◎陳英
探究性實驗教學在初中物理教學中的使用具有重要意義,其逐漸成為一種重要的教學方式。探索性實驗教學,能讓枯燥的物理課變得更加生動有趣,能激發(fā)起學生學習物理、探索新知的興趣,也為構(gòu)建高效物理課堂提供了重要的平臺。作為物理教師,我們要對其進行不斷的優(yōu)化和完善,真正把物理實驗作為物理教學的重要內(nèi)容看待,培養(yǎng)學生的科學探究能力。
初中物理探索性實驗教學,是在教師指導下,學生進行實驗、觀察現(xiàn)象、分析結(jié)果,從中尋找規(guī)律、獲得知識、培養(yǎng)能力的過程。初中物理探索性實驗教學一般是要讓學生能通過實驗得出明確的結(jié)論。一般來說,以下幾方面的內(nèi)容,比較適合進行探索性實驗教學。用“控制條件”來研究物理量之間關系的內(nèi)容;通過觀察、分析,比較容易直接找出規(guī)律的內(nèi)容;探索教材中具有關鍵性作用的某個部分,以促進學生建立正確觀念;某些學生容易出錯的地方,或針對學生存在的誤解,可通過簡易的實驗探索,從中揭露矛盾、解決矛盾。對于一些定量要求較高的實驗,受到實驗儀器的精確程度和實驗方法的限制,則不宜進行探索實驗。
在物理實驗教學中,有些實驗可加以改進、創(chuàng)新,讓實驗更科學,誤差更小。比如:在探究影響滑動摩擦力大小跟哪些因素有關的實驗中,教材中的實驗是用彈簧測力計拉動小木塊在水平長木板上做勻速直線運動,然而學生在探究過程中就會發(fā)現(xiàn)問題——在用彈簧測力計拉動小木塊運動時,難以控制小木塊做勻速直線運動,故而彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定,且拉動時彈簧測力計處于運動狀態(tài),給讀數(shù)帶來困難。學生既然在實驗中發(fā)現(xiàn)了問題,老師這時就應該對學生加以引導,運用所學物理知識對探究過程中出現(xiàn)的問題進行解決,在此實驗基礎上對實驗進行創(chuàng)新、改進,從而更好地完成實驗目標。通過教師引導,學生將原實驗中拉動木塊改為拉動長木板,就可克服拉動木塊做勻速直線運動的問題,當拉動長木板時,無論長木板是否做勻速直線運動,小木塊都能處于靜止狀態(tài),根據(jù)二力平衡條件,可得出摩擦力大小就是彈簧測力計示數(shù)的大小,這更加激發(fā)學生學習物理的興趣,對培養(yǎng)學生運用知識解決問題的能力具有很大的積極作用。
在物理實驗教學中,實驗教學貫穿于整個教材,教師利用實驗器材,創(chuàng)設必要的實驗條件,展現(xiàn)實驗過程,揭示物理規(guī)律,將理論與實際相結(jié)合,是提高學生學習物理興趣的重要手段。然而,在實際教學過程中,有些實驗由于受條件限制,現(xiàn)象細微,學生觀察不到實驗現(xiàn)象,難于激發(fā)學生求知欲,同時也增加學生對物理知識理解的難度。如用磁感線描述磁場時,老師用磁感線演示儀進行教學,磁感線演示儀是平放的,老師只有走下講臺,讓學生依次觀察,這樣就浪費了很多時間,降低教學效率。我們改用多媒體投影教學,可以在屏幕上呈現(xiàn)出條形磁體、“U”形磁體、同名及異名磁極間的磁感線空間分布情況,彌補了磁感線演示儀的不足,從而加深學生對“磁場”的認識。
探究性實驗教學可以培養(yǎng)學生學習物理的興趣。物理學科是一個比較復雜的學科,其知識的抽象性比較強,理論知識比較多,而且在實際教學過程中,受到現(xiàn)實的客觀條件,如教學資源、人力資源和物質(zhì)資源的有效限制,不能充分地開展實驗教學,這就導致學生在學習中遇到很多困難和阻礙,最后喪失對物理學科的學習興趣。然而,這種探究性實驗教學可以讓學生對物理產(chǎn)生學習興趣,學生可以積極主動地參與到物理學習中來,在活動中積極地動腦思考,克服在制作過程中的困難和阻礙。
探究性實驗教學是培養(yǎng)學生動手能力的重要方式和有效手段,相關教育部門對該活動培養(yǎng)學生的實踐操作能力采取了以下幾種層層遞進的方法。首先,教師給學生指定對象,讓學生仿造。其次,給定材料和要求的制作。這種制作需要學生提供制作說明書,其中主要包括所需要的材料和制作目的、實驗展示方法,使學生在展示的過程中,學會尋找材料,了解材料實物之間的區(qū)別,并且根據(jù)要求制作,使學生學會查找合適的材料,對材料進行相應的配置以及對作品進行合適的組裝和拆分等等。再次,教師讓學生根據(jù)自己的想法去選擇材料,按照自己的想法進行實驗現(xiàn)象的預想,反映一定的物理問題,說明其中的物理原理,將制作與物理教學相結(jié)合,通過制作、展示等途徑培養(yǎng)學生的實踐操作能力。最后,根據(jù)學生的興趣、了解的原理進行自主制作、開放式制作,以培養(yǎng)學生獲取信心的能力。
放手讓學生自己去邊學邊實驗,但需要遵循因材施教、循序漸進的原則。既不要使學習的跨度過大,使學生無從入手,又不要使學習的跨度太小,不利于學生的發(fā)展。在設計邊學邊實驗的方案時,應注意了解學生實際,對實驗教學中可能出現(xiàn)的問題,可能遇到的困難等,都要作充分的估計和準備。例如,在進行物體浮沉條件的實驗時,教材的安排是先把雞蛋放在濃鹽水中,觀察它的漂?。蝗缓笤跐恹}水中加清水,觀察雞蛋的懸浮和下沉;再加入濃鹽水,觀察雞蛋的上福在實際操作時,加入清水的多少不容易掌握。會出現(xiàn)由于一下子倒入過多的清水,雞蛋就下沉到杯底,而看不到懸浮現(xiàn)象,再加濃鹽水時,雞蛋就可能上浮不起來。也讓學生先把雞蛋分別浸沒在清水和濃鹽水中,觀察雞蛋的下沉和上浮,分析雞蛋的受力情況,得出下沉和上浮的條件。接著讓學生緩緩地向濃鹽水中加入清水,觀察懸浮現(xiàn)象,分析得出懸浮條件,然后討論為什么雞蛋在清水中和在濃鹽水中受到的浮力大小不同?為什么漂浮時和懸浮時雞蛋排開液體的體積不同而受到的浮力卻相同?這樣處理,不但實驗成功的把握大、效果好,而且學生容易理解。
總之,初中物理實驗教學主在培養(yǎng)學生的動手、管理能力、分析能力以及創(chuàng)新思維。而加強初中物理實驗教學是提高學生學習物理的重要途徑,有助于增強學生的邏輯思維能力,提升初中物理實驗教學質(zhì)量,從而提高物理教育教學質(zhì)量。