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从失败中寻找对策,做成功的实验

2015-09-10张丽亚

考试周刊 2015年10期
关键词:烧杯盐水器材

张丽亚

物理这一学科是以实验为基础的,做成功的实验能有效激发学生的学习兴趣,深化对物理知识的理解,提高学生的操作技能,培养学生的科学探究精神,对学生形成科学素养产生深远影响。所以,实验在物理教学中具有非常重要的作用。而在日常教学中,我们经常遇到实验效果不理想甚至失败的情况,导致很多教师怕做实验或者少做实验,严重影响了教学效果。本文尝试对一些实验的失败进行分析,并探讨一些改进实验的方法,提高实验成功率,为课堂有效教学尽一分力。

一、分析实验失败的原因

1.物理知识不扎实,实验技能缺乏。

在一个班级中,学生的水平并不都是相同的,总有一部分学生对于知识掌握得不是很牢固,缺乏物理实验操作技能,从而导致实验失败,甚至使得实验不能正常进行下去。如:在“探究凸透镜成像规律”实验中,不知从透镜的哪一侧寻找虚像,或者不会完整地描述像的性质。在“使用托盘天平测量物体质量”的实验中,调节平衡螺母,使指针对准了分度盘中央刻度线,就说明调节平衡。可是当指针没有对准时,不少学生不知道该怎么操作了,有些干脆忽略这个问题,直接做实验了。

2.实验器材有问题。

实验中,我们有些器材已经使用了很多年,在精确度和灵敏度上都有问题。比如,在使用天平时,发现个别天平零件老化,很难调节到平衡,学生在使用时往往误差很大。还有用弹簧测力计测量重力时,有的弹簧生锈了,弹性发生了变化,钩码也有所磨损,利用这样的器材,就很难找到质量和重力的正确关系,易导致实验的失败。在电学实验中,我们常用干电池作为电源,可是几次实验之后,电池的电压就有所降低了,导致待测电阻两端电压太小或电路中电流太小,从而使实验不能正常进行下去。

3.操作步骤不合理。

物理实验步骤的编排要根据知识的逻辑性进行科学安排。比如在测盐水密度的实验中,需要用到天平、量筒、烧杯,实验中测出盐水的质量是关键,如果先用天平测出烧杯的质量,然后测出烧杯和盐水的总质量,再将盐水倒入量筒中测出体积,求出盐水密度。这样的方案误差较大,原因是残液留在烧杯壁上,导致测出的液体体积偏小,计算出的液体密度偏大。正确步骤应先测出烧杯和盐水的总质量,倒入一部分盐水到量筒中读出体积后,再测出烧杯和剩余盐水的质量,从而求出盐水的质量,再计算出盐水的密度,采用这样的测量方法结果很准确。

4.操作不够严谨,不够细心。

物理实验的操作步骤不仅要正确,而且有些实验的操作应该细心谨慎。在做“观察水沸腾实验”时,有些同学不注意温度计的位置,有些温度计的玻璃泡已经碰到烧杯底了,在水沸腾时,发现温度并不是不变的,就得到了错误结论。在运用弹簧测力计、刻度尺、注射器等器材测大气压实验中,没有将活塞推至注射器的底端排尽筒内空气,所测大气压与标准值相差很大。

5.不注意控制变量。

控制变量法是研究物理问题的常用方法,很多实验方案都必须围绕这个原则进行设计。例如探究“探究不同材料的隔音性能”的实验中,我们一般都是选择闹钟、手机作为声源,而不选用音叉,原因就在于我们要控制每次的响度都是相同的,音叉不能做到这一点。又如在比较不同物质的吸热、放热本领时,我们也是控制了几种物质的质量、初温、加热时间等相同,再进行比较。所以实验中,这些量都要进行认真测量,如果没有做到,就会得到错误的结论。

二、从失败的实验中寻求收获

1.允许失败,宽容以对。

一位专家指出:“我们期望学生犯错误,从错误中吸取教训,便可争取明天的成功。”学生在实验中出错,这是很正常的现象,这反映出他们在学习中的不足,而正是这样的不足,才需要老师的教育和指导。我们应以一颗宽容心对待学生在实验中出现的问题,要多多鼓励,而不是责怪与讽刺。学生能做成功的实验固然是好事,但是从失败的试验中发现问题,并得到收获,更能真正促进学生的发展,所以失败的实验同样有价值。

