实验教学既是物理教学的基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段,它在物理教学中起着重要作用。教学实验是有选择地把一部分研究或探索物理现象、规律的实验和事实,在集中的时间里呈现给学生。实验是了解、研究自然规律的重要方法,它的作用不只是为了获取信息,应该是让学生认识到实验操作是在相关原理的指引下进行的,要学会把实验获得的信息归纳成结论。在物理实验教学中应该重视学生对物理实验的理解。在观察演示实验时应该尽量让学生了解实验装置的工作原理,学生不仅要关注所观察的现象,同时要让学生理解该物理现象背后的物理原理;在进行学生实验时,应该让学生在明确实验目的、理解实验原理的前提下独立操作实验。物理实验的重要作用主要体现在以下几个方面。
(一)激发学生的好奇心、求知欲
实验具有真实、形象、生动的特点。中学生喜欢动手实验时其注意力高度集中,新奇的实验现象常常出乎他们的意料,使他们兴趣盎然,容易唤起他们的好奇心,激发他们的求知欲望。实验是一种有目的的操作行为,学生在观察的基础上,很自然会产生一种自己动手操作的欲望。让学生自己动手实验,有利于激发学生主动学习的欲望,学生变被动接受知识为主动获取知识,这样对学生个性的发展具有不可替代的作用。
(二)提供符合认知规律的学习情境
现象是物理学的起源。在学习物理的过程中,形成概念,发现规律直至建立物理知识体系,要有一定的感性认识。这种感性认识一部分来源学生对自然现象观察及生活环境;另一部分来源实验提供的物理事实。对学生缺少感性认识的现象,运用实验则可以提供精心选择的、简化的素材,使学生获得明确、具体认识。
例如讲解大气压强时,首先应该让学生感受到大气压强的存在,通过覆杯实验,帮助学生认识大气压强的现象。又如学生对静摩擦力的方向常常难以理解,如果用毛刷实验,通过观察刷毛的形变方向,则有助于学生理解、突破学习中的难点。(www.xing528.com)
(三)发展学生的能力,使其掌握科学方法
物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,通过观察、操作、体验等方式,逐步学习物理规律,构建物理概念,学习科学方法。实验能培养学生的多种能力:实验之前阅读相关实验资料,能培养学生阅读、自学能力;实验中组装、操作仪器能培养学生动手操作能力;实验过程中通过感觉器官接收数据信息,并传递到大脑,一方面进行思维加工;另一方面输出反馈信息,控制和操作仪器,这个过程可以培养学生的思维能力、观察能力和手脑并用的能力;实验结论用语言和文字的形式表达出来,能培养学生的表达能力。因此,实验过程是学生综合能力地培养过程。
(四)培养求真、求实的科学态度和科学精神
实验过程本身是一个严谨的科学过程,通过实验,学生经历基本的科学探究过程,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度。要想获得实验的成功,必须一丝不苟,注意到每个细节。这对培养学生实事求是的科学态度和严谨的科学作风十分有益。此外,实验过程中通过重现物理学发现,可以帮助学生学习科学方法,培养科学的探索精神,关心科技发展的动态,关注技术应用带来的社会进步和问题,进而树立正确的科学观。
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