孟京紅
(秦皇島市海港區(qū)教育局招生辦公室委員會,河北 秦皇島066000)
物理科學(xué)作為自然科學(xué)的重要分支,不僅對物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對自然界認(rèn)識的深化起了重要的推動作用,而且對人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響。在義務(wù)教育階段,物理教學(xué)不僅應(yīng)該注重科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練,注重將物理實驗與教學(xué)內(nèi)容緊密聯(lián)系,重視對學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識以及科學(xué)精神的培養(yǎng)。
所謂“實驗導(dǎo)入”指的是運(yùn)用實驗導(dǎo)入新課。它是課堂實驗教學(xué)的開端,與一切有目的的行為一樣,良好的開端具有十分重要的意義。實驗導(dǎo)入的主要任務(wù)是在學(xué)習(xí)者和新的學(xué)習(xí)課題之間創(chuàng)設(shè)理想的誘發(fā)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和愿望,使具有課題意識,明確學(xué)習(xí)目的,動員必要的已有經(jīng)驗和認(rèn)識,運(yùn)用學(xué)會的學(xué)習(xí)方法。例如大氣壓強(qiáng)-模擬馬德堡半球?qū)嶒瀸?dǎo)入。我是這樣教學(xué)的:這兒有兩個橡皮半球,用力將它們擠壓而合在一起,請兩個力氣大的同學(xué)上來,看他們能不能把兩個半球拉開?他們費(fèi)了九牛二虎之力都沒有拉開,這是為什么?其實,早在十七世紀(jì)的時候,德國馬德堡市長、科學(xué)家格里克就當(dāng)眾做了一個精彩的實驗。他所用的黃銅半球直徑約20厘米,抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個半球拉開。這就是轟動世界的馬德堡半球?qū)嶒?。剛才的實驗,我可以不費(fèi)吹灰之力就把它拉開(演示)。誰知道我是怎樣把它拉開的?——放氣(學(xué)生笑了)。為什么抽氣以后就拉不開呢?(板畫)。球的周圍有什么?空氣。顯然是空氣對球施加了壓力。這些實驗生動地告訴我們,大氣存在壓強(qiáng)。又如:阿基米德原理-復(fù)習(xí)浮力實驗導(dǎo)入。我向?qū)W生提出問題:我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的?(取出實驗裝置,回憶實驗過程)。當(dāng)我們把重物從空氣中像電視慢動作一樣地逐步放入水中,想一想,物體受到的浮力是怎樣變化的?由此猜想一下浮力與什么因素有關(guān)。(演示、觀察、回答:隨著深度的增大而增加)。按照你們的說法,也就是浮力的大小與物體所處的深度有關(guān),是嗎?請再看一遍演示。當(dāng)物體浸沒水中后,浮力就不再改變,顯然不能認(rèn)為浮力與深度有關(guān)。那么,在上述的實驗中,除了深度改變外,還有什么因素在改變呢?物體浸入水下的部分在改變。未浸入時浮力為零,隨著浸入的部分變大,浮力也就變大;完全浸沒以后,浸入的部分不再改變,浮力的大小也就不變。二千多年前,阿基米德為完成皇帝交給他的任務(wù)——辨別皇冠的真?zhèn)慰嗫嗨妓?,?dāng)他洗澡的時候,無意中發(fā)現(xiàn)浴缸的水被溢出時,猛然想起了身體入水部分的體積跟排開的水的體積相等,他欣喜若狂地喊到:“我想出了,我想出了!”從這里我們能得到什么啟發(fā)嗎?——浮力與物體排開水的體積,或者說,與排水量有關(guān)。
初中物理實驗是學(xué)生將來從事科學(xué)實驗的起點(diǎn)。因此,在物理實驗課的教學(xué)中,必須重視培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和獨(dú)立工作能力,使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。每次作實驗時,教師要指導(dǎo)學(xué)生弄懂實驗原理,學(xué)會正確使用物理儀器,掌握計數(shù)、讀數(shù)和處理實驗結(jié)果的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。比如在電學(xué)實驗中,教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)電流表、電壓表的連接特點(diǎn)及“+”、“一”接線柱的接法,讓學(xué)生學(xué)會用歐姆定律正確估算量程,避免量程過大使測量值的誤差大,又避免量程過小而燒壞儀表。學(xué)生掌握了基本實驗技能,就能獨(dú)立動手操作,打好實驗的基礎(chǔ),有了這種基礎(chǔ),學(xué)生就能自主的探究其它電學(xué)實驗。