趙汝芬
物理是以實驗為基礎(chǔ)的學科,也就是物理的定義、定理、規(guī)律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,那么我們所說的實驗也就不僅僅局限于現(xiàn)行初中物理教科書中所安排的19個學生裝分組實驗,211個演示實驗和若干課外小實驗。我們的實驗教學可以在課上也可以在課下;可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制教具,甚至可以使用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有物品,經(jīng)常用學生身邊的物品做實驗,如用鉛筆和小刀做壓強實驗,用雪碧瓶做液體壓強與深度關(guān)系的實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗用眼藥做物體的浮沉實驗,用水和玻璃做光的色散實驗等,這些器材學生更熟悉,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯(lián)系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現(xiàn)的器材啟發(fā)學生的創(chuàng)新能力;大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的內(nèi)容?;蛘撸@種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題,等等。調(diào)動學生剛剛起步的創(chuàng)新的意識和創(chuàng)新的精神。
一、觀察是創(chuàng)新的前提
觀察是實驗的第一步,也是創(chuàng)新的前提。沒有對客觀事物的認識是談不到創(chuàng)新的。我們在實驗教學中首先應(yīng)該使學生知道:所謂觀察就是要有目的地辨明觀察對象的主要特征,注意發(fā)現(xiàn)引起變化的條件和原因,其次,要使學生了解觀察是要經(jīng)過一定的努力,克服一定的困難,才能發(fā)現(xiàn)問題,才能得到事物的正確認識和正確的結(jié)論。
需要指出的是:在教學中應(yīng)該讓學生知道,觀察事物是科學方法中提取大量事實的第一步,也是我們要進行任何創(chuàng)造和超越的第一步,我們所需要的不僅僅是大家觀察到的結(jié)果,更重要的是觀察這個活動的本身,觀察在生活中無處不在。比如觀察水的沸騰實驗中要求學生注意觀察在給水加熱的過程中,能看到什么?在此基礎(chǔ)上引導同學討論觀察的方法和應(yīng)注意的問題??梢蕴崾究吹降牟煌?,應(yīng)該由學生通過多次的實驗得出一定的結(jié)論,而不是老師在黑板上把各種條件羅列出,再提供給學生實驗。那樣做實際限制了學生的思維,是不利于學生形成創(chuàng)
新思維的。
二、實驗、在學習中創(chuàng)新
人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地加以思索和總結(jié)得到的。如對于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平時看不到。在序言中教學中用三棱鏡做光的色散實驗讓彩虹出現(xiàn)在教室里,使學生感到新奇,通過這段教學師生共同討論,形成共識,知道什么是實驗。實驗就是在人工控制條件下使物理現(xiàn)象重復出現(xiàn)供人們觀察的工作。通過實驗,能夠?qū)ξ锢硎聦崼@得具體的明確的認識,有助于理解物理概念和規(guī)律。那么在這里學習的就不是色散的知識,更重要的學習了這種探索事實根本的方法——實驗。
實驗中要有實事求是的科學態(tài)度。教育學生每做一個實驗應(yīng)該:了解實驗目的,正確使用儀器,作必要的記錄,得出相應(yīng)的結(jié)論整理好實驗器材。根據(jù)實驗觀察到的現(xiàn)象和結(jié)果得出結(jié)論,做出正確的實驗報告。向?qū)W生適當介紹一些物理學大師所做的物理實驗以及所取得的成績,而在以后的學習中能夠運用這些方法來探索知識。
三、重視方法的總結(jié),動手動腦
科學方法提出這樣幾個步驟:收集大量資料,證據(jù);總結(jié)分析;得出結(jié)論;提出意見和建議。實驗做完了,結(jié)果出來了,我們的實驗是不是就結(jié)束了?沒有。應(yīng)用才是我們的最終目的,這也完全符合唯物主義方法論中關(guān)于從實踐到理論再由理論到實踐的辨證原則。
當學生做了基本實驗后,教師應(yīng)對學生實驗提出較高層次的要求——做驗證性和設(shè)計性的實驗。比如在做完測平均速度的實驗后應(yīng)該總結(jié)實驗時所采用的物理方法:控制變量的方法,這種方法在物理的實驗中是最常用的,是應(yīng)該掌握的。這樣在學完密度知識后根據(jù)實驗所能提供的器材可以要求學生解決如何測金屬塊的密度問題,學生可以根據(jù)控制變量的方法提出設(shè)計方案,也可以提出一些具體問題,自己設(shè)計實驗方法進行實驗。這不僅對前面知識的應(yīng)用,也是一種物理方法的使用。
運用現(xiàn)有的知識內(nèi)容推論后面的學習內(nèi)容是一種物理研究的思路,更是學生應(yīng)該掌握的物理方法之一。在這個研究的過程中也更容易有新的突破。在做固體融化的實驗過程中(直接加熱),開始的實驗結(jié)論和課本上總是不一致,學生甚至考慮了推翻課本的大膽想法。在引導學生考慮小學學習的熱平衡的知識后,就有學生考慮是不是加熱不均勻的問題,通過討論,最終使用了水浴的方法來解決了問題,結(jié)論與課本基本一致。這就是運用來探討新知識新方法,在探討中學生也品嘗到了成功的喜悅。
總之,創(chuàng)新教育能使學生學會學習,開發(fā)智力提高素質(zhì),增加了鍛煉的機會,增強了適應(yīng)社會發(fā)展的意識。而其在物理實驗教學中的具體實施,也會給我們培養(yǎng)大量的適應(yīng)現(xiàn)代化社會需要的要材提供一個可行的方式方法。創(chuàng)新不是憑空的胡編亂造,而是通過對客觀事物的觀察、分析、總結(jié),在客觀事物的基本上來得到前人沒有得到的結(jié)果結(jié)論,或者是用前人的正確結(jié)論創(chuàng)建新的領(lǐng)域。所以,我們當物理老師的一定要搞好實驗教學。