梁良
摘 要: 物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學,實驗教學是物理教學的重要組成部分。新課程教材非常重視實驗,力求通過實驗探究引入概念,得出規(guī)律,通過實驗驗證猜想,培養(yǎng)興趣和能力,體現(xiàn)初中物理教學以實驗為基礎的特點。
關鍵詞: 物理實驗 物理教學 動手能力 探究能力
物理課程標準要求以提高全體學生的科學素質為主要目標,貫徹從生活走向物理、從物理走向社會的基本理念,注重科學探究,讓學生經歷科學探究過程,培養(yǎng)學生的探索精神、實踐能力及創(chuàng)新意識[1]。
物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學,物理規(guī)律都是在觀察和實驗的基礎上,認真總結和思考得來的。實驗教學是物理教學的重要組成部分。新課程教材非常重視實驗,力求通過實驗探究引入概念,得出規(guī)律,通過實驗驗證猜想,培養(yǎng)興趣和能力,體現(xiàn)初中物理教學以實驗為基礎的特點。如何在物理實驗教學中落實《標準》的要求?下面我結合自己在物理實驗教學中的實踐淺談如下。
一、利用好引課小實驗,激發(fā)學生的學習興趣。
學生有濃厚的學習興趣是學好物理的關鍵。一堂物理課能否成功,新課引入是關鍵。利用簡單的物理實驗,能夠有效引起學生的注意,激發(fā)學生進一步學習的興趣。例如在學習“流體壓強與流速的關系”一課時,通過“吹面粉”實驗,探究面粉為什么會被吹到臉上?再如在學習“大氣壓強”一課時,大氣壓強看不見、摸不著,學生理解起來比較困難。借助“瓶吞蛋”實驗,探究雞蛋是在什么作用下進入燒瓶中的?在“大氣壓扁易拉罐”實驗中,易拉罐為什么會被壓扁,是被什么壓扁的?奇跡般的實驗現(xiàn)象一下子把學生集中引入探究“為什么”的情境,極大地激發(fā)了學生的學習興趣。又如在講述光的折射一節(jié)時,先做一個“硬幣浮起來了”的實驗:在臉盆里放一枚硬幣,移到恰好看不到硬幣的位置為止,然后慢慢地向臉盆里灌水,學生漸漸地看到沉在盆底的硬幣“浮”了起來。學生興趣盎然,驚奇不已,紛紛探討其所以然。這些小實驗能引起學生的注意,通過對物理現(xiàn)象的觀察,不僅提高學生的觀察能力,有效激發(fā)學生的學習興趣,滿足學生的求知欲望,而且為新課的推進做好鋪墊。
二、借助學生動手實驗,培養(yǎng)學生的動手能力。
在物理教學過程中,有很多的演示實驗由于實驗的可視性較差,學生的主動性無法充分發(fā)揮。蘇霍姆林斯基說:“學生的聰明才智來源于他的手指頭。”這一針見血地點明了動手的重要作用。學生一旦感知到他從未見到或意想不到的物理現(xiàn)象時,一般都會產生躍躍欲試的積極和沖動,希望尋求原因,形成探究行為的意向,因此要鼓勵學生動手實驗。例如在“研究壓力作用效果與哪些因素有關”的實驗中,讓學生自己動手感知什么叫壓力的作用效果,與哪些因素有關。通過感知,學生可以輕松地理解壓強的概念。再如在“變阻器”一課中,學生對滑動變阻器的調節(jié)有一定的難度。為了突破這一難點,讓學生猜測變阻器的六種連接方法,列出可能情況,然后引導學生分步驟地進行分組實驗,通過實驗現(xiàn)象,進行比較討論,總結出物理規(guī)律。由于充分調動了學生的主動性,讓學生由“被動”變“主動”,既激發(fā)了學生的探究熱情,提高了動手能力,又收到了極好的教學效果,一舉多得。
三、充分利用探究實驗,培養(yǎng)學生的探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。
科學探究使學生從被動接受知識向主動獲取知識轉化,從而培養(yǎng)學生的科學探究能力、實事求是的科學態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。
科學探究的形式是多種多樣的,其要素有:提出問題、猜想與假設、制訂計劃與設計實驗、進行實驗與搜集證據、分析與論證、評估、交流與合作。一個探究實驗可以涉及所有要素,也可以只涉及部分要素。
