王世梅
新課程改革提倡自主、探究、合作的學(xué)習(xí)方式。這種學(xué)習(xí)方式是以學(xué)生為主體,以能力和素質(zhì)的培養(yǎng)為目標,以關(guān)注學(xué)生的個性發(fā)展為特點,以探究性和研究性學(xué)習(xí)為主導(dǎo)的模式進行,這就要求我們在教學(xué)中實施新的學(xué)習(xí)模式,而新的學(xué)習(xí)方式就是要注重學(xué)生三個能力的提高:一是自主學(xué)習(xí)能力;二是合作能力;三是解決問題和分析問題的能力。在物理實驗教學(xué)中如何使學(xué)生的這些能力得以提高,我認為應(yīng)從六個方面入手。
1. 明確實驗教學(xué)目標,要從教學(xué)方法的“轉(zhuǎn)變”入手。教學(xué)目標的制定與實施要全面考慮“知識與能力”、“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”三個方面。要實現(xiàn)這一目標,教師就是轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,為學(xué)生提供新的學(xué)習(xí)方式,這種學(xué)習(xí)方式就是“活動與探究”。它要求教師在教材實驗基礎(chǔ)上,首先要進行創(chuàng)新設(shè)計,包括教具的改進設(shè)計、實驗層次的安排、問題的設(shè)置及解決的方法等。這種設(shè)計目的是要讓學(xué)生充分動腦動手動口,發(fā)揮主體作用,對學(xué)生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng),將起到潛移默化的作用。例如:我在講解“焦耳定律”內(nèi)容時,我們現(xiàn)在用“焦耳定律演示器”。這種儀器的演示效果很好,但原來教法是老師必須先把它的原理解釋清楚,然后做如下兩個實驗:1. 通過電流相同時,產(chǎn)生的熱量與電阻的大小成正比。2. 導(dǎo)體電阻相同時,產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。
現(xiàn)在我把課堂設(shè)計做了改進,就能較好的把學(xué)生吸引到實驗中來。①先給學(xué)生一段時間,觀察“焦耳定律演示器”,然后分組討論,各組選代表發(fā)言,對正確組給以表揚、鼓勵。②出示兩個實驗?zāi)康?,讓學(xué)生自己針對演示器上的三塊電阻絲設(shè)計出兩個不同電路圖。③讓學(xué)生到講臺上按正確的電路圖進行演示。這樣轉(zhuǎn)變了老師課堂中教學(xué)模式,學(xué)生的交流設(shè)計能力得到培養(yǎng)。
2. 倡導(dǎo)學(xué)生主動參與,要從培養(yǎng)學(xué)生的“興趣”入手。興趣是學(xué)習(xí)動機中最現(xiàn)實、最活躍的部分。不管學(xué)生個性差異如何,形象、主動的實驗可以引起濃厚興趣和探索欲望,使學(xué)生自己觀察和動手操作。如我在教學(xué)《連通器》這節(jié)課時,每個學(xué)生桌上都放了一個由軟膠管連起來的兩根直玻璃管,先引導(dǎo)他們觀察其特征,指導(dǎo)他們概括得出“連通器”概念,再讓學(xué)生聯(lián)想在生活和自然界中哪些東西的特征和“連通器”相似,從而說明為什么要研究“連通器”這個問題。這樣不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣,而且他們感到生活中確實需要連通器,使學(xué)生主動積極探索獲得新知。
3. 倡導(dǎo)學(xué)生主動參與,要從培養(yǎng)學(xué)生“自信”入手。要培養(yǎng)學(xué)生主動參與應(yīng)采取以下幾種方式:一是給學(xué)生一個空間,讓他們自己往前走;二是給學(xué)生一個條件,讓他們自己去鍛煉;三是給學(xué)生一個問題,讓他們自己去尋找答案;四是給學(xué)生一個機遇,讓他們自己去把握。
如我在講《光的直線傳播》一課,一位學(xué)生拿出激光手電筒玩,紅紅的一束光在室內(nèi)閃動,我正想制止,他卻大膽地問我:“老師,這束紅光是不是紅外線?為什么與手電筒發(fā)出的光不一樣?”逗得同學(xué)們都笑了,等室內(nèi)安靜后,我沒有批評他,反而表揚了他善于觀察,并告訴他們這紅光并非紅外線,紅外線是不可見光,這是由激光器發(fā)射出來的一束激光,同時說明了激光的特點,并鼓勵課后查閱關(guān)于激光和紅外線的應(yīng)用書籍。他還建議我用這種玩具激光手電做光源進行實驗,我采納了他的建議。在講《光的反射定律》一課,就讓每組準備了一個這樣手電筒,一小平面鏡,改演示實驗為分組實驗,共同探究反射現(xiàn)象,歸納反射規(guī)律。這不僅增強了學(xué)生的自信心,還使學(xué)生體驗了主動參與和親身實驗的快樂。
4. 引導(dǎo)學(xué)生做好探究性實驗,要從培養(yǎng)學(xué)生“勤思”入手。新教材增加了不少探究性實驗,這有力地促進了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中有機會深入思考問題,并為解決問題提出猜想和設(shè)計方案。
