【物理实验教学模式研究】物理实验的研究方法有哪些

物理实验教学模式研究

关键词物理实验;感受型;实验型 一、感受型物理实验教学 感受型物理实验教学是指根据物理课本中学习到的各 种物理现象设计相应的实验内容，让学生能够在物理实验过 程中了解到生活跟物理知识之间的联系。这种类型的实验非 常注重对学生实验感受的培养，通过实验让学生能够对生活 中的物理知识有非常深刻的体会，且简单易行。感受型物理 实验不同于传统意义上的物理实验，它要求学生在实验过程 中能够真正感受到各种物理知识，并且深刻理解该现象产生 的本质、原理以及结果。对于初中学生来说，感受型物理实 验在整个物理教学中具有如下几个方面的价值。1.能够提升 初中学生的动手操作能力，让他们真正体会到生活中的物理 知识，同时激发他们继续探究物理本质的欲望，进而提高他 们对物理课本中所讲内容的兴趣和积极性，最终达到物理成 绩的提升。2.让学生在实验进行的过程中，深刻了解简单物 理概念和规律的归纳方法，正确领会物理知识的含义，并且 成功将所学到的物理知识应用到社会生活的方方面面，解决其实际生活中遇到的一些问题。3.学生通过实验过程有效提 高观察能力，使其能够在以后的生活和学习中不断发现物理 知识。同时实现了对学生分析问题和解决问题能力的培养， 让学生能够独立解决生活中遇到的物理问题。我们可以深刻 地看到感受型物理实验在初中物理教学中的重要作用，以及 实现物理知识和生活实际的联系，让学生真正感受到学习物 理的重要性，同时也感受到学习物理知识的必要性。但是感 受型实验在运用过程中还存在着一定的不足之处。1.硬件设 施的欠缺。随着我国经济的不断发展，虽然很多地方的学校 硬件和软件水平都得到了较大的提升，但是在感受型实验教 学过程中，物理教学的仪器和设备还非常陈旧和老化，导致 很多实验结果跟预期相差很大。另外由于仪器和设备数量的 限制，实验过程中并不能够保证每个学生都能够亲自感受到 物理实验的过程和结果，甚至有些实验只能由教师选择一两 个学生进行演示。2.感受型实验在进行过程中要求学生自己 探究实验的步骤和结果，教学进度较慢，不能够满足物理教 学目标的需求。另外由于初中生面临着中考，为了追求较高 的考试成绩，教师在教学过程中和学生在学习过程中都注重 教学结果，忽略了对学生综合素质的培养。3.学生认为物理 实验不是特别重要，只要学习好相关的理论知识即可，所以 在学习的过程中积极性不高，甚至认为物理实验纯属浪费时 间。他们在实验时不知道到底要干什么，为什么要做这个实 验等，导致物理实验的效率非常低，甚至是负面效果。4.教师在物理实验教学过程中带着非常强烈的思维定式，在教学 过程中按照常用的方法进行教学，忽略了不同学生的接受能 力和理解能力。同时,教师不注重对实验过程和实验方法的 改进，一直采用老的实验方法进行教学，没有与时俱进。

二、实验型物理实验教学 实验型物理实验教学是我们传统意义上的教学，即在实 验进行之前，教师将所有实验用品和仪器调整好，设计好实 验步骤，并且告诉学生实验过程中可能出现的现象和结果， 学生只需要按照教师设计的步骤进行机械操作即可。这种实 验教学方法是目前初中物理实验教学中常用的教学方法，能 够有效节约实验课程所需要的时间，并且学生能够方便地获 得实验结果。电学是初中物理实验中的一个重要模块，要求 学生能够掌握电路的连接方式，并且会用滑动变阻器实现电 路中灯泡电流的调节。在实验进行之前，教师会为学生提供 一个正确电路连接图，并且准备好干电池、滑动变阻器、电 流表、小灯泡以及开关和导线等实验器材。实验过程中学生 只需要按照教师给出的电路将准备好的实验器材连接在一 起，然后滑动变阻器的可动端即可。该实验教学方法能够快 速地让学生了解滑动变阻器的调节作用，正确无误地达到实 验预期的效果，但是在整个实验过程中，学生完全按照教师 设定好的方法进行，学生的自主能力和创新能力得不到有效 培养。这种实验教学方式要求学生在实验进行之前记住实验 的内容、步骤和结果，与其说是做实验，不如说是验证实验，学生只需要机械地进行各种操作即可，无论成功与否，只要 学生记住实验的注意事项和实验结果，在考试过程中就能够 拿到较好的成绩。这样长期下去，学生和教师都会丧失对实 验的兴趣，更谈不上进行实验教学的探索和改革了。

