對于大學物理實驗課堂教學中的幾點思考
孫旸
【摘 要】作為物理教師,都知道實驗是物理學研究的重要方法之一。
實驗方法或實驗研究方法就是人們根據研究具體目的、利用一定的儀器設備,人為地制造、控制或模擬自然現象,使某些現象反復再現以便讓人們反復進行觀察研究的一種方法。本文主要探討大學物理實驗課堂教學中應注意的幾點問題。
【關鍵詞】實驗課堂; 大學物理; 教學。
我們知道,物理學是以實驗為基礎的學科,實驗是探索物理知識的源泉。無論是物理概念的建立,還是物理規律的驗證與探索,都離不開實驗。而教學實踐表明,實驗是使學生獲得物理知識、培養觀察能力、動手能力以及思維能力的基本途徑之一。可見,實驗教學是大學物理課堂教學的一個重要組成部分。這說明在課堂教學中,講實驗是不要的,為了學生掌握更多的教學內容、教和學的方法等,應盡量多地展示實驗。讓學生更多地接觸實驗,即使在無實驗儀器的情況下,畫一張草圖也比直接用語言來描述要好得多。
因此,在課堂教學中,展示物理實驗,讓學生動手做實驗,可以讓學生學到更多的物理知識,進行更多的思考。
一、物理實驗是大學物理課堂教學的基礎。
無論是演示實驗、學生實驗、邊學邊實驗等,用于課堂教學中都可以給學生創造一個良好的物理環境,使他們在整個課堂附中保持一種心理平衡,從而更好地促進他們主動獲取物理知識和發展各種能力。如通過實驗可培養學生的實驗技能,這是“看實驗”
和“背實驗”都不可能做到的,是只有讓學生親自做實驗,才能培養出來的能力。同時在做實驗的過程中還可以培養學生一絲不茍、認真細致的作風和實事求是的精神等。沒有實驗,沒有對象的觀察,沒有實驗數據,物理現象的認識感受是不深刻的。可見,物理實驗是物理課堂教學的基礎。
美是每一個人天生就喜歡的,當一個人見到一個令他心曠神怡的物品時,會為之傾倒,興奮不已。而在大學物理教學中的主要審美對象是實驗,無論是演示實驗、學生實驗( 包括探究實驗) 還是課外實驗等,都會讓學生能從賞心悅目的實驗中找到興奮點,從而會產生由樂趣到志趣的轉化。在實驗過程中,你會發現它們展示出來的不同現象,會使學生在這種美感中找到平衡的支點,在思維中找到共鳴。 二、物理實驗教學中讓學生在實驗中有意外的發現。
常言說,容易獲得的東西,一般是引不起我們的注意的,只有經過一定的努力才獲得的東西才會更加珍惜。同樣,在課堂教學中,展示物理實驗時,應不斷制造一些小的“麻煩”和“挫折”,激發學生的斗志,才會產生驚奇和好奇,才會產生興趣。因此,在選用實驗器材、實驗內容時,應采取審慎的態度精心選擇實驗儀器和實驗手段以及實驗方法。
如,在“聲現象”和“多彩的光”的教學中,由于這部分的教學內容是學生非常熟悉和常見的物理現象。因此,能實現該部分內容的實驗是相當的多,但是選擇實驗的一個非常關鍵的問題應是盡量讓學生在實驗中有意外的發現為宜。
聲現象: 將一個黃色的乒乓球懸掛在鐵架臺上,用放過的音叉慢慢靠近乒乓球,發現乒乓球發出清脆的響聲,學生會在這清脆的響聲中和艷麗的黃色刺激下,開始思考問題。再讓敲過的音叉讓學生接觸一下,發現聲音的產生與振動有關的事實。
光現象: 在一個較大的透明容器中,倒入洗黑白照片的藥液,再在上面倒入清水,使之形成兩種界面,等這兩種界面較模糊時,即可觀察實驗。
通過這個實驗,學生會意外地發現另一幅美麗的圖畫在溶液的上面,非常令人感到新奇。這就是海市層樓的再現實驗。
色散: 使用一個方形透明水槽,在水梧中,斜放入一個平面鏡,用一個小電筒照射水中的平面鏡,適當調節平面鏡的角度,會在培上看到一條彩帶出現。
三、物理實驗教學中掌握實現課堂實驗的簡單方法。
在物理實驗中,并不是每一個實驗的完成都是容易做到、容易看到的。只有掌握了一定的實驗技能,才能把實驗做得完美和滿意。我們知道有些物理量可以直接進行測量; 而有些物理量是不能直接通過測量而得到其值,而要通過物理量之間的轉換間接進行測量。一般來說,直接測量的物理量是直觀的,在進行實驗的過程中,學生非常容易得出,對于后續的學習也不會產生多大的影響。如,測量通過某個電阻的電流值時,只需要與電阻串聯一個電流表即可得出; 用歐姆表直接測出某一電阻的值; 用刻度尺直接測量出某一物體的長度等。而有些物理量的測量則需要通過轉換的方式來實現,比如重力、速度、加速度、密度、單擺周期、壓強、分子的大小等。但間接測量中有一些物理量測量的方式較簡單,有一些卻非常復雜。如重力的測量就屬于非常簡單的一類,只需要彈簧秤就可直接進行讀數,即可根據二力平衡的條件間接得出重力的大小; 而作勻變速直線運動物體加速度的測量卻是需要知道位移和發生這段位移所需要的時間,并且要保證物體的運動是初速度為零的勻變速直線運動的條件下。因此,如果需要物理實驗來進行直觀、生動的教學的話,就必須知道如何做才能在課堂教學中,利用最優化的時間,達到最好的結果。只有了解這些物理量在測量時,通常采用的方法有哪些,才能充分利用實驗為我們的課堂教學服務。
結論。
因此,在課堂教學中,作為教師應該清晰明白的道理是: 實驗既是教師教物理的重要方法,也是學生學物理的重要方法。只有有了這樣的認識,才能在課堂教學中重視物理實驗的教學,才會讓學生在通過觀察實驗、做實驗中了解科學家探索發現物理規律的過程,并提高觀察的能力、分析問題和解決問題的能力以及發展思維能力等,特別是對動手能力、交流能力、合作能力的培養具有獨特的作用。可見,實驗是物理課堂教學的一種重要的方法,是學生掌握科學知識的一種學習方法。
【
[1]張大均主編,教育心理學[M]。 人民教育出版社,2003.
[2]夸美紐斯。 傅任敢譯,大教學論[M]。 教育科學出版社,2002.
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