指出要體現(xiàn)生活物理，結(jié)合生活，貼近生活學(xué)習(xí)物理，讓學(xué)生從身邊的事物學(xué)起，利用身邊的事物進行實驗探究，以培養(yǎng)新時代的創(chuàng)新型人才。

　　實驗課分為教師的演示實驗和學(xué)生的分組實驗，兩者都不能隨意，更不能紙上談兵，敷衍了事，草草收兵，強加、硬塞給學(xué)生現(xiàn)象和結(jié)論。要注重科學(xué)性、實在性和探究性，還要加強實驗裝置的改進、轉(zhuǎn)換，以便達到最佳效果，做到師生同樂。教者要做好充分準備，設(shè)想各種可能出現(xiàn)的現(xiàn)象，并想好解決的辦法，精心組織和引導(dǎo)，抓住學(xué)生提出的各種問題，加以答疑和激勵，最后教者要注意進行課堂反饋和自我反思，以便自我提高和自我完善。如果遇到異常情況不要害怕緊張，而是要頭腦清醒地引導(dǎo)學(xué)生并幫助學(xué)生分析實驗失敗的原因，曉之以理，讓學(xué)生充分接受，再次實驗，體會成功的喜悅，并讓學(xué)生懂得科學(xué)的探索是艱辛和持續(xù)性的工作。下面談?wù)勎以趯嶒灲虒W(xué)中對學(xué)生能力培養(yǎng)的點滴做法和體會。

　　一、注重實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)

　　實驗設(shè)計能力是指在理解與掌握了實驗?zāi)康�、實驗原理、實驗方法等的基礎(chǔ)上，擬定實驗方案、選擇儀器和設(shè)備、進行實驗探究的能力。一般來說，在設(shè)計實驗之前，都要先形成實驗的假設(shè)，實驗的假設(shè)應(yīng)該是以提問的形式出現(xiàn)，“當(dāng)問題本身屬于質(zhì)疑性的問題時，它還可以有效地配合教學(xué)，并使學(xué)生學(xué)習(xí)到物理學(xué)的研究方法。”① 這樣，便能在實驗設(shè)計時培養(yǎng)物理研究的能力。

　　1.每次實驗都要讓學(xué)生明確設(shè)計實驗的目的，掌握正確的實驗設(shè)計原理。我每次實驗課教學(xué)開始，首先讓學(xué)生弄清為什么做實驗的問題，有明確的做實驗的目的，才能進—步去理解實驗原理。

　　2.要求學(xué)生掌握實驗的基本方法。我在實驗課教學(xué)中著重訓(xùn)練學(xué)生掌握三種基本方法，一是實驗歸納法，這是通過實驗事實歸納出物理概念和規(guī)律的認識方法；二是實驗驗證方法，這是指根據(jù)已有的經(jīng)驗和知識經(jīng)過推理，提出假設(shè)和預(yù)見，然后再通過實驗來證實的方法，這是一種結(jié)論在前，實驗在后的科學(xué)方法；三是理想實驗的方法，這是根據(jù)科學(xué)抽象的理想純化作用，有意識地突出研究的主要因素，排除次要因素和無關(guān)因素的干擾，在頭腦中構(gòu)思成理想化實驗，用以代替難以實現(xiàn)的實驗來進行研究的方法。

　　3.教給學(xué)生實驗設(shè)計的基本思想方法。要設(shè)計一個物理實驗，就要首先對這個實驗進行構(gòu)思。我在實驗課教學(xué)中，訓(xùn)練學(xué)生掌握的實驗設(shè)計與構(gòu)思大致有以下幾種：一是轉(zhuǎn)換法，就是借助于力、熱、電、光、機械等方法之間的相互轉(zhuǎn)換，依據(jù)等效的思想，把一些不易觀察不易測量的量轉(zhuǎn)換為可觀察、可測量的量，如伏安法測電阻就是把測電阻轉(zhuǎn)換為測電壓和電流；二是比較法，就是利用異中求同或同中求異，對物理現(xiàn)象或物理量進行比較，在進行對比時常要采用控制變量法，如水和沙石的比較；三是再現(xiàn)法，就是利用實驗，模擬自然現(xiàn)象，如利用內(nèi)能做功的教學(xué)時當(dāng)場燒開水，學(xué)生觀察現(xiàn)象真切，分析問題就簡單多了。

