彭信
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學。實驗教學可以幫助學生形成概念,獲得物理知識和實驗技能,培養(yǎng)觀察和分析能力,有助于培養(yǎng)學生實事求是,講真話,培養(yǎng)嚴肅認真的科學態(tài)度和科學思維方法。我在日常的教學中歸納出教材中實驗可以分以下幾個類型:即演示實驗、學生探究實驗、開放實驗。
現(xiàn)行教材雖然學生探究實驗占初中物理實驗的絕大部分,可在事實上由于物理課時少、教學任務重、教師為了趕進度,在這種情況下學生根本沒有充分動手的機會,應該做并且有條件做的許多重要實驗或者變?yōu)榻處熝菔緦嶒?,或者成為黑板上的實驗,有的干脆被人為取消,造成學生聽實驗、背實驗的現(xiàn)狀,這使得學生能力結(jié)構(gòu)的發(fā)展不完整,缺乏創(chuàng)造性和開拓精神。針對此現(xiàn)狀就中學物理課堂教學中如何培養(yǎng)學生的實驗能力談談我在教學中的具體做法:
一、首先在物理實驗教學中注重培養(yǎng)學生觀察能力
在進行物理實驗觀察時,首先要讓學生明確觀察的目的,并制定探究計劃,有步驟、有重點地進行觀察。否則,學生往往只是注意那些感覺新奇的表面現(xiàn)象,而錯過了實驗目的所要求觀察的重點內(nèi)容。
對于實驗現(xiàn)象觀察的范圍,不同的實驗要求不同:有的實驗要求全面地觀察,有的要求有重點的觀察。如對于具有代表性、典型的物質(zhì)性質(zhì)實驗,往往需要全面而系統(tǒng)地觀察,以便能較全面地了解物質(zhì)的性質(zhì)。例如,觀察水沸騰的實驗中,有的學生只是聽到了水開的響聲,有的則只看到產(chǎn)生大量的氣泡,而未注意到酒精燈在燃燒水還在吸熱,即水沸騰時的溫度怎樣變化?所以對關(guān)鍵現(xiàn)象進行重點觀察。簡言之,為了便于學生觀察,老師要精心準備好每一個演示實驗同時關(guān)鍵之處要引導學生,力求達到最佳效果,實現(xiàn)培養(yǎng)學生觀察能力的目的。
二、其次是在實驗教學中注重培養(yǎng)學生的思維能力
物理實驗教學中,還必須培養(yǎng)學生的獨立思維能力,即讓學生學會思考,善于思考,為什么這樣做?而實驗現(xiàn)象是啟迪學生思維的最好材料。物理實驗中的豐富內(nèi)容非常有利于培養(yǎng)學生分析、綜合、抽象、概括的能力、想象力以及辨證思維能力。教師只要適時巧妙地點撥就可引發(fā)學生積極、活躍的思維活動,從表面的、個別的實驗現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)本質(zhì)的、普遍的規(guī)律。雖然其結(jié)果只是驗證某些科學上已知的結(jié)論,好像是重走科學家當年走過的路,但對于學生來說卻是親身體驗的科學實踐。這就要求教師在整個教學活動中突出思維能力的培養(yǎng)和訓練。物理實驗教學也是如此。教師要善于提問,巧妙設問,激發(fā)學生思考,激發(fā)他們那種蠢蠢欲動的探索欲望。一個適時恰當?shù)奶釂?,隨時都會激起學生對未知領(lǐng)域的進攻,對容易忽略的問題更要緊追不舍。
在講滑動變阻器原理和使用時,教師可以先提出這樣的問題讓學生思考:滑動變阻器是依靠什么改變電阻的大?。繛槭裁??學生拿著滑動變阻器通過反復觀察會發(fā)現(xiàn):不是改變材料那太麻煩,也不是改變橫截面積不實際,更不是改變溫度,那只有改變長度!那是如何改變的呢?學生有點糊涂,教師沒有講滑動變阻器的原理也沒講他的使用方法卻進一步提出:你能否用滑動變阻器改變一個燈泡的亮度嗎?這樣的提問,不但能啟發(fā)學生連續(xù)思維,而且能將學生的思維導向知識的核心。學生經(jīng)過動手發(fā)現(xiàn):同時使用兩個上面或兩個下面的接線柱時不能改變燈泡的亮度,同時使用上面兩個接線柱燈很亮,移動滑片滑動變阻器不起作用,同時使用下面兩個接線柱燈很暗,移動滑片滑動變阻器也不起作用,只有使用“一上一下”兩個接線柱,并滑動滑片時才可以改變燈泡的亮度,同時也恍然大悟明白了滑動變阻器的使用方法同時也知道了它的原理。
三、再是在實驗教學中要注重鼓勵學生設計和創(chuàng)新實驗
我們現(xiàn)在由應試教育已向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)變,但是已經(jīng)實行好多年的應試教育對追求高升學率產(chǎn)生的正面影響已是根深蒂固,很難在短時間內(nèi)改變或消除。學生自己很少有屬于自由支配的時間,這就使他們某些優(yōu)秀的有創(chuàng)造力的潛能受到了壓制,得不到充分有效的發(fā)揮,具體表現(xiàn)在物理實驗教學上,那就是學生高分低能、動手能力差。因此,面對新的課改和新教改,我們應該逐步改變過去那種程式化的講實驗的教學方式,應該把探究實驗的主動權(quán)交給學生,讓他們逐步地學會獨立設計實驗并獨立解決實驗問題,這對于幫助他們學好物理及在生活中應用物理知識解決困惑,甚至今后從事科研工作都具有重要意義。具體在訓練學生的這種能力的時候,可按如下步驟進行:首先培養(yǎng)實驗設計的思路和方法。設計探究實驗涉及的內(nèi)容包括:實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗用具、實驗步驟(包括實驗儀器的操作)、實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果處理、問題和討論、試著用物理術(shù)語總結(jié)實驗結(jié)論。設計實驗前首先必須讓學生明確實驗目的,教師可預先設置問題,引導學生根據(jù)目的要求,對實驗進行構(gòu)思,設計探究實驗方案。
四、最后是課余時間開放實驗室,讓學生自主探究實驗和管理實驗室
學生有時在上課沒有聽懂的知識或做不起的試題,可以申請在課余時間重做實驗或設計實驗驗證有關(guān)題目的知識,這大大提高了學生學習的興趣,也豐富了學生的課余生活。實驗室有時儀器的擺放不規(guī)范或儀器“壞”了,可以讓學生參與進來管理和維修,這增加了學生的知識面,并且還能使學生更好更快地完成實驗和理解儀器的使用注意事項。對于“空白實驗”,學生與老師一起討論和交流,老師先布置任務,讓學生獨立設計實驗方案,老師及時展示和點評,把方案優(yōu)秀的展示出來讓同學們學習和交流,同時也可以常開展實驗操作和實驗“維修”比賽活動,這大大提高了學生學習的動力。
總之,物理實驗是理論和實踐的紐帶,是體現(xiàn)人的認識過程從思維到再創(chuàng)造應用的最生動典范。在物理實驗教學中,不但要體現(xiàn)教師的指導作用,更應該給學生提供更多的思維空間,鼓勵學生以積極求實的態(tài)度、刻苦鉆研的精神,敢于提出問題,大膽假設,激發(fā)學生的學習興趣,充分喚起學生的實驗設計能力,這樣才會有助于促進學生的思維能力和創(chuàng)造能力的發(fā)展。
(作者單位:湖南省寧遠縣第二中學)