黃勵
《義務教育物理課程標準》(2011年版)出臺后,學習新課標、改革和研究新課程的熱潮正在興起。按照新課標的要求,用新的教學理念,指導教學實踐已經(jīng)成為廣大教師的共識。義務教育物理課程是一門注重實驗的自然科學課程,此階段的物理課程應注意讓學生經(jīng)歷實驗探究過程,讓學生在學習科學知識的同時,培養(yǎng)實驗觀察的興趣、掌握探究方法、提高學生分析問題和解決問題的能力。
一、注意激發(fā)學生的觀察興趣
眾所周知,興趣是影響學生學習積極性產(chǎn)生的最直接的因素和動力。從教育管理心理學的角度來看,在教學實踐中,提高學生的學習興趣對學生的求知活動將產(chǎn)生巨大的推動作用。它能很好地促進學生主動地去學習知識,研究、探索、發(fā)現(xiàn)問題。當學生在觀察事物的活動開始時,往往帶有一種極強的誘惑感和好奇心,那些新奇的、對生活有意義的知識和問題,正是興趣和愛好產(chǎn)生的原動力。一旦學生對學習產(chǎn)生興趣,就會充分發(fā)揮自己的學習積極性和主動性。在濃厚的興趣下將形成刻苦鉆研、勇于攻關(guān)的強大動力??鬃釉唬褐卟蝗绾弥?,好之者不如樂之者。愛因斯坦說:“興趣是最好的老師?!苯處熢诮虒W中,利用中外科學家的故事,介紹自然界中各種奇異的現(xiàn)象,比如通過做“浮力與密度的關(guān)系”、“大氣壓”、“蘋果落地”與“牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律”等有趣的科學實驗,引導學生注意觀察實驗中每個現(xiàn)象發(fā)生的過程,產(chǎn)生條件和特征。利用對物理實驗現(xiàn)象的觀察,抓住學生對事物變化產(chǎn)生“好奇心”心理特征,進而轉(zhuǎn)化為求知的欲望。
應該重視培養(yǎng)學生觀察物理現(xiàn)象的興趣。鼓勵和指導學生繼續(xù)從哪些方面深入觀察,作好紀錄,同時說明所觀察的事物跟哪部分知識有關(guān),現(xiàn)在的觀察對將來的學習有什么好處,效果可能好些,更可取的辦法是教師爭取主動,給全班或個別喜歡觀察的學生布置觀察作業(yè),觀察跟講到的知識有關(guān)的物理現(xiàn)象、技術(shù)設(shè)備以及人們的某些活動等等。課本在某些課題后面編了一些觀察性的題目,教學時可以根據(jù)情況提前布置給學生。
二、努力創(chuàng)造良好的觀察條件
通過物理實驗可以建立物理概念和規(guī)律、更好地理解和掌握物理知識,還能培養(yǎng)學生的觀察和思維能力以及良好的學習方法。創(chuàng)造良好的觀察條件是培養(yǎng)學生觀察能力很重要的因素。在演示實驗和學生實驗中,對那些直觀性不強的、可見度不大的、教師包辦代替學生實驗的活動,都不利于培養(yǎng)學生的觀察能力。因此,在物理實驗教學中,要為學生創(chuàng)造良好的觀察條件。
1. 在實驗課前,必須為當節(jié)課的實驗內(nèi)容做好充分準備。比如,在《電阻》一節(jié)實驗教學中,當金屬的電阻隨金屬的溫度升高而增大的實驗時,假如沒有事先試做而想當然地用一般普通導線代替燈絲的話,就有可能導致實驗現(xiàn)象不明顯或失敗。又如,在做氣體熱膨脹實驗時,應選用背景襯托材料來加大實驗觀察對比度,增強可見度。讓學生能清晰地觀察帶顏色的液滴在玻璃管中的移動現(xiàn)象,氣體、液體的擴散等,這樣能收到良好的觀察效果。
2. 在實驗中采用“替代”或信息技術(shù)輔助實驗。在教學中,要遇見有些實驗可見度不大是由于實驗儀器本身的條件造成的,如在溫度計讀數(shù)變化的演示實驗中,由于溫度計太小不可能讓全班同學都能觀察到實驗現(xiàn)象的變化。一是可以采用信息技術(shù)教學輔助實驗,二是可以由演示實驗改為學生分組實驗,三是可以利用氣溫膨脹演示儀代替溫度計。又如,在《磁場》一節(jié)實驗教學中,采用課件教學效果就會非常理想。
