(新疆庫車市第三中學(xué),新疆 庫車 842000)
高中物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目的非常明確,不但要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣,激發(fā)學(xué)習(xí)自主性的潛能,而且從本質(zhì)上強(qiáng)化學(xué)生動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力。這不僅體現(xiàn)了育人的目的,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,而且能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛力,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性??梢哉f,高中物理實(shí)驗(yàn)課程是學(xué)生走向未來,實(shí)現(xiàn)自我,奉獻(xiàn)祖國(guó)的紐帶和橋梁?;诖耍钊胙芯扛咧形锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,強(qiáng)化對(duì)物理實(shí)驗(yàn)課程的關(guān)注力度,從近處說,有助于高中物理教學(xué)質(zhì)量和水平的提升;從遠(yuǎn)處說,能夠?yàn)榕囵B(yǎng)學(xué)科型技術(shù)人才奠定基礎(chǔ),有利于為國(guó)家培養(yǎng)出高技能、高素質(zhì)、實(shí)用型復(fù)合人才,有利于我國(guó)科學(xué)進(jìn)步和國(guó)防建設(shè)。
物理教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),必須要考慮如何才能夠引導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)方位和角度嘗試思考與解決問題,避免其受傳統(tǒng)思維定勢(shì)影響。即教師需要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中強(qiáng)化學(xué)生的發(fā)散思維,讓學(xué)生形成自主拓展知識(shí)范圍的意識(shí)。所以在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)時(shí),不應(yīng)當(dāng)局限于課本所提供的參考材料及實(shí)驗(yàn)方法,而是要引導(dǎo)學(xué)生敢于突破常規(guī)、主動(dòng)思考。
傳統(tǒng)形式化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),普遍是由教師負(fù)責(zé)演示,學(xué)生只觀看,不操作,此教學(xué)模式下無法凸顯學(xué)生的課堂主體性。所以教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,必須要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心,通過安排其動(dòng)手操作的方式,讓學(xué)生能夠帶著問題開展物理實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)過程中解決問題。以摩擦力相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,教師可以為學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)重30N 的木塊,標(biāo)記為GA,其與水平桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μA=0.8,讓學(xué)生確定GA 木塊在桌面保持勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的水平拉力F。如果將木塊A 上面增加重15N 的木塊B,標(biāo)記為GB,兩木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB=0.4,讓學(xué)生確定兩塊木塊在桌面上勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),確定木塊A 的水平拉力,以及木塊B 的摩擦力。學(xué)生通過一番思考后,確定木塊A 所屬狀態(tài)下,重力等于對(duì)桌面壓力,所以可以確定其滑動(dòng)摩擦力為24N,再考慮二力平衡條件,確定木塊A 的滑動(dòng)摩擦力即為其所受拉力。以此讓學(xué)生對(duì)于相關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)充滿興趣,從而引導(dǎo)其在參與物理實(shí)驗(yàn)的過程中逐漸提升自身的思維創(chuàng)新能力。
新課程改革下,物理教師應(yīng)當(dāng)以探究性實(shí)驗(yàn)替代部分傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn),通過此形式讓學(xué)生能夠更為主動(dòng)的投入到自主探究實(shí)驗(yàn)中,讓其自身主體性得以體現(xiàn),通過實(shí)踐操作各類儀器,完成實(shí)驗(yàn)操作,并將自身的個(gè)性充分體現(xiàn)。除此之外,所營(yíng)造的廣闊空間,可以更好地滿足學(xué)生的探索欲。