　　二、注重實驗操作能力的培養(yǎng)

　　觀察能力的培養(yǎng)

　　“觀察物理現(xiàn)象的能力，是指在實驗中正確選擇觀察對象，從觀察對象中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象及現(xiàn)象間的本質(zhì)聯(lián)系的能力�！雹谖锢碛^察能力的培養(yǎng)，對于學(xué)生掌握知識，增強對知識探究過程的體驗，起著非常重要的作用。具體來說，接著學(xué)生的觀察能力要從以下幾個方面著手：

　　1.要培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣和持之以恒的觀察習(xí)慣。

　　為了培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣，我沒有放過一切有利的時機。生動的演示實驗可以象磁體吸鐵般地吸引學(xué)生的注意。只對生動形象的事物產(chǎn)生觀察的興趣是不夠的，還必須培養(yǎng)他們對似乎平淡的現(xiàn)象進行搜索觀察的興趣，我經(jīng)常地介紹—些科學(xué)家們從通常人們視而不見的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)真理的故事，以及通過堅持不懈的長期觀察而發(fā)現(xiàn)真理的故事，像伽單略、牛頓、哥白尼、居里夫人的故事，常會在學(xué)生們的心靈中刻下座右銘，以使學(xué)生形成良好的觀察習(xí)慣�！皯�(yīng)當(dāng)認識到，對增強觀察能力來說，觀察習(xí)慣比掌握某一種具體的觀察方法更重要，更困難�！雹�

　　2.要引導(dǎo)學(xué)生掌握基本的觀察方法。

　　一般來說，對某一個現(xiàn)象進行觀察時，應(yīng)首先從整體來觀察，以獲得一個大體的輪廓印象；然后再從各個方面和各部細節(jié)進行細致的觀察，運用分析的方法找出現(xiàn)象各局部的主要特征；進而再注意各方面、各局部的聯(lián)系，最后獲得一個較全面、較深刻的認識。

　　3.要注意培養(yǎng)學(xué)生透過表面現(xiàn)象揭發(fā)事物本質(zhì)特征的能力。

　　通常反映事物本質(zhì)的東西并不顯見，而非本質(zhì)的現(xiàn)象卻常常布下迷霧，不具備透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力就會上當(dāng)受騙，發(fā)現(xiàn)不了規(guī)律。例如，讓學(xué)生觀察紅棕色二氧化氮與空氣，藍色硫酸銅溶液與水之間的擴散現(xiàn)象，表明分子不停地作無規(guī)則運動，又觀察陽光下飛舞的灰塵，這時，會有許多學(xué)生誤以為這也是分子的無規(guī)則運動，學(xué)生都忽視了分子的數(shù)量級10-10m是肉眼看不見的。這個實驗教育學(xué)生，為了不造成錯覺，在觀察事物各部分時，必須細致入微，明察秋毫；在觀察整體時，又必須把各部分聯(lián)系起來，切忌粗枝大葉和坐井觀天，這樣才能在錯綜復(fù)雜的現(xiàn)象中排除表面次要的因素，將本質(zhì)的特征顯露出來。

　　4、要引導(dǎo)學(xué)生特別留神在事物發(fā)展過程中稍縱即逝的現(xiàn)象、偶然出現(xiàn)的現(xiàn)象以及在由量變轉(zhuǎn)到質(zhì)變的關(guān)節(jié)顯示出來的現(xiàn)象。

　　為培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)問題，我經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生不要放過那些稍縱即逝和不引人注目的現(xiàn)象。例如，在浮沉子的實驗中，應(yīng)注意浮沉子中氣體體積的變化；在研究動能大小的決定因素時，應(yīng)注意速度的方向是否對其有影響，可以把斜面做成各個方向的軌道，比較物體滑行的遠近。事物的發(fā)展在質(zhì)變階段表現(xiàn)的現(xiàn)象是不同于往常的，這是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的好時機，我們不應(yīng)輕易放過。例如沸騰是學(xué)生幾乎每天都要接觸的現(xiàn)象，但絕大多數(shù)的學(xué)生從沒有有意識地去觀察過這些現(xiàn)象，他們只能很粗略地描述沸騰現(xiàn)象。因此，有必要讓學(xué)生仔細觀察沸騰開始的后的整個過程，打開瓶蓋和關(guān)上瓶蓋進行觀察。首先不必給學(xué)生提出什么要求，讓學(xué)生自己去觀察和發(fā)現(xiàn)沸騰的主要特征，然后教師再進行引導(dǎo)，這樣讓學(xué)生經(jīng)歷一次小小的發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程，比教師一一地指示他們被動地觀察收獲要大得多。經(jīng)常教育學(xué)生到家里，從自己的身邊學(xué)習(xí)物理，物理就在你的身邊，你的身邊無處不存在物理，這些話語也能激勵學(xué)生去探索力的、熱的、光的、電的知識，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)習(xí)效率和效果。

