优化物理实验探究有效提高课堂教学

优化物理实验探究有效提高课堂教学

赵雄华

东阳中学 322100

摘要：自进入新课程以来，“课堂教学的有效性”已经成为教师追求的一种教学常态，科学探究作为一种重要的学习方式也成为这次课程改革的一个重要内容。物理学是一门以实验为基础的科学，实验是学好物理的基础和重要手段，而实验探究又是科学探究的重要方式，本文结合教学实际谈谈如何优化物理实验探究来有效提高课堂教学。

关键词：优化实验探究有效教学

一、优化实验探究的形式，促进课堂教学有效性

物理概念是物理学科的基石，可以说学生对物理概念的理解程度，直接影响着他物理学科的学习质量。为此物理教材中安排了大量的演示探究实验，其目的主要是让学生在观察的基础上接受物理知识，为理解提供直观材料。比较传统的做法是教师提出问题，操作实验，学生观察现象，教师总结，学生记住结论。这种教师主导下的实验探究，“唱独角戏”式的教学，学生只能被动接受知识，教学效果差。我认为不如将一些操作简单、安全性好，有探究价值的演示探究实验改为学生的自主探究实验，给学生提供更大的思考空间。如在学习恒定电流中关于电功电功率这一节内容时，关于电功与电热，电功率与热功率、纯电阻与非纯电阻等概念的区别时部分学生感到很困难。教师在教学处理时，一般是列举电风扇、电动机等实例来讲解，或者是用电流表与小电动机串联来演示电流变化，我认为效果不佳，不如给学生分组，每组学生一个小电动机与灯泡接入电路中,让他们在电动机正常工作时与电动机处于制动状态下对灯泡的亮度进行比较，学生很容易从灯泡的亮度判断电流大小，从电动机转轴两种情况下发热的不同体会电热，从而得出电功、电热、纯电阻等知识。这种让学生在比较分析中获得知识，学生不只是被动的接受，而是在实验的探究过程中形成知识，这样不仅调动了学生学习的积极性，同时也提高了学生的思维能力和实践能力，提高了课堂教学的有效性。

二、优化实验探究的器材，促进课堂教学有效性

实验器材准备是否充分，是实验探究成功与否的关键。好的实验器材，会激发学生的探究欲望，增强实验效果，取得好的学习效果。如我所在学校高一学生做“研究平抛物体的运动”分组实验时，有几套后来新购置的改进型平抛运动实验器，用大夹子或磁条在竖直木板上固定白纸和复写纸，取点时却由于大夹子的凸出部分影响钢球的平面运动，或磁条容易丢失而造成数据不准确。实验结束后，

笔者反思出现这些问题的原因，模仿旧的平抛运动实验器的做法，在竖直木板上用硬铁片制作安装了条形平纸片，这样即方便了学生的实验操作，又减少了实验误差，使学生能更好的自主探究。又如在讲作用力反作用力时，课本上安排的探究实验是单纯用两个弹簧称对拉或用两个力学传感器来做，学生通过实验探究来得出作用力与反作用力的相关知识，我认为即然在此之后要学平衡力与作用力反作用力的区别，特别是关于它们是否是同一性质的力这一问题，学生感到困难。不如就在这里将此实验拓展，在课本实验器材的基础上再增加铁块与磁铁，通过对铁块施加磁铁的吸引力与弹簧的弹力，让学生在实验中就能得出平衡力可以是同一性质的力，也可以是不同性质的力，而作用力与反作用力一定是同一性质的力这一知识。这样在同一个实验中通过对实验器材的优化，学生拓展了知识提高了课堂教学的有效性。