例如,在探究小車運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間之間關(guān)系時(shí),可以通過相應(yīng)安排,讓學(xué)生自主開展此探究性實(shí)驗(yàn),在所開展的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生必須要按照教師要求,可以確定物體在不同時(shí)刻下運(yùn)動(dòng)速度的方法,還需要確定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量的速度,讓學(xué)生圍繞問題完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并解決所提出的問題。在此教學(xué)形勢(shì)下,教師只是一個(gè)指導(dǎo)者與參與者,學(xué)生負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),所以對(duì)于實(shí)驗(yàn)的開展存在強(qiáng)烈興趣,對(duì)其實(shí)踐操作和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)能夠起到較好的促進(jìn)作用。
物理相關(guān)知識(shí)最初是從生活中獲得,如果能夠合理應(yīng)用生活常見物理現(xiàn)象作為教學(xué)材料,讓學(xué)生的物理學(xué)習(xí)更為積極,能夠深層次的理解與掌握相關(guān)知識(shí),使得其創(chuàng)新與探索能力得到顯著提升。
以楞次定律的落磁實(shí)驗(yàn)為例,一般需要應(yīng)用到三片直徑略小于管口的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵,一根銅管或者鋁管,通過對(duì)比強(qiáng)磁鐵下落穿過等長(zhǎng)度的銅管及直管需要的時(shí)間,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較為明顯。原本教師是從網(wǎng)上購買兩根60cm長(zhǎng)、內(nèi)徑28mm、外徑35mm 的銅管,價(jià)格150 元,價(jià)格較為昂貴,并且除用于進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)外別無他用。在深入觀察日常生活中常見物體后,發(fā)現(xiàn)可以應(yīng)用生活中經(jīng)常使用到的燒烤鋁箔紙制作實(shí)驗(yàn)所需的鋁箔管,如果分別制作內(nèi)徑為3cm、長(zhǎng)度為30cm 的鋁箔管和紙管,并且將其垂直放置,底端距離桌面約15cm,兩者保持等高,從管的頂端同時(shí)釋放兩個(gè)等重的強(qiáng)磁鐵,可以發(fā)現(xiàn)紙筒中的強(qiáng)磁鐵已經(jīng)下落到桌面,此時(shí)鋁箔管中的強(qiáng)磁鐵才剛剛從下端出現(xiàn),整體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較為明顯。如果感覺下落速度過快,學(xué)生很可能出現(xiàn)看不清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的情況,可以讓學(xué)生采取聽聲音的方式,體會(huì)不同管道中強(qiáng)磁鐵在下落時(shí)間方面存在的差異,或者用手機(jī)將下落的視頻錄下來,然后通過課堂的多媒體設(shè)備,減緩播放速度,讓學(xué)生通過慢播放的視頻直觀了解實(shí)驗(yàn)中的差異。在嘗試幾次后,可以確定若應(yīng)用4-10 片直徑為25mm、厚度2mm 的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵,可以大大增加鋁箔管中磁鐵的下落時(shí)間,如果鋁箔管長(zhǎng)度30cm,使用6-8片上述規(guī)格的釹鐵硼強(qiáng)磁鐵,能夠使得下落的時(shí)間被延長(zhǎng)超過1s,在此狀況下能夠取得最佳的實(shí)驗(yàn)效果。而且燒烤用鋁箔紙隨處可見,便于獲取,還可以按照實(shí)驗(yàn)的各方面要求予以適當(dāng)調(diào)整,獲得不同厚度、長(zhǎng)度、直徑、層數(shù)、包裹形狀的鋁箔直筒,整體質(zhì)量較輕,便于攜帶,而且由于鋁箔管質(zhì)地較軟,所以可以滿足在其側(cè)面開放的需求,以導(dǎo)體閉合作為變量,幫助完成落磁實(shí)驗(yàn)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。而且還可以把演示實(shí)驗(yàn)以家庭實(shí)驗(yàn)替代,通過此形式調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)尋找生活常見物品開展生物實(shí)驗(yàn)的積極性,讓學(xué)生真正體會(huì)到物理的魅力。
相對(duì)于部分學(xué)科而言,高中物理學(xué)科教學(xué)更具技巧性,所以教師必須要不斷借鑒與探索新教學(xué)方法,通過持續(xù)努力,轉(zhuǎn)變當(dāng)前的教學(xué)模式,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)新,結(jié)合實(shí)際情況選擇最為合適的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,提升高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。