楊紅柳(山東省淄博市博山區(qū)第六中學(xué) 255200)
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為主的自然科學(xué),初中物理教材中選取的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涉及面廣、覆蓋范圍大、牽涉知識(shí)類型多,諸如力學(xué)實(shí)驗(yàn)、聲學(xué)實(shí)驗(yàn)、熱學(xué)實(shí)驗(yàn)、電學(xué)實(shí)驗(yàn)等,都是學(xué)生所必須接觸和學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。相比于其他學(xué)科,物理學(xué)更加注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,而實(shí)驗(yàn)過(guò)程恰恰是學(xué)生親身感知神奇的物理現(xiàn)象的過(guò)程,在這一過(guò)程中,學(xué)生語(yǔ)言智力、邏輯數(shù)學(xué)智力、空間智力、身體運(yùn)動(dòng)智力等多元化智力都將得到鍛煉培養(yǎng)。隨著多元化智力水平的提升,學(xué)生的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程也將變得更加輕松。
光學(xué)實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)的重要組成部分,根據(jù)光的特性及原理,主要包括光的反射實(shí)驗(yàn)與光的折射實(shí)驗(yàn)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式常常以教師演示為主,學(xué)生只能被動(dòng)跟著教師的實(shí)驗(yàn)節(jié)奏觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,然后由教師對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及結(jié)論進(jìn)行總結(jié)。這種方法不僅限制了學(xué)生想象力與創(chuàng)造力的發(fā)揮,同時(shí),空間智力水平也難以提升。針對(duì)這種情況,教師應(yīng)及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)思路,突出學(xué)生的課堂主導(dǎo)地位,將實(shí)驗(yàn)的支配權(quán)、操作權(quán)、解釋權(quán)交給學(xué)生,讓學(xué)生自行探究實(shí)驗(yàn)原理、解讀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論,并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)光的空間維度與變量關(guān)系進(jìn)行深度剖析與思考,從而提煉出光的反射與折射原理。利用這種方法,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能夠清晰直觀展現(xiàn)在學(xué)生面前,在這種情況下,學(xué)生更容易發(fā)現(xiàn)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟中隱藏的實(shí)驗(yàn)原理,學(xué)生的創(chuàng)造力、實(shí)踐力也將在自主實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到鍛煉和提升。
以“光的折射實(shí)驗(yàn)”為例,在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)始之前,教師應(yīng)當(dāng)事先引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材,然后結(jié)合教材當(dāng)中的提示步驟進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。首先向玻璃水槽當(dāng)中灌入三分之二的清水,然后將紅外線手電筒斜放在水槽邊緣,使紅外光線斜射入水中。這時(shí),學(xué)生可以觀察紅色的光線在透過(guò)水面以后,出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?學(xué)生能夠近距離觀察到光線在穿過(guò)水面以后,發(fā)生了偏折現(xiàn)象。接下來(lái),學(xué)生轉(zhuǎn)動(dòng)手電筒,發(fā)現(xiàn)水下的光線也隨之變化。通過(guò)這個(gè)小實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,即光線從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí),光路會(huì)發(fā)生變化。如果僅僅依靠于書(shū)本理論,直接采取死記硬背的方法記憶光的折射原理,不僅無(wú)法感受到光線的空間變化情況,同時(shí),在知識(shí)的實(shí)踐運(yùn)用過(guò)程中也容易鬧出許多笑話。因此,自主操作光學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的空間智力思維將起到積極的促進(jìn)作用。
美國(guó)教育家、心理學(xué)家霍華德·加德納在《智力的結(jié)構(gòu)》一書(shū)中提道:“空間智力主要是指感受、辨別、記憶、改變物體的空間關(guān)系并借此表達(dá)思想和情感的能力,同時(shí)對(duì)宇宙、時(shí)空、維度空間及方向等領(lǐng)域的掌握理解能力?!睆倪@一論述中可以看出,光線折射實(shí)驗(yàn)恰恰能夠鍛煉對(duì)光線維度空間的理解與掌控能力,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生的關(guān)注焦點(diǎn)全部集中在光線穿透水面的瞬間,而水面作為現(xiàn)象發(fā)生和改變的臨界點(diǎn),也是光線空間位置發(fā)生改變的一個(gè)介質(zhì)層。因此,學(xué)生通過(guò)對(duì)光線穿透水面前后狀態(tài)改變的觀察,能夠快速捕捉到光的折射現(xiàn)象。基于這一理論,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)給學(xué)生提供一個(gè)廣闊的發(fā)展平臺(tái),在這一平臺(tái)上面,學(xué)生將成為整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的支配者,無(wú)論是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)原理抑或?qū)嶒?yàn)結(jié)論,都需要學(xué)生自行發(fā)現(xiàn)和總結(jié),充分體現(xiàn)學(xué)生的個(gè)人價(jià)值。
