徐躍峰
在新課改背景下,初中物理教學(xué)由傳統(tǒng)的知識(shí)傳承型教學(xué)逐漸向技能操作型轉(zhuǎn)變,我們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也就更加重視。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中滲透物理思想和實(shí)驗(yàn)探究方法,實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和探究能力的有效訓(xùn)練。同時(shí),物理實(shí)驗(yàn)也給課堂注入了激情與活力,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性。下面我將結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn),談?wù)勅绾渭訌?qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。
一、情境創(chuàng)設(shè),趣味性演示實(shí)驗(yàn)
在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們常常利用演示實(shí)驗(yàn),來(lái)導(dǎo)出某一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué),從而起到加深學(xué)生記憶的目的。要想達(dá)到演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的,我們必須通過(guò)一定的情境,將物理知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能蘊(yùn)含其中。
例如,磁場(chǎng)章節(jié)的教學(xué)中,我們常說(shuō)磁感線(xiàn)是用來(lái)描述磁場(chǎng)分布的人為假想曲線(xiàn),但其又是切實(shí)存在,只是看不見(jiàn)摸不著。對(duì)此,我們?cè)诖鸥芯€(xiàn)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,不妨利用鐵屑將U型磁鐵、條形磁鐵以及同名磁極之間的磁場(chǎng)分布展示給學(xué)生們。首先,我們向?qū)W生們介紹,磁感線(xiàn)是分布在磁場(chǎng)四周的曲線(xiàn),其疏密表示磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁感線(xiàn)方向即代表磁場(chǎng)方向。然后,為了幫助學(xué)生具體宏觀(guān)的認(rèn)識(shí)磁場(chǎng),我們利用一塊玻璃,在其上覆蓋一層鐵粉,將磁鐵置于玻璃下表面,輕敲玻璃,可以發(fā)現(xiàn)鐵粉呈現(xiàn)規(guī)則的線(xiàn)性分布,這也就是我們所說(shuō)的磁感線(xiàn)。如此一來(lái),抽象的磁感線(xiàn)轉(zhuǎn)變成了具體的鐵粉聚集狀態(tài),鐵粉聚集的濃度與磁場(chǎng)強(qiáng)度有關(guān),鐵粉排列的軌跡與磁場(chǎng)方向有關(guān)。如此一來(lái),我們通過(guò)鐵屑的演示實(shí)驗(yàn),便實(shí)現(xiàn)了對(duì)磁場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),從而有效的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的課堂積極性。
二、操作訓(xùn)練,實(shí)踐性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中占據(jù)著較大的比例,是我們主要采取的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,其主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力,幫助學(xué)生掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法。與演示實(shí)驗(yàn)類(lèi)似,驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要還是靠教師來(lái)實(shí)施,其與演示實(shí)驗(yàn)的差異主要在于他們的目的性。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)往往是為了驗(yàn)證某項(xiàng)結(jié)論或答案,是一種有目的有計(jì)劃的物理實(shí)驗(yàn)。
驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的主要步驟包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑵鞑?、原理、分析及結(jié)論,其通常是從結(jié)論出發(fā),向我們所需要的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象靠攏。例如,在固體密度測(cè)量的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)上,我們的實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證密度公式ρ=m/v的正確性。對(duì)于本驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),其目的是通過(guò)對(duì)固體密度的測(cè)量,幫助學(xué)生掌握密度的測(cè)量方法,深化學(xué)生對(duì)密度概念的理解。實(shí)驗(yàn)器材包括天平、量筒、銅塊、細(xì)線(xiàn)、水等。首先,我們利用天平,按照左物右砝的規(guī)則,測(cè)定銅塊的質(zhì)量。然后,再向量筒中導(dǎo)入適量的水,讀出此時(shí)的水量V1。將銅塊放入量筒中,再次讀出此時(shí)的水量V2。最后,將測(cè)得的數(shù)據(jù)帶入公式中,驗(yàn)證密度公式是否成立。在該驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中,我們最主要的目的是為了訓(xùn)練學(xué)生的觀(guān)察能力和操作技能,通過(guò)實(shí)踐性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的方式,達(dá)到強(qiáng)化中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。