三、优化实验探究的过程，促进课堂教学有效性

实验探究的主要目的是培养学生的创新精神和实践能力，因此在实验探究的整个过程当中，我们不要一味追求实验的结果正确与否。而是应该鼓励学生大胆的提出问题，并自己做出简单的猜想、假设，最后在通过实验来验证自己的猜想、假设是否正确。教师的职责主要是指导学生进行观察，让学生明白实验中所发生的现象即为观察结果，再指导学生通过观察结果，分析出最终的实验结果。重视探究性实验的过程，可以让学生的探究能力得到更好的培养，增强课堂教学的有效性。如在学习到磁感应现象时，初中时已经学过部分知识，学生已经有基础，知道导体切割磁感线才能产生电流，但在高中要得出更为普遍的规律．即无论什么方法只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。从特殊到一般，学生需要一个认识过程。鉴于学生对电磁学部分认识的局限，此探究实验的设计可由老师提供，探究重点放在学生动手过程中对问题的推理和论证上。过程如下：教师发给学生事先印好的实验设计方案，提供学生实验的器材，让学生实验第一种情况，即导线与磁铁相对静止并分析，实验结果很快出来了，大多数学生在表格中填写“无电流”，“因为导线相对磁铁没有运动”，“导线与磁铁之间有相对运动时就会产生电流”。接下来另外两种情况中．学生的对分析结果发生了分歧：有的同学说是因为导体相对于磁铁有相对运动，有的说是磁感线被导线切割。有的则认为导体周围的磁场发生变化。这时教师不要发表结论性意见，要鼓励学生相互讨论、争辩。笔者在实验中观察到刚才认为是由于切割磁感线产生电流的同学显得得意洋洋，以为结论已经蛮有把握，但接下来的导电线圈闭合和回路中电阻发生变化，两种情况让他们也陷入思考。实验结束，多数学生得出的结论是：无论是切割磁感线还是使线圈中的磁场强弱发生变化．都可以产生电

流。教师要告诉学生物理规律的简洁美，鼓励学生发现更简洁的规律。这个过程是对学生的分析、综合、归纳及推理能力的训练过程。学生进一步交流，终于有些学生回答：无论是切割磁感线还是线圈中磁场强弱发生变化，都是使电流回路的磁通量发生了变化，所以产生电流的条件是使穿过回路的磁通量发生变化。实验表格虽由教师提供，但实验的分析、综合归纳，推理出实验结论，由学生来做。在实验中，教师要求学生自己查找出实验的原理根据、自己做出相应的实验步骤安排，自己选用实验所需的仪器设备。整个的实验过程由学生提问，学生假设结果，学生安排实验方案，学生选用实验器材，学生进行实验操作，学生验证实验结果。这样不仅有效的培养了学生分析解决问题的能力，同时也让他们掌握了科学探究的一般方法，即发现问题——假设结果——实验验证——解决问题。这样获得的知识学生不易遗忘提高了课堂教学的有效性。

四、优化实验探究的内容，促进课堂教学有效性

物理课堂中开展实验探究活动，最重要的问题是确定探究活动的内容。高中物理中并不是所有的知识都适合或需要探究，一般来说自主探究的内容要符合学生的认知发展水平，符合实际情况，使学生能够理解和把握。对于很难通过简单的探究活动归纳的知识即使设计成探究的形式让学生去参与，往往形同虚设，没有多大意义。如在学习“常见的磁场”时，有的教师要求学生“结合实验探究安培定则”，但是不管花费多少时间，学生都猜想不到这种方法，致使该次探究陷入僵局。试想如果教师在课前对学生自主探究的内容合理选择，其实不难发现让学生对安培定则进行探究根本没有意义，它只不过是一种判断方法而已。从这里可以看出这样的探究根本没有考虑教学的实际需要，不但浪费时间，而且还降低了课堂效率[1]。新课程标准要求教师在设计学生自主探究活动时，要符合高中学生的认知水平，探究的知识必须具有可操作性，不适合探究的就不要探究。我认为实验探究的问题除了要难易适度外，还要有价值。例如：在讲“电动势与电势差”时，对于学生来说电势差是个很抽象的事物，如果盲目的让学生探究内外电路，串、并联电路电压的关系，不仅不能达到良好的教学效果，反而使学生迷糊不清。因此，我通过将电压和水压作类比，电源电动势与抽水机类比，同时采取水路模拟电路的方法，增强了教学直观性，帮助学生理解电动势、电势差。在这个基础上再让学生连接电路来进行探究，既练习了电压表的使用，又为学习欧姆定律奠定了基础，一举两得。另外也可调整学生分组实验与知识教学的顺序，将原本的分组实验改为探究实验。比如：“验证平行四边形法则”可以在教学“力的合成”一节内容加入作为探究性实验，让学生在亲身体验、经历探究的过程中，得出合成法则。对于不能超前于知识教学的实验，如：“测量电源的电动势和内电阻”，可在