摘 要:實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中扮演著非常重要的角色,隨著新課改的推行,為了更有效地開(kāi)展課堂教學(xué),在教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,拓寬學(xué)生思維,教師需要在教學(xué)過(guò)程中設(shè)計(jì)一些小的物理實(shí)驗(yàn)作為補(bǔ)充。通過(guò)這些實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中更好地掌握概念、規(guī)律,讓學(xué)生喜歡學(xué)習(xí)物理。物理課堂小實(shí)驗(yàn)有其自身的優(yōu)勢(shì),和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)相比,它更靈活,教師可以隨時(shí)調(diào)整;課堂小實(shí)驗(yàn)可以讓更多的學(xué)生參與其中,這樣就提高了學(xué)習(xí)的有效性。所以,教師應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)來(lái)活躍課堂教學(xué),讓學(xué)生帶著興趣去學(xué)習(xí)。
關(guān)鍵詞:物理實(shí)驗(yàn);課堂教學(xué);學(xué)生實(shí)驗(yàn);教學(xué)效率
新課程已經(jīng)在教學(xué)過(guò)程中逐步開(kāi)展,我們對(duì)學(xué)生各方面的能力要求也在逐步提高,這其中就包括實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。新課程對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰μ岢隽烁叩囊?,教師需要在課堂教學(xué)中充分利用實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)學(xué)生這方面的能力。在這些年高中物理的教學(xué)中,我發(fā)現(xiàn)課本上的課堂演示實(shí)驗(yàn)以及學(xué)生實(shí)驗(yàn)雖然設(shè)計(jì)得非常好,非常有必要,但是不能滿足課堂教學(xué)的需求。在教學(xué)過(guò)程中,很多物理概念、規(guī)律、模型的建立與理解都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的,這就要求教師盡可能多地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),以促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí),提高教學(xué)的有效性。全體學(xué)生參與的小實(shí)驗(yàn)更能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,起到活躍學(xué)生思維、打破沉悶的課堂氣氛的作用,讓學(xué)生在愉悅的狀態(tài)下學(xué)習(xí)。
傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)主要有兩種形式:一種是課堂演示實(shí)驗(yàn),由教師主導(dǎo),在課堂中進(jìn)行演示,學(xué)生只能作為觀眾參與進(jìn)來(lái),參與程度不高;另外一種是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),明確具體的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程,優(yōu)點(diǎn)是學(xué)生的參與程度較高,但學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)按照既定的步驟進(jìn)行,缺乏靈活性與創(chuàng)造性。由此可見(jiàn),上述兩種實(shí)驗(yàn)都存在不足。由于教師在教學(xué)過(guò)程中已經(jīng)明確了實(shí)驗(yàn)的步驟與方法,同時(shí)強(qiáng)調(diào)了實(shí)驗(yàn)需要注意的事項(xiàng),這并不利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力,也不利于培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。另外,課本上的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)并不能完全滿足教學(xué)的需求,在教學(xué)過(guò)程中教師還需通過(guò)添加一些課堂上的小實(shí)驗(yàn)來(lái)完成教學(xué)內(nèi)容。在教學(xué)過(guò)程中,教師可以根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕逃龡l件,自己設(shè)計(jì)一些在課堂上便于學(xué)生完成的小實(shí)驗(yàn),從而使課堂實(shí)驗(yàn)更具有靈活性。
在《摩擦力》這一節(jié)的教學(xué)中,對(duì)靜摩擦力的方向的判斷是很難理解的一個(gè)知識(shí)點(diǎn),很多學(xué)生無(wú)法理解。為了讓學(xué)生更好地理解,我通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)物理情境幫助學(xué)生分析這個(gè)過(guò)程。具體操作如下:讓甲、乙兩位學(xué)生各自捏住課本的一端,用力往回拉,此時(shí)書(shū)與兩位學(xué)生之間產(chǎn)生了靜摩擦力。在這個(gè)課堂小實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩位學(xué)生自己可以深刻地感覺(jué)到他們的手與課本之間存在著摩擦力,這樣就把抽象的概念形象化了,讓學(xué)生可以直接感受到摩擦力的存在。接下來(lái),讓學(xué)生分析“書(shū)”與“甲、乙二人”所受靜摩擦力的方向。這個(gè)小實(shí)驗(yàn)方便、有效,通過(guò)這樣一個(gè)物理情境的創(chuàng)設(shè),既可以活躍課堂氣氛,也可以讓學(xué)生知道生活與物理的密切聯(lián)系。例如,在《力的合成》這節(jié)課的教學(xué)中,我們講到斜向上的拉力根據(jù)力的作用效果可以分解為兩個(gè)方向的分力,即水平方向的分力和豎直方向的分力。我們可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證力的作用效果:學(xué)生甲蹲在地上,學(xué)生乙對(duì)學(xué)生甲施加一個(gè)斜向上的拉力,學(xué)生甲可以體會(huì)到他既受到向上拉的作用效果,又受到向前拉的作用效果。這樣就可以讓學(xué)生體會(huì)到什么是力的作用效果,會(huì)加深其對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,而且這樣的小實(shí)驗(yàn)不受場(chǎng)地的限制,可以隨時(shí)開(kāi)展。
傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)模式較為僵化,教學(xué)方式較為呆板。高中的物理實(shí)驗(yàn),在傳統(tǒng)意義上來(lái)說(shuō)不是課堂演示實(shí)驗(yàn)就是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),十分單調(diào)。為了趕教學(xué)進(jìn)度,教師在課堂教學(xué)中經(jīng)常將很多實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)的目的到實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)一講到底,學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中很被動(dòng),沒(méi)有充分調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。課后學(xué)生按照教師給出的步驟就可以順利完成實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。很明顯,在這樣的教學(xué)模式下,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析能力、?dòng)手能力都會(huì)受到很大的制約,缺乏發(fā)展的空間,所以我們要改變這種現(xiàn)狀。為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中存在的不足,教師可以自己設(shè)計(jì)一些貼近生活的小實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ)。課堂小實(shí)驗(yàn)有一些優(yōu)勢(shì),比如課堂小實(shí)驗(yàn)不需要帶學(xué)生到專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)室去做,也不需要特別專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)器材,在課堂教學(xué)中隨著教學(xué)的要求可以隨時(shí)開(kāi)展;課堂小實(shí)驗(yàn)也不需要太長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)間,教師可以因地制宜,充分利用生活中現(xiàn)有的材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
例如,在《自由落體運(yùn)動(dòng)》這節(jié)課的教學(xué)中,一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)是“物體下落快慢與物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)”,為了讓學(xué)生掌握這個(gè)知識(shí)點(diǎn),課本上設(shè)計(jì)了“牛頓管”的實(shí)驗(yàn),通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)在真空狀態(tài)下輕重不同的物體下落是一樣快的。但我們還是可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)演示這個(gè)現(xiàn)象,我們可以取相同的硬幣四枚(質(zhì)量相同)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),將其中的三枚用膠帶粘在一起,把它們與剩余的一枚硬幣放到相同的高度,讓它們同時(shí)下落,讓學(xué)生聽(tīng)落地的聲音。學(xué)生發(fā)現(xiàn)只聽(tīng)到一次落地的聲音,這就說(shuō)明盡管物體的質(zhì)量不一樣,但下落的時(shí)間是一樣的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以隨教學(xué)的進(jìn)度而開(kāi)展,簡(jiǎn)單有效,而且實(shí)驗(yàn)器材好找,也可以讓學(xué)生自己完成。
在傳統(tǒng)的物理教學(xué)模式下,學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中只有被動(dòng)地接受,缺乏學(xué)習(xí)的熱情與主動(dòng)性,所以課堂氣氛比較沉悶,這也是我們物理老師深感無(wú)奈的地方。改變這種狀態(tài),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情,是我們教師需要思考的問(wèn)題。在教學(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)很感興趣,特別是他們能夠自己參與的實(shí)驗(yàn),所以教師不應(yīng)該局限于課本上的實(shí)驗(yàn),要盡可能地開(kāi)展學(xué)生參與度更高的實(shí)驗(yàn)。
例如,在《重力》這節(jié)課的教學(xué)中,有一個(gè)課后小實(shí)驗(yàn),利用二力平衡來(lái)確定不規(guī)則薄板的重心位置。我們可以讓學(xué)生在課前自己動(dòng)手準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)材料(薄板、細(xì)線),在課堂上兩個(gè)學(xué)生為一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣就可以讓盡可能多的學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái),這樣活躍了課堂氣氛,提高了參與程度,使學(xué)生成為課堂的主體。我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中讓學(xué)生參與進(jìn)來(lái)是非常重要的,只有學(xué)生參與的課堂教學(xué)才是有效的課堂,我們要讓學(xué)生成為課堂上的主角。
現(xiàn)在很多學(xué)生都希望能自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證自己的一些想法。學(xué)生有了這樣的想法就說(shuō)明我們的教育是有效的,學(xué)生已開(kāi)始思考問(wèn)題、解決問(wèn)題,對(duì)這樣的學(xué)生,教師要積極鼓勵(lì),幫助學(xué)生完善自己的設(shè)想,如果條件允許,可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)進(jìn)行課堂展示。