1.讓學生自己設計實驗進行探究,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。
通過參與科學探究活動,學習擬訂簡單的科學探究計劃和實驗方案;明確探究的目的和已有條件,經歷制訂計劃與設計實驗的過程;嘗試選擇科學探究的方法及所需的器材。例如在“探究通過導體的電流與兩端電壓的關系”的實驗中,教師提出問題:通過導體的電流與兩端電壓有怎樣的關系?學生相互討論,提出猜想和假設:電壓越大,電流越大,通過制訂計劃與設計實驗檢驗猜想。這個實驗需要解決三個問題:①如何控制電阻一定?②怎么改變電阻兩端的電壓?③電路中的電流如何觀察?學生相互討論選擇合適的實驗器材,制訂合適的實驗方案,進行實驗。通過實驗的設計,學生不僅鞏固了之前學習的電流、電壓、電阻的基礎知識,對三者的關系有了更透徹的認識,而且提高了書面或口頭表達能力、觀察能力、動手能力及協(xié)作能力。
2.進行分組實驗,培養(yǎng)學生的合作探究能力。
新課程標準倡導自主、合作、探究的學習方式,因此實驗教學中要讓學生經歷探究過程,學習探究方法,培養(yǎng)探索精神、實踐能力及創(chuàng)新意識。在學生分組實驗中,我們采用“小組合作探究”的學習方式,具有一定的實效性。例如在探究“浮力的大小與什么因素有關?”的實驗中,首先分組討論,猜想影響浮力大小的因素,接下去的環(huán)節(jié)是驗證猜想。由于學生的合理猜想有多個,例如質量、深度、液體密度、排開液體的體積等,要逐個進行探究需要時間較長,此時就以小組為單位,分別有重點地落實以上其中的一個任務或兩個任務,學生在小組長的帶領下自己動手實驗,在實驗中獲得感知,再對數據進行分析、對比、概括、小組內或小組之間討論,最后共同歸納結論。
學生通過分組實驗收集實驗數據,分析與論證得出結論,回顧實驗操作,對實驗進行評估。最后各個小組把實驗過程和結果寫成實驗報告,并分別在班上報告本組的實驗結果,進行交流與合作。通過小組實驗,激發(fā)學生求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度、探索精神,培養(yǎng)學生的實踐能力、合作探究能力。
四、利用身邊物品做實驗,讓物理實驗與社會生活相結合。
著名物理教育家朱正元教授曾說“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”,就是說在物理實驗教學中,要大力倡導做簡單易行的替代性實驗。
學生在日常生活中,多觀察生活中的實驗現(xiàn)象,利用和制作生活中的一些簡單實用的實驗器材,培養(yǎng)學生的實踐能力,真正實現(xiàn)從生活走向物理、從物理走向社會的新課程理念。例如利用塑料瓶啟發(fā)學生做很多的物理實驗:①探究液體壓強與深度的關系。②光的直線傳播。③研究光的折射現(xiàn)象。④連通器等。又如利用石墨和燈泡中的玻璃,既可研究電阻與溫度的關系,又可研究絕緣體與導體間沒有嚴格的界限,可以相互轉化;利用廢舊墨水瓶和吸管制成“微小形變演示器”,探究固體形變;把一個盛有紅色墨水的密閉小薄塑料瓶制成“浮沉子”放入水中,觀察“紅色水球”的懸浮狀態(tài),研究潛水艇浮沉條件等。讓學生利用身邊材料呈現(xiàn)物理現(xiàn)象,更容易引起學生知覺的集中,引發(fā)學生認知的興趣和欲望,在參與的過程中獲得情感體驗,在動手動腦的過程中感受物理,覺得物理知識就在生活中,并且通過實驗探究,將物理知識運用到社會和生活中,真正做到讓物理從生活中來,到生活中去,讓物理知識服務于生活,服務于社會。
綜上所述,隨著教學改革的發(fā)展,實驗教學得到逐步加強,但是總體來說,在中學物理教學中,實驗仍是薄弱環(huán)節(jié),極大地影響物理教學質量的提高,與時代發(fā)展對人才的要求很不適應。因此,對教師而言,有必要改變教育觀念,從更深的層次認識物理實驗的地位和作用。加強試驗和教學的結合,讓實驗教學在物理教學中發(fā)揮重要作用。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部制定.義務教育物理課程標準.北京師范大學出版社,2011.