蘇 偉
(河北省秦皇島市海港區(qū)中小學(xué)生社會實(shí)踐基地)
在物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是物理的靈魂,是物理的魅力,是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的主要源泉,而實(shí)驗(yàn)教學(xué)更是物理教學(xué)中的重要組成部分。通過實(shí)驗(yàn),不僅可以使學(xué)生更深刻地理解基礎(chǔ)知識,更熟練地掌握基本實(shí)驗(yàn)技能,同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。下面從四方面淺談新課程物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略。
傳統(tǒng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)多半是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生是被動(dòng)地參與,我們的實(shí)驗(yàn)改革應(yīng)充分利用一切手段,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究實(shí)驗(yàn),而物理又是以實(shí)驗(yàn)探究為基本特征的科學(xué),因此,物理教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)這一特征,并將其作為物理教學(xué)的主模式。在物理課程改革中,物理實(shí)驗(yàn)的改革是關(guān)鍵的一部分,讓學(xué)生自己提出問題進(jìn)行大膽的猜想、假設(shè),然后為驗(yàn)證自己的猜想和假設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生應(yīng)能自己找出實(shí)驗(yàn)的原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,討論實(shí)驗(yàn)方案并選擇實(shí)驗(yàn)儀器。學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)歷與科學(xué)家相似的探究過程,親自參加了物理問題的提出、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)及問題的驗(yàn)證解決等活動(dòng)過程。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的敏銳觀察,豐富想象,有效類比,在周密思考的基礎(chǔ)上通過學(xué)生的主動(dòng)探究而形成,既達(dá)到了開拓思維,交流合作的目的,又使學(xué)生的知識和能力在實(shí)驗(yàn)中得到加強(qiáng)、訓(xùn)練,充分體現(xiàn)了科學(xué)探究的樂趣,領(lǐng)悟了科學(xué)的思想和精神。讓學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探究和理論探究兩種方法自我進(jìn)行推證,在推證過程中學(xué)生就自然而然地對核定的研究對象、成立條件、適用范圍、注意事項(xiàng)搞得一清二楚。讓學(xué)生由學(xué)知識變?yōu)橹鲃?dòng)探究自然規(guī)律,對知識學(xué)得更扎實(shí)更牢固,同時(shí)使學(xué)生受到科學(xué)方法的熏陶。
興趣是吸引注意力的重要因素,有趣的物理實(shí)驗(yàn)是引起他們的興趣,集中其注意力的重要手段。在教學(xué)過程中,我們充分利用演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)一個(gè)有聲、有色、有直觀感的教學(xué)情境,使學(xué)生在愉快的情境下,充分發(fā)揮自己的分析思維能力,把實(shí)驗(yàn)獲得的感性認(rèn)識歸納、綜合為理性知識,完成認(rèn)識過程中的飛躍,達(dá)到主觀和客觀的和諧統(tǒng)一。
例如,“電磁感應(yīng)”問題的教學(xué),比較抽象,如果就照本宣科,沒有一個(gè)實(shí)驗(yàn)支持,學(xué)生很難理解。若用一個(gè)檢流計(jì)和螺線管連成一個(gè)閉合回路,先讓學(xué)生討論:“當(dāng)條形磁鐵插入或拔出螺線管的瞬間,檢流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)?”然后老師做演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生可以觀察到當(dāng)條形磁鐵插入或拔出螺線管的瞬間,檢流計(jì)指針突然偏轉(zhuǎn)一下,這時(shí)可能有學(xué)生會問:“當(dāng)條形磁鐵靜止在螺線管中時(shí)檢流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎?”當(dāng)學(xué)生提出這樣的問題后,老師可以馬上通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生看到問題的答案。老師再問學(xué)生在條形磁鐵插入和拔出的過程,檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)有什么不同,觀察仔細(xì)的同學(xué)可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在條形磁鐵插入和拔出的過程,檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向正好相反,而觀察不仔細(xì)的同學(xué)則可能沒有發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn),這個(gè)時(shí)候老師可以重復(fù)一遍實(shí)驗(yàn),讓沒有觀察到這一現(xiàn)象的學(xué)生注意觀察。