陳金寶
【摘 要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分,實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量影響著物理教學(xué)效果,教學(xué)實(shí)踐離不開實(shí)驗(yàn)。同時(shí),電學(xué)也是高中物理的重要內(nèi)容。本文主要介紹理清實(shí)驗(yàn)思路、教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)和完成課題實(shí)驗(yàn)這四種物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略,以期為一線教師提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量提供參考。
【關(guān)鍵詞】高中物理;電學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)質(zhì)量;提高策略
【中圖分類號(hào)】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A? 【文章編號(hào)】1671-8437(2020)28-0121-02
電學(xué)是高中物理教學(xué)的重要內(nèi)容,也是大部分高中生的物理學(xué)習(xí)難點(diǎn)。在傳統(tǒng)的電學(xué)教學(xué)中,大部分教師都機(jī)械地講解教材中現(xiàn)成的結(jié)論,不利于學(xué)生的理解,致使課堂教學(xué)效果不盡如人意。立足傳統(tǒng)教學(xué)的不足,物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出了實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。實(shí)驗(yàn)不僅是物理電學(xué)中的重要內(nèi)容,還是教師組織電學(xué)教學(xué)的主要方式。有效地應(yīng)用實(shí)驗(yàn),不僅可以降低學(xué)生理解電學(xué)知識(shí)的難度,還可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,促進(jìn)物理教學(xué)質(zhì)量的提升。而如何有效地開展物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量是每一位物理教師需要思考的問題。
1? ?理清實(shí)驗(yàn)思路,做好教學(xué)準(zhǔn)備
電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一項(xiàng)較為復(fù)雜的教學(xué)活動(dòng)。物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確要求教師在組織教學(xué)活動(dòng)之前,要精心做好課堂教學(xué)準(zhǔn)備,為提高教學(xué)質(zhì)量打好基礎(chǔ)。為提高物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量,教師需要在組織教學(xué)之前,切實(shí)分析電學(xué)實(shí)驗(yàn),理清實(shí)驗(yàn)思路,做到心中有數(shù)[1]。
具體地,在備課環(huán)節(jié),教師要從以下三方面做好電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)準(zhǔn)備。第一,要明確電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施目的、實(shí)施內(nèi)容,尤其是要明確在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,學(xué)生需要完成哪些任務(wù)、需要掌握哪些知識(shí)、需要怎樣掌握這些知識(shí)。第二,要準(zhǔn)確地把握電學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法。因?yàn)殡妼W(xué)實(shí)驗(yàn)都是以實(shí)驗(yàn)原理為基礎(chǔ)的,只有先弄清楚實(shí)驗(yàn)原理,才能準(zhǔn)確地掌握實(shí)驗(yàn)方法和有效操作。第三,要明確實(shí)驗(yàn)器材的使用途徑、方法以及使用過程中的注意事項(xiàng),在課堂上盡量減少不必要的問題。
2? ?教師演示實(shí)驗(yàn),輔助學(xué)生理解
教師是物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的組織者,在課堂教學(xué)中起著重要作用。在高中物理電學(xué)教學(xué)中,教師承擔(dān)著輔助學(xué)生理解所學(xué)的重任。傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐證明,在課堂上,教師機(jī)械地灌輸電學(xué)知識(shí),難以使學(xué)生深刻理解知識(shí),甚至?xí)m得其反,加重學(xué)生的理解負(fù)擔(dān),導(dǎo)致教學(xué)質(zhì)量不高。物理課程標(biāo)準(zhǔn)立足物理知識(shí)的特點(diǎn),要求教師引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷物理知識(shí)形成和發(fā)展的過程。物理實(shí)驗(yàn)正是學(xué)生經(jīng)歷物理知識(shí)形成和發(fā)展過程的載體[2]。而且,通過物理實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以根據(jù)直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,總結(jié)物理規(guī)律,深入地理解物理知識(shí)。所以,教師在教學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),要立足教學(xué)所需,為學(xué)生演示相關(guān)的電學(xué)實(shí)驗(yàn),驅(qū)動(dòng)學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的形成過程,輔助學(xué)生理解物理知識(shí),從而提高電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