　　5.把觀察和思維緊密結(jié)合起來。

　　觀察和思維是不能截然分開的。觀察是正確思維的基礎(chǔ)，而深入地觀察需要思維指導(dǎo)，因此，培養(yǎng)觀察能力應(yīng)注意把觀察和思維緊密結(jié)合起來。例如，研究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路時，不僅觀察同一電路中兩燈的發(fā)光程度，還要觀察不同電路中兩燈的發(fā)光程度的比較，思考為什么，為以后的學(xué)習(xí)設(shè)下伏筆。

　�。ǘ┎僮髂芰Φ呐囵B(yǎng)

　　實驗操作能力是指對實驗儀器、工具、實驗過程等的動手操作能力，它是實驗得以順利進行的一種動手能力。實驗操作能力主要是在實驗操作過程中逐漸培養(yǎng)起來的。

　　1.裝配儀器，合理排布。有一些較為復(fù)雜的儀器需要首先把儀器的各個零部件裝配起來，要求裝配得正確、合理、充善，每種部件“對號入座”。如安裝電動機模型。對于運用多種儀器、儀表的實驗要合理排布，其排布的原則為便于接線、便于檢查、便于操作和便于觀測，正確地把各種儀器儀表連接起來。

　　2.掌握儀器調(diào)節(jié)的方法。在裝配連接好各種儀器后，要對儀器儀表進行預(yù)備性調(diào)節(jié)，要求學(xué)生掌據(jù)各類儀器的調(diào)節(jié)方法。

　　3.要按實驗規(guī)則進行實驗操作。要根據(jù)實驗的要求和各種儀器的使用規(guī)則進行正確操作，要逐步訓(xùn)練學(xué)生操作動作規(guī)范、正確、熟練快捷、動作干脆利落。

　　4.及時排除實驗故障，順利進行實驗。當(dāng)實驗做不下去，數(shù)據(jù)很不合理，說明實驗過程出現(xiàn)了故障。出現(xiàn)故障要首先進行故障分析，一般情況下，力學(xué)實驗與摩擦有關(guān)，要檢查實驗器材是否光滑，水平等；熱學(xué)實驗與散熱有關(guān)；電學(xué)實驗與電表量程、正負接線柱的連接，電路的連接等有關(guān)。分析實驗故障一般可用以下三種方法來尋找故障原因：一是從分析現(xiàn)象入手，推測產(chǎn)生現(xiàn)象的原因；二是從假設(shè)某一部分出現(xiàn)故障入手，分析它可能產(chǎn)生的現(xiàn)象；三是邊探索邊分析，縮小探尋的范圍。

　　5.結(jié)束實驗，整理儀器。實驗結(jié)束，要按照一定的順序拆除儀器儀表和整理儀器儀表，各類儀器儀表要調(diào)到初接入時的狀態(tài)。如托盤天平的托盤下方應(yīng)用橡皮管支起，以防刀口磨損。對于部分學(xué)生還可培養(yǎng)其具有一定的儀器維修能力，儀器發(fā)生故障時，對損壞的零部件進行修理或調(diào)節(jié)。另外為培養(yǎng)動手能力，在平時也可多讓學(xué)生動手拆裝一些儀器，如拆裝一個常見的機械鐘等。

　　三、注重實驗分析能力的培養(yǎng)

　�。ā⿺�(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)

　　實驗數(shù)據(jù)處理能力是指對通過實驗測得的眾多數(shù)據(jù)進行分析處理，以獲得某些量的變化規(guī)律或量與量之間的函數(shù)關(guān)系。

