一、問題提出
物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是從現(xiàn)象走向本質(zhì),提煉出本質(zhì)的必由之路。結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué),亦是教師施展教學(xué)藝術(shù),提升教學(xué)效果的最佳辦法。實(shí)驗(yàn)給學(xué)生最為直觀的體驗(yàn),能正向引導(dǎo)學(xué)生對(duì)概念和規(guī)律形成正確的認(rèn)識(shí),提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)觀察問題和分析解決問題的能力??墒?,筆者發(fā)現(xiàn)目前教學(xué)上對(duì)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)還很不夠,大多老師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)時(shí)間,“能不做就不做”,其實(shí)這種認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的。
二、優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn),直觀凸顯教學(xué)重點(diǎn)
對(duì)于物理概念、物理規(guī)律等等一些理論性的東西,演示實(shí)驗(yàn)的作用正如物理學(xué)家朱正元先生說的:“千言萬語說不清,一看實(shí)驗(yàn)就分明。”朱正元教授一語道破了演示實(shí)驗(yàn)的作用,好的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟黾訉W(xué)生對(duì)概念的直觀印象,讓學(xué)生一眼洞穿概念的本質(zhì)和學(xué)習(xí)的目標(biāo)。
物理規(guī)律的習(xí)得必然要經(jīng)過“創(chuàng)設(shè)情景——抽象加工——鞏固深化”這樣一個(gè)過程,各個(gè)環(huán)節(jié)的作用如圖1所示,創(chuàng)設(shè)情景的作用是獲取感知材料、形成表象,為抽象加工積累素材。毫無疑問,演示實(shí)驗(yàn)是物理課堂教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)的最佳選擇。
優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn),指的是對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選,啟疑激趣,引發(fā)認(rèn)知矛盾并轉(zhuǎn)化為思維動(dòng)力是演示實(shí)驗(yàn)的作用目的之一,但也要意識(shí)到演示實(shí)驗(yàn)不是魔術(shù)表演,演示實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)該越簡潔,現(xiàn)象越直觀越好。
例如,簡單的牛頓管實(shí)驗(yàn),抽成真空前和抽成真空,同樣再簡單不過的操作,卻讓學(xué)生直接感知到,空氣阻力的存在,不同的物體下落快慢各異,而在忽略空氣阻力作用下,不同的物體下落快慢相同,通過實(shí)驗(yàn)的演示、對(duì)比和抽象為自由落體運(yùn)動(dòng)模型的建立提供了表象。
三、扎扎實(shí)實(shí)做實(shí)驗(yàn),實(shí)踐中提升科學(xué)素養(yǎng)
高中物理有3類實(shí)驗(yàn)要做好(1)演示實(shí)驗(yàn);(2)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn);(3)探究性實(shí)驗(yàn)。第1類演示實(shí)驗(yàn)大多有老師完成,由于耗時(shí)短,同時(shí)直觀性較好,所以教師一般比較重視,不過后兩種實(shí)驗(yàn)都要求讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室親自去體驗(yàn)“做實(shí)驗(yàn)”,受應(yīng)試教育功利性的驅(qū)使,學(xué)生“做實(shí)驗(yàn)”時(shí)常被老師“講實(shí)驗(yàn)”或教師用多媒體“放實(shí)驗(yàn)”所取代。
分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因主要有3個(gè):(1)教師沒有能轉(zhuǎn)變觀念,將“結(jié)果”看作是衡量教學(xué)的唯一標(biāo)準(zhǔn),忽視了學(xué)生的過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀這兩項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)的完成情況,學(xué)生的能力難以得到發(fā)展和提高;(2)對(duì)高考實(shí)驗(yàn)的考法理解不全面,認(rèn)為只要針對(duì)性練實(shí)驗(yàn)就能夠考好,這一錯(cuò)誤觀念,在2011年江蘇物理高考中必然是吃了大虧;(3)受學(xué)校重視程度和客觀條件的制約。
筆者認(rèn)為驗(yàn)證型、探究性的實(shí)驗(yàn),必須要讓學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,以小組合作探究的形式自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力得到加強(qiáng),在小組實(shí)驗(yàn)的過程中體驗(yàn)合作與分享帶來的幸福。
四、在體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過程中完成物理模型的提煉
建模是重要的物理思想,而模型的建立流程如圖2所示:
從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀出發(fā)對(duì)模型建立的過程進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)無疑是輔助高中物理模型建立的最佳途徑。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為,學(xué)習(xí)過程不應(yīng)該是單一的由教師向?qū)W生輸送知識(shí)的過程,應(yīng)該是教師、教材和學(xué)生三者共同作用的結(jié)果,物理模型應(yīng)該通過教學(xué)手段的多樣化啟發(fā)學(xué)生自主構(gòu)建的過程。
結(jié)合現(xiàn)代教育理論的觀點(diǎn),高中物理教學(xué)應(yīng)重視學(xué)生的學(xué)情分析,并通過分析將學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)作為新知識(shí)學(xué)習(xí)的起點(diǎn)。通過對(duì)學(xué)生學(xué)情的分析,教師應(yīng)對(duì)學(xué)生對(duì)預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象的理解程度要有一定的估計(jì),并設(shè)置能夠引起學(xué)生質(zhì)疑的現(xiàn)象點(diǎn),進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑,促進(jìn)對(duì)原有知識(shí)的提取,從而豐富或調(diào)整自己原有的知識(shí)結(jié)構(gòu),促使學(xué)生主動(dòng)地構(gòu)建物理模型。
以實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生思維,再通過探究、分析和抽象出物理模型的過程,讓學(xué)生感覺非常自然。大量教學(xué)實(shí)踐表明,從一定的實(shí)驗(yàn)過程孕育并發(fā)展建立出來的物理模型,其條理性清晰且豐滿,學(xué)生能夠留下深刻的印象。當(dāng)然,事情的發(fā)展也不是絕對(duì)的,高中階段的物理模型建立并非都得用實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)和促進(jìn),比如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、光滑平面等等,由于條件的限制,沒辦法,這些模型的建立仍然需要講授教學(xué)法,不過,為提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提高教學(xué)的實(shí)效性,我們要結(jié)合教材和學(xué)生的情況,盡可能地創(chuàng)造條件用實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生在體驗(yàn)中完成物理規(guī)律的探究和習(xí)得。
(作者單位:江蘇省南通市通州區(qū)金沙中學(xué))