莊雅玲
摘 要:《義務教育物理課程標準》指出:“物理課程是一門注重實驗的自然科學基礎課程?!痹诔踔形锢碚n堂教學過程中,應充分挖掘實驗教學的作用。科學規(guī)范地進行實驗教學,讓學生經(jīng)歷觀察實驗、探究實驗和操作實驗的過程,促使學生在實際操作實驗過程中自主獲得知識,這樣讓學生成為課堂學習的主體,并且逐步形成自主學習的能力和科學探究的精神。
關鍵詞:初中物理;實驗教學;強化效果
物理學是一門以實驗為基礎的學科,物理概念、定律、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與建立都離不開實驗。傳統(tǒng)實驗教學流于形式,形成了“黑板實驗”“演示實驗”“嘴巴實驗”等的應試教育模式,這樣完全不能達到物理實驗教學的目的。因此,在日常教學中,應讓學生按照科學探究環(huán)節(jié),經(jīng)歷探索物理現(xiàn)象和規(guī)律的整個過程,這樣才能提升學生分析問題和解決問題的能力,強化教學效果。下面就科學探究實驗的教學過程談一談我的看法。
一、巧用實驗導入,感受物理神奇
實驗是物理教學中最活躍、最直觀、最具有生命力的部分。在實驗教學導入的過程中,教師可以利用學生意想不到的奇特現(xiàn)象吸引學生的注意力,同時刺激學生的感官體驗,激發(fā)學生強烈的探知欲和好奇心,促使學生積極思考。因此,在教學導入階段為學生提供神奇、新穎、多變、趣味的物理實驗,配合教師的語言動作,可以達到既能引導學生產生疑問又能激發(fā)學生學習熱情的目的。
托爾斯泰曾說過:“成功的教學需要的不是強制,而是激發(fā)學生的興趣。”實驗導入的主要目的是為學生學習新知識創(chuàng)設理想的誘發(fā)情境。例如,在“平面鏡成像”的實驗中,教師可采用實驗導入的方式開始授課:實驗前先用紙箱和平面鏡制作實驗道具——魔術箱,上課時首先將魔術箱開口面對學生,邀請一位學生從箱子上端投放口投入一張卡片,結果講臺下的學生卻發(fā)現(xiàn)卡片“不翼而飛”,并沒掉入箱子里。神奇的魔術,可以立即吸引學生的注意力,再引導學生激烈討論卡片為什么不見了,在學生百思不得其解時,打開魔術箱讓學生觀察魔術箱的構造,原來魔術箱的奧秘是,在紙箱中安裝了一塊與箱底的夾角為45度的平面鏡,由于平面鏡成像的原因,就會讓學生覺得箱子里沒有東西,看不到箱子里的卡片。同時讓學生觀察鏡子,聯(lián)想一下在我們生活中還有哪些物體可以當作平面鏡,由此開始了本節(jié)課對平面鏡概念及成像特點的學習。
二、巧用實驗現(xiàn)象,引發(fā)認知沖突
“認知沖突”是指學生對事物的已有知識和最近認知發(fā)展之間產生矛盾。皮亞杰認為:處于平衡狀態(tài)的學生在遇到新刺激時,就會在心里產生不平衡感。在課堂中,利用實驗能讓物理知識更加直觀形象地呈現(xiàn)在學生面前,同時,也能引發(fā)學生的認知沖突,充分抓住學生的心理特征,打破學生原有的知識體系平衡,更容易調動學生學習的積極性,自然也能取得較好的教學效果。
基于物理實驗的認知沖突,教學目的是引發(fā)并成功解決沖突,以此來幫助學生深化對知識的理解和內化。比如,《歐姆定律》一課中,在帶領學生回顧串并聯(lián)電路相關知識后,為學生提供電阻、小燈泡、導線、開關、電源等實驗器具,讓學生設計一個能讓小燈泡發(fā)光且能讓亮度發(fā)生變化的電路。在這一實驗前,首先引導學生解決如何讓燈泡發(fā)光的問題,很多學生很快設計出了電路。進一步引導學生思考如何讓燈泡亮度發(fā)生變化呢?亮度發(fā)生變化代表電路中電流發(fā)生變化。為此,大部分的學生提出增加電源的方案,而有的學生卻提出在原電路中串聯(lián)一個電阻,這與學生已有的手電筒生活經(jīng)驗產生了認知沖突,那么電流與電壓、電阻之間到底有什么關系呢?由此引發(fā)了學生對這三者關系的探究欲望,為歐姆定律的學習奠定了有利基礎。
三、巧用實驗探究,體驗成功樂趣
楊振寧說過:“科學中最重要的基礎是實驗,對那些特別擅長動手的學生來說,有了這種能力,他們就可以在適當?shù)膶W科中從事有益又很重要的事業(yè)?!遍L久以來,傳統(tǒng)“注重理論,忽略實驗”的應試教育的教學模式使學生普遍動手能力較差,缺乏自主探究和知識創(chuàng)新的能力。為了提升教學效果,教師就應充分利用物理實驗的探究性,讓學生在教師的指導下分組合作實驗,體驗成功的樂趣。
物理實驗是學生動腦、動手和經(jīng)驗積累的重要手段。比如,在“凸透鏡成像”一課中,為幫助學生深刻理解凸透鏡成像規(guī)律,設計了以下實驗探究活動,讓學生分組進行操作,最后匯報成果。
(1)實驗探究1:將兩個焦距分別為5 cm和10 cm的凸透鏡并排放置在書本上,觀察書本上的字;利用其中一個凸透鏡由近及遠地觀看書本的字。(通過兩個小實驗,讓學生初步探索凸透鏡成像可能與焦距、物距等因素有關。)
(2)實驗探究2:在講解焦距和物距的概念后,為學生提供凸透鏡(f=10 cm)、蠟燭、火柴等實驗器材,首先讓學生利用實驗器材在光屏中央得到像,其目的是解決實驗器材的擺放問題;然后將凸透鏡固定在50 cm,蠟燭放在20 cm,移動光屏,記錄像距與物距,其目的是解決如何保證像距測量的準確性。(實驗2是為凸透鏡成像規(guī)律的實驗探索做好鋪墊。)
(3)實驗探究3:當蠟燭火焰離凸透鏡較遠時,找出凸透鏡成倒立縮小像的物距和像距范圍,記錄實驗數(shù)據(jù);當火焰離凸透鏡較近時,移動光屏得到倒立放大實像的物距和像距范圍,記錄實驗數(shù)據(jù);當火焰離凸透鏡更近時,當凸透鏡成正立放大虛像時物距和像距范圍,記錄實驗數(shù)據(jù);當物距和像距相等時,在光屏上是否還能得到清晰的成像?
最后小組成員對實驗數(shù)據(jù)進行歸納和整理,通過思考和交流得出結論。這樣學生通過自主探究經(jīng)歷了凸透鏡成像不同規(guī)律,體會到探究的樂趣與成功喜悅。
蘇霍姆林斯基曾說過:“人的心靈深處,都有一種根深蒂固的需要,這就是希望感到自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者和探究者?!痹谖锢碚n堂中,不斷創(chuàng)新使用物理實驗進行教學,非常符合學生內心探索求知的需求,有利于激發(fā)學生的學習欲望和興趣,從而進一步提高物理教學的有效性。
參考文獻:
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