新課標(biāo)下物理實驗活動應(yīng)“注重讓學(xué)生經(jīng)歷從自然到物理、從生活到物理的認(rèn)識過程,經(jīng)歷基本的科學(xué)探究實踐,注重物理學(xué)科與其他學(xué)科的融合,使學(xué)生得到全面發(fā)展?!毙抡n標(biāo)下的物理實驗教學(xué)設(shè)計應(yīng)是新課標(biāo)基本理念的體現(xiàn),應(yīng)以完成知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的三維培養(yǎng)目標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)。
一、實驗教學(xué)設(shè)計應(yīng)有利于學(xué)生自主探究能力的發(fā)展
《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究列入物理教學(xué)和學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容,物理課程中的科學(xué)探究更多的是通過實驗來進行的探究活動。這就要求教師要用實驗去培養(yǎng)學(xué)生的探究愿望、探究能力,提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
例如,學(xué)習(xí)串、并聯(lián)電路時,教師引導(dǎo)探究:按連接實物電路圖,畫出電路圖,并分析它們有什么不同?學(xué)生在老師的引導(dǎo)下去理解串聯(lián)和并聯(lián)。學(xué)生自主探究:每組學(xué)生兩個燈泡、一個開關(guān)、電池和若干導(dǎo)線,學(xué)生用給出的器材組成電路,看誰先使兩個小燈泡同時發(fā)光?并探究不同的接法小燈泡的亮度會一樣嗎?甚至可以進一步追問學(xué)生:你有什么想法?
從“幫助學(xué)生探究”逐步發(fā)展到“學(xué)生自主探究”。以增進學(xué)生對科學(xué)探究的理解,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究能力。
二、增強實驗的趣昧性。激發(fā)學(xué)生深入地研究
在教學(xué)中,教師要用出乎意料的演示和生動形象的實驗,或用學(xué)生生活中和社會科技發(fā)展史上有趣的事例和小實驗,去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,進而保持下去,促使學(xué)生進一步進行科學(xué)研究。例如,學(xué)習(xí)大氣壓前,教師做瓶吞雞蛋實驗,吸引學(xué)生的注意力,激起學(xué)生的思維,教師及時提出問題,引起學(xué)生對大氣壓的進一步研究。教師還可以對這個實驗繼續(xù)發(fā)揮、挖掘。如不妨問學(xué)生:“同學(xué)們,雞蛋已經(jīng)被瓶子吞進去了,怎么才能使它再完整地出來呢?”這是一個培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維的好時機。類似實驗有很多,如打棋子的慣性實驗、雞蛋落入水杯中的慣性實驗、小試管升人大試管的試驗、紙鍋燒水的實驗、水火箭、用漏斗吹乒乓球等。
三、讓每個學(xué)生都動手實驗。注重全體學(xué)生的發(fā)展
科學(xué)探究是每一個學(xué)生都必須參與的活動,必須人人動腦思考、動手操作。過去,有些地方在做學(xué)生實驗時,往往全班同時做同樣的實驗,限于儀器的數(shù)量和受班額太大的限制,一個實驗小組有的多達十幾人,實驗時往往只有少數(shù)人動手,大多數(shù)學(xué)生是旁觀者。改變這種狀況的辦法是進一步充實儀器設(shè)備。例如,各活動小組的探究課題不一樣,可以根據(jù)不同的探究課題做不同的實驗,又如可以將實驗活動延伸到課外甚至學(xué)生家中,以便充分發(fā)揮日常器具課程資源的作用。在探究壓力的作用效果實驗中,器材的選擇多種多樣,如:細(xì)沙、磚塊、肥皂、細(xì)線、海綿、直尺、彈簧秤、鉤碼、橡皮泥等均可,學(xué)生根據(jù)自己的實驗設(shè)計選擇器材,可在家完成此探究任務(wù)。
四、挖掘?qū)W生身邊的實驗資源。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神
實驗的課程資源不僅限于實驗室的現(xiàn)有設(shè)備,學(xué)生身邊的物品和器具同樣是重要的實驗資源。用日常器具做實驗,具有簡便、直觀、原理單一等優(yōu)點。使用身邊隨手可得的材料進行實驗探究活動可以拉近物理學(xué)與生活的距離。讓學(xué)生深切體會到科學(xué)的真實性,感受到科學(xué)和社會、科學(xué)與日常生活的關(guān)系。另一方面,由于這些材料本身的用途并不是進行物理實驗的,所以這種做法本身就是一種創(chuàng)新。由此可見,提倡用日常器具做實驗,決不是權(quán)宜之計,而是豐富實驗室課程資源和全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的需要,即使是在發(fā)達國家實驗條件相當(dāng)優(yōu)越的情況下,仍然將學(xué)生身邊的各種器材列入實驗的課程資源。因此,發(fā)揚“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實驗”的做法,仍然是物理實驗教學(xué)設(shè)計的基本原則。例如,有些學(xué)生利用廢棄的飲料瓶可以做幾十實驗。如探究液體壓強和大氣壓強、制作滑輪等?!澳7屡了箍ā钡幕顒?,需要的器材只有飲料瓶、帶塞子的塑料管、水桶和水等:”探究浮力的實驗”只需要水槽、鐵塊、彈簧測力計、清水和濃鹽水等。
五、利用計算機和信息技術(shù)進行物理實驗
利用現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢來豐富物理實驗教學(xué)。使實驗教學(xué)更直觀、更快捷、更生動。讓計算機成為科學(xué)探究活動的工具,要逐步讓學(xué)生通過計算機處理實驗數(shù)據(jù),分析實驗結(jié)果,應(yīng)用物理實驗軟件,要將現(xiàn)代傳感技術(shù)、測量技術(shù)引入實驗,讓學(xué)生在實驗中接觸現(xiàn)代科技,豐富物理課程的內(nèi)容。例如:在“眼睛與眼鏡”的教學(xué)中。利用電腦眼模仿人眼在屏幕上(相當(dāng)人的視網(wǎng)膜)成像,電腦眼對著事物,屏幕上有清晰的圖像,模仿人眼看清事物;調(diào)節(jié)電腦眼的焦距,使屏幕上的圖像模糊,模仿人的遠視和近視;用透鏡來矯正視力,在電腦眼前放映整個過程,生動形象,學(xué)生可直接感受到近視和遠視形成過程,體悟到解決問題的方法。