王宏偉
在義務教育初中物理教材中,新增加了30多個課后小實驗。而對于這些小實驗,許多教師往往不重視,忽視了其重要性。其實這些小實驗中結(jié)合了許多的物理原理,里面“大有文章”,它們有的側(cè)重于操作、有的側(cè)重于設計、有的側(cè)重于對物理知識的理解和應用,各有特點和作用,是課堂教學的延伸和補充。是搞好物理實驗教學的不可忽視的重要組成部分。這些小實驗往往使物理教學的許多原理變得“大題小做”。
一、小實驗的特點
1.趣味性高,實用性強
許多小實驗及小制作學生動手時不感覺難。是利用了日常生活和學習中的一些用具,如氣球、乒乓球、注射器、彈簧等;還有一些小實驗的制作,有一定的實用價值,如“自制密度計”“自制驗電器”等。
2.實驗內(nèi)容緊密配合教材正文,理論聯(lián)系實際
小實驗有些是根據(jù)教材正文選編的,有些是另外推薦的,但都與教材主題配合貼切,源于教材,服務于教材。如“筷子提米”“找粗細不均勻細長木棒的重心”等小實驗。
3.內(nèi)容敘述短小精練,操作、制作簡單易行
大部分小實驗原理簡單,學生容易理解,要求的器材在日常生活中隨手可得,組合裝置工序簡單,易操作、易觀察。如“巧做馬德堡半球”“吹不大的氣球”“乒乓球托住水瓶”“覆杯實驗”“沸水煮魚”等實驗。
二、小實驗的教學意義和作用
1.創(chuàng)設教學情境、激發(fā)學習興趣
通過小實驗的完成,可激發(fā)學生學習物理知識的興趣,調(diào)動學習的積極性。物理學科的特點,決定了學生學習物理的難度,使一些學生對學習物理產(chǎn)生畏學、厭學情緒。若能把握住對小實驗教學的機會,教師指導學生自己制作一些簡單的實驗儀器。并用來做一些實驗,體會親自制作和實踐的樂趣,會引起學生學習物理的興趣,認識到物理知識在實踐中的應用,從而激發(fā)起他們學好物理的信心,他們的思維活動更積極主動,學習后的印象會更加深刻。
2.加強物理與生活、生產(chǎn)、社會的聯(lián)系
物理中有的概念、原理比較抽象、枯燥,課后小實驗起到了聯(lián)系物理內(nèi)容與日常生活的作用,使學生感到生動、有趣。如:小實驗“紙鍋燒水”,在沒有做實驗之前,有的學生認為紙容易燃燒,用紙鍋不可能把水燒開。多數(shù)學生出于好奇心的驅(qū)使對該實驗比較感興趣,課后都親自動手做實驗。通過實驗,不但證明了用紙鍋能把水燒開,觀察了水沸騰時的現(xiàn)象、理解了液體沸騰的條件。而且加深了對燃燒的條件之一——“著火點”的認識。自己總結(jié)出在常壓下水沸騰時溫度為100℃,而紙的著火點為183℃,達不到著火點,因而紙不燃燒。明白了學習的內(nèi)容與日常生活有著千絲萬縷的聯(lián)系,從而增加了學習物理的積極性和主動性。
3.激發(fā)了學生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力
物理學是實驗科學,提倡學生自編實驗和自制實驗器材,可培養(yǎng)動腦思考的習慣和動手創(chuàng)新的能力。在課后小實驗中,沒有現(xiàn)成的儀器和用品,這就需要學生在實驗過程中尋求性能相似的替代品,無疑會讓學生動手、動腦,這必將激發(fā)學生潛在的創(chuàng)造能力,培養(yǎng)其創(chuàng)造精神。比如學生在課后小實驗中利用家庭中常見的雞蛋就完成了幾個實驗:實驗1:把煮熟撈起的雞蛋立刻浸入冷水中待完全冷卻后,再撈上來剝落比不放入冷水中直接剝要容易多(熱脹冷縮的性質(zhì));實驗2:把剛煮熟的雞蛋從鍋內(nèi)撈起來,直接用手拿時,雖然較燙,但還可以忍受,過一會兒,當?shù)皻ど系乃闪撕螅械奖葎倱粕蟻頃r燙(液體蒸發(fā)吸熱)。
4.鞏固知識、降低學習難度
小實驗的原理應用都是相關(guān)的物理知識。因此,小實驗的實施過程就是對知識的再學過程,并由此達到升華知識,提高能力的目的。如小實驗“木棍撬石頭”,學生們可親身體會到杠桿的省力作用,并在教師的指導下對杠桿的五要素有了初步認識,降低了學生的學習難度。通過對實驗的制作、研究,幫助學生逐步掌握一定的學習方法,教與學的效果都會大幅度提高。
三、小實驗的實施
1.結(jié)合教材,隨堂訓練
教改實踐表明,凡是與教學過程緊密結(jié)臺,便于隨堂進行并利于學生動眼、動腦、動手、動口,利于培養(yǎng)學生科學的實驗方法和良好的實驗習慣,利于發(fā)展他們智能的內(nèi)容,都可選為學生邊學邊實驗教學的內(nèi)容。根據(jù)中學物理教學大綱對能力、技能的具體要求,安排邊學邊實驗的內(nèi)容進行隨堂訓練。
隨堂實驗應靈活機動。在抓好教材中“實驗與思考”的前提下,適當穿插或補充一些小實驗、小制作,既有利于學生掌握知識,又能引導學生解答有關(guān)問題。例如,“正確使用刻度尺測長度”是測量教學中的第一個實驗。其重要性并不比其他實驗低。讓每個學生在事先準備的一根木直尺上細心系上細線,代表刻度,使每相鄰的細線先后相隔1dm、1cm,然后用此直尺去測量課本的長度,并記錄測量結(jié)果。在學生實驗時,我提出:(1)你所用刻度尺的零刻度線在哪里?最小刻度是多少?測量范圍多大?(2)你測出的課本的長度值,哪些是刻度線所指示的,哪些是估計出來的?(3)比較使用最小刻度是1dm和1cm的尺時測量出的結(jié)果,哪個準確些?為什么?(4)若將細線指示的最小刻度小到mm,測出的結(jié)果又會怎樣?如此讓學生自己在動手過程中觀察對比,對“準確值”“估計值”“記錄單位”的重要性就有了深刻的認識,很自然地對測量中決定準確程度的是最小刻度也就有了正確的理解。
2.配合習題,同步訓練
對于一些較抽象的推理性習題。可適當配合同步小實驗,使抽象習題形象化,推理習題具體化。例如,在“變阻器”一節(jié)的教學中,為了進一步弄懂教材作業(yè)中滑動變阻器的作用和連接方法,我-讓每兩個學生為一組在課后完成“利用鉛筆芯制作滑動變阻器控制小燈泡亮度”的小實驗,找出定性規(guī)律,然后解答兩個作業(yè)題,結(jié)果學生答題輕松、正確,并且還能順利解釋一些有關(guān)滑動變阻器的應用性習題。再如教材第一冊作業(yè)中判斷哪一根鋼棒具有磁性的問題,如果讓學生準備兩根縫衣針,配合課文后的小實驗,讓其中一根磁化,然后親手去擺弄一下,那么解答這個問題就會比教師的啟發(fā)、分析效果更好。
此外,小實驗也彌補了農(nóng)村一般中學缺少儀器的現(xiàn)狀,還能幫助克服某些演示實驗中能見度較低的不足之處。因此。小實驗不失為輔助教學的一個極好方法。