劉 陽
(徐州市睢寧縣第二中學(xué),江蘇 徐州 221200)
有效的實驗教學(xué),可以加強學(xué)生對概念的感性及理性理解,可以提高學(xué)生實際應(yīng)用的能力,可以讓學(xué)生從實驗中獲取數(shù)據(jù)而學(xué)會聯(lián)系實際,增強他們做題的靈活程度,更可以通過實驗激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。為尋求提高實驗探究的有效性,筆者進行了以下嘗試。
物理概念反映了物理事實的本質(zhì),學(xué)生只有深刻理解好物理概念,才能理解物理事實;學(xué)生掌握了物理規(guī)律,才能提高分析問題和解決問題的能力。對物理概念若采用簡單化的“記住——回憶”的方法進行教和學(xué),看似大容量、高密度的灌輸教法,實際上減少了思維過程,降低了思維水平。為了讓學(xué)生主動進行比較、建構(gòu),直到揭示概念的本質(zhì)屬性,設(shè)計一個好的實驗是基礎(chǔ)。
1.善于利用“沖突”型實驗,激發(fā)興趣
學(xué)生在遇到問題時,往往是憑直覺經(jīng)驗判斷,當(dāng)實驗的現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料時,直覺的判斷與實驗事實之間產(chǎn)生的強烈“沖突”,必然引發(fā)學(xué)生去積極思考。
例如:在引入大氣壓強這一比較抽象的概念時,教學(xué)中安排大小試管的實驗:先把兩個試管套在一起,倒置,小試管下落,學(xué)生分析是試管受重力導(dǎo)致的。后將大試管內(nèi)灌滿水,再將小試管底向下插入,然后提問:若手拿大試管倒置,小試管如何?多數(shù)學(xué)生認為小試管會受重力而掉下。然后實驗,學(xué)生驚奇的發(fā)現(xiàn)小試管不但沒有掉下,反而在滴下水的同時,緩緩上升,感到疑惑不解,教師及時點撥:是什么使得試管緩緩上升的呢?是大氣壓。加深了學(xué)生對大氣壓強的認識,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力,激發(fā)了學(xué)生的興趣,
2.巧妙利用對比型實驗,突破難點
在“聲音的特性”一節(jié)的教學(xué)中,為突破“音調(diào)和響度的區(qū)別”這一難點,讓學(xué)生自己設(shè)計鋼尺振動發(fā)聲的對比實驗,通過反復(fù)摸索和交流,探究出規(guī)范的實驗過程:先使鋼尺伸出桌邊不同的長度,用相同的力敲擊,注意聽到聲音的不同;再使鋼尺伸出桌邊相同的長度,用大小不同的力敲擊,注意聽到聲音的不同。通過不同實驗過程的比較使學(xué)生較好地區(qū)分了音調(diào)和響度的不同,留下了極為深刻的印象,讓學(xué)生覺得順其自然的同時,也讓生活走向物理。在探究影響液體蒸發(fā)的因素、導(dǎo)體電阻大小的因素、影響音調(diào)的因素、物體動能和重力勢能的因素等等的許多實驗中,對比方法同樣可以有很好的效果。
3.及時利用實驗設(shè)疑,引導(dǎo)探究
在教學(xué)《望遠鏡與顯微鏡》一課時,學(xué)生在掌握凸透鏡成像規(guī)律后設(shè)問,如何利用透鏡組合把小物體放得更大?如何用透鏡組合看清遠處的物體?如何調(diào)整它們之間的距離使觀察效果更好?讓學(xué)生自己探究,于是學(xué)生們個個爭先恐后:有的閉著一只眼睛,用自己做的顯微鏡觀察從頭上揪下的頭發(fā);有的兩人合作,通過窗戶看遠處的樓房;有的查筆記;有的抓耳撓腮,充滿了活力。學(xué)生在終生難忘的“表演”中,解決心中的疑問,激發(fā)學(xué)生的好奇心,既學(xué)到了知識,也學(xué)會了探究,提高了學(xué)習(xí)效率。
1.變演示為分組,提高學(xué)生體驗的有效性
