物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。實驗不僅作為一種物理方法,而且作為物理思想,在物理教學(xué)中占有極其重要的地位。筆者從多年的教學(xué)實踐出發(fā),結(jié)合新課程理念,介紹在現(xiàn)行物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的幾種具體做法。
初中物理的實驗主要分為教師的演示實驗和學(xué)生分組實驗,還可利用配備的充分實驗教學(xué)資源、儀器對學(xué)生進行課外開放性實驗探究。如何提高學(xué)生的科學(xué)探究能力、實驗的實際操作能力,教師不僅要注重整個實驗操作過程演示的操作技巧,還要在實驗之前對實驗課題進行重點教學(xué)。
完善實驗課題計劃,明確實驗?zāi)康?/p>
物理實驗教學(xué)課題,按照學(xué)校的課程安排,教師首先要根據(jù)教學(xué)大綱和教材中規(guī)定的演示實驗和學(xué)生分組實驗,制定好本學(xué)年或本學(xué)期的實驗計劃,即明確了實驗的課題,并根據(jù)實驗計劃,聯(lián)系實際生活,適當(dāng)補充學(xué)生可以做的小實驗以及課外實驗探究的內(nèi)容,構(gòu)建一套完整的實驗教學(xué)方案;其次,對每一個實驗要達到、完成的目的,除讓學(xué)生理解和掌握外,在教學(xué)中或?qū)嶒炌戤吅螅喾轿惶岣邔W(xué)生的探究能力,如讓學(xué)生進行猜想與假設(shè)、提出自己的問題、還可配備或減少哪些實驗器材以及還可完成什么實驗,了解所涉及到的物理知識和要掌握的物理知識。
做好課堂內(nèi)的演示實驗,提高課堂教學(xué)質(zhì)量
教師不僅要用好課程標(biāo)準上規(guī)定的演示實驗,甚至教材上的一段話、一幅插圖、一道習(xí)題也可以將它搬上“講臺”,進行演示。演示的形式不能僅僅是“教師演,學(xué)生看”,還可以是“教師導(dǎo),學(xué)生演”,即邊學(xué)邊實驗。
做壓強的實驗雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明: 雞蛋緊握在手中時,受力面積大,壓強小;而在碗邊輕敲時,受力面積小,壓強大。可見,壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關(guān),還跟受力面積有關(guān)。
做大氣壓實驗將浸濕酒精的棉花放在廣口瓶內(nèi),點燃棉花,并讓它燃燒一會兒,然后將一只剝殼的熟雞蛋( 稍大于瓶口) 置于瓶口上,熟雞蛋在瓶內(nèi)外壓強差作用下,被壓入了瓶里。
物理演示實驗具有形象真實、生動有趣的特點,能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營造出活生生的物理情景,使學(xué)生感受深刻。
改進和添加實驗
改進現(xiàn)有實驗教材中有的實驗存在明顯的缺點,要大膽對其進行改進,使其更有利于教學(xué)。例如:人教版八年級物理教材中,用日光燈的燈絲或用細鐵絲繞成線圈,加熱,研究導(dǎo)體的電阻跟溫度有關(guān)的實驗。用此法實驗,加熱很長時間,根本看不到電流表示數(shù)明顯的改變。筆者進行了如下的改進:取一個215 V廢小燈泡,去掉外殼(燈絲完好),0~16 A的電流表一個,用一節(jié)干電池實驗即可達到理想效果。
添加相關(guān)實驗教材中有的知識結(jié)論是通過文字介紹得出的,若能夠添加一些直觀性的實驗, 將使結(jié)論更有說服力。例如蒸發(fā)吸熱,教材是通過介紹人身上擦酒精會感到?jīng)鲞@一現(xiàn)象得出的。筆者將該處添加一實驗:在溫度計的玻璃泡上包一小團棉花, 浸入酒精后取出,觀察溫度計示數(shù),使學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上通過思維得出結(jié)論。
開展分組實驗,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力和實驗操作技能
分組實驗多以測量性、驗證性實驗為主。在學(xué)生分組實驗中,要盡量采用探究式的實驗方式,應(yīng)改變一切由教師準備好、設(shè)計好,機械式的操作化實驗。首先,布置實驗預(yù)習(xí)題,讓學(xué)生在預(yù)習(xí)時明確實驗?zāi)康模僮鞑襟E,做到有的放矢。其次嚴肅實驗紀律,在實驗前強調(diào)操作的關(guān)鍵和注意事項,引導(dǎo)學(xué)生規(guī)范操作, 仔細觀察,積極思考,在實驗中掌握和鞏固所學(xué)知識。最后,培養(yǎng)學(xué)生對所做實驗成敗的分析和根據(jù)所掌握知識的情況,多角度、多方位、多層次地進行創(chuàng)新分析,利用盡可能多的方法來設(shè)計實驗方案,并對各方案進行評價。讓學(xué)生去設(shè)計問題、解決問題,在解決問題的過程中,不僅使學(xué)生最大限度地獲得物理基礎(chǔ)知識和基本技能,溝通了知識間的聯(lián)系,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。
鼓勵學(xué)生完成力所能及的課外小實驗
課外小實驗新鮮生動,有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動機和興趣,提高學(xué)生的動手能力,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識。因此要適時布置學(xué)生課余完成課外小實驗,并定時檢查、評價。例如:學(xué)完電路后,布置學(xué)生做串、并聯(lián)轉(zhuǎn)換開關(guān),并進行展覽;學(xué)完大氣壓后,布置學(xué)生將裝滿水的玻璃杯倒插入水中,向上提起杯子, 在杯口離開水面前觀察現(xiàn)象;學(xué)完天平后,布置學(xué)生利用廢圓珠筆桿等做小天平。這些小實驗的完成,不僅鞏固了書本知識,鍛煉了學(xué)生能力,還促使他們樹立變廢為寶的思想。
總之, 實驗教學(xué)是物理學(xué)科教學(xué)的重要內(nèi)容,高度重視實驗課教學(xué),不僅是新課程改革的基本要求,而且也是素質(zhì)教育的必然趨勢。這不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,而且能為學(xué)生營造創(chuàng)新學(xué)習(xí)氛圍,培養(yǎng)創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力,全面提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。
(作者單位:山東省煙臺市牟平區(qū)文化二中)