畢聯(lián)忠
(秦皇島市海港區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校,河北 秦皇島066000)
物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ),許多科學(xué)發(fā)明創(chuàng)造都源于實(shí)驗(yàn)。作為一名物理教師,我們?cè)诮淌谖锢碇R(shí)的同時(shí),如何能巧妙地設(shè)置導(dǎo)入實(shí)驗(yàn),有效地改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn),如何讓創(chuàng)新在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出彩,是初中物理教師正在探索的課題。
導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驗(yàn)閷W(xué)生呈現(xiàn)一個(gè)個(gè)生動(dòng)形象、令人驚奇的物理現(xiàn)象,它能喚醒初中生強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。教師在物理教學(xué)中,如果能打造出一個(gè)有效、精確、完美、充滿驚奇的導(dǎo)入實(shí)驗(yàn),就能夠把學(xué)生的注意力吸引到課堂上來(lái),引發(fā)他們的直覺興趣,為后面的學(xué)習(xí)營(yíng)造良好的氛圍。例如,在引入“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”時(shí),我用一根洗衣機(jī)廢舊排水管,將一些彩色碎紙屑放在桌上,一手拿管,使口對(duì)著紙屑,另一只手握住管中間甩動(dòng),使管在水平面做圓周運(yùn)動(dòng),紙屑會(huì)被吸走。如此有趣的導(dǎo)入實(shí)驗(yàn),不僅引發(fā)了學(xué)生的濃厚興趣,而且通過(guò)直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更容易使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題??梢?,教師將授課內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)巧妙地結(jié)合起來(lái),創(chuàng)設(shè)新奇有趣的誘發(fā)情境,就能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和愿望,使學(xué)生順利進(jìn)入新授課的學(xué)習(xí)。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的旨在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、觀察能力、邏輯思維能力,因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,重視學(xué)生的主體角色尤為重要。千篇一律的教師做、學(xué)生看的做法很容易使學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)失去興趣,特別是對(duì)“照本宣科”的實(shí)驗(yàn)失去新鮮感,從而影響物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。因此,教師要善于思考,勇于實(shí)踐,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新。針對(duì)我校物理實(shí)驗(yàn)器材的配備條件,在力所能及的條件下,我將某些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn),將課堂演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)獲得更加清晰的印象,使他們既學(xué)到了物理知識(shí),又培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ岣吡怂麄兊膶W(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。
初中物理教材的許多單元后都附有一些“小實(shí)驗(yàn)、小制作”,教師應(yīng)要求、幫助學(xué)生通過(guò)這些小制作,去消化、吸收所學(xué)的知識(shí)和方法,做到學(xué)以致用,從而真正使學(xué)生把死的知識(shí)變成活的應(yīng)用,在學(xué)習(xí)中應(yīng)用,在應(yīng)用中學(xué)習(xí)。但在當(dāng)前的升學(xué)競(jìng)爭(zhēng)壓力下,物理課外小實(shí)驗(yàn)真正開展的卻很少。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)課外實(shí)驗(yàn)十分重視,八年級(jí)物理教材有課外實(shí)驗(yàn)約28個(gè),課外實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生的一項(xiàng)拓展作業(yè),作為物理教師,應(yīng)引起足夠的重視。例如,在學(xué)過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的內(nèi)容后,指導(dǎo)學(xué)生“制作橡皮筋測(cè)力計(jì)”的課外實(shí)驗(yàn);在學(xué)過(guò)電磁鐵后,指導(dǎo)學(xué)生做“用電流使鐵釘磁化”“自制電鈴”的課外實(shí)驗(yàn);在學(xué)習(xí)了聲音的性質(zhì)以后,指導(dǎo)學(xué)生“自制小樂器”;在學(xué)習(xí)了凸透鏡成像特點(diǎn)后,指導(dǎo)學(xué)生“自制照相機(jī)”等,以深化和鞏固知識(shí),同時(shí)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。
掌握基本儀器的使用,是做好物理實(shí)驗(yàn)的基?;緝x器主要有:刻度尺、量筒、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、秒表、天平、溫度計(jì)、測(cè)力計(jì)、壓強(qiáng)計(jì)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、安培表、伏特表、滑動(dòng)變阻器、電阻箱、萬(wàn)用表歐姆檔等。物理大綱要求“學(xué)會(huì)正確使用儀器進(jìn)行觀察、測(cè)量和讀數(shù)?!币寣W(xué)生了解這些儀器的構(gòu)造、原理、用途,掌握儀器的量程、使用方法和使用規(guī)則,以達(dá)到熟練地、正確地讀數(shù),在介紹這些基本儀器使用方法時(shí),應(yīng)抓住各種基本測(cè)量?jī)x器的共性來(lái)加以指導(dǎo)。
