物理是以實驗為基礎的自然學科,物理知識來源于生活實踐,其物理中的定律和理論,都是在實驗的基礎上建立起來的.因此,培養學生的實驗技能,指導學生如何進行科學探究,培養學生對科學的興趣,使學生樂于主動追求科學知識,這也是當前我們實施素質教育的目的之一.
新課程改革為物理教學注入了新的活力,其中實驗探究是最具特色的實驗教學改革,而且在新教材的實施中日漸體現出強大的生命力.物理實驗已不是傳統的演示實驗或分組實驗,而是學生獲取知識的一種全新的學習方式,這就給物理實驗教學賦予了新的內涵,尤其是以實驗為載體的探究方法和學習過程成為教學目標.所以,我們應在物理實驗教學中改變實驗呈現的方式,在變化中能給學生一個全新的學習過程和全新的學習體驗,以達到一個良好的教學效果.下面筆者結合實驗教學實踐,對物理實驗教學作幾點探索.
探索之一:變“課堂實驗”為“家庭實驗”
不要把學生束縛在教室這個狹小的空間里,教室外才是孩子們學科學、用科學的廣闊天地.因此,物理實驗教學要突破教室這個空間,讓學生到生活中去體驗物理知識,注重學生發展,改變學科本位,也應注重從生活走向物理,從物理走向社會.在物理教學中,實驗器材的選取不一定非要用實驗室器材不可,應多提倡用身邊熟悉的物品做實驗,讓學生真正感受到物理就在我們身邊,就在我們生活之中.
世界上的許多大發明家如牛頓、愛迪生等,他們的發明、創造就是把自己家庭當作一個小實驗室起步的.學生有了家庭這個屬于自己的實驗室,在這個寬松、自由的環境,他們的想象力、創造力就得到了充分的發揮.這樣可以拉近物理與生活的距離,讓學生深切地感受到科學的真實性,感受到科學與社會、科學與生活的關系.如下面的小實驗,所需要用到的器材都可以在家中隨手可得.
家庭小實驗:沖不走的乒乓球
材料:乒乓球、臉盆
步驟:
1. 拿一個大洗臉盆,放在自來水龍頭底下,打開水龍頭,先放進半盆水.
2. 然后取一個乒乓球放在水流落點處,只見乒乓球被牢牢“吸”在水流里,無論你把水開得多大,都不會把它“趕出來”.
原理:貼近乒乓球的水流速度大,壓強小;外層的水流速小,壓強大,所以它只能在水里不斷翻滾,卻永遠無法逃脫.
用身邊的日常生活用品做實驗是實驗教學改革的一個方向.這些實驗對學生來說感到格外親切,可以拉近物理與生活的距離,讓學生深切地感受到科學的真實性.所以,應鼓勵學生多做些家庭小實驗,真正體現從生活走向物理,從物理走向社會.很多物理知識本身就是從生活中發現的,把知識還原生活,讓學生回到生活中體驗獲取知識的樂趣,會對學生的物理學習興趣產生潛移默化的影響,促進學生自主學習、自主探究.提高學生的實驗技能,他們的物理學習能力就一定會上一個新的臺階.
探索之二:變“生活用品”為“教學用具”
物理教學以觀察、實驗為基礎,但只靠教材中介紹的實驗,遠遠不能滿足教學需要,特別是在一些教學的重點、難點上,沒有一些輔助實驗,只靠教師在課堂上反復講實驗,往往很難達到滿意的教學效果.此時,教師如果能利用身邊隨手可得的材料去設計一些簡單實驗,寓教于樂,使抽象枯燥的知識變成生動而富有刺激性的實驗,這種見“物”思“理”,以“物”講“理”的教學方法,使學生對基本概念和規律的理解更深入,更完整.下面分享一下我在上課時用到的小實驗.
小實驗:簡易的“潛水艇”
材料:大可樂瓶、口服液瓶
步驟:先把大可樂瓶裝滿水,再往口服液瓶里加一定量的水(注意口服液瓶里水的多少),輕輕把口服液瓶倒放入大可樂瓶中,旋緊瓶蓋.這樣就做成了一個簡易的“潛水艇”.用力壓可樂瓶,“潛水艇”下沉;放松,“潛水艇”上升.
原理:當用力壓塑料瓶時,壓力使更多的水進入了口服液瓶,使其重力加大,重力大于浮力,所以下沉.控制手的壓力,可以使口服液瓶停留在任何深度.
在課堂上實驗時,可以請學生幫忙壓塑料瓶,增加課堂活躍氣氛.