例如,在《自感與互感》這節(jié)課的教學(xué)中,課本上有一個(gè)關(guān)于自感與互感的課堂演示,但這個(gè)實(shí)驗(yàn)有一個(gè)問(wèn)題,在光線比較強(qiáng)的環(huán)境中,做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候小燈泡的明暗變化有時(shí)不是很明顯;有的學(xué)生看完實(shí)驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)了這個(gè)現(xiàn)象,所以他就提出了這樣一個(gè)假設(shè):“如果把小燈泡換成電流表,通過(guò)觀察電流表指針的變化,是不是現(xiàn)象會(huì)更明顯一些?”對(duì)學(xué)生提出的這類(lèi)問(wèn)題我們要及時(shí)解答,如果有條件的話,應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生去實(shí)踐自己的想法。
我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)某一物理概念不理解或者理解不正確,一個(gè)很重要的原因就是學(xué)生缺少相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn),對(duì)這一概念沒(méi)有感性的認(rèn)識(shí),從而影響到了其對(duì)概念的理解。我們?cè)趥湔n的過(guò)程中,很重要的一方面就是要了解學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)的掌握情況,但卻忽略了學(xué)生的生活經(jīng)歷對(duì)概念理解的作用。在《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》這節(jié)課的教學(xué)中,有一個(gè)知識(shí)點(diǎn)是“導(dǎo)體做切割磁力線的運(yùn)動(dòng)”,在一次教學(xué)過(guò)程中,我讓學(xué)生把導(dǎo)線想象成“鐮刀”,把磁感線想象成“麥子桿”,切割磁感線想象成“割麥子”。我覺(jué)得很好理解,也很形象。但當(dāng)時(shí)學(xué)生的課堂反應(yīng)不盡相同,有的學(xué)生恍然大悟,馬上理解了;而有的學(xué)生還沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái),不明白我說(shuō)的是什么。下課后,我才發(fā)現(xiàn)有部分學(xué)生是城市來(lái)的,他們沒(méi)有相關(guān)的生活經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),這個(gè)例子對(duì)來(lái)自農(nóng)村的學(xué)生很有幫助,但是對(duì)來(lái)自城市的學(xué)生來(lái)說(shuō),由于他們?nèi)狈Ω铥溩拥纳铙w驗(yàn),所以用這個(gè)例子來(lái)讓他們理解切割磁感線就有一定的困難。對(duì)缺乏生活經(jīng)驗(yàn)這個(gè)問(wèn)題,我們可以想辦法設(shè)計(jì)一些課堂小實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生形成物理概念,建立物理模型,把本來(lái)枯燥難懂的物理知識(shí)變得更加有趣。
在物理教學(xué)中,我們經(jīng)常會(huì)遇到一些比較抽象的物理模型或者物理概念,為了幫助學(xué)生理解并掌握這些知識(shí)點(diǎn),教師應(yīng)該根據(jù)課堂需要設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)來(lái)完善教學(xué)過(guò)程。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,教師在器材的選擇上要盡量簡(jiǎn)單,盡可能選取我們身邊常見(jiàn)的一些物品。其次,實(shí)驗(yàn)的過(guò)程要盡可能簡(jiǎn)潔,以便于學(xué)生參與。實(shí)驗(yàn)最好能在一兩分鐘內(nèi)完成,這樣就不會(huì)耽誤教學(xué)的進(jìn)度。
例如,在《楞次定律》這節(jié)課的教學(xué)中,理解力的方向、磁場(chǎng)方向、電流方向的相互關(guān)系是很重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。在以前的教學(xué)中,我們都是通過(guò)畫(huà)圖的方式來(lái)講解三個(gè)方向的關(guān)系,由于學(xué)生的空間想象能力不同,教學(xué)效果不是很理想。在一次教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),有一位學(xué)生拿著一支筆代替磁感線,另外一位學(xué)生拿一支筆代替通電導(dǎo)線,讓他們相互配合完成演示。通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),把抽象的圖展示出來(lái),可以幫助學(xué)生提高空間想象能力。
雖然實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中起著至關(guān)重要的作用,但是由于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的局限性,在具體的教學(xué)過(guò)程中有很多限制因素。要使學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫礁玫陌l(fā)展與提高,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)完善傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的不足,根據(jù)本校實(shí)際情況、學(xué)生情況設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充。
參考文獻(xiàn):
[1]張文.演示實(shí)驗(yàn)在高中物理課堂中的有效運(yùn)用[J].科普童話,2018(20):78.
[2]卞孝武.新課標(biāo)下對(duì)有效培養(yǎng)物理學(xué)習(xí)興趣的思考[J].學(xué)園,2011(16):160.
[3]曾慧.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新策略研究[J].新課程,2016(1):142.
作者簡(jiǎn)介:李奇峰(1980—),男,甘肅蘭州人,本科,畢業(yè)于西北師范大學(xué),中學(xué)一級(jí)教師,研究方向:高中物理教育。
編輯 張俐麗