物理實(shí)驗(yàn)課是實(shí)施全面物理教育的最有效的教學(xué)形式。而將“實(shí)驗(yàn)”與“探究”聯(lián)系在一起,是從素質(zhì)教育的高度,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的再認(rèn)識(shí),再開(kāi)發(fā)。
過(guò)去物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大部分為演示實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)的常用模式是:實(shí)驗(yàn)前老師明確講清有關(guān)知識(shí)點(diǎn),將實(shí)驗(yàn)方案和步驟以及注意事項(xiàng)明確地教給學(xué)生,再進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。然后再把實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果與所講授的新知識(shí)作對(duì)應(yīng)比較,最后由都或?qū)W生做概括總結(jié)。從培養(yǎng)學(xué)生綜合能力的角度看,長(zhǎng)期、單地地選用這種模式顯然是極不妥當(dāng)?shù)?。是與人的實(shí)際思維過(guò)程相悖的,它不能使人的創(chuàng)造得到發(fā)展,而且這種情形與我國(guó)目前大力推行的基礎(chǔ)教育課程改革的思路背道而馳,更不符合素質(zhì)教育的要求。
物理課程中的科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動(dòng)獲取物理知識(shí)、認(rèn)識(shí)和解決物理問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)。它涉及到提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)、表達(dá)與交流等要素。
下面談?wù)劰P者在九年級(jí)物理《歐姆定律》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用探究性學(xué)習(xí)的一些粗淺做法和體會(huì)。
對(duì)于“歐姆定律”實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí),傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法是:教師演示實(shí)驗(yàn)→學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)→教師引導(dǎo)學(xué)生分析歐姆定律→講解例題→課后鞏固練習(xí)。本課利用探究性學(xué)習(xí)是這樣設(shè)計(jì)的:創(chuàng)設(shè)一個(gè)問(wèn)題情境→學(xué)生討論、猜想→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→探索實(shí)驗(yàn)(將演示實(shí)驗(yàn)改變?yōu)閷W(xué)生自己做探索性實(shí)驗(yàn))→分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象→得出歐姆定律→課堂練習(xí)。這樣處理更重視學(xué)生獲取知識(shí)的過(guò)程及方法,真正體現(xiàn)了“教師為主導(dǎo),學(xué)生為主體,發(fā)展為主線,創(chuàng)新為主旨”的思想,發(fā)展了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。
(一)創(chuàng)設(shè)情景,設(shè)疑誘趣
教師可以通過(guò)兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn):1、把同一小燈泡分別接在一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池上觀察小燈泡發(fā)光情況;2、把一顆小燈泡接在兩節(jié)干電池上和把兩顆小燈泡串聯(lián)在兩節(jié)干電池上比較兩種情況下燈泡發(fā)光情況。并提出問(wèn)題:“燈泡亮暗程度不同說(shuō)明什么?”學(xué)生思考得出:“電路中的電流有大有小”。進(jìn)而提出:“電路中電流的大小由哪些因此決定?”通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以誘發(fā)學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣。
(二)激勵(lì)猜想,發(fā)散思維
鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜測(cè): “電流的大小究竟由那些因素所決定呢?”學(xué)生分組討論,教師適當(dāng)提示。學(xué)生可以聯(lián)系上一章學(xué)過(guò)的內(nèi)容,猜想:電流可能與電壓的大小有關(guān)?猜想的依據(jù)是電壓是形成電流的原因;可能電流與導(dǎo)體的電阻有關(guān)?猜想的依據(jù)又是電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用。提示學(xué)生:這就涉及到電路中電流、電壓和電阻都要嚴(yán)格遵守的一個(gè)“交通規(guī)則”。我們可以用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究電流與電壓、電阻三者之間的關(guān)系,可以用什么方法研究?
(三)質(zhì)疑聚思,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
再請(qǐng)學(xué)生思考:如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖?并請(qǐng)幾位同學(xué)上黑板板演,其他同學(xué)在下面自己設(shè)計(jì)。
師生共同討論:要完成以上實(shí)驗(yàn),還必須測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù),自己制定表格。
(四)分組合作,深入探究
在探究過(guò)程中可以采用小組合作的方法,將學(xué)生以2~3人為一個(gè)小組,像科學(xué)家那樣興趣盎然地開(kāi)始按上述討論的方案實(shí)驗(yàn),邊做邊想邊記。教師巡視,注意他們?cè)O(shè)計(jì)是否合理,儀器使用是否得當(dāng),數(shù)據(jù)記錄是否正確,做個(gè)別輔導(dǎo)。
學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,形成了一種和諧親密、積極參與的教學(xué)氣氛,一個(gè)思維活躍、鼓勵(lì)創(chuàng)新的環(huán)境。學(xué)生的思維在開(kāi)放、發(fā)散中漲落,在求異、探索中又趨于有序;這培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立操作能力,發(fā)展了學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力。
(五)綜合分析,歸納總結(jié)
學(xué)生匯報(bào):
實(shí)驗(yàn)完畢后,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和得出的初步結(jié)論,通過(guò)學(xué)生相互交流實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別推出代表,匯報(bào)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
指導(dǎo)學(xué)生將表一中的數(shù)據(jù)畫出U-I圖線。
組織學(xué)生討論:從表一、圖象和表二的數(shù)據(jù)可分別得出什么結(jié)論?
歸納結(jié)論:
在電阻不變時(shí),導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。
教師總結(jié):導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律。
教師:同學(xué)們總結(jié)的很好,然而這一規(guī)律是德國(guó)物理學(xué)家歐姆在1827年用實(shí)驗(yàn)方法研究得出的,為此歐姆花費(fèi)了10年心血。為了紀(jì)念他的偉大發(fā)現(xiàn),這一規(guī)律被命名為歐姆定律。今天當(dāng)我們一起學(xué)習(xí)這一規(guī)律時(shí),每位同學(xué)都能從他身上學(xué)到一點(diǎn)精神——堅(jiān)持不懈的從事科學(xué)研究的精神。
(六)過(guò)程回顧,指導(dǎo)學(xué)法
教師總結(jié):讓學(xué)生回顧本課的探究學(xué)習(xí)的過(guò)程:發(fā)現(xiàn)問(wèn)題→進(jìn)行猜想→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→探索研究→得出結(jié)論→指導(dǎo)實(shí)踐。
通過(guò)本節(jié)課的探究,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。使學(xué)生學(xué)會(huì)了科學(xué)探究的步驟和方法,進(jìn)一步體驗(yàn)科學(xué)探究的全過(guò)程,從而培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究的能力,提高了課堂學(xué)習(xí)效率。另外,在本課教學(xué)中不僅注意滲透了科學(xué)研究方法,同時(shí)也進(jìn)行了學(xué)法指導(dǎo)和辯證唯物主義教育。在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,“發(fā)展”與“創(chuàng)造”的核心問(wèn)題是開(kāi)發(fā)智力、培養(yǎng)能力,全面提高學(xué)生的素質(zhì)。物理實(shí)驗(yàn)中探究性學(xué)習(xí)正是實(shí)踐這一教學(xué)思想,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育目標(biāo)有效可行的好方法。
(作者單位:江蘇省儀征市實(shí)驗(yàn)中學(xué))