山西省晉中市祁縣第二中學(xué)校 楊引萍
我們知道,人類社會(huì)的進(jìn)步離不開科學(xué)家們的偉大貢獻(xiàn)。在歷史上,絕大多數(shù)的科學(xué)家和發(fā)明家都是從實(shí)驗(yàn)室里走出來的。他們狂熱地追求真理,尋找自然界的規(guī)律;他們避開紛繁嘈雜的功利社會(huì),年復(fù)一年的沉醉于清冷枯燥的實(shí)驗(yàn)室中。例如愛迪生在實(shí)驗(yàn)室不眠不休的做了1600多次耐熱材料和六百多種植物纖維的實(shí)驗(yàn),制造出第一個(gè)炭絲燈泡,更創(chuàng)建了早期的電力輸配系統(tǒng)。法拉第十年實(shí)驗(yàn)室的潛心研究,發(fā)電機(jī)問世,奠定了電工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。而計(jì)算機(jī)的發(fā)明,正帶領(lǐng)我們步入信息時(shí)代。信息社會(huì)的新生事物更是層出不窮,璀璨奪目。置身于互聯(lián)網(wǎng)這個(gè)巨大的‘實(shí)驗(yàn)室’中的我們,更要有勇氣有能力來適應(yīng)它、應(yīng)用它、創(chuàng)造它。我們要爭(zhēng)當(dāng)時(shí)代的弄潮兒,實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新屬于我們更美好的幸福生活。
科學(xué)上的每一項(xiàng)發(fā)現(xiàn),都極大地促進(jìn)了人類社會(huì)的進(jìn)步。而物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),它的基本研究方式就是實(shí)踐,他的表現(xiàn)就是真實(shí)。愛因斯坦曾說:“建立一個(gè)物理學(xué)理論時(shí),基本觀念起了最主要的作用……”那么我們要盡量使學(xué)生“站在問題開始的地方,要面對(duì)原始的問題”。(楊振寧語)
教課書中所載的知識(shí)、方法、思維觀念等都能找到恰當(dāng)?shù)奈锢韺?shí)驗(yàn)與之對(duì)應(yīng)、并情景再現(xiàn)。我們要多做真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。而我發(fā)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的誤區(qū)之一是:演示實(shí)驗(yàn)精心準(zhǔn)備、一做即成,緊跟著物理知識(shí)逐步到位,水到渠成。我們向?qū)W生展示的幾乎都是實(shí)驗(yàn)成功的一面。久而久之,他們會(huì)認(rèn)為:科學(xué)發(fā)展還是一帆風(fēng)順的,一般不會(huì)出現(xiàn)太大的錯(cuò)誤。課堂上如有不十分完美的實(shí)驗(yàn),或者實(shí)驗(yàn)結(jié)果不是預(yù)期想要的,引發(fā)的不是師生共同深深的思考,進(jìn)而尋找失敗的影響因素,而是老師的些許挫敗感,和學(xué)生對(duì)老師懷疑甚至貶低的目光。學(xué)生習(xí)慣于把自己置身事外,觀看表演。這種看似快捷高效的教學(xué),學(xué)生得到的其實(shí)是不完整的知識(shí)和體驗(yàn),蘊(yùn)含于探究過程中的另一種能力--探索、質(zhì)疑、實(shí)踐、驗(yàn)證等行為探究,沒有被重視,沒有充分利用好學(xué)生好奇心重和喜歡挑戰(zhàn)的個(gè)性品質(zhì)。學(xué)生的能力只會(huì)停留在“紙上談兵”“高分低能”這一層面上,或遇到挫折就走極端。這種教學(xué)嚴(yán)重壓抑、挫傷了好動(dòng)好探究的學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
科學(xué)探究具有可操作性。蘋果落地引發(fā)了牛頓深深的思考;小磁針在電流旁邊的瞬間運(yùn)動(dòng)引發(fā)了奧斯特的探究興趣,而奧斯特實(shí)驗(yàn)又觸動(dòng)了許多科學(xué)家的神經(jīng),法拉第帶著磁生電的問題探索了十年……當(dāng)年的科學(xué)家?guī)е剿鞯木駱O大的熱情走在科學(xué)發(fā)現(xiàn)的道路上。而我們的學(xué)生模擬他們的實(shí)驗(yàn)過程中是否也會(huì)有除了知識(shí)以外的其他收獲呢?例如對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思考,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的質(zhì)疑、思索……我感嘆于卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的精巧,我在想我能不能培養(yǎng)出學(xué)生那么巧的應(yīng)用思維呢?我真希望帶著學(xué)生浸泡在一堆器材中鼓搗成功某項(xiàng)實(shí)驗(yàn),先看到他們操作的疑惑,發(fā)現(xiàn)的喜悅,成功的笑臉后,才總結(jié)科學(xué)的結(jié)論。如何培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)探究的思維品質(zhì)、科學(xué)探究的行為習(xí)慣就顯得尤為重要。