以“探究電阻設(shè)計(jì)”為例,教材中僅給出了定性探究實(shí)驗(yàn),這難以使學(xué)生深刻理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而且,教材中展示的實(shí)驗(yàn),在操作的過程中,受裝置的影響,存在諸多的問題?;诖?,在實(shí)施課堂教學(xué)時(shí),教師可以改進(jìn)實(shí)驗(yàn),將定性探究實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)檠菔咎骄繉?shí)驗(yàn),使學(xué)生在多種感官的作用下,探究物理知識(shí)。具體地,教師可以選擇長(zhǎng)度為1L和2L的鎳?yán)雍辖鸾z,利用控制變量法向?qū)W生演示實(shí)驗(yàn)。受客觀因素的影響,在演示實(shí)驗(yàn)時(shí),教師還可以應(yīng)用多媒體技術(shù)。如此演示實(shí)驗(yàn),不僅可以將抽象的實(shí)驗(yàn)結(jié)論轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的物理現(xiàn)象,還可以使學(xué)生結(jié)合教師的一步步演示,總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,加深知識(shí)印象,提升電學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)質(zhì)量。
3? ?學(xué)生操作實(shí)驗(yàn),自主探究物理現(xiàn)象
學(xué)生是物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的參與主體。在傳統(tǒng)高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,大部分教師因?yàn)殡妼W(xué)實(shí)驗(yàn)操作復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足等原因,沒有為學(xué)生提供操作實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),大大削弱了學(xué)生的電學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也影響了電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。因此,物理課程標(biāo)準(zhǔn)要求教師引導(dǎo)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)[3]。同時(shí),教育家陶行知提出的“做中學(xué)理念”,呼吁教師將動(dòng)手操作的權(quán)利還給學(xué)生。所以,在高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),教師要在改進(jìn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生自主操作,使其切實(shí)發(fā)揮主觀能動(dòng)性,通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、操作實(shí)驗(yàn)活動(dòng),獲取物理知識(shí),總結(jié)物理實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),提高物理學(xué)習(xí)效果,促進(jìn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
以“電動(dòng)勢(shì)測(cè)量法”為例,高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)大都是測(cè)量類實(shí)驗(yàn)、訓(xùn)練類實(shí)驗(yàn),旨在使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法,通過現(xiàn)象建構(gòu)對(duì)物理特性的認(rèn)知,準(zhǔn)確掌握物理規(guī)律。此目的的實(shí)現(xiàn),離不開學(xué)生的主動(dòng)參與。尤其是,這節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是引導(dǎo)學(xué)生掌握電動(dòng)勢(shì)的策略和方法。所以,在組織教學(xué)時(shí),教師要將操作實(shí)驗(yàn)的權(quán)利還給學(xué)生。縱觀教材中給出的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,盡管在實(shí)驗(yàn)操作中,使用到的實(shí)驗(yàn)材料和裝置較為簡(jiǎn)單,但是通過操作實(shí)驗(yàn)獲取預(yù)期的效果是不太理想的。對(duì)此,要想有效地引導(dǎo)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn),教師可以在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,為學(xué)生提供足夠多的導(dǎo)線和兩個(gè)量程的電壓表,讓學(xué)生利用兩只電壓表測(cè)量。之后,要求學(xué)生以小組為單位,遷移知識(shí),合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理圖,并展示電動(dòng)勢(shì)和電阻的表達(dá)式。受電學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)驗(yàn)操作能力的影響,學(xué)生在動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的過程中,會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題,此時(shí)教師要發(fā)揮教學(xué)引導(dǎo)作用,幫助學(xué)生解決操作中的問題。如結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理圖(見圖1),教師可以指導(dǎo)他們令S和1接觸,讀出電壓表上的度數(shù),同理,引導(dǎo)學(xué)生讀出S和2接觸時(shí)的電壓表上的度數(shù)。之后,按照學(xué)習(xí)到的公式計(jì)算電動(dòng)勢(shì)。如此做法有利于讓學(xué)生推算電動(dòng)勢(shì)和電阻有沒有系統(tǒng)誤差,完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。這樣不僅能使學(xué)生掌握操作電學(xué)實(shí)驗(yàn)的權(quán)利,成為物理課堂教學(xué)的主體,還使他們借助與教師的互動(dòng),準(zhǔn)確地操作實(shí)驗(yàn),獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論,進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。此外,實(shí)驗(yàn)教學(xué)還可以潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力,可謂一舉多得。