三、指導學生制訂周密的實驗觀察計劃,明確觀察目標
1. 在物理實驗中要從物理現(xiàn)象中獲得關(guān)于物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化等方面的感性認識,必須有周密的實驗觀察計劃。這里,要根據(jù)實驗對象制定觀察計劃和科學、合理的觀察順序,有利于弄清實驗過程中的各個方面,把握實驗過程中前后變化的聯(lián)系,找出其中的關(guān)聯(lián)和規(guī)律,突出實驗教學的重點,保證觀察的全面性。如,觀察水的沸騰現(xiàn)象實驗就可制訂如下觀察計劃:(1)水開始加熱,杯底和杯壁上出現(xiàn)許多小氣泡,小氣泡從無到有。杯底和杯壁有小氣泡的變化。(2)水沸騰前小氣泡脫離杯底和杯壁形成新的氣泡,氣泡上升到水的上層遇冷液化成水。氣泡由小變大,再由大變小直至液化成水。(3)水沸騰時隨著溫度升高,氣泡逐漸變大,升至液面后破裂,放出水蒸氣。氣泡破裂和水蒸氣(實際是水蒸氣遇冷液化成的小水滴)的形成。
2. 確定觀察目標和具體內(nèi)容。在物理實驗教學時,一些學生覺得實驗有趣和興奮而忽略了觀察實驗的現(xiàn)象和變化過程,使教學達不到真正的目的,導致實驗觀察失敗。因此,培養(yǎng)學生的實驗觀察能力必須有具體的實驗教學觀察目的。例如,在探究和了解液體內(nèi)部壓強時,就要確定觀察液體內(nèi)部壓強情況的目標:一是將壓強計金屬盒放在水中的變化,二是改變金屬盒深度后U形管中液柱高度差的變化。
四、培養(yǎng)學生正確的觀察方法
1. 對事物觀察的結(jié)論在于真實,實事求是既是觀察的基礎(chǔ),也是觀察的重要方法。在實驗教學中,要求學生尊重客觀事實,如實地記錄實驗中觀察到的各種現(xiàn)象。
2. 認真、細致、深入地對實驗活動進行觀察是培養(yǎng)學生觀察能力的重要品質(zhì)之一,也是對科學工作者的基本素養(yǎng)和要求。比如,在液體的熱膨脹實驗中,課前要求學生一定認真觀察實驗的全過程并提出兩個問題:一是“看到了什么?”二是“說明了什么問題?”在實驗后有的學生可能會回答:加熱后液面上升,說明了液體在溫度升高時膨脹,有的同學說,是燒瓶里的液面先下降一點后再上升的,也許說不出理由。這時,就需要教師進行第二次實驗,引導學生分析。液面先下降一點后再上升是因為燒瓶先受熱膨脹,因此液面下降,液體受熱后膨脹,而且膨脹比燒瓶大,得到液面上升的結(jié)論。
3. 引導學生在實驗中發(fā)現(xiàn)問題,提出問題。在實驗觀察中要分清主次,善于從隱蔽的細節(jié)中觀察到各個方面。即把觀察和思維緊密結(jié)合起來,例如在“研究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中,學生往往把注意力放在光屏的像上,忽視觀察物距、焦距、像距的關(guān)系。在實驗后,仍然按照書本上的內(nèi)容去實際硬背凸透鏡的成像公式。又如,同樣是用凸透鏡來成像,為何物距的變化會使到凸透鏡所成的像有正立、倒立,有放大、縮小,而且還有虛像、實像之分呢?這些問題的回答都是不能單憑觀察就能順利解決的,它更需要觀察者通過敏銳的觀察動腦思考。提出問題和發(fā)現(xiàn)問題:(1)怎樣找出凸透鏡的焦距。(2)把物體放在焦距以內(nèi)(即物距在焦距以內(nèi)),觀察凸透鏡所成的像有什么特點?(3)把物體放在2 倍焦距和焦距之間,觀察所成的像有什么特點?(4)把物體放在2 倍焦距以外,觀察所成的像有什么特點?(5)分組討論歸納出凸透鏡成像的特點。