這些實驗的材料都是日常生活中最常見的,在生產、生活中有許多工具、玩具都與物理知識有關.把日常生活用品拿到物理實驗教學中來,學生感到非常親切自然,也由此感到物理知識就在身邊.這些演示器材,來源于生活,制作成本低,又能較好的說明物理現象和規律,達到良好的教學效果.
探索之三:變“被動接受”為“主動探究”
愛因斯坦說過:“提出問題比解決問題更重要.”在傳統教學中,學生少主動參與,過多地被動接受,從而導致自我意識的缺失.學生被束縛在教師、教材、課堂的圈子中,不敢越雷池半步,其創造個性受到壓抑.所以在教學中,應當給學生一個自己設計實驗的機會,當學生實驗設計遇到困難時,教師要給予必要的引導,保護學生設計的積極性.但引導要巧妙,要達到“一石激起千層浪”的效果,切不可把現成的答案告訴學生.
當然,設計實驗不能只局限于教材內的學生實驗或演示實驗,可以是范圍更廣的內容,只要是符合新課程標準的,都可由學生動手、動腦去設計實驗.
例如在復習課上我設計了一小實驗:“請你用自己的鉛筆,設計兩個物理小實驗.”
分析:該小實驗貼近學生學習實際,有一定的開放性,學生容易完成,有利于學生思維的拓展訓練.
解答:
實驗1:兩手指壓鉛筆兩端,可驗證壓強與受力面積的關系.
實驗2:手壓鉛筆,手指感到疼痛,可驗證力的作用是相互的.
實驗3:在光的照射下出現影子,說明光是沿直線傳播的.
實驗4:可以利用鉛筆芯做成一個滑動變阻器.
實驗5:手平放在水平桌面上滑動與壓在鉛筆上滾動,說明滾動摩擦比滑動摩擦小.
這些簡單而重要的小實驗,通過學生自己設計實驗,進一步活躍了思想,強化學生思維能力及動手能力,強化對學生的實驗技能及實驗設計思想的培養,是一次再學習、再深化的過程.
這種教學方式能讓學生體會到探索的樂趣,探索的未知性和不確定性也激發了學生的學習熱情.這種變“被動接受”為“主動探究”有助于培養學生的創新能力,讓他們體驗到科學實驗的多樣性、趣味性,從而調動學生的積極性,變被動學習為主動學習,真正落實“知識與技能”、“過程與方法”、“情感與價值觀”這一新課程的三維目標.
探索之四:變“演示實驗”為“學生實驗”
演示實驗是教師的一份“責任田”,學生只能作為觀眾欣賞教師的表演.但有時學生會覺得實驗現象可能是假的.試想,如果學生潛意識中認為實驗現象是假的,他們又怎么能透過現象看本質呢?當然實驗效果就可想而知了.所以我上課要做的演示實驗,除了有危險性的實驗,其他實驗都讓學生完成.盡管只有幾個學生在做實驗,對于其他學生來講是自己的同學在做實驗,但可信度大大提高了.因此我們把一些有條件讓學生進行實驗的演示實驗改為學生的探究實驗,讓學生自己通過動手、動口、動腦獲得知識,有利于調動學生學習的積極性、主動性,體現新課程實驗探究的精髓.
例如在“電磁感應”一節的教學中,把演示實驗變為學生探究實驗,給學生發實驗器材(干電池、電流表、原線圈、條形磁鐵、導線),讓學生首先觀察電流方向與電流表指針偏轉方向的關系,再觀察原線圈的電流方向與磁鐵運動方向的關系.把直觀的材料作為培養學生知覺、觀察力的材料,引導學生仔細、準確地進行觀察,然后引導學生討論、研究、對比,這樣比演示實驗的效果更好,學生可以深刻理解感生電流、切割磁感線、閉合電路等之間的關系.最后訓練學生用科學的語言描述并解釋所觀察到的現象,從而順理成章地得出結論.
可見,演示實驗不僅使學生有機會展現實驗技能,又能使他們得到科學方法的訓練及能力的培養,加深理解和掌握物理概念和規律.蘇霍姆林斯基主張知識應“讓學生自己找出來”.我認為實現此主張的最佳途徑就是讓學生參與實驗教學.
物理實驗教學就是從學生的生活經驗出發.在教學中筆者大膽嘗試,打破教材的框框,讓探索實驗“變”中求“新”,將學生身邊的事物與學習的內容緊密結合,使學生在自己熟悉的環境中主動進行探究實驗、把握新知.這對于激發學生學習的興趣,培養學生的思維能力,提高教學效果,有其獨特的作用.
責任編輯羅峰