語(yǔ)言智力主要是指學(xué)生能夠順利且高效地利用語(yǔ)言描述事件、表達(dá)思想并與人交流的能力。對(duì)于初中物理實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),學(xué)生不單單需要了解和掌握實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)原理,同時(shí),也需要將整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)結(jié)論利用清晰完整的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái),這樣,才能證明學(xué)生真正理解了相關(guān)的物理學(xué)知識(shí)。尤其對(duì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō),涉及的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目較多,包括重力實(shí)驗(yàn)、力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系實(shí)驗(yàn)、浮力實(shí)驗(yàn)、大氣壓力實(shí)驗(yàn)等。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,往往能夠自主完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),但是,如果用語(yǔ)言來(lái)表述實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí),往往望而卻步,語(yǔ)言表達(dá)思路也極不清晰。因此,為了鍛煉和發(fā)展學(xué)生的語(yǔ)言智力,使學(xué)生沖破語(yǔ)言障礙,將實(shí)驗(yàn)原理清晰地表達(dá)出來(lái),教師可以利用力學(xué)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生的語(yǔ)言思維,使學(xué)生在看實(shí)驗(yàn)、做實(shí)驗(yàn)的同時(shí),將“說(shuō)實(shí)驗(yàn)”的能力提升到新高度。
以“摩擦力大小的影響因素實(shí)驗(yàn)”為例,該實(shí)驗(yàn)的主要目的是掌握摩擦力與正壓力和接觸面粗糙程度的關(guān)系。當(dāng)學(xué)生進(jìn)入自主實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)以后,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己所掌握的力學(xué)知識(shí),將實(shí)驗(yàn)步驟清晰描述出來(lái)。比如,有的學(xué)生這樣描述道:“首先將木塊放置在不同水平度的長(zhǎng)木板上面,然后利用彈簧測(cè)力計(jì)水平拉動(dòng)木塊,使木塊做勻速運(yùn)動(dòng),這時(shí),讀取的拉力值實(shí)際上也等于滑動(dòng)摩擦力的大小。”當(dāng)學(xué)生都表述完畢,教師可以選擇其他學(xué)生代表進(jìn)行補(bǔ)充。接下來(lái),學(xué)生可以根據(jù)自己的理解,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行歸納總結(jié):“當(dāng)木塊的接觸面粗糙程度相同時(shí),壓力越大,滑動(dòng)摩擦力越大,壓力相同時(shí),接觸面越粗糙,滑動(dòng)摩擦力越大。因此可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:滑動(dòng)摩擦力大小與壓力大小和接觸面的粗糙程度有關(guān),與運(yùn)動(dòng)速度大小無(wú)關(guān)?!蓖ㄟ^(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的描述,學(xué)生的語(yǔ)言智力得到了充分鍛煉。學(xué)生之所以能夠?qū)⒄麄€(gè)實(shí)驗(yàn)流程與結(jié)論流暢表達(dá)出來(lái),正是因?yàn)樵谡麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)步驟,腦海當(dāng)中回顧重溫已經(jīng)學(xué)過(guò)的力學(xué)知識(shí)點(diǎn)。在這種情況下,學(xué)生的語(yǔ)言中樞神經(jīng)受到觸動(dòng),這就為語(yǔ)言表達(dá)的流暢性提供了必要條件。
由此可以看出,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的語(yǔ)言智力,不僅可以活躍學(xué)生的大腦思維,同時(shí),學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的印象也將變得更加深刻。但是,學(xué)生在語(yǔ)言表述過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)注意以下三個(gè)問(wèn)題:第一,明確實(shí)驗(yàn)思路,即在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前,學(xué)生可以通過(guò)事前預(yù)習(xí)的方法,對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟予以了解。比如,實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要哪些器具、哪些材料,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始以后,首先進(jìn)行哪一步,每一個(gè)步驟該如何操作等。當(dāng)學(xué)生的腦海當(dāng)中儲(chǔ)存了這些信息之后,語(yǔ)言表述流程將更加順暢。第二,大腦思維與實(shí)驗(yàn)步驟保持同步,即在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生應(yīng)實(shí)時(shí)觀察每一個(gè)步驟的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,大腦思維應(yīng)當(dāng)始終跟著實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象走,而不是只停留在某一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟上面。這樣,才能保證表述語(yǔ)言的連貫性與連續(xù)性。第三,擅長(zhǎng)運(yùn)用概括性語(yǔ)言,即每一個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都有相對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)原理及結(jié)論。若學(xué)生在表述過(guò)程中,語(yǔ)言過(guò)于拖沓冗長(zhǎng),反而抓不到問(wèn)題的核心點(diǎn),這樣容易使聆聽(tīng)者產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)。學(xué)生應(yīng)盡量使用簡(jiǎn)短精練的語(yǔ)言,將想法說(shuō)出來(lái),以確保聆聽(tīng)者能夠聽(tīng)得清、聽(tīng)得懂。
