[摘要] 初中物理實驗是一門操作性很強(qiáng)的學(xué)科,對培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力,加深對知識的理解、感悟,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識有著重要的意義。因此,如何上好物理實驗課成了諸多物理教師較為關(guān)注的課題。筆者結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗,就《平面鏡成像》這一實驗課為例,探討了“探究式教學(xué)法”及其應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞] 物理實驗 探究式教學(xué)法 《平面鏡成像》
經(jīng)過幾年的實踐探索,我認(rèn)為,物理探究式教學(xué)的主要程序是:創(chuàng)設(shè)情境,提出問題——發(fā)散思維,科學(xué)猜想——設(shè)計實驗,探索研究——得出結(jié)論,體驗成功——遷移運(yùn)用,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
下面以《平面鏡成像》一課為例,談一談“探究式”教學(xué)模式在實驗教學(xué)中的具體應(yīng)用。
一、創(chuàng)設(shè)情境,提出問題,激發(fā)興趣
所謂創(chuàng)設(shè)問題情境,就是通過教師有目的地設(shè)置疑問,創(chuàng)設(shè)情境,吸引學(xué)生積極參與,誘發(fā)學(xué)生的求知欲,引導(dǎo)學(xué)生獨立探究,鼓勵學(xué)生獨立思考,發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、獨立性和創(chuàng)造性。例如,拿兩塊平面鏡,鏡面相對且平行放置,置頭于兩鏡之間,在兩鏡中會看到很多自己的像。由此可引起學(xué)生極大的興趣。學(xué)生根據(jù)課本提供的素材及平時積累的知識,會發(fā)現(xiàn)和提出這樣一個問題:“平面鏡成像有什么特點?成像的原理是什么?”這是一個很抽象的問題,如果采用傳統(tǒng)的一言堂的教學(xué)方法,由教師包辦代替的提出問題,分析講解問題,學(xué)生由于沒有進(jìn)入角色與教師共同探討,是很難理解的。而運(yùn)用“探究式”的教學(xué)方法,通過學(xué)生實驗,師生共同探討,就很輕松地得到成像特點。
二、發(fā)散思維,大膽猜想
《平面鏡》一課在探究平面鏡成像特點的過程中,教師利用能從平面鏡前看到鏡前物體的像這一學(xué)生已有的生活經(jīng)驗引入探究課題后,設(shè)問:“請同學(xué)們猜猜看,一只點燃的蠟燭在豎立的平面鏡中所成的像與蠟燭相比較有何關(guān)系?像有什么特點?成像性質(zhì)如何?”這一問題的提出引起了同學(xué)們的猜想。一位同學(xué)說:“我想應(yīng)該是蠟燭離鏡面近時,像變大,離鏡面遠(yuǎn)時,像變小?!庇械耐瑢W(xué)反對說:“鏡中像的大小應(yīng)該與點燃的蠟燭有關(guān)系,因為沒有鏡前的蠟燭就不會有這個像,但具體有什么關(guān)系還說不清?!边€有一部分同學(xué)肯定地說:“像與蠟燭的大小相等。”但原因說不清。有的同學(xué)則提出,“像和物到鏡面的距離應(yīng)有確定的關(guān)系。因為,人靠近鏡子時鏡中的像也靠近鏡子?!庇械耐瑢W(xué)認(rèn)為,“鏡中的像應(yīng)該是虛的,原因是到鏡子后面看根本就沒有像,不像小孔成像那樣式,在光屏上可以得到物體的像?!?/p>
另外,在實驗教學(xué)中,教師如果能巧妙地利用設(shè)疑,還能促進(jìn)學(xué)生的大膽猜想,積極思維,更加主動地思考,這也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法的有效手段。例如,在講授“物體浮沉條件”時,由于學(xué)生受生活經(jīng)驗的干擾,對于一些浮沉問題還需認(rèn)真思考,并通過觀察、實驗才可弄清楚。當(dāng)學(xué)生知道液體中的物體都受到浮力時,老師可以向?qū)W生提出如下疑問:(1)為何鐵塊在水中下沉,而木塊浮在水面?學(xué)生可能認(rèn)為,鐵塊比木塊重;(2)同樣重的鐵塊和木塊同時放于水中又會如何?學(xué)生又會認(rèn)為,鐵塊的密度比木塊的密度大;(3)用鋼鐵制造的輪船為何會浮在水面上?這時學(xué)生就會對前兩種猜測產(chǎn)生懷疑,進(jìn)而產(chǎn)生探究這一問題的興趣。