這時(shí),聰明的學(xué)生還可能會問:“檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的大小與什么有關(guān)呢?”老師可以接著做演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生看到:當(dāng)條形磁鐵迅速插入或拔出螺線管,檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)較大;而當(dāng)條形磁鐵緩慢插入或拔出螺線管,檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)較小。這樣,通過演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生在不知不覺中就對感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件、感應(yīng)電流的方向以及感應(yīng)電動(dòng)勢的大小的問題都有了直觀形象的認(rèn)識。正是象這樣一個(gè)個(gè)的演示實(shí)驗(yàn),調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使單調(diào)、枯燥的學(xué)習(xí),變得生動(dòng)、有趣了。
現(xiàn)代信息技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用只能作為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的輔助手段,決不能替代物理實(shí)驗(yàn)。但是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)也存在著許多的問題,如部分實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象不明顯,效果不顯著,還有一些實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性差、耗時(shí)長,課堂上難以作到隨時(shí)調(diào)用;另外還有一些實(shí)驗(yàn)無法在教室中完成等。實(shí)驗(yàn)課件的廣泛應(yīng)用,則可以有效地幫助教師克服教學(xué)中的諸多問題,提高實(shí)驗(yàn)的效率。應(yīng)用多媒體可以展示課堂實(shí)驗(yàn)無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程,從而突破時(shí)間以及空間的束縛,進(jìn)行逼真的模擬,靈活地放大或縮小物理場景,將物理過程生動(dòng)形象地展現(xiàn)于學(xué)生眼前,使學(xué)生認(rèn)識加強(qiáng),理解透徹。
在當(dāng)前,我國中學(xué)教育由應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變過程中,我們對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),必須引起高度的重視,教師在平時(shí)備課的過程中要努力挖掘蘊(yùn)含于教材中的可供探究的素材,必須研究教材中哪些地方學(xué)生感到抽象、容易混淆、接受困難,并結(jié)合教學(xué)實(shí)際,研究解決的方法,在教學(xué)過程中不拘泥于教材中已有實(shí)驗(yàn),對現(xiàn)象不明顯、效果不好的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行必要的改進(jìn),這需要教師在課余時(shí)間多進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,反復(fù)實(shí)驗(yàn),尋求現(xiàn)象最明顯的實(shí)驗(yàn)途徑。教師還可以將教材中可供探究的知識點(diǎn)設(shè)計(jì)成探究性問題通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué),使實(shí)驗(yàn)貫穿于教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí)在教學(xué)中還可以引進(jìn)近代物理學(xué)的某些思想方法和現(xiàn)代科學(xué)的新成就。例如,用激光演示光的干涉和衍射,用發(fā)光二極管演示電磁感應(yīng)中機(jī)械能與電能的相互轉(zhuǎn)化等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,可在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)中,適當(dāng)增加相關(guān)演示項(xiàng)目,使教學(xué)內(nèi)容更加豐富,使學(xué)生的眼界更加開闊。又如,“分子間作用力”的演示,可在兩只乒乓球間夾上一段彈簧,球的外側(cè)套上橡皮筋,平衡時(shí),引力等于斥力;增大球距時(shí),引力大于斥力;縮小球距時(shí),引力小于斥力。這樣不僅培養(yǎng)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣,更多地拓寬學(xué)生視野豐富他們的想象,而且能有效地提高了學(xué)生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力。
綜上所述,實(shí)驗(yàn)在完成物理教學(xué)的任務(wù)中占有非常重要的地位,物理教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),教師應(yīng)從單純傳授物理知識轉(zhuǎn)到對學(xué)生綜合能力的全面培養(yǎng)和訓(xùn)練上來,切實(shí)加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),讓學(xué)生在輕松愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境中,認(rèn)識物理概念和物理規(guī)律,發(fā)展觀察能力和思維能力。