物理實驗的教學(xué)離不開創(chuàng)新,“創(chuàng)新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。”因此,我在教學(xué)實踐中對物理實驗教學(xué)的設(shè)計與實施進(jìn)行了有益的探索,并形成了一些初步認(rèn)識。
一、注重實驗導(dǎo)入,構(gòu)建創(chuàng)新氛圍
一個好的實驗導(dǎo)入,不僅能激發(fā)學(xué)生的強烈興趣和求知欲望,還能為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問題、運用知識的機(jī)會,提供創(chuàng)造性地解決問題的條件。偉大的物理學(xué)家愛因斯坦說:“提出一個問題,往往比解決一個問題更重要”。例如,我在進(jìn)行人教版八年級上冊第三章“光的傳播”教學(xué)時,先讓學(xué)生猜想:“光的傳播路線怎樣”“你平時能看見光在空氣中傳播嗎”“怎樣才能看見光在空氣中傳播”。盡管學(xué)生會立即作出各種各樣的猜測,教師都不要過早地給予肯定或否定,而要交給學(xué)生通過實驗來證明。讓學(xué)生逐步掌握探索物理問題的思路和方法,即提出問題→設(shè)計實驗→實驗探究→討論分析→得出結(jié)論。
二、注重方法教學(xué),促進(jìn)實驗實施
法國科學(xué)家貝爾納說:“良好的方法能使我們發(fā)揮天賦和才能,而拙劣的方法卻削弱、甚至扼殺我們的才能”。中學(xué)物理實驗中包含了許多重要的方法,如控制變量法、等效替代法、轉(zhuǎn)換法、比較法等。而且每個實驗都是經(jīng)過長期的教學(xué)實踐而確定的,也是教育教學(xué)活動的創(chuàng)造性體現(xiàn),因此,其中也不乏創(chuàng)新,如聯(lián)想創(chuàng)造法、類比法、設(shè)問法、列舉法和轉(zhuǎn)換法等。設(shè)計物理實驗需要靈活、綜合地運用所學(xué)的物理以及相關(guān)學(xué)科的知識和技能,還需要學(xué)生:(1)查閱資料,設(shè)計實驗;(2)根據(jù)實驗要求,正確選擇實驗儀器;(3)設(shè)計獨特的實驗構(gòu)思;(4)獨立進(jìn)行操作。教師應(yīng)注重實驗科學(xué)方法教學(xué),讓學(xué)生體驗創(chuàng)新的樂趣。
三、注重實驗創(chuàng)新,提高學(xué)生能力
1.利用物理實驗史教育,創(chuàng)造創(chuàng)新氛圍
物理實驗除演示實驗、分組實驗外,還應(yīng)包括物理實驗歷史教育等。重視實驗史的教育,可以啟發(fā)學(xué)生通過閱讀體會實驗思想與設(shè)計的精彩之處并提出問題;也可采用演示實驗,引發(fā)學(xué)生的好奇心;還可讓學(xué)生自己動手,組織與設(shè)計實驗。
2.采用多種實驗方法,活躍學(xué)生思維
教師在原有實驗的基礎(chǔ)上,改變原有實驗的目的與要求,提出新實驗課題,要求學(xué)生利用原有的實驗器材(甚至可適當(dāng)增減),對原有實驗進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn),設(shè)計完成新實驗課題的實驗方案。從而培養(yǎng)學(xué)生改進(jìn)原實驗、設(shè)計新實驗的創(chuàng)新能力。如在研究“流體流速與壓強”的關(guān)系時,我和同學(xué)一起設(shè)計了這樣的幾個實驗:①硬幣跳高②向兩平行放置的紙中間吹氣③用玻璃管向兩靠近的乒乓球間吹氣④將乒乓球壓入漏斗內(nèi),用嘴向漏斗細(xì)口吹氣 ⑤用一支兩端開口的玻璃管,將其中一端豎直插入有顏色的水中,再用另一支玻璃管向前一支玻璃管的上端水平吹氣。這樣通過多個實驗探究同一個物理規(guī)律,不僅讓學(xué)生感到通過探究所獲得的結(jié)論是可靠的,更讓同學(xué)們感到課本上的實驗不是唯一的,這樣有利于發(fā)展學(xué)生的個性。