例如探究串、并聯(lián)電路的電流電壓的規(guī)律等,這樣通過實驗,不僅有效地幫助學(xué)生領(lǐng)會物理知識,更重要的是通過觀察實驗現(xiàn)象,分析和解決實驗中的問題,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。鼓勵學(xué)生做好課外小實驗、小制作,促進(jìn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。各種物理實驗,從某種意義上說,都是一種特殊的、直觀的實踐,學(xué)生在動手完成各種小實驗、小制作過程中,思維異常活躍,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識增強(qiáng),都迫切地希望進(jìn)一步探索問題。通過實驗,學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識就比較深刻、牢固。例如,“估計大米的密度”一題,先讓學(xué)生憑生活經(jīng)驗估計大米的密度大約是多大?接著讓學(xué)生想出幾種測大米密度的方法,然后實際做一做,最后做出評價,哪一種方法既簡便易行而且誤差又小。又如課本中 “紙盒燒開水”、“日光燈啟輝器中雙金屬片的自動控制作用”、“小風(fēng)輪”、“電鈴”、“樓梯開關(guān)”等小實驗、小制作,有很強(qiáng)的趣味性和知識性,十分貼近學(xué)生的生活,符合初中學(xué)生好奇、好問、好動、好學(xué)的心理特征。教師要鼓勵學(xué)生做好這些課外小實驗、小制作,這樣激發(fā)了學(xué)生動手實驗的興趣,同時也推動物理教學(xué)向前發(fā)展,是實施創(chuàng)新教育的重要途徑。
在演示實驗中,教師可以不拘泥于教材或教參的安排,進(jìn)行一些創(chuàng)新設(shè)計,如可以將一些演示實驗改為學(xué)生探索性實驗。物理教育將科學(xué)探究引入學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中,把學(xué)生置于動態(tài)、開放、生動、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中,使其在自主學(xué)習(xí)、自主探索中獲得一種新的學(xué)習(xí)體驗。提出了要研究的問題,用何種方法去探究,去揭示,正是訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)。教師在教學(xué)中就要善于讓學(xué)生相信自己,敢想、善于想。培養(yǎng)學(xué)生探索科學(xué)的興趣和對物理現(xiàn)象的好奇心,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于實踐、敢于創(chuàng)新的科學(xué)精神,使學(xué)生主動地去尋求解決問題的方法。在教學(xué)中,可以加強(qiáng)實驗手段,不斷變化教學(xué)形式,如將課堂實驗改為課外實驗,將驗證性實驗改為探索性實驗。指導(dǎo)學(xué)生作課后的小實驗。充分利用第二課堂活動,開展小組討論,進(jìn)行科技輔導(dǎo),搞小制作、小發(fā)明等活動,調(diào)動學(xué)生的非智力因素和積極性。學(xué)生在實踐中感受到學(xué)習(xí)的樂趣,從而激發(fā)學(xué)習(xí)的欲望和興趣。通過創(chuàng)設(shè)條件,讓學(xué)生充分地動腦、動手、動口,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著潛移默化的作用。在物理實驗教學(xué)中,教師不失時機(jī)地對學(xué)生中的標(biāo)新立異的方法給予肯定、支持和幫助,鼓勵學(xué)生大膽地猜想和獨(dú)立地思考,并通過實驗否定錯誤的假設(shè)或修正不完善的猜想,從而使學(xué)生解決問題的勇氣、信心、毅力、科學(xué)的批判精神和創(chuàng)造力得到有效的培養(yǎng)。
總之,物理實驗對于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維分析能力、實驗動手能力、歸納總結(jié)和應(yīng)用創(chuàng)造能力具有重要作用。在物理實驗教學(xué)中,我們還有許多事情要做。我們物理教師要真心實意地重視物理實驗教學(xué),轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念,增強(qiáng)教改意識,要善于發(fā)現(xiàn)問題,及時采取改進(jìn)措施,使物理實驗教學(xué)更加生動、活潑和有意義。
[1]張德啟,李新鄉(xiāng),陶洪,王崇光.物理實驗教學(xué)研究[M].北京:科學(xué)出版社,2005.