評(píng)價(jià)物理實(shí)驗(yàn)失敗策略
時(shí)間:2022-06-27 06:51:43
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物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),既然是實(shí)驗(yàn),就意味著有成功,也有失敗。失敗并不可怕,可怕的是因失敗而喪失斗志,我們要正確對(duì)待失敗,因?yàn)槭∈浅晒χ浮:芏辔锢韺?shí)驗(yàn)都是經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的失敗才成功的,在失敗中查找原因,改善實(shí)驗(yàn)條件和方案,不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),通過(guò)多次的努力,最終獲得成功,發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,理解物理原理。
我們知道,偉大的發(fā)明家愛(ài)迪生就是從不斷地失敗中發(fā)明了我們現(xiàn)在仍廣泛使用的電燈泡。他在研究過(guò)程中,以超人的想象力、非凡的毅力和耐心,試驗(yàn)了1600多種材料,嘗試了一次次的試驗(yàn),一次次的失敗,絕大多數(shù)專家認(rèn)為愛(ài)迪生發(fā)明的電燈前途渺茫,甚至英國(guó)還有一些專家譏諷愛(ài)迪生的研究是毫無(wú)價(jià)值的,是在做一件異想天開的事。愛(ài)迪生不僅要面對(duì)一次次的失敗,還要面對(duì)那些冷譏熱嘲的人,但愛(ài)迪生心中有一個(gè)信念,一定要試驗(yàn)成功,不能退卻,在他心中明白一個(gè)道理,即每一次的失敗,就意味著向成功更邁進(jìn)一步。終于,經(jīng)過(guò)一年零一個(gè)月的刻苦攻關(guān),愛(ài)迪生共試驗(yàn)了6000多種材料作為燈絲,試驗(yàn)了7000多次,最終有了突破性的進(jìn)展。我們雖然不是愛(ài)迪生那樣偉大的發(fā)明家,但我們同樣可以在失敗中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),在失敗中尋求成功之路。下面通過(guò)幾個(gè)具體事例評(píng)價(jià)一下物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的成與敗。這是一個(gè)對(duì)老師來(lái)說(shuō)非常簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)———覆杯實(shí)驗(yàn)。
但面對(duì)實(shí)施新課程改革中的教學(xué),我們應(yīng)多給學(xué)生表現(xiàn)自己、鍛煉自己的機(jī)會(huì)。因此在教學(xué)中,這個(gè)實(shí)驗(yàn)完全可以由學(xué)生自己來(lái)完成。但實(shí)驗(yàn)過(guò)程中當(dāng)學(xué)生把紙片蓋好,翻轉(zhuǎn)杯子過(guò)程時(shí),杯底常會(huì)出現(xiàn)一個(gè)氣泡,撒開手后,紙片下落。這與老師的期望正好相反,面對(duì)這種由學(xué)生給教師帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)失敗,我們要積極引導(dǎo),使學(xué)生操作更規(guī)范,并通過(guò)反復(fù)操作,區(qū)分出杯中留有氣泡與杯中沒(méi)有氣泡時(shí)的本質(zhì)區(qū)別,從而分析出為什么有氣泡時(shí)水會(huì)流出來(lái),繼而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的本質(zhì)。
這樣的實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)認(rèn)識(shí)更深刻,對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握,這樣的教學(xué)效果遠(yuǎn)大于老師成功演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。創(chuàng)新能力的培養(yǎng),是新課程改革的重要內(nèi)容,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起到了無(wú)法估量的作用,如果在實(shí)驗(yàn)探究中學(xué)生得到了與我們教師所學(xué)知識(shí)有出入的地方,教師要發(fā)揮一桶水對(duì)一杯水的優(yōu)勢(shì),認(rèn)真分析問(wèn)題的原因,找到實(shí)驗(yàn)不足,從而去優(yōu)化實(shí)驗(yàn)原理,完善實(shí)驗(yàn)方案,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材,客觀分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而得出科學(xué)結(jié)論。把實(shí)驗(yàn)中不足的地方進(jìn)行補(bǔ)充,使其越來(lái)越完善。
如在探究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,大部分學(xué)生的結(jié)論是動(dòng)力×動(dòng)力臂等于阻力×阻力臂。但少數(shù)幾組卻遇到了下面的問(wèn)題:動(dòng)力×動(dòng)力臂不全等于阻力×阻力臂。師生通過(guò)共同分析,實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案沒(méi)有問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)的步驟也沒(méi)有問(wèn)題。那么問(wèn)題出在了什么地方呢?經(jīng)過(guò)分析數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)當(dāng)阻力與動(dòng)力相等時(shí),阻力臂與動(dòng)力臂也相等,那么力與力臂乘積相等,當(dāng)力不等時(shí),力臂不同,乘積也不同。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn),有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象:當(dāng)力臂不同時(shí),取下鉤碼,杠桿沒(méi)有在水平位置處于平衡狀態(tài),這是什么原因呢?通過(guò)觀察大家發(fā)現(xiàn)了杠桿上的滑鉤,是它造成的吧!當(dāng)大家發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,并積極找到了原因后,同時(shí)也就想辦法去解決它。
我們把滑鉤換成了輕質(zhì)的細(xì)線后,再去探究這個(gè)實(shí)驗(yàn),從而得到了杠桿平衡條件。這個(gè)過(guò)程實(shí)際上就是培養(yǎng)學(xué)生想象力和創(chuàng)新能力的過(guò)程,也是培養(yǎng)學(xué)生良好思維品質(zhì)的過(guò)程。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得直接經(jīng)驗(yàn),這遠(yuǎn)比教師的簡(jiǎn)單說(shuō)教效果好。再有,在探究流體壓強(qiáng)和流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,盡量教學(xué)生去找材料,可以去實(shí)驗(yàn)室,也可以去生活中找,只要能完成實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論就行。學(xué)生積極性很高漲,親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自己選擇實(shí)驗(yàn)器材,動(dòng)手操作,幾經(jīng)失敗,再重做實(shí)驗(yàn),經(jīng)過(guò)這樣的幾次探索,很多學(xué)生能有效完成此實(shí)驗(yàn),得出準(zhǔn)確結(jié)論:流體的流速越大,壓強(qiáng)越小。這樣教學(xué),有利于激發(fā)學(xué)生的探究欲望,發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力。
總之,注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究思想和想象能力,是中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)改革,區(qū)別于傳統(tǒng)課程改革的一個(gè)重要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn),是體現(xiàn)素質(zhì)教育目標(biāo)、體現(xiàn)培養(yǎng)創(chuàng)新精神,使中華民族朝著成為一個(gè)“創(chuàng)新民族”的方向邁進(jìn)的戰(zhàn)略性步驟,有著深遠(yuǎn)的歷史意義。而實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)該正確對(duì)待失敗,從失敗中找出不足,從而去想辦法改進(jìn),最終成功完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)。這樣達(dá)到了良好的教學(xué)效果,使學(xué)生的創(chuàng)新能力、思維品質(zhì)等得到了培養(yǎng)和提高。