邱鵬
物理學是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學,實驗在物理教學中占有重要的地位。物理實驗是一種能動的實踐活動,是手腦并用的過程。在中學的各門課程中,物理課在提高學生的科學素質(zhì)方面起著無可替代的作用,實驗在物理教學中更是占有著重要的地位。加強實驗教學,提高物理教學效果和開發(fā)學生創(chuàng)新能力,在加強素質(zhì)教育的今天,顯得更加突出,尤為重要。
一、對演示實驗實施“三自主”
傳統(tǒng)的演示實驗的教學是老師做,學生看。由于缺少“參與”意識,往往調(diào)動不起積極性,發(fā)揮不了主體作用,學生的獨立操作能力及創(chuàng)造力就難以得到充分培養(yǎng)。變演示實驗為分組實驗,就是在教師的啟發(fā)指導下將演示的過程轉(zhuǎn)化為學生自己獨立地運用實驗去探求知識或獲取必要的感性知識,從而自己得出結(jié)論的過程。這樣做不僅可以在課堂上增加了學生動手動腦的機會,加強實驗基本功的訓練,而且還可以通過實驗探求知識,獲取知識。對學生來說,按照思維發(fā)展獲取新知識的過程,本身就是創(chuàng)造的過程。變演示實驗為分組實驗,增加的就是學生的創(chuàng)造體驗。這種效果是單純的演示實驗所不能達到的。
(1)學生自主設(shè)計實驗方案。實驗方案的設(shè)計關(guān)鍵是讓學生考慮好實驗目的、原理。在研究焦耳定律的演示實驗時,教師先向?qū)W生出示了這節(jié)課的課題:“電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)”,怎樣才能看到電流通過導體產(chǎn)生熱量的現(xiàn)象(要用到物理研究的轉(zhuǎn)換法)。學生經(jīng)過老師的啟發(fā)、引導,再經(jīng)過他們認真思考,自愿組合的小組討論,設(shè)計出不同的方案,有的方案效果特別好。例如:取兩根阻值不同的電阻絲,在每段電阻絲上用凡士林粘上若干根火柴梗,通電后會發(fā)現(xiàn)阻值較大的電阻絲上的火柴梗依次掉下來;有的學生讓燒瓶中的空氣受熱壓強增大,推動管中的紅水柱移動;有的學生想到使木條吸收電熱升溫達到著火點而燃燒……,這樣變限制性的演示實驗為開放性探究性實驗,極大地激發(fā)了學生學習和探究物理的積極性,培養(yǎng)了學生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力,學生自主探究能力就得到提升,學生為主體、教師為主導的教學理念得到了實踐。
(2)學生自主選制實驗器材。學生設(shè)計出實驗方案后,可以向?qū)嶒炇医枰恍﹥x器,還可以利用廢舊物品自制一些器材。如:一些同學把廢電爐絲制成電熱絲研究焦耳定律,把廢干電池中的鋅片取出作電極,制作水果電池;用廢棄的可樂瓶研究液體壓強與深度關(guān)系;用家里廢棄的花線與大鐵釘做成電磁鐵。對于物理小實驗制作,學生激情高漲,意猶未盡,學生的求知欲得到滿足,學生探索知識奧秘的激情得到點燃,學習積極性得到有效的激勵。
二、對學生實驗采取“三開放”
(1)實驗方法開放。就以測導體電阻為例,上課時讓學生明白實驗目的,至于實驗方法由各小組討論決定,并要求同學們畫出相應的電路圖。同學們通過相互討論、研究后,實驗方法多種多樣,如伏安法、伏阻法、安阻法、極端法等等,有成績好的學生還采用了單表間接的測量方法。通過老師要求不限制實驗方法設(shè)計測電阻活動,大大提高學生運用知識的綜合能力,同時挖掘了學生的發(fā)散思維和勇于創(chuàng)新的精神。真正體現(xiàn)百花齊放,百家爭榮的氣氛。
(2)實驗步驟與目的開放。在伏安法測電阻的實驗中,進入物理實驗室只帶課本,不要求帶實驗報告手冊。學生動手前老師只強調(diào)各種電表的使用方法以及注意事項。在實驗過程中,有的同學用伏安法測電阻時,分別用內(nèi)接法和外接法,讓學生體驗實驗方法的多樣性,使同學們達到了測電阻如期的目的。有的同學還用該電路圖驗證了影響電阻大小大的因素,取兩段橫截面積相同,長度不同的鐵導線;或長度相同而橫截面積不同的鐵導線;或長度橫截面積相同的銅和鐵導線分別測出它們的電阻并進行分析。這樣培養(yǎng)了學生的觀察、分析問題能力,實驗中的應變能力,也熟練了學生實驗探究方法(如控制變量法)
(3)實驗歸納開放。實驗后讓學生,多角度、多層次深入細致地觀察、分析實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù),從而開放性地歸納出實驗結(jié)論。如:有的小組分析真實的實驗數(shù)據(jù),得出如下結(jié)論:A.伏安法測電阻時,用內(nèi)接法測量值偏大,用外接法測量值偏小;B.多次測量,求平均值可減小誤差;C.影響電阻的因素除了長度、橫截面積、材料外,還與溫度有關(guān)。通過以上幾個方面的歸納與總結(jié),培養(yǎng)了學生的分析、概括實驗結(jié)論的能力,還拓展了學生的知識領(lǐng)域。
三、對于課外實驗,引導學生“三重視”
物理的課外實驗活動是實驗課堂教學的重要補充,是開展素質(zhì)教育的重要途徑。物理課外實驗活動由于集知識性、趣味性于一體,而深受學生的喜歡。學校應盡量組織開展形式多樣的物理課外實驗活動,使之成為實驗課堂教學的有益補充、延伸和擴展。學生通過參加豐富多彩的課外實驗活動,不僅能培養(yǎng)學生觀察和實驗的動手能力和運用所學知識來分析、解決實際問題的能力,而且還能培養(yǎng)思維能力和創(chuàng)新能力、開闊眼界、豐富知識。這些都是課堂上得不到的,更不是幾道習題就能替代的。學生獲得系統(tǒng)的物理知識,主要來源于課堂,但知識的運用、擴展卻是在課外。所以,物理的課外實驗活動是物理實驗課堂教學的延伸和補充,以彌補課堂教學對學生能力培養(yǎng)方面的不足。教師只有把實驗課堂教學和課外實驗活動有機地組織好,才能培養(yǎng)學生對物理學習的興趣,引導他們通過觀察和動手實踐去分析和解決物理問題,逐步提高他們的能力。
總之,在教學過程中,既要遵循“教師為主導,學生為主體”的教學規(guī)律,同時也要不斷加強實驗教學的改革與創(chuàng)新,以激發(fā)學生學習的興趣為核心,注重培養(yǎng)學生能力為動力。發(fā)揚勇于創(chuàng)新,敢于創(chuàng)新的精神,全力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力,這是我們物理教師責無旁貸、義不容辭的職責。