4.2 培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程必須掌握的技能
4.2.1 培養(yǎng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的一般原理、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方法的技能
首先要求學(xué)生明確各個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的、原理或理論根據(jù),根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理、要求對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì),包括用什么物理定律、公式,電學(xué)實(shí)驗(yàn)用什么電路圖等。還要搞清哪些是已知量、被測(cè)量,然后選擇所需的儀器和實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)而設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)步驟,畫好記錄表格等。其次,培養(yǎng)學(xué)生正確調(diào)整和安裝儀器,正確連接電路的技能。正確的實(shí)驗(yàn),首先是安裝、調(diào)整好儀器或正確連接電路。如力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的支架滑輪的安裝、牽引線的走向、斜面的架設(shè)等,有時(shí)要對(duì)一些儀器做機(jī)械調(diào)整或電氣調(diào)整,電氣調(diào)整如:使用氣墊導(dǎo)軌前必須先調(diào)水平位置;在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中,依照電路圖連接線路,連線時(shí),應(yīng)將電路分為主回路和支路,從電源一端開始沿主回路按順序進(jìn)行,其次為支路;主回路中必須有開關(guān)(先斷開);導(dǎo)線最好選用幾種顏色,主、支回路分別用一種顏色。往接線柱上接導(dǎo)線時(shí),應(yīng)按順時(shí)針方向?qū)?dǎo)線纏上。電路連接后,必須復(fù)查,確認(rèn)正確后方能通電。這種技能的培養(yǎng),從初中開始應(yīng)先有示范,讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí),然后逐步提高到由老師講述方法及注意事項(xiàng),由學(xué)生獨(dú)立去安裝、調(diào)整。
4.2.2 培養(yǎng)學(xué)生正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并能進(jìn)行運(yùn)算和分析,以得出正確結(jié)論的能力
這是實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Φ年P(guān)鍵。要培養(yǎng)學(xué)生這方面的技能,要求學(xué)生集中精力,按實(shí)驗(yàn)步驟有條不紊地操作和讀取測(cè)量數(shù)據(jù),有的實(shí)驗(yàn)則要求測(cè)量或操作時(shí)動(dòng)作迅速,要把握時(shí)機(jī),如:溫度測(cè)量、電學(xué)測(cè)量。要按實(shí)驗(yàn)先后順序?qū)⑿枰獪y(cè)定的各量測(cè)出,并記錄下來(lái)。讀取數(shù)據(jù)和記錄必須注意:(1)讀數(shù)要及時(shí),并馬上記錄;(2)要記錄完整數(shù)據(jù),按有效數(shù)字的方式記錄;(3)數(shù)據(jù)的單位要正確。一般要求學(xué)生實(shí)驗(yàn)前列出表格,表格設(shè)計(jì)要求:能記錄直接測(cè)出的各物理量,能記錄各次測(cè)出的量,能填寫計(jì)算出來(lái)的中間數(shù)據(jù)和最后數(shù)據(jù)等內(nèi)容。
4.2.3 要使學(xué)生了解誤差概念,并學(xué)會(huì)初步的誤差計(jì)算和分析
實(shí)驗(yàn)后,要指導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)誤差的原因,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的誤差主要有系統(tǒng)誤差和偶然誤差。系統(tǒng)誤差主要是由于儀器本身的缺陷,實(shí)驗(yàn)原理、裝置不完善而引起的,如:螺旋測(cè)微器零點(diǎn)不準(zhǔn);風(fēng)的吹動(dòng)使天平產(chǎn)生誤差;電表指針不對(duì)準(zhǔn)零刻度等。減少系統(tǒng)誤差的方法是校準(zhǔn)儀器,或是改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的方法,可改變儀器的位置或儀器的布置,撤換某件儀器,改變所選取的某個(gè)參數(shù),改變實(shí)驗(yàn)方法乃至改換實(shí)驗(yàn)操作人員等。例如將物體放在天平左、右盤上,分別稱衡,可以發(fā)現(xiàn)天平不等臂引入的誤差。又如精密測(cè)量同一單擺在不同擺角的周期值,可以發(fā)現(xiàn)周期與擺角有關(guān)。偶然誤差是在實(shí)驗(yàn)條件不變的情況下,對(duì)某一物理量進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí),由于各種偶然因素產(chǎn)生的誤差。減少偶然誤差的辦法是多次重復(fù)測(cè)量取算術(shù)平均值,以其平均值為最終的結(jié)果。測(cè)量次數(shù)取多少,要根據(jù)偶然誤差對(duì)被測(cè)量影響的大小來(lái)確定。如:測(cè)量值的有效數(shù)值較小時(shí)或測(cè)量值變動(dòng)較大時(shí)等,應(yīng)當(dāng)多測(cè)量幾次。
總之,物理教學(xué)不但要傳授知識(shí),更重要的是要體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣,領(lǐng)悟科學(xué)的思想方法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。作為物理教師,應(yīng)解放思想,大膽嘗試,積極探索創(chuàng)新,使學(xué)生在物理課中,感受到實(shí)驗(yàn)的魅力,體驗(yàn)到學(xué)習(xí)的樂趣和物理課的精彩。
[1]張芳.初中物理創(chuàng)新思維培養(yǎng)探微[J].中學(xué)理科,2008(07).
[2]鄧春燕.淺談物理創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[J].南方論刊,2005(07).