何永
新課改下的初中物理實驗教學應培養(yǎng)學生由直覺興趣、操作興趣、逐步轉(zhuǎn)化為因果認識興趣和概括性認識興趣。
科技的飛速發(fā)展,多媒體進入課堂,使得部分教師過分追求、迷戀多媒體模擬物理實驗。有的教師直接用物理實驗教學課堂實錄光盤或從網(wǎng)上下載的物理實驗教學課件進行實驗教學,還美其名曰運用現(xiàn)代化教學手段。學生僅僅成為大屏幕上實驗的觀看者,只能感受到課件的神奇畫面,忽略了實驗實際操作的本質(zhì)。物理學是一門實驗科學,學習物理知識需要從實驗探究入手。所以,要使所有的物理課都在實驗室里上課,即上物理課的教室就是實驗室,實驗室就是教室。教師邊講課邊實驗,邊實驗邊講課;學生邊學習邊實驗,邊實驗邊學習。這樣的學習環(huán)境,不僅使學生學習到了物理知識,同時也培養(yǎng)了學生的操作技能和創(chuàng)造能力。
這就要求教師除借助于生動風趣的語言,有趣的神秘的物理現(xiàn)象、偉大的物理學家和物理學史上的故事來激發(fā)學生的學習興趣外,還要有目的、有計劃地設法培養(yǎng)學生的學習物理的積極動機和主動探索物理問題的習慣,以使學生長久地保持對物理的興趣。例如:我在指導學生做“觀察水的沸騰”實驗時,要求學生對比沸騰前后氣泡的大小變化,并提出思考問題:為什么水在沸騰前氣泡先大后小,沒到水面就消失了;而沸騰時氣泡先小后大,到水面處破裂開來?讓學生帶著問題去查閱資料,尋找答案,從而增強了學生主動探索物理規(guī)律的興趣和能力。在進行物理實驗時,可根據(jù)實驗所提供的信息,實驗提出的器材,學生掌握知識的深淺,從不同方向和不同方面來探究實驗,尋找多種處理實驗的方法。培養(yǎng)發(fā)散性思維可采取以下策略:
a.從基本原理出發(fā),多方面、多途徑地尋找處理實驗問題的方法。如:在研究“浮力大小與物體浸入液體中的深度有何關系”的實驗中,除利用填表法分析處理實驗數(shù)據(jù)外,還可以用圖象法分析,使實驗結果更形象、直觀,更易于理解。
b.從新的角度出發(fā),想他人所未想,克服思維定勢的影響,思考獨到處理問題的方法。如在“測量小燈泡的電阻”實驗中,除采用“伏安法”測電阻外,還可以啟發(fā)學生用“伏阻法”、“安阻法”等完成實驗。
c.改變某些儀器的功能,培養(yǎng)學生的求異思維。如電流表或電壓表經(jīng)過改裝可以成為汽車上的油量表,無液氣壓計可以改裝成測量高度的高度計等。
d.不斷地改進常規(guī)實驗,以克服學生思維定勢的影響。如:在做“滑動摩擦力的大小與什么因素有關”的實驗時,有很多學生會誤認為滑動摩擦力的大小與接觸面積有關,面積越大,滑動摩擦力越大。這時可取一個各表面粗糙程度相同的長方體木塊,分別讓它平放、側放和立放在同一水平桌面上,測量出三種不同情況下的摩擦力,然后進行比較、分析和驗證。
e.將生活中常見的物體制成教具,演示有關實驗,培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)造性思維。如:在做“光的色散”實驗時,如果沒有三棱鏡,可以在深盤中盛上一些水,盤邊斜放一個平面鏡,使太陽光照射在平面鏡上,并反射到白色的墻壁上,觀察墻壁上反射光的顏色。
g.引導學生一物多用,挖掘?qū)W生的實驗潛力。如,利用雞蛋可以做壓強實驗,大氣壓實驗,物體的浮沉實驗等。
目前多數(shù)實驗項目仍為驗證性實驗,實驗教學方法仍為機械式的學生“跟著教師走”,甚至教師“牽著學生行”,走完“程序化”的步子,實驗也就結束了。體現(xiàn)不了學生在實驗課教學中的主體地位,忽視了在實驗教學中激發(fā)學生的創(chuàng)新思維意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此學生感到實驗課枯燥無味,沒有學習興趣。一旦讓學生獨立操作或換個實驗項目,便目瞪口呆,束手無策。改革的思路應該是:一方面,要減少單一的驗證性實驗,增加綜合性、設計性、創(chuàng)造性的實驗內(nèi)容和方法;另一方面,要與時代特征和社會發(fā)展的趨勢來審議過去的實驗內(nèi)容和方法,要客觀地,實事求是地研究傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容,實驗方法存在的問題,要注意吸收新知識、新方法和新成果,注意應用實驗研究和實驗教學的現(xiàn)代化手段,不斷充實新實驗教學內(nèi)容,更新實驗課教學方法。
在實驗課教學中,我們發(fā)現(xiàn)學生的另一種傾向:學生以為實驗課只要學會實驗操作就行了,不重視實驗結果,因此有的學生在處理實驗數(shù)據(jù)的過程中,不知道保留幾位有效數(shù)值,不會進行誤差分析,甚至不會畫實驗數(shù)據(jù)相關關系圖,更不能從實驗數(shù)據(jù)中歸納出普遍規(guī)律的現(xiàn)象和推理。針對這些情況,我們根據(jù)不同的實驗,讓學生學會處理不同的實驗數(shù)據(jù)和誤差分析,并做出實驗數(shù)據(jù)相關的關系圖,并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行歸納,推導等訓練,然后再寫出實驗報告。通過這些措施和手段逐步提高學生對實驗數(shù)據(jù)的整理歸納,分析推理的能力,最終讓學生認識到掌握實驗操作技能只是實驗課教學目的之一,更重要的是通過觀察和實驗來分析驗證某些定律和假設,建立某些法則并找出規(guī)律性的東西,從而道出事物的原因和結果。由于初中實驗往往跟我們的生活聯(lián)系十分密切, 所需的器材比較簡單易找。因此, 做為一名中學物理教師應該具備自制教具開展低成本實驗的能力。學會利用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有的物品, 及學生身邊的物品來做實驗。例如:1.用水和玻璃做光的色散實驗2.在玻璃上滴上一滴水做凸透鏡等等, 這些器材學生都非常的熟悉, 隨手都可以得到, 更有利于使學生明白物理就在身邊, 物理與生活聯(lián)系非常緊密。低成本實驗取材簡單, 常常使用日常用品甚至廢棄物品取代實驗室專用器材, 因而花費很少, 因此要善于發(fā)現(xiàn)身邊的“低成本實驗”。
使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種物理實驗, 可以拉近物理學與生活的距離, 讓學生深切地感受到科學的真實性, 感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。另一方面, 要大力開發(fā)和利用日常生活用品作為教學用具, 由于這些物品本來的用途并不是進行物理實驗, 所以這種做法本身就是一種創(chuàng)新。當然利用日常生活用品做實驗, 對教師的業(yè)務素質(zhì)要求較高。不僅自己要動手參與設計和制作, 還需要指導和幫助學生進行小制作、小發(fā)明。不僅需要專業(yè)知識, 還需要一定的動手能力。所以加強教師知識培訓和專業(yè)素質(zhì)培訓也是非常重要的。