2、实事求是,不要随波逐流。

有时候,实验没有得到预期的结果,有些学生会弄虚作假,抄袭别人的实验数据或结论,搪塞老师,这些做法都是不对的。在这种情况下我们应教育学生实事求是,如实记录自己的实验数据及实验现象,分析实验出错的原因,从而避免下次实验出现类似问题。

例如:“测定小灯泡功率”实验中,出现了三种实验原理P=UI、P=U/R和P=IR,学生根据各自的实验原理进行实验,就结果相互交流。三种实验结果的较大差异引起了学生的极大兴趣,经过积极思考,激烈辩论,终于发现,由于实验过程中灯丝温度的变化引起了灯丝电阻改变,导致实验结果的明显差别,最终一致认同了测量小灯泡的功率必须运用P=UI的原理。通过上述分析,学生更全面、深刻地掌握了测量小灯泡功率的方法和原理,教学效果更好;同时明白了P=UI、P=U/R和P=IR这三个公式之间的关系和差异,理解各自的适用范围。

三、提高实验成功率的对策

1.充分准备,避免实验的盲目性。

实验前,我们要做好充分准备。一方面是实验器材的准备要充分,平时注意对实验器材的日常保养和维护,定期检查。另外,在进行实验之前,教师也应该事先进行调试,确保器材都能正常工作。另一方面,教师可先要求学生对将要做的实验进行预习,通过预习对实验仪器的使用方法、实验原理、实验过程、实验注意事项等有清楚了解;在脑海中形成清晰的实验流程图,防止实验中漏做、错做某些步骤;明确操作要点,弄清实验条件、必须记录的数据和观察的现象等。如“观察水的沸腾”实验中,学生必须明确眼、手、耳的分工,学会运用图像法分析沸点,同时注意酒精灯的正确使用方法,防止烫伤。

2.科学指导,规范操作。

在实验教学中,我们不能简单地提供自主研究和独立探究的机会,教师成功的引导十分必要。如探究“串联电路电流特点”实验中,学生刚刚接触电学器材不久,操作指导很关键:各个电学元件如何摆放,导线从哪儿开始连接,走什么路线,先做什么后做什么,等等。对这些操作技能一定要加强指导,否则,学生会手忙脚乱,实验效果会大打折扣。教师可以走近学生,准备随时提供帮助、指导。教师要逐步渗透物理实验的有关研究方法,教会他们怎样用实验研究问题,有时多种方法并用。

物理实验都有严格的操作规范,错误的操作会带来不良后果,无法实验甚至带来安全隐患。在教学中,教师可以先用多媒体模拟错误的操作过程,让学生看到错误的操作会带来的后果,这样不仅能够规范学生的实验操作,而且可以有效避免或减少一些事故发生。例如:用多媒体演示电路短路造成的火灾等严重后果,这种方法比口头反复强调规范操作的效果好得多。

3.充分发挥学生主体作用。

与一般的课堂教学相比,实验课可以更充分地发挥学生学习的主体性,但是由于各个学生的实验技能水平的不同,也会致使实验中经常发生一些“偶发事件”,这对教师来说也是一种挑战与考验。比如,在“探究平面镜成像特点”实验中,为了体现探究性学习的理念,在创设问题情境后,就可以放手让学生对平面镜的成像特点进行猜想,并设计实验方案,开展探究活动。但是在实验过程中,许多学生会不知道两个棋子各自的摆放位置和作用,甚至有的学生会只将玻璃板来回移动,根本不知道如何寻找像。也有的同学没注意玻璃板与桌面不垂直,导致像略微偏上或偏下,因而像与物体不能重合。所以此时教师就应该及时发现并适时进行指导,使学生的实验顺利完成。教师应准确把握实验过程的动态生成,随时根据实验进展适时而启、适时而发、适时而导,给学生自由探索的时间和空间,让学生成为实验主体。

随着新课程改革的不断推进,实验已经成为物理教学过程中的一个重要教学方式和学习方式,但影响实验成功的因素是多方面的,有待我们在教学实践中不断反思、摸索、总结。

参考文献:

[1]章海军.中学物理教学中物理实验对学生发展的作用[J].读与写(教育教学刊),2012(2).

[2]林春华.谈中学物理实验中的物理思想[J].教育教学论坛,2010(2).

[3]陶前海.浅谈中学物理实验教学[J].科技信息,2013(8).

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