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物理是一门以实验为基础的学科.任何一个概念、定律都经历着由感性到理性的抽象思维过程.在教师的有效引导下,让学生参与概念的形成、规律的揭示过程,让学生亲自去实验、体验、揣摩、模拟这个过程,领悟知识形成过程中所蕴涵的思维方法,使学生知其然并知其所以然,只有这样才能真正实现教学的有效性.
一、关注学生实验探究的各环节,提高学生实验探究的
有效性
1.实验前的准备要到位
磨刀不误砍柴工,好的开端是成功的一半.为学生创造好良好的实验环境,是他们实验成功的基础.让学生享受实验成功的乐趣,可激发学生勤动手勤动脑学习物理的兴趣.如实验前对学生进行科学的分组,对学生进行爱护仪器和安全的教育,实验仪器准备齐全,引导学生进行实验猜想、分析实验原理、合理设计实验方案.
2.实验时的数据要到位
收集合理真实的实验数据,是实验后的有效评估与交流的重要保证,是培养学生的科学探究精神的手段.如“伏安法测灯泡电阻的实验”,要求实验小组都必须收集到合理真实的实验数据.为了培养学生收集、分析、归纳实验数据能力,为了更好地加深和理解欧姆定律和电阻概念,增设了“测量定值电阻的阻值”的实验.在实验目的明确、实验时间一节课的前提下,实验顺利的学生不仅能完成实验,还可以征求老师的意见做一些自己想做的实验,并帮助其他小组完成实验;遇到电路故障的学生,积极思维,勤学好问,不仅查到了故障的原因,还高兴地完成了实验.几乎所有实验小组都收集到了实验数据,下面两个表格的数据是其中一个实验小组的.
3.实验后的评估与交流要到位
实验后的评估与交流,不仅能提高学生分析、归纳实验数据的能力,还能培养他们科学的思维方式;不仅能培养学生的语言表达、组织能力,还能强化他们的团体合作意识.
例如,对“伏安法测电阻的实验”的评估与交流的过程如下.
该组分析表格(1)得到的实验结论是:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积.我对他们的评价是“该小组对表格(1)在收集、处理、分析、归纳数据方面都做得非常漂亮”.当时我看到了该小组及其他实验组成功的学生的脸上荡起了幸福满意、成功喜悦的笑容.在此基础上,我引导学生分析,同一导体两端的电压变了,通过它的电流也变了,但它的电阻没变,这说明导体的电阻与它两端所加的电压和通过它的电流无关.这是为“驳斥学生分析灯泡的电阻变化的原因”做准备的,若不增设此实验,驳斥学生由表格(2)而得到的错误结论,恐怕就不能做到让学生心服口服.
该组分析表格(2)得到的实验结论是:灯泡的电阻随它两端的电压的改变而改变.引导学生分析:“这条实验结论与表格(1)得到的实验结论相矛盾”,趁机问:“这是为什么?”学生在积极地思考、判断:“这条实验结论肯定错了.”反应快的学生脱口说道:“会不会是灯泡两端的电压变了,通过它的电流也变了,引起灯泡的温度升高,导致灯丝的电阻变了?”有学生回答到:“应该是这个原因,因为大多数的电阻的阻值与温度有关.”等学生在期待我的答案时,告诉他们现在的分析是对的,然后与他们一起分析表格(2)得到的实验结论是:灯泡两端的电压增大了,通过它的电流随之增大,它的温度随之升高,它的电阻随着温度的升高而增大.”进一步强调灯泡电阻变化大的根本原因是灯泡的温度变化而引起的,不是电压、电流变化引起的.引导学生进一步思考,“在表格(1)中,定值电阻的阻值可通过多次测量求平均值的方法来减小实验误差,在表格(2)求灯泡电阻的平均值有必要吗?”有学生回答:“没必要,因为灯泡的电阻在随温度的变化而变化.当然,若忽略温度的影响,也可以.”我马上给予肯定:“这位学生的回答非常到位.利用‘温度的变化引起电阻变化’的这一特性,可制作‘热敏电阻’,它应用在加热器、马达、变压器、大功率晶体管等电器的加热和过热保护方面等.”从这里可以看到,学生的分析思考、归纳总结实验数据的能力和解决问题的能力在老师的有效引导下会有效地不断提高.
