物理是一门以实验为基础的学科, 实验在物理教学中具有十分重要的作用。多年的初中物理教学经历, 使得笔者对于初中物理实验教学有着一些思考和想法, 在这里叙述一二, 以期抛砖引玉。
人的思维活动是在感性材料的基础上产生的, 感性材料是思维活动的源泉和依据。各种类型的物理实验, 具体形象地展示了物理知识的形成和发展过程, 为学生的学习提供了丰富的感性材料, 强化了学生的感知并纠正在早期形成的感知错觉, 从而达到丰富学生头脑中感性材料的储存及发展智力、培养能力的目的。
物理课程标准关于“过程和方法”这个维度, 也对实验提出了一些要求。如要培养初步的观察能力、初步的提出问题的能力、初步的信息收集能力、初步的信息处理能力等等, 这些能力的培养绝不可能只是通过“看实验”来实现, 更不可能通过“讲实验”来实现, 必须要依靠实实在在开展学生实验探究来实现这些目标!应该指出, 因为传统教学方式的惯性, 不少教师在主观或客观上并不十分重视物理实验教学。实验教学比起直接讲述来, 确实要花费更多的时间和精力, 而且在得到结论方面常常反不如直接讲述来的简洁明确。但物理科学是一门实验科学, 学生从物理实验中所获得的感性认识, 探索能力和动手技巧等, 不是直接讲述所能给予的, 而且物理实验在增加物理教学的趣味性方面, 也有它不可替代的作用。可喜的是, 近几年中考命题更加注重在命题方式、命题内容上考察实验教学的开展成效, 而不是只关注实验结论、实验验证计算。
总之, 笔者认为, 初中物理教学应十分注重实验教学、切实加强实验教学。因而, 对初中物理实验教学的开展, 提出如下建议。
课程标准中建议的实验探究课题应该每一项都应开展, 不论是所谓的复杂实验还是公认的简单实验。例如, “探究杠杆的平衡条件”这一实验, 一些教师认为, 此实验的结论形式简单, 实验过程简短, 学生做不做这个实验无所谓;又例如, “组装学生电动机实验”, 此实验不是中考热点, 且实验过程中组成问题频发, 实验完成率不高。可是笔者通过组织学生开展这两项实验发现, 动手能力弱的可以通过完成杠杆实验增强信心, 动手能力强的通过组装成功电动机信心更是倍增!整体来看, 学生锻炼了初步的实验能力, 即便不论实验最终目标是否完全达成, 所有的学生最少获得直观的感受, 体验了有趣的过程, 这难道不是掌握知识的必须的第一步吗?
要充分利用实验室的资源、学生自有资源, 开展教材没有安排的拓展、非常规实验, 而不是仅仅拘泥于常规教学安排。例如, 在开展“怎样让两个小灯泡发光”实验中, 笔者鼓励同学在完成两个灯泡的串并联后, 利用自带的干电池、小灯泡, 组成多个灯泡构成的电路, 并且鼓励同学短暂尝试短路和开路灯泡、电源, 观察发生的现象, 思考其中的规律。通过这些尝试, 同学们对电路的混联、对短路危害的理解, 要远远胜过那些只是靠看黑板听讲解的同学。又例如, 在开展“探究凸透镜成像规律”实验中, 有些同学由于调皮, 没有按常规步骤实验, 而是把凸透镜拿着手中前后、上下调节, 有的用手把凸透镜遮挡住一部分, 笔者有意将他们的做法让全体同学们尝试, 结果不但让这些同学的情感得到满足, 而且也把习题中的难点放在实验中突破, 更是呵护了同学们提出问题的意愿和能力。
教材中, 一些常规的演示实验对于很大一部分同学来说, 经过预习、常识的积累, 早已没有新鲜感了。例如, “探究光的反射定律”实验, 教材采用可转动的光屏来演示反射光线、入射光线在同一平面内, 而笔者在一个封闭透明容器中充入烟雾颗粒, 用普通激光笔在其中演示各个角度、各种旋转情况下, 反射光、入射光的轨迹, 现象效果非常出色, 吸引了所有同学们的目光。又例如, 对于“浮力是如何产生的”这一内容, 教材采用物理建模、理论推理的手段, 以及使用蜡块演示, 来说明浮力产生原因。笔者用剪去瓶底然后倒置的矿泉水瓶, 结合乒乓球, 通过不堵、堵住瓶口, 观察乒乓球的浮沉, 来说明浮力产生的原因。实验现象出乎学生们的意料, 在看到乒乓球在没有其他因素作用的情况下, 居然没有浮起来, 他们情绪沸腾了!
在物理学习过程中, 学生总能遇到一些思维矛盾。例如, 在学习液体压强时, 有部分同学总认为, 液体的重量越大、容器越粗, 液体的压强就会越大。有些教师可能对于这个问题的处理更多的是从理论角度分析。而笔者尝试过, 在不同形状的各个容器中、在装有不同重量液体的容器中, 使用U型压强计实际测量在同一深度同种液体产生的压强, 用事实向学生说明液体的压强特点的确与固体压强特点不同, 轻松扫除了后面关于液体压强计算的思考障碍, 学生接受很快!
课本中“纸盒烧开水”、“日光灯启辉器中双金属片的自动控制作用”、“小风轮”、“电铃”、“楼梯开关”等小实验、小制作, 有很强的趣味性和知识性, 十分贴近学生的生活, 符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。学生在动手完成各种小实验、小制作过程中, 思维异常活跃, 学习欲望高涨, 参与意识增强, 都迫切地希望进一步探索问题。笔者曾经布置过同学们回家制作完成“小孔成像”实验, 并在课堂上进行展示、讲评, 活跃了课堂氛围, 给学生们提供了参与学习的机会, 重要的是把小实验和教学内容结合在一起, 既促进了教师讲授内容的效率, 也加深了学生对内容的记忆和理解。
总之, 充分的开展各类实验、创造性的开展各类实验, 对于培养学生的兴趣、训练基本的实验能力、巩固知识的学习、帮组学生积累感性材料, 都有很大的益处。
摘要:物理课是以实验为基础的学科, 物理概念、物理规律是从实际问题中抽象、概括出来的, 物理实验教学是实施素质教育的一个重要途径。在物理教学中, 教师应开展实验教学, 培养学生的能力。
关键词:物理,实验教学
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