錢興華
(義烏市上溪中學(xué) 浙江金華 32200)
高中物理教學(xué)內(nèi)容大多以物理實(shí)驗(yàn)為依托,因此人們逐漸加強(qiáng)了對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的研究,而且物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的提升在學(xué)生動手能力的培養(yǎng)上也發(fā)揮了重要作用。文章從以下方面研究和探索了高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性的培養(yǎng),在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中起到不可忽視的作用。
物理實(shí)驗(yàn)的基本理論、方法和技能都屬于基本功的范疇。高一階段是訓(xùn)練基本功的重要時期,教師應(yīng)該從每一個分組實(shí)驗(yàn)和演示入手,而且要嚴(yán)格執(zhí)行教學(xué)大綱中對分組實(shí)驗(yàn)的要求。首先,應(yīng)保證演示實(shí)驗(yàn)足夠規(guī)范。實(shí)際上,物理演示也是教師物理實(shí)驗(yàn)技能的展示,示范性較強(qiáng),教師的任何演示動作都是學(xué)生獨(dú)立操作的指標(biāo),所以,教師應(yīng)該在多次演練課堂演示實(shí)驗(yàn)后再面對學(xué)生操作,保證操作演示更加完整和規(guī)范,對學(xué)生起到良好的指導(dǎo)作用。如果實(shí)驗(yàn)相對復(fù)雜,還可以選擇多媒體進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),把實(shí)驗(yàn)的動態(tài)過程逐漸向?qū)W生展示。另外,教師應(yīng)要求在分組實(shí)驗(yàn)前,清楚地掌握實(shí)驗(yàn)原理及所需的器材和步驟,力求每個學(xué)生都能在實(shí)驗(yàn)中動手操作,并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如實(shí)記錄,從而提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本功,促進(jìn)其實(shí)驗(yàn)操作更加規(guī)范。
通過對近些年高考物理實(shí)驗(yàn)分析可以看出,其中電學(xué)和力學(xué)所占的比例較大,主要是電學(xué),力學(xué)次之;而且不僅對基礎(chǔ)知識比較重視,還考察知識的遷移。比如,幾乎每年都會出現(xiàn)測電阻的實(shí)驗(yàn),每年都會翻新題目,而且經(jīng)常變換考察的角度,盡管設(shè)置了新穎的實(shí)驗(yàn)情境,但仍然不會脫離課本實(shí)驗(yàn)的基本知識和技能。因此,在復(fù)習(xí)的過程中,教師可以選擇教材中典型的實(shí)驗(yàn),通過合理地設(shè)置新的教學(xué)情境,學(xué)生可在此對物理相關(guān)知識和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行有效的應(yīng)用,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和所需的設(shè)備儀器等對新的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過多種方案的設(shè)計(jì)并進(jìn)行合理論證,可使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力得到提升,而且相關(guān)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的操作還能提升學(xué)生的動手能力。
劃分學(xué)習(xí)小組研究相關(guān)課題,引導(dǎo)學(xué)生從身邊熟悉的事物入手進(jìn)行研究,如學(xué)習(xí)時習(xí)慣手指轉(zhuǎn)筆、自行車等生活中存在的力學(xué)知識,乒乓球、足球產(chǎn)生的弧線球的原理,人性化設(shè)計(jì)家用電器等,都可以給學(xué)生帶來課堂上體驗(yàn)不到的物理知識。再如,在學(xué)習(xí)“力”的內(nèi)容后,可以提出類似“如果世界上沒有摩擦力會出現(xiàn)什么情況?”的問題,指導(dǎo)學(xué)生以小論文的形式回答;在講解“庫侖定律”時,引導(dǎo)學(xué)生通過比較萬有引力定律和庫侖定律,發(fā)現(xiàn)兩者存在較大相似性的形式,兩個規(guī)律和距離平方呈反比,但兩者仍然存在太多的相似性,而且物理學(xué)界也沒有放棄過對兩者聯(lián)系的研究??梢怨膭顚W(xué)生就此類問題勇敢探索、大膽猜想,培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。
家庭中的許多常用物品都可以用來進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),比如,可以用透明牢固、具有良好絕緣性能和易加工的可樂瓶做“水流星表演”和“完全失重現(xiàn)象”等實(shí)驗(yàn);可用玩具手槍來測量子彈射出的速度;可以利用電視機(jī)的熒光屏進(jìn)行靜電實(shí)驗(yàn);一些廢舊材料可用來制作測電筆、和指南針,等等。學(xué)習(xí)“超重和失重”時,學(xué)生還可以在教師的引導(dǎo)下自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,有的學(xué)生找來易拉罐并緊挨底部的側(cè)面挖了個小洞,用手指堵住洞口,在易拉罐里裝上水,把手指移開水便會噴射而出;如果把手放開讓其呈自由下落狀態(tài),水就不會在易拉罐下落的過程中射出洞口。
在物理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用相對簡單的儀器,可使學(xué)生消除對物理畏懼心理,通過近距離接觸使學(xué)生感受到我們身邊處處存在物理知識,教師可以在物理實(shí)驗(yàn)中對日常易拉罐、可樂瓶、膠帶、飲料吸管等進(jìn)行有效的利用,如對虹吸現(xiàn)象進(jìn)行還原、對抽水馬桶的原理進(jìn)行模擬等,逐漸培養(yǎng)學(xué)生對生活中相關(guān)現(xiàn)象的好奇心;另外,簡單的器材更容易體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)的原理,進(jìn)而獲得更好的實(shí)驗(yàn)效果,比如在對單擺擺動時有無機(jī)械守恒原理存在進(jìn)行驗(yàn)證時,如果運(yùn)用光電計(jì)時器測量小球相關(guān)位置的瞬時速度,那么儀器的安裝及使用、光電門位置的調(diào)節(jié)等過程都會浪費(fèi)學(xué)生較多的時間,從而忽略了實(shí)驗(yàn)真正的目的——對機(jī)械能守恒進(jìn)行驗(yàn)證。如果用剃須刀片緊貼小球把相關(guān)位置的擺線拉斷,雖然器材比較簡單,但足以突出單擺和拋體運(yùn)用的特征,學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)方法也極易接受和理解。