物理學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活之間存在著千絲萬(wàn)縷的關(guān)聯(lián),許多物理學(xué)現(xiàn)象均發(fā)生在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中。而對(duì)于多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō),往往缺少一雙觀察生活、留意生活的眼睛。即便一些常見(jiàn)的物理現(xiàn)象每天都在發(fā)生,但是,學(xué)生卻視而不見(jiàn),一旦養(yǎng)成這種不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣,學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)也將急轉(zhuǎn)直下。陶行知先生說(shuō):“生活教育是生活所原有的,生活所自營(yíng),生活所必須的教育。生活與教育密不可分,過(guò)什么生活便是受什么教育,過(guò)好的生活,便是受好的教育,過(guò)壞的生活,便是受壞的教育,過(guò)有目的的生活,便是受有目的的教育。教育不通過(guò)生活是沒(méi)有用的,需要生活的教育,用生活來(lái)教育,為生活而教育,為生活需要而辦教育,教育與生活是分不開(kāi)的?!被谶@一思想,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)將生活化元素滲透到整個(gè)教學(xué)流程當(dāng)中,然后引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)各種不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,對(duì)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行提煉,通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的客觀評(píng)價(jià),來(lái)梳理與生活實(shí)驗(yàn)息息相關(guān)的物理學(xué)知識(shí)。為了鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的內(nèi)省智力,促進(jìn)全面發(fā)展,教師可以對(duì)學(xué)生的個(gè)人表現(xiàn)及時(shí)點(diǎn)評(píng)。既可以及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤,同時(shí),也能夠鞭策學(xué)生發(fā)展。
比如,鉛筆是學(xué)生日常生活當(dāng)中接觸頻率較高的一件普通文具,但是,學(xué)生雖然每天都在和鉛筆打交道,卻忽略了一支小小鉛筆當(dāng)中隱藏許多物理學(xué)知識(shí)。為此,教師可以利用生動(dòng)而直觀的實(shí)驗(yàn)演示,將一些物理學(xué)現(xiàn)象呈現(xiàn)在學(xué)生面前,然后給學(xué)生預(yù)留足夠的思考與探究時(shí)間,讓學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察與分析,將相關(guān)物理學(xué)知識(shí)提煉出來(lái)。首先,教師可以將鉛筆立在太陽(yáng)底下,這時(shí),鉛筆的身后出現(xiàn)了影子,這就說(shuō)明光在同一種均勻的介質(zhì)當(dāng)中是沿著直線傳播的。然后,教師將鉛筆放入盛水的玻璃杯中,這時(shí),鉛筆身體變得彎曲,水中的部分發(fā)生了偏折現(xiàn)象,這就說(shuō)明了光在水中發(fā)生了折射。接下來(lái),教師可以利用鉛筆的筆尖輕輕刺向手心,這時(shí),教師表現(xiàn)出一副“痛苦”的表情,這說(shuō)明物體之間的力是相互的,因?yàn)殂U筆的筆尖表面積較小,所以被刺的人會(huì)產(chǎn)生疼痛感。最后,可以利用鉛筆的筆尖壓向大拇指,而隨著壓力的增加,大拇指的凹陷部位就越深,這就說(shuō)明,受力面積越小,產(chǎn)生的壓力越大。當(dāng)教師演示完畢后,學(xué)生應(yīng)當(dāng)及時(shí)對(duì)演示過(guò)程進(jìn)行回顧,然后通過(guò)自省的方法,查找出自己遺漏的或者相對(duì)薄弱的知識(shí)點(diǎn)。
通過(guò)這種滲透生活化元素的方法,學(xué)生對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程能夠產(chǎn)生親切感,是由于實(shí)驗(yàn)器材均來(lái)自現(xiàn)實(shí)生活,而且,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也是現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中較為常見(jiàn)的現(xiàn)象。因此,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材以及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象耳熟能詳,這就使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程能夠深深地吸引學(xué)生的注意力。但是,最為關(guān)鍵的一點(diǎn)是學(xué)生應(yīng)當(dāng)跟隨每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟,時(shí)刻進(jìn)行反思和回顧,首先能夠準(zhǔn)確判定出生活實(shí)驗(yàn)當(dāng)中蘊(yùn)含的物理學(xué)知識(shí)。然后,在觀察每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟過(guò)程中,學(xué)生應(yīng)及時(shí)查找自己的不足之處,如果能夠確定問(wèn)題產(chǎn)生的根源,應(yīng)當(dāng)自行制訂一套整改和糾正計(jì)劃,以此夯實(shí)物理學(xué)基礎(chǔ)。最后,在提煉生活實(shí)驗(yàn)原理的同時(shí),學(xué)生應(yīng)不斷對(duì)生活中的一些物理常識(shí)進(jìn)行拓寬和延伸,進(jìn)而達(dá)到靈活運(yùn)用的程度,推動(dòng)對(duì)內(nèi)省智力的培養(yǎng)和提升。
在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,多元化智力理論在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都得到切實(shí)體現(xiàn),因此,物理教師應(yīng)充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的積極促動(dòng)與正向引導(dǎo)作用,通過(guò)激發(fā)學(xué)生的語(yǔ)言智力、邏輯數(shù)學(xué)智力、音樂(lè)智力、空間智力、身體運(yùn)動(dòng)智力、人際關(guān)系智力、內(nèi)省智力及自然智力,幫助學(xué)生了解和掌握更多的物理學(xué)知識(shí),進(jìn)而為學(xué)好物理學(xué)科做好鋪墊、打好基礎(chǔ)。