寧 甫
(江蘇省啟東市鶴城初級(jí)中學(xué) 江蘇南通 226200)
俗話說“學(xué)好物理化,走遍天下都不怕”,可見,生活處處都需要物理,因此,學(xué)好物理是非常重要的。初中物理是未來高中物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),學(xué)好初中物理,高中的物理學(xué)習(xí)才會(huì)駕輕就熟。物理實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié),也是初中學(xué)業(yè)水平考試的主要考查項(xiàng)目,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能培養(yǎng)學(xué)生自主探究意識(shí),提高學(xué)生觀察、動(dòng)手、探究和思維能力,有利于學(xué)生全面發(fā)展。但目前的物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)仍存在問題,因此,教師應(yīng)優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)模式,提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣,提升物理教學(xué)質(zhì)量。
初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是將科學(xué)探究的方法與物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合,注重以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo)的教學(xué)原則,教師需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參加到實(shí)驗(yàn)探索活動(dòng)中。實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)主要分為發(fā)現(xiàn)問題—提出假設(shè)—制定計(jì)劃—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—合作交流—分析論證—總結(jié)歸納七個(gè)步驟。教師打破傳統(tǒng)教學(xué)理念,進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),將生硬死板的物理知識(shí)變得生動(dòng)形象,能夠增進(jìn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解,了解物理抽象化的概念,加深學(xué)生對(duì)物理概念和原理的理解,使學(xué)生在自主實(shí)踐中學(xué)習(xí)物理知識(shí),掌握物理的精髓,提高實(shí)踐探究能力。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法能夠鍛煉學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S能力,使學(xué)生在探究學(xué)習(xí)中不斷提高觀察、動(dòng)手、探究、思維能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)造意識(shí)。
教師進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),首先要提升教師自身的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),有些教師只將物理實(shí)驗(yàn)局限在物理課本中,在教學(xué)過程中注重物理知識(shí)的講解,對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)一帶而過或者只進(jìn)行簡單的示范。教師應(yīng)從自身做起,將課本中的物理實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐相結(jié)合,提高自身的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),要注重物理實(shí)驗(yàn)的演示。物理的概念和規(guī)律都是在實(shí)驗(yàn)中總結(jié)的,做好物理實(shí)驗(yàn)演示,生動(dòng)直觀地展示物理實(shí)驗(yàn),才能加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解,幫助學(xué)生明確將要進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)過程,調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)探究的主動(dòng)性和積極性,提高學(xué)生的觀察能力[1]。
例如,教學(xué)“物態(tài)變化”時(shí),教師:“同學(xué)們,學(xué)習(xí)了蒸發(fā)和沸騰的物理知識(shí),下面我們以課后‘觀察水的沸騰’探究活動(dòng)為例,老師為大家進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,同學(xué)們注意觀察,隨時(shí)記錄水的溫度、狀態(tài)、聲音、氣泡的變化?!苯處煱惭b實(shí)驗(yàn)裝置,學(xué)生將觀察的現(xiàn)象進(jìn)行記錄,通過觀察,學(xué)生發(fā)現(xiàn):水在沸騰前氣泡在上升過程中體積由大變小,溫度計(jì)的溫度逐漸升高,產(chǎn)生的聲音較大;水在沸騰時(shí)氣泡的體積不斷變大,溫度計(jì)的溫度一直保持在100℃,產(chǎn)生的聲音較小。水在沸騰時(shí)氣泡升到水面后裂開,放出水蒸氣,最終在燒杯內(nèi)壁形成小水珠,這是由于燒杯內(nèi)壁溫度較低,水蒸氣液化形成的。最終總結(jié)出蒸發(fā)和沸騰的異同點(diǎn):相同點(diǎn)是蒸發(fā)和沸騰都是汽化現(xiàn)象,都能使氣體變成液體,都吸收熱量;不同的是它們的發(fā)生部位、溫度條件、劇烈程度、液溫變化各不相同。隨后,學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究,教師對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)步驟中出現(xiàn)的問題進(jìn)行指導(dǎo),如:兩個(gè)鐵圈高度的定位、溫度計(jì)的位置等。教師在物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)層次,注重學(xué)生的主體地位,進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)演示,幫助學(xué)生理解了沸騰與液化的概念,提高了學(xué)生的觀察能力。
初中學(xué)生理解能力相對(duì)較弱,學(xué)生對(duì)物理概念的理解比較困難,教師在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)時(shí),應(yīng)根據(jù)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握情況,為學(xué)生選擇適合的物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究前,教師要為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn)知識(shí)和難點(diǎn)知識(shí),并結(jié)合學(xué)生難以理解的物理概念或原理,為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,在確保實(shí)驗(yàn)探究環(huán)境安全之后,鼓勵(lì)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中掌握物理知識(shí)[2]。
