初中物理实验类型及其教学功能

初中物理实验类型及其教学功能物理实验物理实验是有目的、有计划地运用仪器、设备，在人为控制条件下，使物理现象反复再现，从而进行认真观测，获取大量资料的一种科学研究方法。（孟昭辉-物理课程与教学理论）物理实验可以总结出物理规律，也可以对物理理论进行验证，以实验为基础，是物理教学的最基本特征。初中物理实验有不同的类型，也有不同的教育功能，对初中物理实验教学的类型做一个较完整的分类，有助于我们认识不同类别实验的功能，这些认识有利于实验教学的开展。初中物理实验主要按照实验是由谁来做的标准来分类，则可以分成教师实验和学生实验，教师实验主要是演示实验，学生实验主要有学生分组实验。演示实验为了揭示所研究问题的发生和发展，启发学、引导学生进行观察和思考，以教师为主要操作者的表演示范实验，称之为演示实验，也称为教师实验。初中物理课堂演示实验是物理教学中应用最多的一种实验教学方式，演示实验具有真实、生动、直观的特征，通过演示实验，可以唤起学生的直接兴趣，为学生能积极主动地获取知识创造了条件。同时帮助学生建立物理概念，解释物理规律，突出教学重点，突破教学上的难点。学生通过对老师的实验的观察，学生的思维能力会有较快的发展，可以从实验现象中归纳出事物的本质，深刻理解了抽象的物理概念，能够学会探索和解释物理规律，并运用物理规律解释生活中的现象。特别是将在实际教学中一些难以用语言描述的现象及过程展现于学生的面前，从而化解、突破实际教学中的难点。例如《磁场》教学中，为了建立磁感线的模型，用条形磁体、有机玻璃板、细铁屑，把条形磁体放在玻璃板下方，在玻璃板上洒下铁屑，用手轻敲玻璃板，由于磁场的作用，铁屑被磁化，按照一定的形状排列，为了描述、研究磁场，引出了磁感线的概念，通过教师的演示，学生形象的理解了磁场的存在，及磁感线的建立，加深了学生的认识。分组实验分组实验也称学生实验，是学生在老师的指导下独立操作的课堂教学过程。在初中物理实验教学中，按照实验知识、技能、能力等训练目的和功能的标准来分类，初中物理分组实验可以分为技能训练实验、验证性试验和探究型实验。技能训练实验在初中阶段学生应该做到掌握基本的实验仪器的调整、操作、使用方法以及注意事项。如天平、刻度尺、弹簧测力计、电流变、电压表等基本仪器的使用。做好这类实验，教师要引导学生了解并学会使用实验器材，掌握实验的基本要领，形成正确的操作规范，通过实验操作，让学生对实验操作有所体会，促进了学生手脑并用的能力。可以说在初中物理所有实验项目都有技能训练的要求技能训练实验是进一步实验教学的基础。验证性实验一般分两类：一类是安排在学生学习了物理规律后做的实验，目的在于验证所学的物理规律的正确性如：学习了机械能守恒定律后，“铁锁碰鼻”实验。；另一类是学生并没有学习相应的知识和规律，但学生已经对相应的知识和规律做出了根据的猜想和假设，为了验证这种猜想和假设的正确性，设计实验进行验证。探究性实验探究性实验教学是一种探究性教学，强调学生的主动参与、乐于探究、交流合作的方式进行教学活动，学生在老师指导下要经历“提出问题—猜想与假设—制定计划和设计实验—进行实验与搜集证据—分析与论证—评估—交流与合作”等环节的实践与体验。如：“影响摩擦力大小的因素”探究实验，老师根据学生已有的的经验提出问题：滑动摩擦力的大小可能与哪些因素有关？接下来教师引导学生们根据自己的生活实践大胆猜想可能的因素，各抒己见，然后按照各自的想法设计实验、进行实验验证、分析论证、得出结论。如八年级(上)教材中的探究串并联电路电流规律、串并联电路电压规律实验。回顾物理学产生和发展的过程，可以看出物理实验自始至终都占有极其重要的地位。所有的物理知识，都是在实验的基础上建立和发展起来的。物理实验作为物理教学的基本手段，有其特殊的教学功能：一、激发学生学习物理的兴趣通过实验可以使物理教学理论与生活实际相联系，引发学生对物理知识的学习兴趣，特别是学生分组探究可以有效的引导学生发掘问题，激发其求知欲望，最终通过自身的探索和研究找到解决问题的方法，从而调动他们学好物理的主动性和积极性，引导他们热爱科学。二、为物理概念、物理规律的教学奠定基础通过加强实验，不仅可以使学生具备一定的感性认识，更重要的是使学生进一步理解物理概念和定律是怎样在实验基础上建立起来的，从而有效地帮助学生形成概念，导出规律，掌握理论，正确而深刻地领会物理知识。最终上升到理性认识的高度。三、提升学生的科学探究能力通过实验培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题和解决问题的能力；培养学生寻找良好的实验方法以及基本的实验能力和动手能力，并且在此基础上进一步培养他们的独立工作能力和探索创新能力。四、培养学生掌握科学的研究方法通过实验培养学生从事科学研究应当具备的严格的科学态度，科学的思维方法，严谨的科学作风，逐步学会物理研究中基本的科学方法。初中阶段常常运用的科学方法有：控制变量法、类比法、转换法、理想化方法、归纳法等，如研究牛顿第一定律时，采用了理想化的抽象思维和合理的外推方法，得出了“一切物体如果不受外力作用，那么物体将保持匀速直线运动状态或静止状态。”这是理想实验物理学的一种重要研究方法。理想实验无论什么时候都不可能实现，但是实验表达了人类的思维对事物本质的深刻理解。