3.通過改變實驗器材進(jìn)行創(chuàng)新
改變原有實驗的使用器材(包括測量對象),重新設(shè)計實驗方案或?qū)嶒灢襟E,對于一些難以解決的問題提出更好的解決辦法。例如,教學(xué) “平面鏡成像”時,學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗會提出:人離鏡子越遠(yuǎn),看到自己的像就越小。因此認(rèn)為:物體在鏡中像的大小跟它與鏡面的距離有關(guān)。為了增強學(xué)生的正確體驗,我引導(dǎo)學(xué)生,利用玻璃板、直尺、白紙、蠟燭、鉛筆等器材,親自設(shè)計并很好地完成了實驗。
4.通過改變原理,進(jìn)行創(chuàng)新實驗
從原理、器材、過程、方法到表格設(shè)計、結(jié)論總結(jié)都是按照規(guī)定好的步驟和方法進(jìn)行,學(xué)生很少去思考和探索,根本不能領(lǐng)會實驗的原理。因此,實驗教學(xué)必須改革。例如:在學(xué)完聲學(xué)后,我們指導(dǎo)學(xué)生自制蜂鳴器;在學(xué)完光學(xué),指導(dǎo)學(xué)生自制潛望鏡、照相機(jī)等。這樣把課內(nèi)和課外內(nèi)容銜接,相互補充。
5.引導(dǎo)實驗觀察,促進(jìn)實驗創(chuàng)新
物理科學(xué)離不開觀察,觀察就是調(diào)動人的視覺、聽覺、觸覺等感官系統(tǒng)與物理現(xiàn)象、規(guī)律或本質(zhì)發(fā)生作用,以獲得感性材料。實驗創(chuàng)新時可根據(jù)其特點,改變觀察實驗的感受器官,以達(dá)到更深刻的感性認(rèn)識。
6.通過增設(shè)或改變實驗情景進(jìn)行創(chuàng)新
現(xiàn)成的實驗裝置往往不能滿足教學(xué)的需要,課本上還有許多內(nèi)容沒有現(xiàn)成的儀器配備,若不做,則學(xué)生會缺乏感性認(rèn)識,很難對學(xué)生講清楚,且內(nèi)容顯得枯燥乏味。真所謂“千言萬語道不清,一看實驗便分明”,為此教師應(yīng)開發(fā)一些新的實驗。也可以創(chuàng)設(shè)一種新的實驗情景和應(yīng)用情景來改變原來的實驗,要求學(xué)生運用學(xué)過的實驗理(下轉(zhuǎn)第79頁)(上接第68頁)論、方法及實驗技術(shù)來設(shè)計新實驗課題的新方案,處理新數(shù)據(jù),解決實際應(yīng)用問題。例如大氣壓強這一概念,對中學(xué)生來說是比較抽象的,因而精心設(shè)計演示實驗,調(diào)動學(xué)生積極思維是非常關(guān)鍵的一環(huán)。我先做“覆杯”實驗,學(xué)生無不感到新奇有趣,繼而發(fā)出疑問:厚紙片為什么不會掉下來?是不是受到一個向上的力的作用?那么這個力又是誰施加的呢?接下來和學(xué)生共同來做“馬德堡半球”實驗,激起了學(xué)生更大的探索興趣。
總之,實驗教學(xué)是物理教學(xué)中實施創(chuàng)新教育的重要基礎(chǔ)和手段,我們要繼續(xù)重視實驗,促進(jìn)實驗創(chuàng)新。
(責(zé)任編輯 劉 紅)