白巧云
物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學,許多物理知識是在觀察和實驗的基礎上,認真總結和思考得來的。作為一名物理教師,在教授學生物理知識過程中,如能正確地演示或指導學生實驗,對學生掌握知識、運用知識可以起著很大的積極作用;同時還能激發學生的求知欲望,培養學生嚴謹、求是的科學態度。所以實驗教學是物理教學中一個必不可少而且相當重要的環節。
開足、做夠物理實驗
《九年義務教育物理教學大綱》指出:“進行演示和學生實驗,能夠使學生對物理事實獲得具體的明確的認識,這種認識是理解物理概念和規律的必要的基礎?!^察和實驗,對培養學生的觀察和實驗能力,實事求是的科學態度,引起學習興趣都有不可替代的重要作用。”近年來,由于廣大物理教師更加深刻地認識到實驗教學的基礎地位和重要作用,積極主動、千方百計開展實驗教學,教學效果大為提高。隨著物理教改的深入進行,物理課的實驗比例還會增大,實驗形式也會不斷翻新,學?,F有實驗儀器可能跟不上需求。物理教師不能消極等待,應通過因地制宜和因陋就簡或尋找替代性實驗的辦法,以保持物理課應有的濃厚本味。至于那種完全喪失物理本味,以在黑板上講“實驗”來代替物理實驗的做法,是達不到素質教育的目的的,應徹底擯棄。另外,根據中學生分組實驗較少的現狀,物理教師應盡量把演示實驗改為隨堂學生實驗。這樣邊學邊做,不僅能增大物理課的本味,更有利于師生配合尋規律、學生積極練能力、課堂教學增效率。
提高物理實驗的成功率
物理實驗的成功率,是衡量物理課本味品質優劣的標志。如果實驗失敗,就會導致本味的變質或喪失,這樣會降低學生的學習熱情。為了保證物理演示實驗有較高的成功率,教師課前應做好準備工作:1)認真閱讀儀器說明書,了解儀器的主要構造和基本原理,課前做幾遍實驗,發現問題及時處理;2)估計和掌握實驗時間;3)了解實驗的準確程度,找出產生誤差的主要原因和減小誤差的方法;4)構思在演示實驗過程中如何引導學生有效地觀察實驗的辦法(并擬定實驗思考題)。
為了保證學生分組實驗有較高的成功率,教師課前要親自做實驗,并研究3個方面的問題:1)實驗裝置和儀器性能是否符合規范要求,需作哪些調試和改進;2)掌握操作規范的要領,發現難點,確定上課時怎樣使操作示范到位,講解清楚;3)按規范要求測出較準確的數據,算出結果,再確定適當的誤差范圍,作為所用儀器性能可能達到的實驗結果的參考值,并在上課時告訴學生:“實驗結果在這個誤差范圍內,實驗就成功了?!睂嵺`證明,給出這樣的參考值后,學生做實驗特別認真、做成功了特別高興。反之,學生對測量準確與否心中無數,操作可隨意進行,這樣會使培養嚴肅認真的科學態度的教育落空,同時也大大影響物理課的本味。
改進優化物理實驗
或許有的物理教師認為:教材中的實驗,是經過很多教育專家審定的,只要按教材做好實驗就可以了,根本沒有改進優化的必要。其實不然。教材中的實驗并非個個都十全十美,其中有的實驗在取材、原理、步驟、可信度等方面或多或少地存在一些不足或缺陷,需要教師在授課時改進優化。
比如,中學物理教材里有一個固體變形演示實驗:用手捏壓裝滿水的圓柱體玻璃瓶(瓶蓋中心開孔并插一玻璃細管),玻璃細管中水面上升;松開手,水面又降回原位,這說明瓶子受捏壓時發生形變。對這個實驗,有的學生卻提出水面上升不是因為瓶子形變,而是由于手的溫度較高,瓶中的水吸熱升溫體積膨脹所致。為了消除學生的誤解,可將圓柱體玻璃瓶換為橢圓柱體玻璃瓶,先沿短軸方向捏壓,細管中水面上升;后沿玻璃瓶長軸方向捏壓,細管中水面不但沒有上升,反而下降,從而使學生確信水面的升降是玻璃瓶形變的結果。如此小改進,使實驗可信度大增。可見,改進優化物理實驗,既能使物理課的本味變得濃厚,又能提高物理教學質量。
部分演示實驗改為探索性分組實驗,培養學生的創新能力
傳統的課堂演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創新能力的培養。在實驗條件許可的情況下,可將部分演示實驗改為探索性分組實驗。如在滑動摩擦力跟哪些因素有關的教學中,先引導學生聯系生活經驗進行猜想,后提出:1)滑動摩擦力可能跟壓力大小有關;2)滑動摩擦力可能跟接觸面粗糙程度有關;3)滑動摩擦力可能跟接觸面的大小有關。采用控制條件的實驗方法,引導學生從上述實驗目的和實驗出發設計實驗,選擇實驗器材。
師生共同動手進行實驗,記錄拉力的大小,通過分析處理實驗數據,推理、概括,歸納出結論。在這種“引導——探索——實驗——掌握”的新教學模式下充分體現“為了每一位學生的發展”的教育思想,讓學生在教師創造性的“導演”“設計”“協助”“引導”下進行自主實驗,讓學生自己體驗學習,帶著問題,富有獨特個性地去學習。
(作者單位:河北省玉田縣孤樹鎮中學)