侯兆軍

在當前的初中物理教學中,學生獲得的實驗資源在數(shù)量、質量、 深度、廣度以及創(chuàng)新性等方面皆存在不足,主要表現(xiàn)為:①學生在家動手少:初中生上世紀90年代初出生,大多家境富裕,較少接觸生產、手工和家務,缺乏動手體驗;②學生在校動手少:學生讀書做題多,獲取理性資源富余,但觀察實驗和綜合實踐較少,感性資源缺乏;③新課程改革后,物理實驗教學資源的豐富和創(chuàng)新還需要一定時間.這些因素都制約了學生實驗探究能力的提升.結合學生的實際,我嘗試拓展實驗資源,有效地提升學生實驗探究能力.

一、把生活物品“請進”課堂,擴大實驗探究范疇

物理教學與生活密切相連,如果我們將常見的有關生活物品,拿到課堂上展示研究,引導學生觀察、分析其結構和原理并實際操作使用,可大大提高學生學習興趣,豐富學生的探究體驗.教師逐步把實驗探究的范疇拓展到生活中,可為學生實驗能力的提升打好基礎,開辟新領域.

如教學杠桿時,我拿出“啤酒開蓋器”“電工鉗”“指甲鉗”“鑷子”等讓學生現(xiàn)場試驗;教學透鏡成像時,拿出“近視鏡”和“老花鏡”,讓學生通過觸摸,觀察文字的放縮及其對陽光的會聚和發(fā)散等,比較它們的區(qū)別;教學比熱容時, 拿出“電熱水壺、水和花生油”讓學生觀察比較同質量水和油的升溫快慢,建立比熱容概念;教學電路時,拿出“手電筒”“激光筆”讓學生通過動手操作,分析其電路的組成.

在復習階段,可以將比較復雜、綜合性強的生活用品引進課堂讓學生加以分析和探究.如對于“電吹風”,讓學生觀察銘牌后復習額定電壓和額定功率;觀察各部分制作材料,復習物質導電性能;觀察電動機、電熱絲的獨立工作,復習串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別、能量轉化和守恒定律、效率概念等等.

二、拓展常規(guī)實驗操作,挖掘實驗探究深廣度

在常規(guī)實驗教學中,我們可以通過增加實驗操作,拓展實驗內容,深化學生對實驗的理解,提升實驗探究能力.

如在實驗“探究滑動摩擦力”分組實驗中,我先按常規(guī)教學探究滑動摩擦力與壓力大小和接觸面粗糙程度的關系,讓學生得出正確結論.然后拓展到“滑動摩擦力與運動速度和接觸面積大小是否有關”的探究,要求學生運用“控制變量法”設計實驗方案并實際探究.這樣,學生既鞏固了知識,又培養(yǎng)了實驗遷移應變能力.

再如在電學分組實驗“伏安法測電阻(或電功率)”中,我先按常規(guī)教學強調電流表、電壓表的連接和滑動變阻器的使用以及量程的估算,讓學生正確連接電路元件.然后進行拓展:①“電路故障的分析判斷”:要求學生實際操作錯誤的電路連接,即“電阻(或燈泡)斷開和短路”“電流表短路和斷路”“電壓表短路和斷路”“滑動變阻器錯接”等,觀察、探究和分析故障的后果;②“特殊方法測電阻”:若一種電表壞了,只許使用另一種電表,增加一只定值電阻,請設計方案,測出未知電阻.由于依托于常規(guī)實驗,又是聯(lián)系實際增加操作要求,學生容易接受,而且很感興趣.這樣就拓展了實驗探究的深度和廣度,有效提升了實驗探究能力.

三、倡導創(chuàng)意物理實驗設計制作,創(chuàng)新實驗探究種類和形式

為了培養(yǎng)實驗探究和創(chuàng)新能力,我指導學生開展創(chuàng)意物理實驗設計活動.通過教師示范、借鑒模仿、師生交流合作等方式,每班成立(3～5個)課外實驗小組,運用替代、組合等方法,改進、創(chuàng)新原有的實驗裝置,然后向各班同學展示介紹.這些富有創(chuàng)意的實驗作品,很受學生歡迎,扎實有效地提升了學生的實驗探究能力.

如為了說明飛機升空原理,實際顯示“凸弧形的地方流速大”,我與學生合作制作了一個顯示器: 把長約12cm的透明膠管正下方開孔,與大號注射器筒連通, 把泡沫塑料球平分為二,把凸弧面與平板面分別連接在兩個水平膠管口,在注射器筒內點燃檀香.當室內空氣不流動時,檀香白煙從膠管兩端凸弧面和平直面同時流出,冉冉上升;若人拿著裝置向前勻速走動,或正對微風放置時,白煙只會從凸弧型半球一端流出(左圖).從而直觀地顯示流體壓強規(guī)律和飛機升空原理,提升了學生的實驗探究能力.

四、鼓勵學生開展發(fā)明制作活動,延伸實驗探究時空

課堂上,實驗內容基本上是統(tǒng)一的,實驗時間也是短暫的,有些學生對物理實驗意猶未盡,我就鼓勵他們利用課外時間,進行物理課外制作和小發(fā)明活動,延伸對實驗內容的學習.對優(yōu)秀的作品,拿到課堂上展示,一方面給學生提供展示的機會,創(chuàng)設活躍的課堂學習氣氛;另一方面,加強了學生之間的交流,使班級中不同認知水平的學生都能得到提高.這些活動的開展,有效地延伸了實驗探究時間和空間,加深了學生對物理知識的理解.

如平面鏡教學后,各個實驗小組制作了不同的“潛望鏡”:有方形筒的,有圓形筒的,有伸縮式、加入了望遠鏡的……當我請制作者藏在講臺下,用各種“潛望鏡”觀察并說出座位上同學的動作和表情時,全班學生都很快樂和專心地投入.再如為說明熱機工作原理和模擬“神舟七號飛船”的發(fā)射和升空,我課后輔導學生將電子打火機火花頭裝入醫(yī)用注射器內,在注射筒內裝入酒精產生混合氣,打火機產生電火花,酒精混合氣劇烈燃燒,高壓燃氣推動活塞,“神七”(下圖)被發(fā)射沖天約10 m高(該作品獲“第六屆宋慶齡少兒發(fā)明獎”全國三等獎).

五、充分利用網(wǎng)絡資源,優(yōu)化實驗探究呈現(xiàn)方式

在當今的信息時代,互聯(lián)網(wǎng)提供了各種模擬實驗資源,我們應該發(fā)揮多媒體教學形象生動、方便快捷、易于控制、效果明顯、可以多次重復等優(yōu)勢,充分利用網(wǎng)絡資源和多媒體實驗軟件,輔助實驗教學,優(yōu)化實驗探究呈現(xiàn)方式,讓學生更容易接受領會.

如“凸透鏡成像”教學中,可通過教育網(wǎng)下載flash動畫,在學生實際操作實驗后播放使用:在屏幕上拖動蠟燭,緩慢改變物距,則像距、像的大小和虛實均隨之發(fā)生相應變化.這樣就直觀清晰地顯示了凸透鏡成像的規(guī)律,優(yōu)化了實驗呈現(xiàn)方式,非常適合學生理解和記憶.

責任編輯 羅 峰