物理教學(xué)中,特別對于物理規(guī)律教學(xué),必須讓學(xué)生明確物理規(guī)律是怎樣形成的。對于某些規(guī)律教學(xué)放在實驗室里進行,可以改變教師演示,學(xué)生觀察,教師忙,學(xué)生亂的被動局面,變成學(xué)生主動地去探索,通過自己動手觀察來發(fā)現(xiàn)規(guī)律。例如:在《電流與電壓、電阻的關(guān)系》一節(jié)中,把它變?yōu)樘剿餍詫W(xué)生實驗。先提出問題,然后引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法,先保持電阻不變,研究電流與電壓的關(guān)系,再保持電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。通過學(xué)生分組實驗,動手操作,對實驗的數(shù)據(jù)進行分析、綜合,應(yīng)用歸納推理的方法,由特殊到一般得出規(guī)律。從而體驗到動手去探索、去認識物理規(guī)律的快樂。
2.改進實驗,提高探究實驗的有效性
在演示通電導(dǎo)體在磁場中運動實驗中,新教材上的實驗缺點為:一是所需電流大,磁鐵磁性要強;二是因金屬棒受摩擦力較大、與軌道接觸是否良好等因素而影響實驗效果。若在實驗中用煙盒鋁箔紙卷成筒狀(將鋁箔紙平放在水中,浸泡一會,取出后用毛巾將鋁箔上的紙擦掉,并擦干水跡)代替金屬棒,用兩根細銅線將鋁箔筒兩端連接(接觸)好,然后把鋁箔筒懸掛在磁場中,以上兩個問題都克服了,只需2節(jié)干電池作電源,效果相當(dāng)顯著,還大大提高了可見度。
不斷地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,能使學(xué)生對實驗問題的理解不落俗套,解決實際問題能夠不拘一格,不斷地運用發(fā)散思維方法解決問題,擺脫習(xí)慣思維的束縛,拓寬思維范圍,從而使創(chuàng)造性思維能力得到發(fā)展。
1.引導(dǎo)學(xué)生一物多用,挖掘?qū)W生的實驗潛力
如空的塑料飲料瓶是生活中比較常見的廢品且結(jié)構(gòu)非常簡單,但在物理實驗中卻有其獨到之處,可演示許多物理想象:可演示物體的壓強隨深度的增加而增大的實驗、固體的壓強與壓力、受力面積的關(guān)系的實驗、浮力產(chǎn)生的原因的實驗等。又如:常見且價廉的醫(yī)用注射針筒也可以用于進行潛水艇的工作原理的模擬演示實驗、液體的沸點與壓強關(guān)系的演示實驗、連通器原理的演示實驗以及驗證大氣壓的存在的演示實驗等等。通過在教學(xué)中適時地引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見、便宜的器材(或廢物)來做實驗,就會使學(xué)生倍感親切,有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,活躍學(xué)生思維,以及提高其動手能力。
2.將生活中常見的物體制成教具,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維
如靜摩擦力方向判別是教學(xué)中的一個難點,因為在某些情況下,相對運動趨勢不明顯,學(xué)生難以想象。如果能從宏觀的角度出發(fā)考慮,用模擬放大的辦法,使學(xué)生生動地看到接觸層的有關(guān)情況,問題就可迎刃而解了。如圖所示,在平面板上放一張砂布(以增大摩擦),再把一面有毛刷的木塊放在砂布上,且使板刷的長毛與砂布接觸。用力沿水平方向拉木塊,可以看到板刷的長毛發(fā)生形變,由形變的情況就可確定靜摩擦力的方向了。
在物理實驗的教學(xué)中,要充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)和主觀能動性,挖掘發(fā)散點,善于創(chuàng)設(shè)開放性的實驗問題情境,引導(dǎo)學(xué)生主動地質(zhì)疑、探索、研究,有助于培養(yǎng)學(xué)生廣闊、積極、求異、聯(lián)想、創(chuàng)新的發(fā)散性和創(chuàng)造性思維品質(zhì),才能張揚學(xué)生的個性,調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高物理實驗教學(xué)的有效性。