黃光榮
新《中學物理課程標準》對物理課程提出了新的要求,科學探究是物理課程的目標,又是物理教學的重要內(nèi)容,在教學中處于非常重要的地位,如何在教學中指導學生進行探究實驗活動是一個值得長期探究的問題。
根據(jù)筆者在教學中的體驗,物理實驗探究的幾個環(huán)節(jié)中,提出問題與猜想假設是實驗探究成功與否的關鍵所在。一節(jié)成功的探究實驗課,首先應當做好猜想與假設這一環(huán)節(jié)。因此,教師上課時,如果能巧妙地設計一些疑問情境和趣味實驗,對于一節(jié)探究實驗課來說就是成功的開始。筆者在教學中一般把引導學生進行正確猜想與假設作為備課的重要環(huán)節(jié)。下面談談自己在教學中的一些具體做法:
實例一:在教學滬教版八年級物理第八章第四節(jié)探究“氣體的壓強與流速的關系”時,筆者演示了一個吹不走的乒乓球的趣味實驗,請學生猜想用以下兩種方式吹乒乓球有什么樣的結(jié)果?
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筆者問:“乒乓球會怎么運動呢?”學生很響亮地回答:“第一種情況乒乓球會向上飛出去,第二種情況乒乓球向下跑得更快。”待學生猜想了以后,教師分別演示向上和向下吹乒乓球,結(jié)果讓學生非常失望。因為結(jié)果和學生的猜想正好相反:第一種情況不是飛上去,第二種情況也不是向下跑得更快,而是吹不走了。然后,筆者又請學生親自來演示一遍,學生使盡用力吹,吹得面紅耳赤,也沒能把乒乓球吹走。這一現(xiàn)象引起了學生強烈的好奇心,他們不明白:怎么會吹不走呢?筆者讓他們發(fā)揮想象,分析幾種可能的原因。最后由教師引導、分析并提問:“請分析在吹氣時和沒有吹氣時乒乓球所處的環(huán)境有什么不同?”學生會說:“沒吹氣時空氣沒流動,吹氣時空氣流動了?!贝藭r教師肯定了學生的說法,并畫出了乒乓球的受力情況:吹氣時空氣的流動速度加快了,受力發(fā)生了變化。學生就會很快猜想到乒乓球吹不走的原因是因為空氣流動了,由于它們的流動對乒乓球產(chǎn)生的力改變了。這樣學生很容易把乒乓球不走的原因與空氣的流動速度聯(lián)系起來,為我們的探究課題提出了明確的目標。
實例二:在探究滬科版第七章第四節(jié)“浮力的大小與哪些因素有關”時,筆者用兩個相同的杯子分別裝了水和濃鹽水,請學生觀察把雞蛋放入里面的情形:將雞蛋放入其中一個杯子里時下沉到底部,放入到另一個杯子里時上浮在上面。根據(jù)這一現(xiàn)象,請學生猜想這是什么原因?學生會說:“可能是兩種液體不同?!惫P者問:“那這是什么水呢?它們的密度比水大還是小呢?液體不同表明了什么?”學生回答:“是因為密度不一樣?!惫P者又問:“那么同一只雞蛋在兩種液體中的情形不同是因為什么呢?”引導學生做出猜想:它們受到的浮力與液體的密度有關。教師進一步進行下面的操作:往清水中加鹽,會看到原來沉入水底的雞蛋隨著鹽的增多也開始上浮了。很明顯,是因為加鹽使水的密度增大了,同時看到雞蛋上浮了,說明了前兩杯液體甲的密度比乙杯的密度大,所以學生很快就會猜想到物體受到的浮力可能與液體的密度有關。這就為下面的實驗提出了操作目標:浮力的大小與液體的密度有關。
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實例三:在探究“凸透鏡成像的規(guī)律”時,教師可在一個燒杯里裝上水,把手指伸入杯子里,并有意識地貼在杯子壁上,讓學生看到手指變粗的情況;或者在黑板上寫上幾個字,讓學生通過一個凸透鏡看這些字的變化。然后,教師引導學生進行猜想與假設,讓學生找出這些變化可能與哪些因素有關?最后的結(jié)果又是什么?
因此,在探究實驗中,教師要找出種種問題中與現(xiàn)象相關的因素來,從中篩選出主要問題,即有價值性和可能性的問題,從而明確探究的主題,完成探究實驗的目標。如果提出的問題沒有真實的價值和意義,那么這個探究主題就不可能有意義,更不可能完成。因此,在實驗探究中,教師要糾正學生猜想的隨意性,注意引導學生的猜想要有依據(jù),不要憑空亂想。所謂依據(jù)是什么?是指這個問題可能與哪些因素有關,可能是什么引起的。
總之,物理教學的目的是讓學生經(jīng)過自主學習,認識物理現(xiàn)象,探索物理規(guī)律,獲得物理知識,讓學生體驗探究過程中獲得成功的喜悅,增強學習的自信心,具有一定的科學探究能力。教師也只有從實際出發(fā),結(jié)合學生的心理特點,探索出適合自己的教學方法,才能更好地適應社會的發(fā)展。