一、关注学生实验探究的各环节,提高学生实验探究的
有效性
1.实验前的准备要到位
磨刀不误砍柴工,好的开端是成功的一半.为学生创造好良好的实验环境,是他们实验成功的基础.让学生享受实验成功的乐趣,可激发学生勤动手勤动脑学习物理的兴趣.如实验前对学生进行科学的分组,对学生进行爱护仪器和安全的教育,实验仪器准备齐全,引导学生进行实验猜想、分析实验原理、合理设计实验方案.
2.实验时的数据要到位
收集合理真实的实验数据,是实验后的有效评估与交流的重要保证,是培养学生的科学探究精神的手段.如“伏安法测灯泡电阻的实验”,要求实验小组都必须收集到合理真实的实验数据.为了培养学生收集、分析、归纳实验数据能力,为了更好地加深和理解欧姆定律和电阻概念,增设了“测量定值电阻的阻值”的实验.在实验目的明确、实验时间一节课的前提下,实验顺利的学生不仅能完成实验,还可以征求老师的意见做一些自己想做的实验,并帮助其他小组完成实验;遇到电路故障的学生,积极思维,勤学好问,不仅查到了故障的原因,还高兴地完成了实验.几乎所有实验小组都收集到了实验数据,下面两个表格的数据是其中一个实验小组的.
3.实验后的评估与交流要到位
实验后的评估与交流,不仅能提高学生分析、归纳实验数据的能力,还能培养他们科学的思维方式;不仅能培养学生的语言表达、组织能力,还能强化他们的团体合作意识.
例如,对“伏安法测电阻的实验”的评估与交流的过程如下.
该组分析表格(1)得到的实验结论是:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积.我对他们的评价是“该小组对表格(1)在收集、处理、分析、归纳数据方面都做得非常漂亮”.当时我看到了该小组及其他实验组成功的学生的脸上荡起了幸福满意、成功喜悦的笑容.在此基础上,我引导学生分析,同一导体两端的电压变了,通过它的电流也变了,但它的电阻没变,这说明导体的电阻与它两端所加的电压和通过它的电流无关.这是为“驳斥学生分析灯泡的电阻变化的原因”做准备的,若不增设此实验,驳斥学生由表格(2)而得到的错误结论,恐怕就不能做到让学生心服口服.
该组分析表格(2)得到的实验结论是:灯泡的电阻随它两端的电压的改变而改变.引导学生分析:“这条实验结论与表格(1)得到的实验结论相矛盾”,趁机问:“这是为什么?”学生在积极地思考、判断:“这条实验结论肯定错了.”反应快的学生脱口说道:“会不会是灯泡两端的电压变了,通过它的电流也变了,引起灯泡的温度升高,导致灯丝的电阻变了?”有学生回答到:“应该是这个原因,因为大多数的电阻的阻值与温度有关.”等学生在期待我的答案时,告诉他们现在的分析是对的,然后与他们一起分析表格(2)得到的实验结论是:灯泡两端的电压增大了,通过它的电流随之增大,它的温度随之升高,它的电阻随着温度的升高而增大.”进一步强调灯泡电阻变化大的根本原因是灯泡的温度变化而引起的,不是电压、电流变化引起的.引导学生进一步思考,“在表格(1)中,定值电阻的阻值可通过多次测量求平均值的方法来减小实验误差,在表格(2)求灯泡电阻的平均值有必要吗?”有学生回答:“没必要,因为灯泡的电阻在随温度的变化而变化.当然,若忽略温度的影响,也可以.”我马上给予肯定:“这位学生的回答非常到位.利用‘温度的变化引起电阻变化’的这一特性,可制作‘热敏电阻’,它应用在加热器、马达、变压器、大功率晶体管等电器的加热和过热保护方面等.”从这里可以看到,学生的分析思考、归纳总结实验数据的能力和解决问题的能力在老师的有效引导下会有效地不断提高.