　　1.對學(xué)生進行實驗數(shù)據(jù)的圖線化訓(xùn)練。對于從實驗觀測中獲得的數(shù)據(jù)，一些簡單的情況，可以通過列表分析就獲得某些量的變化規(guī)律或物理量之間的函數(shù)關(guān)系，但大多數(shù)情況下還需進一步對數(shù)據(jù)進行圖線化。圖線化中最簡單的圖線是直角坐標系中直線圖，所以對于各種數(shù)據(jù)間的關(guān)系要盡量使其圖線直線化。對于—些不能直接直線化的數(shù)據(jù)，可以通過適當(dāng)變換使之直線化，如熔化、凝固、沸騰、伏安法測電阻等，分別作x軸、y軸，描出相應(yīng)的點，最后作出直線圖。一些圖線的外延與坐標軸的截距、曲線的斜率、曲線下的面積等都具有特定的物理意義。

　　2.進行誤差分析，修正數(shù)據(jù)。對于實驗數(shù)據(jù)一般地都要進行誤差分析。誤差的來源有兩類：一類是系統(tǒng)誤差，是由于儀器的難確性，如零點不準，或?qū)嶒灷碚摰慕菩�，或�(qū)嶒灄l件不能達到理論公式的規(guī)定要求，或測量方法本身有缺陷，或者測量者個人的生理、心理影響等產(chǎn)生，系統(tǒng)誤差在找到了原因后就可消除或修正。另一類是偶然誤差，它的來源主要是感官靈敏度、儀器精密程度、環(huán)境干擾和—些不可預(yù)測因素。偶然誤差服從統(tǒng)計規(guī)律，可通過增加測量次數(shù)和一些處理偶然誤差的理論和方法來進行。在實驗操作中減小誤差還可以通過提高測量精度，采用較為精密的測量工具，改用更好的測量方法，實驗中測準關(guān)鍵量，減少實驗干擾因素等來實現(xiàn)減小誤差的目的。誤差來源找到后，就要對實驗數(shù)據(jù)作出修正。

　　3.從數(shù)據(jù)或圖線上確定某種物理量的變化規(guī)律或某些物理量之間的函數(shù)關(guān)系，并通過物理分析，總結(jié)出物理公式和物理規(guī)律，達到實驗的目的。實驗的結(jié)果要在實驗報告上表達出來。

　�。ǘw納總結(jié)能力的培養(yǎng)

　　物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，它的很多規(guī)律來自于實驗。我們在教學(xué)中應(yīng)加強學(xué)生通過實驗觀察和數(shù)據(jù)處理，進行歸納分析，進而發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的能力。如上“機械效率”—節(jié)時，我設(shè)計如下一組實驗，由學(xué)生操作：

　�。�1）按教材圖示實驗，測出彈簧秤讀數(shù)、重物重力、繩頭移動的距離和重物移動的距離。算出拉力做的功和重物提高h米而真正需要做的功。（2）用一只較大的動滑輪和—根較前粗糙得多的繩子重做上述文驗（重物不變，提升高度不變），算出拉力功和重物直接提升功。（3）用第一次實驗中的器材，將動滑輪改為定滑輪使用，使重物提高同樣高度。算出拉力做的功和重物直接提離h米需要做的功。

　　實驗結(jié)束后，我引導(dǎo)學(xué)生對這三組數(shù)據(jù)進行比較分析，自然地引出總功、有用功和額外功以及機械效率等概念，同時學(xué)生也找出了省力與機械效率高低不是—碼事的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，同學(xué)們認識到總功與動力功、有用功與阻力功是一個概念，“功的原理”只是“機械效率”的一個特例，它是一種理想狀態(tài)。

　　當(dāng)然，教師在進行實驗教學(xué)的同時還要注意情境的設(shè)計，以便盡快激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合以上做法達到最佳實驗效果。

　�。ㄈ┥A與遷移思維能力的培養(yǎng)

　　創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置疑問；設(shè)計方案，探索研究；觀察現(xiàn)象，分析數(shù)據(jù)；得出結(jié)論，完成報告。以上是常規(guī)的實驗步驟。在我們實施分層教學(xué)的學(xué)校，對實驗班可以同時進行升華與遷移，把學(xué)生難懂的，難理解的知識貫穿在實驗中，讓學(xué)生通過先實踐，眼見為實，從表象上認識、承認現(xiàn)象的存在，即講求實在性，然后引導(dǎo)學(xué)生運用已學(xué)的知識進行分析、討論，達到升華與遷移的目的，從而完成理解層次的知識點。實踐證明，這樣能幫助學(xué)生突破難點，又不覺得畏難，激發(fā)了學(xué)生迎難而上的攀登科學(xué)高峰的精神，從而激發(fā)學(xué)生更多的創(chuàng)造欲望和潛能，適合當(dāng)今新形勢下的教學(xué)模式。

