摘 要:實驗教學(xué)在初中物理教學(xué)中是非常重要的一環(huán),如何指導(dǎo)學(xué)生有效地進行分組實驗教學(xué),也是每一位教師課堂教學(xué)的重點、難點;本文從多個環(huán)節(jié)就教師如何提高學(xué)生的實驗教學(xué)做了各方面的探討。
關(guān)鍵詞:物理;分組;實驗;教學(xué)
觀察和實驗是學(xué)習(xí)物理的基本方法。物理學(xué)的成就,主要來源于科學(xué)實驗。物理教學(xué)實驗不僅能幫助我們形成正確的物理概念,增強分析問題的能力,加強對物理規(guī)律的理解,而且能直接培養(yǎng)用實驗方法去驗證和探索問題的技能。而學(xué)生分組實驗同時還能提高學(xué)生的操作水平,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識和創(chuàng)新精神。在教學(xué)中,教師必須根據(jù)課程改革的要求,對每個學(xué)生實驗進行深入地研究,打破條條框框的限制,開放性的對某些實驗改進,以更好地挖掘?qū)W生的潛在能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。
一、 將驗證性實驗改為探索性實驗
《研究串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的等效電阻》是在學(xué)習(xí)了串、并聯(lián)電路的等效電阻的計算公式之后安排的,屬驗證性實驗。為了培養(yǎng)學(xué)生的探究精神,可在學(xué)習(xí)了伏安法測電阻,講明等效電阻定義之后,仿照已經(jīng)做的研究串、并聯(lián)電路電流、電壓關(guān)系實驗,讓學(xué)生自行設(shè)計實驗,分析猜想得出串、并聯(lián)電路的等效電阻的計算公式,這就為理論推導(dǎo)等效電阻的計算公式指明了方向,也給學(xué)生更多地自主學(xué)習(xí)與研究的機會,有助于創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
二、 對個別實驗步驟進行改進
有些實驗,按照教材給定的步驟進行實驗可能會有些不妥,教師可引導(dǎo)學(xué)生進行討論改進。如《測鹽水密度》的實驗中,給定的步驟是先測出燒杯的質(zhì)量,再測燒杯和鹽水的總質(zhì)量,然后將杯中鹽水倒入量筒中測出體積。在學(xué)生做完實驗后,我讓同學(xué)們觀察那個燒杯——“真的空了嗎?”學(xué)生便注意到杯壁上有水珠?!斑@對實驗結(jié)果有無影響?”學(xué)生便分析出這樣會使體積測量值偏小,而使測得的鹽水密度偏大?!坝惺裁捶椒ǜ倪M嗎?”通過同學(xué)討論,找到了更科學(xué)合理的步驟:先測鹽水和燒杯的總質(zhì)量m總,倒入量筒一部分鹽水后,測其體積V,再測出剩余鹽水和燒杯質(zhì)量m剩,被采用鹽水質(zhì)量m鹽水=m總-m剩。通過對該實驗步驟的改進,既增強了學(xué)生科學(xué)嚴謹?shù)膶嶒炓庾R,又培養(yǎng)了學(xué)生打破常規(guī)、勇于創(chuàng)新的精神。
有些實驗,我們不能僅滿足于通過操作達到規(guī)定的實驗?zāi)康?,而要借題發(fā)揮,巧妙提出相關(guān)問題,開拓學(xué)生思路,如在《觀察水的沸騰》實驗中提出要求:注意沸騰前后的氣泡過程中體積有何變化,為什么會這樣?引發(fā)學(xué)生思考,逐步養(yǎng)成他們善于觀察、提問探究的習(xí)慣。在如《測小燈泡功率》的實驗時,用所測得的數(shù)據(jù)求出小燈泡在不同電壓下電阻,“為什么同一個小燈泡在不同電壓下具有不同阻值?”通過學(xué)生討論思考,加深了對已學(xué)的“導(dǎo)體電阻大小受溫度影響”這一知識點的理解。這樣的聯(lián)系性提問,不但使學(xué)生加深了對本實驗有關(guān)知識的認識,同時訓(xùn)練了學(xué)生靈活多變的思雄方式。
三、 對有些實驗進行拓展變式
課本給定的實驗,一般是用最簡單的方法研究最基本的問題。在實際教學(xué)中,可以在做完這些實驗之后,設(shè)計一些類似的變式實驗,以拓展學(xué)生的思維。如在學(xué)習(xí)《用刻度尺測長度》的實驗后,出這樣的一些題目讓學(xué)生們討論思考:怎樣用刻度尺測出一張紙的厚度?怎樣用刻度尺測出某地圖上鐵路線的長度?怎樣測出圓的周長或直徑等等。在做了《伏安法測電阻》的實驗后,給他們改變實驗條件:只提供一只電表,另外如上一個阻值已知的定值電阻、已知最大阻值的滑動變阻器,電阻箱,雙擲開關(guān),測一個未知電阻的阻值。讓學(xué)生自行選擇器材設(shè)計實驗,并親自動手實驗驗證看能否達到目的。結(jié)果討論異常火熱,仁者見仁、智者見智,最后統(tǒng)計了一下,全班同學(xué)的方法共有近三十余種。學(xué)生用溫度計測水溫實驗結(jié)束后,出思考題“怎樣才能更準確測出深井中的水的溫度?”有的學(xué)生認為可以把溫度計用繩子拴住放入井水里,等會兒迅速提出讀數(shù)。有的說提上來一桶水用溫度計直接來測。這些提議最后都被部分同學(xué)討論否定,提出最為合理的方法:取一飲水瓶,將溫度計懸吊在瓶中,再將瓶拴住放入井水里,水滿瓶后待很長時間后,然后將瓶快速提出,立即從瓶外觀察溫度計的示數(shù)。諸如以上這樣開放式的變化,極大地調(diào)動了學(xué)生思維的積極性和創(chuàng)新性。
四、 對實驗結(jié)論存在的問題進行討論
在進行物理實驗中,錯誤是難免的,當測量值與理論值差很大時,強調(diào)不能隨意修改數(shù)據(jù),而要思考實驗失敗的原因是什么。如一個小組測出的鐵塊的密度比理論值小很多,“可能是什么原因造成的?”學(xué)生分析出“一是質(zhì)量偏小了,二是體積偏大了?!辟|(zhì)量為何偏小了?是讀數(shù)時漏讀游碼示數(shù)還是天平未調(diào)平等其他原因?體積偏大了,具體原因又會是什么?確定原因所在。然后帶著這些注意問題再重新做一遍實驗。這樣的處理,既有助于學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度的養(yǎng)成,又培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
總之,對于學(xué)生分組實驗,我們不能僅僅是按部就班地做一遍就滿足了,而要注意拓展、延伸、變式,在如何利用實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神上狠下功夫。
作者簡介:
張永菊,甘肅省武威市,民勤實驗中學(xué)。