例如,我在講《探究浮力大小》一課時,課前要求學(xué)生去猜想,并說明猜想的理由,同時要求小組設(shè)計出檢驗猜想正確與否的實驗方案。通過深入思考,課堂上同學(xué)積極參與,有的小組猜想浮力大小可能與浸在液體中的物體的密度有關(guān);有的猜想可能與液體的密度有關(guān);有的猜想可能與在液體中的深度有關(guān);有的猜想可能與物體浸在液體中的體積有關(guān)等。同時都說明猜想的理由,制定了驗證的實驗方案,并且小組按方案在課上進行了實驗,然后通過交流、討論、歸納出正確的結(jié)論,課后寫出探究性的實驗報告。這樣既使學(xué)生思考問題能力得到了培養(yǎng),同時又培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力。
5. 保證實驗教學(xué)順利開展,要從不斷“補充”器材入手。實驗室是學(xué)生實驗操作的重要場所,除按教材要求配備儀器和器材,同時應(yīng)該設(shè)法多收集學(xué)生的小制作,小發(fā)明等,這些小發(fā)明、小制作應(yīng)用的器材都能就地取材,簡便易行,但作用很大,除有一定的趣味性、實踐性外,還能很好的培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。根據(jù)不同學(xué)生情況,提出不同的要求,有利于因材施教,所以對課本中的小實驗都留給學(xué)生做,并跟上檢查。除此之外,還要布置一些小制作,如講光的初步知識時,布置給學(xué)生做小孔成像、潛望鏡;講完電磁繼電器后,讓學(xué)生自制簡易天平。學(xué)生的小制作大都比較精密,能說明問題,效果很好,學(xué)生興趣很濃,足以滿足實驗教學(xué)的需要。只有這樣,實驗室才能真正拓展學(xué)生的知識面,發(fā)揮學(xué)生的能動性、自主性、探究性和創(chuàng)造性。
6. 引導(dǎo)學(xué)生積極思考,善于撲捉實驗中的意外。在《測量電功率》一節(jié)的實驗中,學(xué)生依照科學(xué)探究的要素:1. 提出問題。2. 制定計劃與設(shè)計實驗。3. 進行實驗與收集證據(jù)。這些都完成以后,在進行最后的交流與合作時,其中有一組提到了這么一個現(xiàn)象:他們小組在做完3.8V的小燈泡功率的實驗后,看到實驗桌上有一個玻璃泡破了(燈絲完好)的3.8V的小燈泡,他們把好的燈泡換下,換上了這個燈泡,繼續(xù)進行實驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)燈絲發(fā)紅但不亮,電流表和電壓表的讀數(shù)都變小了。為此我讓他們小組給全班同學(xué)又演示了一遍,這時課堂氣氛一下子又活躍起來了。大家感到十分驚奇,根據(jù)實驗現(xiàn)象學(xué)生們提出了許多問題:
(1)玻璃碎了以后,燈泡仍有電流通過,燈絲卻幾乎不發(fā)光,這是為什么?
(2)玻璃外殼究竟起什么作用 ?
(3)完好的小燈泡的亮度的變化與哪些因素有關(guān)?
(4)完好的小燈泡的亮度的變化是否與損壞燈絲電阻有關(guān)?
面對這些問題學(xué)生們紛紛猜想,比較集中的猜想有:
玻璃碎了以后,燈泡仍有電流通過,燈絲卻幾乎不發(fā)光,是因破燈泡兩端的電壓和通過的電流都減小了,可能與燈絲的電阻有關(guān)?
面對猜想讓學(xué)生繼續(xù)設(shè)計實驗,進行探究:
1. 在原來電路中用電流表測出電流I1,用電壓表測出外殼破碎的燈泡兩端的電壓U1,計算出外殼破碎的燈泡的電阻R1。
2. 用一個新的燈泡(與破燈泡完全相同),將外殼破碎的燈泡換下,再用電流表測出電流I2,用電壓表測出新燈泡兩端電壓U2,計算出燈泡的電阻R2。然后,比較R1與R2的大小,他們發(fā)現(xiàn)R2遠大于R1。
面對實驗結(jié)果他們再進行交流與合作,這時學(xué)生明白了:
(1)完好的小燈泡的亮度的變化與損壞燈絲電阻有關(guān)。
(2)玻璃碎了以后,燈泡仍有電流通過,燈絲卻幾乎不發(fā)光的原因是電阻很小。同一個燈絲電阻為什么會變小呢?
學(xué)生繼續(xù)討論總結(jié)到:燈泡外殼破碎,由于散熱使燈絲溫度降低,電阻變小,達不到白熾狀態(tài)而無法發(fā)光,所以玻璃外殼的作用是減少散熱提高燈絲溫度。
經(jīng)過實驗學(xué)生終于明白了燈泡發(fā)光的原因和玻璃泡外殼的作用,學(xué)生的收獲來自正確的探究方法和思維,勤于思考,敢于動手,他們的探究能力和創(chuàng)新能力定能不斷突現(xiàn)出來。教學(xué)中重視和利用學(xué)生在探究實驗中發(fā)現(xiàn)的特殊現(xiàn)象,使其變成課程資源。這樣,每一個學(xué)生都會因自己富有創(chuàng)新作法或觀點,得到他人的認同而產(chǎn)生強烈的心理滿足感和成就感。這對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、保持和發(fā)展探究的欲望、培養(yǎng)認真細致及實事求是的科學(xué)態(tài)度和批判精神有著積極的促進作用。
多年的物理教學(xué)實踐證明,搞好初中物理實驗,不但能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,而且能培養(yǎng)學(xué)生的觀察、實驗?zāi)芰?,加深對物理概念、物理?guī)律的理解,能大面積提高初中物理教學(xué)質(zhì)量。這也是當前初中物理教學(xué)改革不可缺少的一個組成部分。