三、探究性物理实验教学 探究性实验是初中物理实验转变的主要方向，它在实验 过程中首先由教师提出问题，然后学生对问题的原因和产生 的原理进行假设和猜想，进而设计出相应的实验方案去验证 其猜想是否正确，通过对实验过程和结果的分析和论证，实 现对所学知识的交流和评估。在整个实验进行的过程中，教 师要让学生主动去收集各种信息，并且对其进行分析和处理， 提高学生发现问题和解决问题的能力。如在探究影响导体电 阻大小的因素的实验中，我要求学生从身边的材料中选择相 应的导线，代替传统验证性实验合金线。改进后的实验的主 要材料有铅笔芯以及铁丝等，学生能够非常容易地获得，且 在实验过程中需要自行设计电路，有效地提高了学生的动手 能力和探究能力，能够让学生感到较强的自豪感，增强学习 的动力和实验的可信度。如果实验成功，学生会感到非常兴 奋，激发学生进一步学习的兴趣，如果实验失败，学生则会 对其失败的原因进行分析和总结，从失败中吸取教训，为后 续实验过程的进行奠定基础。1.探究性实验的不同之处。首 先，探究性实验将传统的物理演示实验转换成学生探究形式， 初中学生的年龄处于十四五岁，他们的知识结构比较简单，对事物的认识还停留在表面，对一些直观和形象的东西比较 感兴趣。所以教师在实验设计过程中要注重演示和实验的结 合，使其能够激发所有人的探索欲望，并且实现学生动手能 力和动脑能力的有效结合。其次，探究性实验跟传统的初中 物理实验相比，增加了一些新的内容，实验的编排顺序和要 求也不同，一方面丰富了现有物理实验的内容，另一方面还 为学生综合能力的培养提供了基础保障。物理课本中给出的 实验内容非常有限，教师必须不断进行新的实验内容的开发， 让学生不断搜集生活中常见的材料，完成各种物理原理的实 验。最后，探究性实验是在传统初中物理实验的基础上进行 的，只是增加了对学生创新能力的培养，鼓励学生根据实验 室所具备的材料适当进行实验内容的改进，得到更加完美的、 符合生活实际的实验方法。2.探究式实验案例。初中物理中 需要学生测定物质的密度，传统情况下教师会为学生准备好 需要测定的各种材料，探究性实验则是要求学生自己准备实 验物品。在实验过程中学生能够准确地测量出固体物质的密 度，但是对于不同的液体物质，其测量的误差较大。首先学 生按照课本上给出的实验步骤，测量盐水的密度，然后让学 生利用同样的方法测量牛奶的密度。由于牛奶具有一定的黏 稠性，实验过程中会有一部分牛奶黏贴在实验所用烧杯的表 面，不能够全部倒出，导致用量筒测量的牛奶总体积较小， 在进行数据处理时存在较大的误差。为此，我引导学生寻找 问题产生的原因，然后让学生寻找降低误差的方法重新进行实验。通过学生的小组讨论，最终决定采用天平测量的方法。

首先，通过天平测量实验过程中所用烧杯和牛奶的总质量， 然后将其中的一部分牛奶倒入量筒中，得到倒出部分牛奶的 准确体积，用天平称所用烧杯和剩余牛奶的质量。该方案能 够确保实验过程中，牛奶的体积和质量跟实际相同，得到的 牛奶的密度准确性最高，误差最小。探究性实验是学生在学 习物理知识的基础上进行的，培养了学生的创新思维，学生 能够对实验过程中存在的问题进行分析，寻找问题的解决方 案。同时，此方式还能联系生活实际问题，提升了学生对物 理实验的探究兴趣，让他们能够更加愿意去探究生活中的物 理现象。众所周知，物理实验是初中学生必修的一门课程， 主要培养学生的动手能力，让学生能够通过实验更好地了解 各种物理现象产生的原理，科学地解释生活中发生的各种现 象。但是传统的物理实验以实验型为主，教师为学生设计好 实验的内容和步骤，学生只需要进行实验结果的观察，不能 够满足素质教育的需求。感受型物理实验虽然能够实现对学 生综合素质的培养，但是需要的时间较长，导致初中物理教 学效率较低。我认为可以综合感受型物理实验教学和实验型 物理实验教学的优势，得到探究型物理实验教学，该实验模 式综合了两种物理实验的优势，不仅能提高学生的实验技能， 还能提高学生的综合素质水平。