三、思維訓(xùn)練,探究式實(shí)驗(yàn)
在新課改背景下,教師不斷強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的思維訓(xùn)練,致力于學(xué)生創(chuàng)新能力和探究能力的培養(yǎng)。探究式實(shí)驗(yàn)以其充分的自主性、開(kāi)放性和實(shí)踐性,對(duì)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)思維訓(xùn)練作用顯著。對(duì)于探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué),我們必須給學(xué)生留有足夠的思維空間,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)思維。
例如,在電磁鐵磁性影響因素的探究性實(shí)驗(yàn)中,為了探究影響磁性強(qiáng)弱的因素,我們結(jié)合物理知識(shí),利用漆包線(xiàn)纏繞在鐵釘上制作成簡(jiǎn)易的電磁鐵,設(shè)計(jì)了如下所示的實(shí)驗(yàn)圖。
首先,欲判斷電磁鐵磁性的強(qiáng)弱,我們可以通過(guò)其吸引大頭針的數(shù)量來(lái)進(jìn)行判斷。然后,是對(duì)影響磁性的可能因素的猜想,包括通過(guò)線(xiàn)圈的電流、線(xiàn)圈匝數(shù)等。按照上圖的順序,我們完成了電路的連接工作,接通開(kāi)關(guān),進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)。通過(guò)中間兩幅圖的比較,我們可以得到結(jié)論:通過(guò)線(xiàn)圈的電流越大,其磁性越強(qiáng)。通過(guò)第四幅圖,可以得到結(jié)論,在通過(guò)線(xiàn)圈的電流相同的情況下,線(xiàn)圈的匝數(shù)越多,其磁性越強(qiáng)。本例屬于一個(gè)較為完整的典型探究過(guò)程,從問(wèn)題的提出到對(duì)照性實(shí)驗(yàn),再到控制變量原則的使用,有效的訓(xùn)練了學(xué)生們的物理思維,提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。
四、分組歸類(lèi),系統(tǒng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)種類(lèi)繁多,各章節(jié)的實(shí)驗(yàn)之間往往存在一定的差異性。同時(shí),各類(lèi)型實(shí)驗(yàn)中所包含的知識(shí)點(diǎn)也存在很大的差異性,學(xué)生們難以系統(tǒng)性的掌握。我們必須進(jìn)行對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組歸類(lèi),進(jìn)行系統(tǒng)化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。尤其是在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的復(fù)習(xí)階段,采取系統(tǒng)性的教學(xué)手段必不可少。對(duì)此,我將中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)分為物理現(xiàn)象觀(guān)察、實(shí)驗(yàn)儀器操作、物理規(guī)律驗(yàn)證、物理屬性探究等,在實(shí)際復(fù)習(xí)過(guò)程中,按照上述的分類(lèi)實(shí)施專(zhuān)題教學(xué)。
例如,按照實(shí)驗(yàn)方法分類(lèi),可以使用控制變量法的實(shí)驗(yàn)包括滑動(dòng)摩擦力探究實(shí)驗(yàn)、物體動(dòng)能探究實(shí)驗(yàn)、電磁線(xiàn)圈的磁性強(qiáng)弱探究實(shí)驗(yàn)、導(dǎo)體電阻決定因素研究實(shí)驗(yàn)等??梢允褂棉D(zhuǎn)化法的物理實(shí)驗(yàn)有電路通電性判斷實(shí)驗(yàn)、振動(dòng)發(fā)生探究實(shí)驗(yàn)、磁場(chǎng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、電流發(fā)熱實(shí)驗(yàn)、壓強(qiáng)轉(zhuǎn)化成海綿下陷深度等。常用的實(shí)驗(yàn)方法還有等效替代法、實(shí)驗(yàn)推理法、物理建模法、類(lèi)比法等等。在實(shí)際物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程中,我們可以根據(jù)本章節(jié)的實(shí)驗(yàn)類(lèi)型,將其劃分到對(duì)應(yīng)類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)方法下,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效分類(lèi)。這樣一來(lái),我們既可以實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)技能的教學(xué),也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維的教學(xué),幫助學(xué)生在今后的探究實(shí)驗(yàn)中掌握系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)思維。
總之,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的強(qiáng)化工作還有待我們進(jìn)一步的完善。將純粹的知識(shí)性教學(xué)向技能型、操作型轉(zhuǎn)變,不斷強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。對(duì)此,我們必須秉承科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,注重樹(shù)立榜樣作用,在潛移默化中感染學(xué)生。
(作者單位:江蘇省鹽城市郭猛實(shí)驗(yàn)學(xué)校)