徐國震
探究性實驗教學(xué)在現(xiàn)階段依舊存在著一些實踐方面的問題,主要因為實驗設(shè)備不先進、師資力量不足,受傳統(tǒng)教育影響在觀念和理論上存在滯后性.探究實驗教學(xué)的完善能改善現(xiàn)階段的教學(xué)現(xiàn)狀,提高學(xué)生在實踐過程中的自豪感和自信感.探究性實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題,通過質(zhì)疑問題,產(chǎn)生探究問題的好奇心,從而對問題做出實驗,最后解決問題.學(xué)生可以在質(zhì)疑中探究,在觀察中探究,在解決問題的過程中探究,能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的實驗探究能力.筆者認為培養(yǎng)學(xué)生的物理實驗探究能力要注意以下幾點.
一、樹立正確地初中物理實驗教學(xué)觀念
如果教師注重發(fā)掘?qū)W生的生活經(jīng)驗素材,能夠引導(dǎo)學(xué)生將教材上的知識轉(zhuǎn)變?yōu)閷嵺`能力,使抽象的物理教學(xué)變得更加具體形象,提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的積極性.例如:在講解“光學(xué)”知識時,教師可以將生活中經(jīng)常出現(xiàn)的鏡子、手電筒、和放大鏡等物品帶到課堂上,讓學(xué)生親身感受到光線折射和焦距的存在,積極思考問題.其次,強化初中物理教師對實驗教學(xué)的重視,通過實驗來提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性.初中生對物理知識的學(xué)習(xí)主要是直接興趣,對具體操作并不是很感興趣,所以初中物理教師應(yīng)該增加學(xué)生操作實驗的機會,讓學(xué)生了解實驗的本質(zhì)內(nèi)涵,培養(yǎng)其研究能力.為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,要鼓勵學(xué)生自己做實驗.最后,教師要全面認識物理實驗的教學(xué)目標(biāo),在實驗中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì).由于受考試壓力所致,不少初中物理教師帶領(lǐng)學(xué)生做實驗的目的是讓學(xué)生記住實驗現(xiàn)象和結(jié)果,從而忽視實驗過程和方法以及培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì).這樣的實驗學(xué)生能力得不到提高和鍛煉.
教材中有些演示實驗現(xiàn)象不是很明顯,演示實驗操作起來很困難,我們可以用課件來代替,把課內(nèi)的演示實驗用課后的“做一做”來代替,實驗過程既簡單,實驗現(xiàn)象又明顯,把由教師演示的實驗變成由學(xué)生演示或教師和學(xué)生共同演示的實驗.例如,在進行牛頓第一定律演示實驗時,讓兩個學(xué)生配合老師一起控制斜面和小車.這樣讓學(xué)生參與到實驗過程中來,既調(diào)動了他們的積極性,又給他們留下了深刻的印象,激發(fā)學(xué)生的探索欲望.
二、培養(yǎng)學(xué)生認識和操作實驗儀器的能力
學(xué)生要準(zhǔn)確無誤地完成實驗的操作,離不開對實驗儀器的認識和操作,這是學(xué)生必備的最基本的能力.測量工具的使用,無論在學(xué)生的學(xué)習(xí)還是生活中都會用到,所以對測量工具的使用一定要正確地掌握.例如刻度尺的使用、天平的認識及操作等等,教師要指導(dǎo)學(xué)生認識這些儀器的性能及使用方法,一定要讓學(xué)生弄清楚它們的最小刻度、它們的測量范圍及調(diào)試方法等等,教師可以讓學(xué)生以分組實驗的方式進行上述操作.學(xué)生對實驗儀器的熟練認識和操作,不僅可以縮短學(xué)生的實驗時間,還可以規(guī)范學(xué)生的動手操作,提高學(xué)生的動手操作能力.
三、提高實驗開放性,發(fā)展學(xué)生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造能力
實驗是探究的過程,實驗要解決什么問題呢?設(shè)置問題即是給學(xué)生設(shè)置實驗探究的目標(biāo).筆者認為我們的實驗教學(xué)應(yīng)提高問題設(shè)置的開放性,實驗探究不應(yīng)該是為了解決某一個具體的可見到答案,而應(yīng)該積極地引導(dǎo)學(xué)生對已有物理現(xiàn)象進行質(zhì)疑,發(fā)現(xiàn)問題,從多個角度考慮為什么會有這樣的現(xiàn)象,說明了什么問題,繼而提出各種猜想,最后結(jié)合已有的知識、經(jīng)驗和方法設(shè)計實驗完成對物理規(guī)律的“發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造”.例如,對于“測食鹽水的密度”實驗,教學(xué)時事先完全沒有必要給學(xué)生提供實驗器材,讓學(xué)生自己去結(jié)合物理知識和原有的實驗技能去思考實驗方案,接著再分析實驗的可行性,最后從誤差分析的角度思考實驗器材的選擇,這樣可以培養(yǎng)學(xué)生實驗創(chuàng)作能力.
