第四,将生活中的物理现象带入到实验教学当中。
物理来源于生活,更扎根于生活,它和生活的的关系是不可分割、不可抽离的。在实验过程中,教师可以将生活中的一些现象引入到课堂当中,帮助学生树立实验的意识。例如,将双手合拢,互相击打会发现两只手都有灼热和疼痛感,这折射出了物理教学中所描述的力是相互作用的;让学生拿出两张相同的A4纸张,用嘴在两张纸中间吹起,会发现两张纸在靠拢,这是在阐述气体流速越快,压强会变得越小。又如,生活中经常会看见注射器,当用手指堵住前端小孔,另一只手用力向外拉活塞,会感到很费力。若停止用力,活塞就会退缩一段距离,这就验证了大气压的存在。以上例子说明,在生活中能够发现很多物理现象。在实验过程中,教师可以有效地利用这些物理现象,说明物理在生活中的重要性,通过学生在生活中的发现和积极的探索,从而更好地学习物理知识。总之,物理实验的探究是教育界一直关注的问题。从教育部所下达的各项关于物理实验的通知和要求,能够充分地了解物理实验的重要性。所以,采取有效的措施,认识到物理实验的价值,还原物理实验在教学中的重要地位,积极引导学生进行物理实验,有利于提高学生的物理成绩,提升学生的探究能力,更有利于帮助学生树立良好的创新意识。
在物理教学中物理实验是一个重要内容,也是物理教学的重要方法和手段;实验教学与理论讲授相配合,有利于学生对物理概念和规律的正确建立,深刻理解和巩固掌握;实验教学有利于调动学生的主观能动性,是帮助学生树立正确观点,养成科学态度和科学作风的有效措施。
一、实验验证规律,突破教学难点
物理概念的形成和规律的建立,离不开实验事实的探讨和验证。物理实验能够创造出确实的,排除干扰的物理环境,学生在这种实验环境下,在教师的启发下,通过观察,思考获取最典型的物理环境,通过最简捷的思维活动建立概念,总结规律,并把理论运用于实验,这对中学生来说,可对物理基础知识获得比较深入,牢固的掌握和初步的运用。
二、实验探索物理规律,激发学习兴趣
实验具有趣味性,它能充分运用学生的各种感官,激发学习兴趣。兴趣是产生动机的重要条件,是人类认识客观世界的一种心理表现,是一个人获得知识,开阔视野,推动学习的一种内部强劲的动力。因此,在物理教学过程中,通过实验为学生展现出生动直观的学习环境。将极大地吸引学生的注意力,有利于学生去研究物理现象,探索物理规律,激发学生的兴趣和求知欲。
三、通过实验教学,体现设计思想,训练思维方法
1.转换法。物理学科是一门精确的定量化的学科,在物理实验中需要准确地测定物理量,但许多物理特征,过程或物理量要想直接观测有困难,可以把所要观测的变量转换成其他间接观察和测量,这就是转换法。高一物理教材中体现转换法的学生分组实验有“研究匀变速直线运动”,该实验要求学生测定匀变速直线运动的加速度,是根据在各个连续相等的时间里的位移之差与加速度之间满足的关系把对a的测量转换为s与T的测量。
2.比较法。比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础,因而广泛用于物理实验中,从而来探索物理规律。在高一物理教材中,“平抛物体的运动”教学中运用演示实验将平抛运动和自由落体运动相比较,从而说明了平抛运动在竖直方向上是自由落体运动,水平方向速度的大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动,在此基础上学生就较易理解平抛运动的规律了。
3.控制法。在高中物理实验操作过程中,往往存在着多种变化的因素,为了研究它们之间的关系可以控制一些不变量,依次研究某一因素的影响,这种方法称之为控制法(或控制变量法)。例如,在研究物体的加速度跟物体受的外力及物体的质量之间的定量关系的演示实验中,为了弄清楚外力F,质量m两个因子中的每一个分别对物体加速度a的影响,必须这样来进行实验:在m一定的条件下改变F,考察a-F之间存在的函数关系;在F一定的条件下改变m,考察a-m之间存在的函数关系。由此可见,控制实验条件的思想是物理实验设计的基本思想之一。事实上,在实验教学中,我们都必须适当地控制实验的条件,控制条件是为了创设有利于物理规则推导的物理环境,突出反映研究对象本质的物理量间的关系,以进行有目的研究。