謝芳海
(江西省新余市新鋼中學(xué),江西 新余 338000)
物理學(xué)科具備很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性,通過物理實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以更好地認(rèn)知物理,了解物理中定理的具體含義。況且,很多物理定理的產(chǎn)生都是物理學(xué)家通過一次次的物理實(shí)驗(yàn)證明的,所以物理知識(shí)是依附于物理實(shí)驗(yàn)之上的,培養(yǎng)高中學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰梢蚤_拓學(xué)生的解題思路,有助于提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力。
高中物理實(shí)驗(yàn)不同于化學(xué)實(shí)驗(yàn),不需要一個(gè)較漫長的實(shí)驗(yàn)過程,高中物理實(shí)驗(yàn)包含動(dòng)能、電能實(shí)驗(yàn),所需時(shí)間較短,所以高中生在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)必須要集中精力留心觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如,在進(jìn)行使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的物理實(shí)驗(yàn)時(shí),物理老師可以先演示一遍打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法,引導(dǎo)學(xué)生要認(rèn)真觀看使用步驟,學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),按照物理老師的實(shí)驗(yàn)步驟使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,觀察能力不僅僅在觀察老師操作這一個(gè)過程,也會(huì)應(yīng)用到具體的實(shí)驗(yàn)操作過程中,例如在進(jìn)行研究彈力與彈簧的關(guān)系的物理實(shí)驗(yàn)時(shí),首先要用肉眼觀察彈力與彈簧長度的關(guān)系,眼睛看到的現(xiàn)象更有利于證明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的合理性,也為實(shí)驗(yàn)結(jié)論的提出提供了現(xiàn)象理論依據(jù)。觀察是物理實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要過程,不能忽視實(shí)驗(yàn)的任何一個(gè)小細(xì)節(jié),也有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)心的學(xué)習(xí)習(xí)慣[1]。
物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱俗C明物理定理,而培養(yǎng)學(xué)生處理數(shù)據(jù)以及總結(jié)的能力,就是培養(yǎng)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象證明物理定理的能力。首先要培養(yǎng)學(xué)生記錄數(shù)據(jù)的能力,進(jìn)行一組或者數(shù)組物理實(shí)驗(yàn),要培養(yǎng)學(xué)生分辨有效數(shù)據(jù)的能力并進(jìn)行記錄,一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的提出需要三組以上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),物理老師要引導(dǎo)學(xué)生記錄數(shù)據(jù)時(shí)要遵循一定的規(guī)律,便于直觀的得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。第二是培養(yǎng)學(xué)生歸納數(shù)據(jù)并且總結(jié)物理結(jié)論的能力,例如在測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生用圖像法記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),通過圖像得出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。培養(yǎng)學(xué)生歸納數(shù)據(jù)以及總結(jié)的能力就是開拓學(xué)生物理思維的過程,這一過程要引導(dǎo)學(xué)生將物理與數(shù)學(xué)學(xué)科相結(jié)合,合理地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。物理老師如果遇到得不出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的學(xué)生,也可以引導(dǎo)由實(shí)驗(yàn)結(jié)論反推實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),因?yàn)槊恳粋€(gè)物理實(shí)驗(yàn)都是教材中的物理定理設(shè)置的,物理老師可以引導(dǎo)學(xué)生帶入物理公式,證明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否合理的過程也是實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)的重要因素。結(jié)論總結(jié)的過程就是學(xué)生匯總能力的逐漸形成的過程。
正常的物理實(shí)驗(yàn)是由物理教材或者物理教師安排設(shè)置的,學(xué)生只要按照教材中的實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)即可。如果學(xué)生具備了自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)的能力,這才算得上是真正的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,所以在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),物理老師應(yīng)該要重視培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。設(shè)計(jì)是從模仿開始的,物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可以按照教材中物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)置方式,設(shè)置一個(gè)物理問題,物理老師引導(dǎo)學(xué)生一步步尋找理論依據(jù),并且合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)步驟,并且自主研發(fā)數(shù)據(jù)處理方法,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)過程則是對(duì)物理定理進(jìn)行了更深層次的思考,在進(jìn)行自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)的過程則是對(duì)自主學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)。培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力就是培養(yǎng)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)的過程,有利于學(xué)生綜合素質(zhì)的全面發(fā)展,提升學(xué)生的物理水平,培養(yǎng)學(xué)生的理性思維和邏輯思維,物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)也有助于化學(xué)或者生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的提升,這便是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ淖畲蟮男б鎇2]。
由于物理實(shí)驗(yàn)課需要走動(dòng)、交流等活動(dòng),容易產(chǎn)生課堂氛圍混亂的情況,所以物理老師在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)應(yīng)該控制好實(shí)驗(yàn)場面,不能讓學(xué)生蒙混過關(guān)、敷衍了事。進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)不僅僅是提升學(xué)生的操作水平,更多是為了提升學(xué)生的發(fā)散思維,物理老師要引導(dǎo)學(xué)生舉一反三,不僅僅要學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,也要學(xué)會(huì)從實(shí)驗(yàn)原理、方法、數(shù)據(jù)處理、結(jié)論等各個(gè)方面進(jìn)行發(fā)散思考,去反思誤差產(chǎn)生的原因以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)變化的過程,這是實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的沉淀,思考的過程就會(huì)培養(yǎng)起學(xué)生的發(fā)散思維,促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新能力,有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)更多的物理奧秘,從而促進(jìn)學(xué)生物理水平的全面提高。
物理實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行離不開小組的合作分工與資源共享,一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出需要多個(gè)步驟,僅靠一個(gè)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)不僅效率低浪費(fèi)時(shí)間,而且也會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)人手忙腳亂影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),所以培養(yǎng)學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ彩桥囵B(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾h(huán)節(jié)。物理老師要根據(jù)不同學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)能力進(jìn)行劃分小組,并且小組成員能夠自主分工,合理安排準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材、記錄數(shù)據(jù)的成員,并且一起討論進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過合作實(shí)驗(yàn)的方式更能促進(jìn)學(xué)生之間取長補(bǔ)短,學(xué)習(xí)他人的優(yōu)勢(shì),補(bǔ)給自己的劣勢(shì),形成一個(gè)更加強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)小組,更能激發(fā)出每一個(gè)小組成員的潛力。通過反復(fù)的合作實(shí)驗(yàn)過程,可以逐漸培養(yǎng)小組成員之間的默契程度,有利于今后解決更大的物理問題、促成更好的物理實(shí)驗(yàn)成果[3]。
綜上所述,物理學(xué)科是基于物理實(shí)驗(yàn)的理性學(xué)科,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ兄趯W(xué)生更好地感知物理知識(shí),可以通過培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力、培養(yǎng)學(xué)生歸納數(shù)據(jù)及總結(jié)的能力、培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力以及培養(yǎng)學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)?zāi)芰@五個(gè)方面,綜合提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,從而促進(jìn)高中物理教學(xué)的有效性,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展。