三、設(shè)計實驗,分組探索
各種猜想出來了,進(jìn)行科學(xué)探究的時機(jī)已經(jīng)成熟了,此時應(yīng)該趁熱打鐵。教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過物理的基本研究方法——實驗來驗證其猜想是否正確。教師可以利用一些實驗器材,如一塊玻璃板、兩根完全相同的蠟燭、直尺、量角器、鉛筆、一張足夠大的白紙、火柴、粉筆、平面鏡、手電筒、兩個完全相同的跳棋等。然后,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)猜想、討論并利用桌面上的器材設(shè)計實驗方案并實施實驗方案。
學(xué)生會很快投入到實驗中,各組熱烈地討論、研究、動手操作,有的觀察、有的測量、有的思考改進(jìn),體驗探索的樂趣。
四、得出結(jié)論,體驗成功
學(xué)生在結(jié)束實驗后,各組都會爭先恐后地匯報結(jié)果。我通常讓學(xué)生匯報的順序是:選用的器材及其在實驗中的用途——實驗方案——實驗合作情況、觀察到的現(xiàn)象以及測量到的數(shù)據(jù)——所得結(jié)果與先前設(shè)想是否一致,一致或不一致的原因是什么。
在此基礎(chǔ)上,通過交流和溝通,教師可以引導(dǎo)學(xué)生形成正確的觀點,尋找到切實可行的方案,通過實驗設(shè)計、實驗實施、實驗論證,學(xué)生在探索中感悟到了學(xué)習(xí)物理的樂趣。教師的及時鼓勵更是增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心,使學(xué)生獲得了成功的喜悅,投入更多的精力進(jìn)行探討。
五、遷移應(yīng)用,培養(yǎng)創(chuàng)新精神
在中學(xué)物理學(xué)習(xí)中,學(xué)生經(jīng)常會有各種大膽而奇特的設(shè)想,一般來講,學(xué)生的設(shè)想有時既有創(chuàng)造性,又不失其科學(xué)性,我們應(yīng)該給予以充分的鼓勵,讓學(xué)生了解科學(xué)家打破常規(guī)思路的科學(xué)創(chuàng)造過程,從而形成“留心處處皆學(xué)問”的良好思維品質(zhì)。要使學(xué)生充分意識到發(fā)明就在我們身邊,我們在生活中的每一次發(fā)現(xiàn)或每一次奇想,可能就是一次科學(xué)發(fā)明的創(chuàng)舉。我們在教學(xué)中應(yīng)該重視挖掘教材中有效因素,變換常規(guī)的教學(xué)方法,放開束縛學(xué)生思路的枷鎖,有意識的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行大膽設(shè)想,從而提高學(xué)生“科學(xué)假想”能力。例如,讓學(xué)生假設(shè)地球無吸引力、無摩擦力、無慣性,假設(shè)世界沒有電,將會是怎樣呢?教師因勢利導(dǎo)有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。經(jīng)驗證明,在教學(xué)中重視猜想能力的培養(yǎng),必能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,發(fā)展創(chuàng)造性思維,提高創(chuàng)新能力。
物理學(xué)是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理學(xué)的發(fā)展離不開觀察實驗和生活實踐,而科學(xué)研究來源于實踐。所以,教學(xué)中應(yīng)該不斷鼓勵學(xué)生勇于探索和實踐,多動手,多體會?!疤骄渴浇虒W(xué)法”可以培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和實踐操作能力,從而使學(xué)生體驗自己駕馭知識的自豪感,鼓勵他們不斷創(chuàng)造。