如何評價物理實驗的失敗？
物理是一門實驗科學,既然是實驗,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,我們要正確對待失敗,因為失敗是成功之母。很多物理實驗都是經過無數次的失敗才成功的,在失敗中查找原因,改善實驗條件和方案,不斷總結經驗教訓,通過多次的努力,最終獲得成功,發現物理規律,理解物理原理。
我們知道,偉大的發明家愛迪生就是從不斷地失敗中發明了我們現在仍廣泛使用的電燈泡。他在研究過程中,以超人的想象力、非凡的毅力和耐心,試驗了16多種材料,嘗試了一次次的試驗,一次次的失敗,絕大多數專家認為愛迪生發明的電燈前途渺茫,甚至英國還有一些專家譏諷愛迪生的研究是毫無價值的,是在做一件異想天開的事。愛迪生不僅要面對一次次的失敗,還要面對那些冷譏熱嘲的人,但愛迪生心中有一個信念,一定要試驗成功,不能退卻,在他心中明白一個道理,即每一次的失敗,就意味著向成功更邁進一步。終于,經過一年零一個月的刻苦攻關,愛迪生共試驗了6多種材料作為燈絲,試驗了7多次,最終有了突破性的進展。我們雖然不是愛迪生那樣偉大的發明家,但我們同樣可以在失敗中總結經驗教訓,在失敗中尋求成功之路。下面通過幾個具體事例評價一下物理實驗過程中的成與敗。這是一個對老師來說非常簡單的實驗———覆杯實驗。
但面對實施新課程改革中的教學,我們應多給學生表現自己、鍛煉自己的機會。因此在教學中,這個實驗完全可以由學生自己來完成。但實驗過程中當學生把紙片蓋好,翻轉杯子過程時,杯底常會出現一個氣泡,撒開手后,紙片下落。這與老師的期望正好相反,面對這種由學生給教師帶來的實驗失敗,我們要積極引導,使學生操作更規范,并通過反復操作,區分出杯中留有氣泡與杯中沒有氣泡時的本質區別,從而分析出為什么有氣泡時水會流出來,繼而發現問題的本質。
這樣的實驗對于學生來說認識更深刻,對物理知識的理解和掌握,這樣的教學效果遠大于老師成功演示實驗的教學效果。創新能力的培養,是新課程改革的重要內容,而實驗教學對學生創新能力的培養起到了無法估量的作用,如果在實驗探究中學生得到了與我們教師所學知識有出入的地方,教師要發揮一桶水對一杯水的優勢,認真分析問題的原因,找到實驗不足,從而去優化實驗原理,完善實驗方案,改進實驗器材,客觀分析實驗現象,從而得出科學結論。把實驗中不足的`地方進行補充,使其越來越完善。
如在探究杠桿平衡條件的實驗中,大部分學生的結論是動力×動力臂等于阻力×阻力臂。但少數幾組卻遇到了下面的問題:動力×動力臂不全等于阻力×阻力臂。師生通過共同分析,實驗的設計方案沒有問題,實驗的步驟也沒有問題。那么問題出在了什么地方呢?經過分析數據,發現當阻力與動力相等時,阻力臂與動力臂也相等,那么力與力臂乘積相等,當力不等時,力臂不同,乘積也不同。經過反復實驗,有的同學發現了一個現象:當力臂不同時,取下鉤碼,杠桿沒有在水平位置處于平衡狀態,這是什么原因呢?通過觀察大家發現了杠桿上的滑鉤,是它造成的吧!當大家發現了問題,并積極找到了原因后,同時也就想辦法去解決它。
我們把滑鉤換成了輕質的細線后,再去探究這個實驗,從而得到了杠桿平衡條件。這個過程實際上就是培養學生想象力和創新能力的過程,也是培養學生良好思維品質的過程。學生在實驗中獲得直接經驗,這遠比教師的簡單說教效果好。再有,在探究流體壓強和流速關系的實驗中,盡量教學生去找材料,可以去實驗室,也可以去生活中找,只要能完成實驗,得出結論就行。學生積極性很高漲,親自設計實驗方案,自己選擇實驗器材,動手操作,幾經失敗,再重做實驗,經過這樣的幾次探索,很多學生能有效完成此實驗,得出準確結論:流體的流速越大,壓強越小。這樣教學,有利于激發學生的探究欲望,發揮學生的主觀能動性,培養學生的創新精神和創造力。
總之,注重培養學生科學探究思想和想象能力,是中學物理課程標準改革,區別于傳統課程改革的一個重要創新點,是體現素質
教育目標、體現培養創新精神,使中華民族朝著成為一個“創新民族”的方向邁進的戰略性步驟,有著深遠的歷史意義。而實驗中我們應該正確對待失敗,從失敗中找出不足,從而去想辦法改進,最終成功完成實驗任務。這樣達到了良好的教學效果,使學生的創新能力、思維品質等得到了培養和提高。
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