　　四、注重實驗品質(zhì)的培養(yǎng)

　　沒有規(guī)矩，無以成方圓。養(yǎng)成教育不僅適用于平時的行為習(xí)慣，也適用于學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成。那些在班級中有良好的學(xué)習(xí)和行為習(xí)慣的學(xué)生，往往是學(xué)習(xí)的佼佼者，加上自身的資質(zhì)和強烈的競爭意識，大多數(shù)學(xué)生都是出類拔萃的。

　　在每次新帶一個班級進行分組實驗前，我都會做好下列準備工作。第一，按照學(xué)生的成績、表現(xiàn)、操作能力、男女比例協(xié)調(diào)搭配分組并打印成表格，讓學(xué)生迅速找到自己的座位，開始初次的合作，從心里認識實驗課不能隨意，進行科學(xué)研究工作更不能麻痹大意；第二，在黑板上寫好實驗名稱、目的、原理、器材、抄驟、注意事項、研究討論的問題等等，學(xué)生整體了解實驗報告的格式，并能創(chuàng)造性、高效地完成探究活動；第三，教師進行創(chuàng)造性工作，在黑板上寫好組次，對學(xué)生的紀律和實驗情況，在巡視中發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點、不足，以及學(xué)生的實驗報告，及時在組次上做標記，評出第一、二、三名及優(yōu)秀報告獎，激發(fā)學(xué)生的競爭意識和奮發(fā)向上、你追我趕的進取心，這樣有助于良好習(xí)慣的養(yǎng)成，也提高了實驗效率和達到人人動手操作、思考問題的效果，更激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造潛能，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生有時會有挖掘教材高難度的能力，部分學(xué)生的思維能力和反應(yīng)速度已超過我們的授課速度，他們中存在吃不飽的現(xiàn)象，因此，在我所教班級中我主張學(xué)生擁有參考書進行自學(xué)，以便攝取更多的課外知識，以滿足他們的求知欲。這些都符合新課程、新教材的理念，即強調(diào)面向全體學(xué)生，而不僅僅是少數(shù)尖子生，這樣我們就要關(guān)照個別差異，讓每個學(xué)生獲得成功的同時，給吃不飽的學(xué)生另外提供補充性挑戰(zhàn)。

　　新課程改革要求我們每個教育工作者改變過去那種過于注重知識傳授的傾向，轉(zhuǎn)向注重學(xué)生的能力培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，使學(xué)生在獲得知識與技能、過程和方法的同時，學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確的價值觀，即從單純過重傳授知識轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會合作、學(xué)會生存、學(xué)會做人，關(guān)注學(xué)生“全面”的發(fā)展。我們知道，過去的教育體制忽略了對學(xué)生能力的培養(yǎng)，而側(cè)重于知識結(jié)果的傳授，學(xué)生缺乏應(yīng)有的社會責(zé)任感、健全的人格、創(chuàng)新精神和實踐能力，因此以關(guān)注學(xué)生“全面發(fā)展”為目的的新課程改革，成為歷史的必然。我們要牢牢把握新課標的尺度在實驗課中大膽實施開放性的課堂教學(xué)模式，大力培養(yǎng)學(xué)生各方面的能力，使每個學(xué)生都能成為有用之材。

　　【注釋】

　�、佟段锢砟芰y量研究》續(xù)佩君著廣西教育出版社1999年版第41頁

　�、凇段锢韺W(xué)習(xí)論》梁樹森著廣西教育出版社 1998年版第209頁

　�、邸段锢砟芰y量研究》續(xù)佩君著廣西教育出版社1999年版第28頁

　　【參考文獻】

　　[1]、中華人民共和國教育部：《物理課程標準（實驗稿）》人民教育出版社

　　[2]、陸炳炎王建磐：《素質(zhì)教育的理想與目標》華東師范大學(xué)出版社 2001年2月

　　[3]、梁樹森《物理學(xué)習(xí)論》廣西教育出版社 1998年5月

　　[4]、續(xù)佩君《物理能力測量研究》廣西教育出版社 1999年3月

　　[5]、李建平《新課程實驗如何深入地進行》《人民教育》 2004年6月

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