實(shí)驗(yàn)具有為學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律提供符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的環(huán)境,激發(fā)興趣,發(fā)展能力和技能,培養(yǎng)學(xué)生良好科學(xué)作風(fēng)的功能。我們要開展行之有效的課堂教學(xué)。例如《變阻器》的教學(xué)中,教師不能一味地灌輸知識(shí),要引導(dǎo)學(xué)生自主探究。教師先創(chuàng)設(shè)好情境,給學(xué)生提供主要器具的感性認(rèn)識(shí),學(xué)生馬上會(huì)對(duì)滑動(dòng)變阻器產(chǎn)生疑問,進(jìn)而積極主動(dòng)的思考,設(shè)計(jì)探究方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生遇到困難時(shí),教師可以點(diǎn)化鼓勵(lì)他,甚至變成他的合作者。探究滑動(dòng)變阻器的作用時(shí),在簡(jiǎn)單電路的基礎(chǔ)上加連電流表、加連電壓表……雖然最后電路變復(fù)雜了,但同學(xué)們能做到一步一步有的放矢。學(xué)生不但實(shí)驗(yàn)出了滑動(dòng)變阻器的作用,而且還自然而然的學(xué)會(huì)了連接復(fù)雜電路的步驟和思維。只要做實(shí)驗(yàn),學(xué)生就熱情洋溢,積極性高漲,我們要好好利用他們愛動(dòng)手愛合作的天性。學(xué)習(xí)者獲得知識(shí)的有效途徑之一是通過與他人的協(xié)商、交流、合作而實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)的,要到真實(shí)環(huán)境中去體驗(yàn),學(xué)生才能在積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)過程中主動(dòng)的掌握知識(shí),提升能力。再如 “伏安法”實(shí)驗(yàn)中,教師的作用不止引導(dǎo)學(xué)生自主探究,還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)方法、數(shù)據(jù)記錄、圖像描繪、誤差分析等完整的科學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度;還可以拓展實(shí)驗(yàn),改換家里的電能表來探測(cè)電燈的電功率。這樣學(xué)生既拓展了知識(shí)又鞏固了課堂所學(xué)。開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然要花費(fèi)更多的時(shí)間和精力,而且實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論往往不如直接講訴來的簡(jiǎn)潔明確,但學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中所獲得的感性認(rèn)識(shí),對(duì)學(xué)生探索能力,動(dòng)手能力和實(shí)踐技能的培養(yǎng)是直接講述所永遠(yuǎn)不能給與的。只有讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)主體,成為探索者、發(fā)現(xiàn)者,學(xué)生的心情就是愉快的、積極主動(dòng)的,與老師的隔閡也淡了,不用老師提問也敢說出自己的想法了。課堂可以在師生自然交談的氛圍中進(jìn)行……
教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生開展家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。將探究延伸到課外,讓學(xué)生感受源于生活的真實(shí)的物理。學(xué)生收集生活中常用的壇壇罐罐物品既可代替實(shí)驗(yàn)室的容器和測(cè)量器材還可適當(dāng)加工自制器材,因地制宜開展探究活動(dòng)。例如電視里放“氣功師躺釘板”,學(xué)生為了驗(yàn)證情景探究壓強(qiáng),他們有的找蘋果放在一根和放在一盒牙簽上進(jìn)行探究對(duì)比,有的女同學(xué)則利用穿高跟鞋和平跟鞋來探究…器材是在學(xué)生思索的基礎(chǔ)上獨(dú)立選取的,貼近生活實(shí)際,又具有豐富的創(chuàng)造性。再如可用小汽車研究力學(xué)問題。利用人體結(jié)構(gòu),理解杠桿原理?;蚶眉矣秒娖髯鳛槲锢韺?shí)驗(yàn)資源,引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作電器,在安全的前提下,也可以巧妙利用來做實(shí)驗(yàn)。例如利用微波爐研究 “雞蛋爆炸”。利用高壓鍋研究沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系。利用電視研究靜電……讓學(xué)生感受到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力,我想沉浸在開放自由的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中學(xué)生會(huì)有更多的靈感,更大的自覺性,更多的收獲和對(duì)科學(xué)的更加熱愛。
只要用心,生活處處皆學(xué)問,身邊就有實(shí)驗(yàn)室。教師要多鼓勵(lì)學(xué)生都做個(gè)“有心人”。通過對(duì)直觀具體事例的情感體驗(yàn),能使知識(shí)的學(xué)習(xí)成為真正意義的學(xué)習(xí)。本人拙見,意在拋磚引玉。給大家些思考,旨在把學(xué)生引向更廣闊的物理天地。