物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,許多物理概念、規(guī)律的形成都是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的。教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)的過(guò)程實(shí)際上也是在重復(fù)科學(xué)家探索的過(guò)程,是讓學(xué)生在一種類似科學(xué)研究的情境中,通過(guò)個(gè)人、小組、集體等形式,主動(dòng)地探索、發(fā)現(xiàn)、質(zhì)疑、探究,將自己所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解決實(shí)際問題。
研究性教學(xué)常用的方法有活動(dòng)體驗(yàn)法、實(shí)驗(yàn)探究法和案例分析法。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要采用實(shí)驗(yàn)探究法。主要是教師和學(xué)生在共同設(shè)置實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,討論?shí)驗(yàn)要求,分析實(shí)驗(yàn)對(duì)象、條件,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生廣泛參與實(shí)驗(yàn)操作,在動(dòng)手動(dòng)腦的過(guò)程中培養(yǎng)探索精神和創(chuàng)新精神。那么,如何讓學(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)?zāi)??下面就此討論探究性?shí)驗(yàn)的實(shí)施過(guò)程。
設(shè)置懸念,激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)欲望:要讓學(xué)生自主地進(jìn)行物理的研究性學(xué)習(xí),首先要讓他們喜歡物理。中學(xué)生正處于成長(zhǎng)的時(shí)期,他們對(duì)一切未知的事物都感到新奇,總想弄個(gè)水落石出。所以在教學(xué)中,抓住了他們的這一心理特點(diǎn),充分利用懸念實(shí)驗(yàn)來(lái)最大限度地引發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情,可以激活他們自主學(xué)習(xí)的欲望。例如:在氣體流速與壓強(qiáng)關(guān)系的教學(xué)中.可以采用這樣的實(shí)驗(yàn):在倒置的漏斗中放一乒乓球,用手托住乒乓球,然后從漏斗口向下用力吹氣。提問學(xué)生:“現(xiàn)在將手指移開,乒乓球是否會(huì)落下?\"這時(shí)很多同學(xué)都認(rèn)為球會(huì)落下,原因是球受重力作用,重力方向豎直向下。實(shí)驗(yàn)結(jié)果卻出乎學(xué)生的意外,球不僅沒有落下,還被吹懸在漏斗中。學(xué)生在驚詫中感受到實(shí)驗(yàn)的神奇,迫切希望找到問題的答案,于是帶著問題進(jìn)行新知識(shí)的探究,他們表現(xiàn)得極為熱情,參與度更高了,課堂目標(biāo)達(dá)成的效果更好了!
進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力:學(xué)生實(shí)驗(yàn)分為探究性、測(cè)量性、驗(yàn)證性三類,其中探究性實(shí)驗(yàn)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使他們?cè)诰o張、積極、活潑和興奮的狀態(tài)中積極思考,是教學(xué)中經(jīng)常采用的實(shí)驗(yàn)方式。在探究性實(shí)驗(yàn)中,教師要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)探究過(guò)程中遇到的問題進(jìn)行深入研究,同時(shí)要表?yè)P(yáng)敢于發(fā)表自己見解的學(xué)生。例如在《探究串并聯(lián)電路電流規(guī)律)的實(shí)驗(yàn)中在得出結(jié)論“串聯(lián)電路電流處處都相等”后,大家重新評(píng)估自己小組的實(shí)驗(yàn),有一個(gè)同學(xué)是這樣交流的:“我們小組在測(cè)量最后一組數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)差別較大,明顯超出了誤差允許的范圍,為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢?經(jīng)過(guò)檢查后發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線沒接好,有些松動(dòng),擰緊后實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)就準(zhǔn)確了。\"他們小組通過(guò)探究活動(dòng)不僅收獲了知識(shí),更重要的是體驗(yàn)了自主學(xué)習(xí)的成就感,增加了挑戰(zhàn)困難的信心。另外,教師還可以將驗(yàn)證性和測(cè)量性實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn),變思維的單向性為多向性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和發(fā)散性思維。例如,在做“用天平和量筒測(cè)液體的密度”實(shí)驗(yàn)時(shí),讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和原理去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),寫出實(shí)驗(yàn)器材和步驟。對(duì)于器材,有些學(xué)生把課本上的玻璃杯換成了口杯;在步驟上,有些學(xué)生把倒入部分鹽水改為全部倒入,還有些學(xué)生在步驟上先稱空杯的質(zhì)量,再稱倒入鹽水后的總質(zhì)量。對(duì)于器材的改用,我表?yè)P(yáng)了學(xué)生肯動(dòng)腦筋的好習(xí)慣,對(duì)于倒入全部鹽水的改變,我肯定了這樣做的合理性,并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)先稱空杯后再倒入鹽水稱總質(zhì)量的做法進(jìn)行討論,分析后得出這種方法在理論上是可以的,但在將杯中的鹽水倒入量筒測(cè)體積時(shí),由于杯底和杯壁還粘有鹽水,使測(cè)得的體積小于杯中原鹽水的體積,會(huì)造成較大的誤差。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生思考其它測(cè)密度的方法,讓學(xué)生感受到成功的喜悅,增加學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,學(xué)生的創(chuàng)新能力也在潛移默化中得到了培養(yǎng)。
愛因斯坦指出:“提出一個(gè)問題,往往比解決一個(gè)問題更重要。因?yàn)榻鉀Q一個(gè)問題也許僅僅是一個(gè)數(shù)字或?qū)嶒?yàn)上的技能而已,而提出新的問題,卻需要?jiǎng)?chuàng)造性的想象力,而且標(biāo)志著科學(xué)的真正進(jìn)步。\"而研究性學(xué)習(xí)正好給學(xué)生創(chuàng)造了提出問題的環(huán)境,學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程中學(xué)習(xí)了科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)了科學(xué)探究的精神和自主學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新意識(shí)。
總之,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展研究性學(xué)習(xí)非常重要。研究性學(xué)習(xí)落實(shí)了學(xué)生的主體地位,強(qiáng)化了他們的參與意識(shí),讓他們?cè)趨⑴c中主動(dòng)學(xué)習(xí),主動(dòng)研究,在參與中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),學(xué)會(huì)研究,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的主動(dòng)、活潑發(fā)展,使物理教學(xué)上升到了一個(gè)更高的層次。(單位:溫宿縣第五中學(xué))