例如,教學(xué)“壓強(qiáng)和浮力”時(shí),教師開展“探究浮力與物體排開液體重力的關(guān)系”課題,教師:“同學(xué)們,大家了解了阿基米德原理,學(xué)到新的物理公式F浮=G排,大家不理解的地方嗎?”學(xué)生:“老師,我還是不理解阿基米德原理?!苯處煟骸澳窍旅嫖覀兇蠹彝ㄟ^實(shí)驗(yàn),來驗(yàn)證一下阿基米德原理,老師先給同學(xué)們演示一下實(shí)驗(yàn)流程,一會(huì)兒同學(xué)們進(jìn)行自主探究?!苯處熢趯?shí)驗(yàn)過程中一邊測量一邊記錄。學(xué)生借鑒教師的演示過程,開始進(jìn)行自主實(shí)踐,確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模憾刻骄拷谝后w中的物體受到的浮力大小與物體排開液體的重力之間的關(guān)系。尋找實(shí)驗(yàn)器材:彈簧測力計(jì)、金屬塊、量筒、水。開始實(shí)驗(yàn):學(xué)生將金屬塊掛在彈簧測力計(jì)下端,記下測力計(jì)示數(shù)F1;在量筒中倒入適量的水,記錄液面示數(shù)V1;把金屬塊浸沒在水中,記下此時(shí)測力計(jì)示數(shù)F2和液面示數(shù)V2;根據(jù)測力計(jì)示數(shù)計(jì)算出物體所受浮力(F浮=F1-F2),計(jì)算物體排開液體的體積(V2-V1),算出物體排開液體的重力(F浮=G=F1-F2);最終比較浸在液體中的物體受到的浮力大小與物體排開液體的重力之間,得出物體所受浮力等于物體排開液體所受重力。教師通過選擇優(yōu)質(zhì)物理實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),加深了學(xué)生對(duì)阿基米德原理的理解,提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。
合作學(xué)習(xí)能夠促進(jìn)學(xué)生共同進(jìn)步,提高學(xué)生的綜合能力。教師可以按照學(xué)生的實(shí)際水平和綜合能力,組建物理學(xué)習(xí)小組。教師可以根據(jù)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,開展小組比拼,激發(fā)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)探究的積極性,教師引導(dǎo)學(xué)生相互發(fā)表自身觀點(diǎn),組織交流互動(dòng),使學(xué)生針對(duì)每個(gè)人解決問題的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),在一次次失敗中成長,不斷吸取經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作的漏洞,完善實(shí)驗(yàn)步驟,最終共同享受成功的喜悅。教師建立學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)合作,能夠提升學(xué)生的物理素養(yǎng),提高學(xué)生物理探究能力[3]。
例如,教學(xué)“電路初探”時(shí),教師要求學(xué)生小組合作探究導(dǎo)體中電流與電壓的關(guān)系,教師先將全班30名學(xué)生按平均學(xué)科成績分成六組,小組學(xué)生先對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行猜測,組員1:“我認(rèn)為電流與電壓成正比?!苯M員2:“我猜電流與電壓成反比?!苯M員3:“好像還有電阻這個(gè)因素呢!”組員4:“我感覺有電阻的話,對(duì)電流和電壓影響不大,電流與電壓也是成正比的?!苯M員5:“那就分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),看看誰猜的是正確的。”小組成員共同準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材:若干節(jié)干電池、電鍵、電壓表、電流表、兩個(gè)不同的導(dǎo)體、若干導(dǎo)線等。學(xué)生將導(dǎo)體甲連入M、N兩點(diǎn),電鍵處于斷開狀態(tài),如下圖所示;閉合電鍵,記下相應(yīng)的電流表示數(shù)和電壓表示數(shù);改變電池的節(jié)數(shù),再記下兩組不同電壓下對(duì)應(yīng)的電流值;用導(dǎo)體乙換導(dǎo)體甲,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。教師提醒學(xué)生要進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得出普遍的物理規(guī)律。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,將實(shí)驗(yàn)重復(fù)驗(yàn)證,最終學(xué)生在合作中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:同一導(dǎo)體,電壓電流與的比值相同;不同導(dǎo)體,電壓和電流的比值不同。學(xué)生通過小組合作,學(xué)會(huì)多角度思考問題,了解到物理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,提高了物理實(shí)驗(yàn)探究能力。
教師進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),不能局限在初中物理課本中,應(yīng)為學(xué)生拓展物理實(shí)驗(yàn),增加實(shí)驗(yàn)數(shù)量,提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量,擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)廣度,以及培養(yǎng)學(xué)生探索、創(chuàng)新精神。教師可以通過將生活與物理結(jié)合、拓展常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探究形式、開展創(chuàng)作實(shí)驗(yàn)活動(dòng)等方式為學(xué)生拓展課外物理實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高學(xué)生的物理思維能力[4]。
例如,教學(xué)“光現(xiàn)象”時(shí),教師根據(jù)光的色散,要求學(xué)生按照活動(dòng)分解太陽光,學(xué)生讓太陽光通過三棱鏡,觀察置于三棱鏡后的光屏,發(fā)現(xiàn)太陽光可以分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光,了解這種現(xiàn)象叫作光的色散。而光的色散現(xiàn)象表明太陽光是由多種色光混合而成的。進(jìn)一步學(xué)習(xí),學(xué)生認(rèn)識(shí)到紅、綠、藍(lán)三種顏色是三原色光,此時(shí),教師為學(xué)生拓展物理實(shí)驗(yàn),教師:“大家知道嗎,三原色可以混合成任何一種其他顏色的光,大家可以拿出我們手中的彩筆,試一下?!庇械膶W(xué)生將紅、綠、藍(lán)三種顏色直接混合在一起,發(fā)現(xiàn)顏色混合后,盡然變成了黑色;有的學(xué)生將等量的紅色與等量的綠色混合在一起,得出黃色;有的學(xué)生將藍(lán)色與綠色混合,得出青色等。教師通過拓展延伸課外知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究,提高了學(xué)生的思維能力,讓學(xué)生在探索中掌握物理知識(shí),在實(shí)踐中不斷創(chuàng)新,使初中物理教學(xué)質(zhì)量得到明顯提升。
綜上所述,物理是人類發(fā)展的科學(xué)基礎(chǔ),是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的基石。教師應(yīng)優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生自主探究意識(shí),提高學(xué)生物理素質(zhì),促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展,讓學(xué)生成為客觀、理性、充滿智慧的人,從而高效完成初中物理教學(xué)任務(wù)。