另外充分利用教材中的“小實驗”,可以激發(fā)學(xué)生的實驗積極性與動手能力,多數(shù)教師對于課本中的一些小實驗都有著或多或少的誤解,認為那些實驗是無關(guān)緊要的,考試無用的.正是在這種思想的影響下使得小實驗本身的功用未能發(fā)揮出來.教師若能充分利用書本里取材方便的小實驗,使其發(fā)揮積極作用,提高學(xué)生的動手能力,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
四、強化科學(xué)探究的意識,注重理論和實驗相結(jié)合
初中物理開展探究性實驗教學(xué),其根本目的是培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和科學(xué)精神,使學(xué)生在觀察和分析實驗的過程中,逐漸養(yǎng)成科學(xué)探究的習(xí)慣.因此,教師不僅要創(chuàng)設(shè)相關(guān)的實驗教學(xué)情境,還要把科學(xué)探究的意識和精神滲透到實驗教學(xué)中.如講述機械守恒定量實驗時,教師可以播放過山車視頻,使學(xué)生感受到動能和重力勢能之間的轉(zhuǎn)換,進而引發(fā)學(xué)生思考實際生活中的物理應(yīng)用,如騎自行車上下坡的物理變化等等,加強物理知識與實際生活的聯(lián)系.此外,教師還要注重理論和實驗相結(jié)合,在實驗教學(xué)要求下有效開展探究性實驗教學(xué).如講阿基米德原理時,教師引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析浮力大小與物體自身的體積、物體浸入液體的體積、浸入液體的深度等相關(guān)因素之間的關(guān)系,并分別記錄下來.
五、開放課堂,鍛煉學(xué)生自主能力
實驗過程中教師應(yīng)該注意學(xué)生的心理特點,初中學(xué)生的身心處在飛速發(fā)展階段,思維的獨立性和批判性顯著發(fā)展的同時自我意識愈加強烈,表現(xiàn)欲較強.而探究性實驗完成后有時會出現(xiàn)得不到正確結(jié)論的情況,若多次都得不到正確結(jié)論則可能導(dǎo)致學(xué)生喪失信心,降低積極性,故教師應(yīng)密切關(guān)注,適時引導(dǎo).例如,初中物理教師講解自由落體運動時可以讓學(xué)生自主設(shè)計“自由落體運動”的實驗并說明相關(guān)的實驗原理.有學(xué)生利用廢紙設(shè)計了一個簡單實驗,即將兩張同樣的紙,一張平展一張搓成團從同一高度同時由靜止自由下落,學(xué)生發(fā)現(xiàn)紙團下落的速度明顯快于平展紙張的速度.這是什么原因呢?學(xué)生已經(jīng)能夠利用自己所學(xué)的自由落體知識進行解釋,即物體下落的速度與物體質(zhì)量無關(guān)而是受空氣阻力的影響.反復(fù)性的探究可能會影響正常的授課計劃,因此教師應(yīng)該根據(jù)初中學(xué)生的心理特點選擇一些誤差較小且便于操作的實驗,以保證學(xué)生在進行探究性實驗時能夠得到明確的結(jié)論.
綜上所述,初中階段的物理教學(xué)不僅要讓學(xué)生掌握一定的物理知識和基本技能,還要培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力.教師要通過探究讓學(xué)生認識自然界的規(guī)律,通過實驗操作激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,使他們體驗探索過程中的喜悅和艱辛,同時還能建構(gòu)具有個體意義的科學(xué)知識和技能,培養(yǎng)科學(xué)探索的興趣,了解對解疑進行思維的方式、方法和能力,領(lǐng)悟科學(xué)、技術(shù)和社會的互動關(guān)系,達到從青少年起就要樹立發(fā)明創(chuàng)造意識,懂得發(fā)明創(chuàng)造的過程并掌握方式方法,養(yǎng)成科學(xué)的動手動腦的習(xí)慣.