4? ?完成課題實(shí)驗(yàn),鞏固課堂所學(xué)
電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的重中之重,而且,電學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容具有開放性和拓展性,與現(xiàn)實(shí)生活有著密切聯(lián)系。物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出了引導(dǎo)學(xué)生用物理的眼光看待世界的教學(xué)要求。要想實(shí)現(xiàn)此要求,教師需要在組織教學(xué)時(shí),將生活現(xiàn)象引入課堂中,使學(xué)生借助生活現(xiàn)象,深入理解物理知識(shí),應(yīng)用物理知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)生活中存在的問題,提升物理應(yīng)用能力。但是,從當(dāng)前的高中物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)施情況來看,大部分教師還受試驗(yàn)資源少、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不足等影響,沒能充分發(fā)揮電學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用,導(dǎo)致電學(xué)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量不盡如人意,同時(shí)也阻礙了學(xué)生物理能力的提升,違背了物理課標(biāo)要求。要想解決此問題,教師可以聯(lián)系教學(xué)內(nèi)容,組織課題探究實(shí)驗(yàn),整合相關(guān)的物理知識(shí),將生活現(xiàn)象帶入課堂,驅(qū)動(dòng)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,自主感知和理解,從而提高物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量[4]。
以“自感和互感”為例,此次實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)旨在引導(dǎo)學(xué)生切身感知自感現(xiàn)象?;诖?,教師可以在生活教育理念的指導(dǎo)下,在保證設(shè)備安全和學(xué)生安全的情況下,選擇幾名學(xué)生,讓他們手拉手地站到一起,兩端的兩名學(xué)生各自手持一段電線。教師在電源中安裝1節(jié)干電池,然后,閉合開關(guān)。在通電的一剎那,學(xué)生可以感受到電流的存在。在打開開關(guān)之后,教師可以引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系自身的切身經(jīng)歷,談一談當(dāng)時(shí)有什么感覺。通過暢所欲言,可以發(fā)現(xiàn),這些學(xué)生對(duì)自感現(xiàn)象有了一定的認(rèn)知。同時(shí),在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的作用下,這些學(xué)生也對(duì)自感現(xiàn)象產(chǎn)生了濃厚的探究興趣,為深入探究物理知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在課后,教師可以將實(shí)驗(yàn)設(shè)備交給學(xué)生,監(jiān)督其他學(xué)生體驗(yàn)自感現(xiàn)象,使每一個(gè)學(xué)生都能建立自感現(xiàn)象的直觀認(rèn)知,自主聯(lián)系自身感覺和電學(xué)內(nèi)容,深刻理解所學(xué)知識(shí),同時(shí)獲得學(xué)習(xí)物理電學(xué)的樂趣,自主地投身于物理電學(xué)學(xué)習(xí)中,從而促進(jìn)電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的提高。
綜上所述,電學(xué)實(shí)驗(yàn)是高中物理電學(xué)內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)。在新時(shí)期,教師要在課前精心準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),在課堂上,圍繞教學(xué)內(nèi)容,或演示物理實(shí)驗(yàn),或讓學(xué)生自主操作,或和學(xué)生共同完成課題實(shí)驗(yàn),使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的作用下,產(chǎn)生電學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)興趣,透過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象把握電學(xué)規(guī)律,加深對(duì)電學(xué)知識(shí)的理解,同時(shí)潛移默化地鍛煉學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)操作和探究能力,從而提高物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。
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