新课程背景下初中物理
演示实验及学生分组实验研究
南京市第一中学 单锦浦
一,实验在初中物理新课程中的地位
1,实验是初中物理教学的基础
《九年义务教育物理课程标准》(以下简称"课程标准")指出:"物理学是由实验和理论两部分组成"."物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础".物理学是一门研究自然界物质运动规律的科学,许多物理概念是建立在实验的基础上,如密度和压强等概念的建立,浮力产生的原因,大气有压强,导体对电流的阻碍作用,影响电阻大小的因素,研究欧姆定律等,这些问题离开了实验,学生只能死记硬背,被动接受,而不能体会到物理现象的客观存在性和物理概念建立的必然性.
2,实验是初中物理教学的内容
原《教学大纲》指出:"培养学生初步的观察,实验能力";"培养学生学习物理的兴趣,实事求是的科学态度和良好的学习习惯";"学生应该初步具备的实验能力,主要是学会正确使用仪器进行观察,测量和读数,会分析实验数据并得出正确的结论,了解误差的概念,会写简要的实验报告".因此,实验是中学物理教学的内容之一.
《课程标准》指出:要使学生"具有初步的实验操作技能,会使用简单的实验仪器和测量工具,能测量一些基本的物理量";"通过参与科学探究活动,学习拟订简单的科学探究计划和实验方案";"乐于参与观察,实验,制作,调查等种学实践活动".
可见,实验是中学物理教学中的一项内容.因此,在教学过程中不但要重视引导学生观察实验现象,进行猜想,设计,验证等科学探究,更要"让学生经历科学探究过程,学习科学研究方法,培养学生的探究精神,实践能力以及创新意识."
二,实验在初中物理新课程教学过程中的作用
1,实验能创设情景,激发学习兴趣,提高教学效率
"兴趣是最好的老师",兴趣是产生动机的重要条件,学生只有对学习对象产生了兴趣,才能提高学习的积极性,主动性和创造性.物理实验具有直观,真实,形象和生动的特点,能激发矛盾,使学生注意力高度集中.
在《苏科版》八年级上"前言"中,课本安排了四个有趣的演示实验和分组实验,认真做好这几个实验,能有效地激发学生学习物理的兴趣,提高教学的效率.例如,在做两只蜡烛燃烧的实验后(图a),此时教师应因势利导,将两只蜡烛的实验深化,问:⑴如果将这两支蜡烛放进上端开口的圆筒里,两支蜡烛会怎样烛燃烧 (图b)⑵如果将这两支蜡烛放进更细一点的250mL的量筒中会怎样 (图c)⑶要让这两支蜡烛燃烧,可以采取什么方法 (图d)在学生充分发表自己的意见后,教师适当地进行点拨,使学生认识到同样是蜡烛在燃烧,但燃烧条件不同结果会不一样,从而告诉学生"为了解开这些物理之谜,在探究物理现象的过程中,我们应该勤于观察,勇于提问,善于探索,联系实际."
2,实验能帮助学生掌握科学研究的方法
在《课程标准》中提出,科学探究的形式是多种多样的,科学探究的要素有:提出问题,猜想与假设,制定计划与设计实验,进行实验与收集证据,分析与论证,评估,交流与合作.
例如"研究气泡在充水玻璃管中运动规律的实验",教师设计了分次实验的方法:(1)先取一只内径1cm的玻璃管,管中充水并留有一个水泡,翻转玻璃管,让学生看气泡在水中上升.由于玻璃管的内径较大,水中气泡上升很快,达不到观察匀速运动的教学要求.这时教师引导学生提出问题:水泡上升运动的速度很快,它是不是做匀速直线运动 水泡上升运动的速度很快,是不是因为管子的内径太大了 如果换用油来做实验,效果是不是会改变 有学生提出:若用油做实验会造成污染,建议将管子的内径改小后还是用水做实验.(2)教师取出第二只玻璃管,翻转玻璃管让学生观察气泡的运动情况.看起来气泡在管内是匀速向上运动了,但怎样才能确定是匀速运动呢 有同学提出在玻璃管上每隔10cm做一个记号,记录气泡通过每一小段距离所用的时间,加以比较就可以确定了.(3)教师取出第三只玻璃管,上面做上了记号,组织学生记录气泡通过每一段的时间,记在画出的表格中并算出各段的速度.最后经过交流,学生掌握了匀速直线运动的概念,测物体运动速度的方法,速度的计算等知识点.
这个实验的教学过程虽然用时较多,但整个实验过程体现了科学探究的过程,尤其是当一个学生指出用油做实验会浪费并污染环境后,有学生说可以用排油烟机中接下的油做实验,管子的两端密封起来,不污染环境,可以多年使用.这一点已经超出该知识点的范畴了.
众多的演示实验和分组实验,给学生提供了科学探究的舞台,在这个舞台上,学生进行科学研究,探索自然的奥秘.
3,实验能培养学生的各种能力
教师的演示实验和学生的分组实验,能培养学生的各种能力.例如,如图所示,教师设计了一种用弹簧测力计测物体受到浮力的分组实验,用以区分两种密度相接近的清水和淡盐水.学生在实验后发现,用该方法并不能区分出清水和盐水.于是教师引导学生思考实验的原理,观察实验器具的刻度,分析引起实验误差的原因.经过交流,学生认为该实验的原理是正确的,只是由于重物的体积较小,在清水和盐水中受到浮力差距不大,弹簧测力计分度值太大,读不出差值,所以实验不能成功.教师又引导学生从改用分度值较小的弹簧测力计或改用体积较大的物体入手,选择新的实验器具重新实验,达到了区分两种液体的目的.

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