《物理新課程標準》對物理課程在九年義務教育階段要求作了規定,目的是讓學生學習初步的物理知識與技能,經歷基本的科學探究過程,受到科學態度和科學精神的熏陶。它是以提高全體學生的科學素質,促進學生的全面發展為主要目標的自然科學基礎課程。
物理學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學,實驗教學既是一種探究活動,又是物理教學的基本形式之一,物理實驗教學是物理教學中不可缺少的重要組成部分。物理學問題的探究、假設的驗證、結論的歸納幾乎都離不開物理實驗。新課程新理念,重視知識與能力的協調發展,讓學生親歷實驗過程,注重學生能力的培養,關注學生的全面發展。通過物理實驗教學來培養學生的綜合能力,從而提高學生的基本素質,是值得探索的問題。下面我就在物理實驗教學中如何更有效地培養學生的綜合能力談談自己的幾點看法與做法。
一、在實驗教學中培養學生的觀察能力
觀察是實驗的第一步,是獲得知識的最基本途徑,也是認識客觀事物最基本的環節。在實驗教學中,為了使學生有明確的觀察目的,能更仔細、具體、全面地觀察所發生的物理現象,教師不僅要讓學生了解所要觀察對象的主要特征,注意發現引起變化的條件和原因,而且要力求先引起學生的好奇心和懸念,然后進行實驗,讓學生既有目的又帶著問題去觀察。例如,我在讓學生觀察“摩擦起電”現象時,邊設問邊讓學生思考和觀察:手帕摩擦過的塑料膜對紙屑有什么作用?手帕摩擦過的兩塊塑料膜在相互接近時會發生什么現象?把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些,它們之間會產生什么現象?通過觀察,學生得出“摩擦過的物體帶電及同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引”的結論。一連串的問題不僅激活了學生的思維,而且讓學生邊思考邊進行實驗觀察,很快得出了正確的結論。學生通過認真觀察實驗過程和現象,獲得感性認識;通過思維把觀察到的感性材料進行分析、概括、歸納,上升為理性認識,形成正確的概念。
二、在實驗教學中培養學生的思維能力
思維能力是智力的核心,是學生最基本的能力之一。對學生思維能力的培養是實驗課的關鍵。學生對自然界的事物懷有好奇心,對不懂的現象總喜歡問幾個為什么。教師應該保護學生的這種精神,可以和學生一起設計實驗,組織他們觀察現象,引導他們積極思考。例如“判定感生電流方向”的教學,教師課前可先留給學生一個思考題:如何判定感生電流方向?怎樣通過實驗加以歸納得出?強化學生的創造意識。在課上將學生帶到實驗室,根據電磁感應現象的知識,共同設計一個用線圈、電流表、蹄形磁鐵組成的實驗線路,讓學生自己動手連接線路,觀察實驗現象,并做好記錄。引導學生邊觀察,邊思考,邊發現問題,邊解決問題,并根據實驗記錄加以分析、歸納和總結,幫助學生從中得出感生電流的磁場總是要阻礙原來磁場的變化的結論。然后,引導學生將磁鐵換成通電螺線管再做實驗,或把通電螺線管放在線圈中,改變通電螺線管電流的大小,并觀察實驗現象,記錄實驗結果。最后,歸納得出“上述不同情況下的電磁感應現象所產生的感生電流的磁場總要阻礙原來磁場的變化”的結論。在引導和啟發學生思維的過程中,既要培養學生的發散性思維,又要培養學生的集中性思維,進而使學生的思維能力得到充分的訓練。
三、在實驗教學中培養學生的實際應用能力
學生的實際應用能力對他們今后的工作和學習有著重要的影響,所以新課標把培養學生的實驗操作能力是素質教育中很重要的一個方面。生活中小到照明電路的安裝,各種物體質量的測量,大到交通運輸和生產勞動,都需要這方面的能力。教師在實驗教學中要加強理論與實際的聯系,要讓學生懂得,物理知識在實際生活中有廣泛的應用。在教學液體內部壓強時,我引導學生通過實驗得出液體內部壓強與液體的深度有關后,又進一步設問:“農村灌溉秧田時要修筑渠道,渠道的截面積最好修成什么形狀?為什么?”此時學生個個興趣盎然,積極討論并得出合理的圖形——梯形。實踐證明,學生通過上述實驗不僅對物理知識的理解更準確,掌握得更牢固,而且物理知識的實際應用能力也得到了拓展。
四、在實驗教學中培養學生的探究和創新能力
“創新是一個民族進步的靈魂”,在知識經濟的社會中人的最重要的素質是創新能力。學校教育的核心是培養人的創造能力和創新意識,而創造能力的關鍵是對信息的處理能力。因此,教師在實驗教學中要大力提倡探究性學習,即在實驗教學過程中創設一種類似科學研究的情景和途徑,讓學生通過主動的探索、發現和體驗,學會對信息進行搜集、分析和判斷,從而增進思考力和創造力。例如,在“伏安法測電阻”的實驗中,除按課本的方法測定電阻外,教師可引導:“若題目中不具備電壓表或電流表中的任何一個,而是給出一個已知阻值的電阻,同學們能不能測出待測電阻的阻值呢?”讓學生設計實驗電路圖,然后動手做一做。當學生完成設計后,教師再深入引導:“假如給你已知最大阻值的滑動變阻器,代替已知阻值的電阻,怎樣設計電路和測量待測電阻的阻值呢?”這樣步步引導,逐漸深入,利用新穎有趣的實驗設計,激活學生的求知欲望,從而培養他們的創新能力。
五、在實驗教學中培養學生的動手能力
動手能力是學生的基本能力之一,實驗操作是培養學生動手能力的最好機會和途徑。我除了讓學生做完課本上的學生實驗外,還通過制作教具、學具,把許多演示實驗也改成學生實驗,給學生提供了自己動手動腦的機會。
生活、生產中的物理現象十分普遍,教師平時應要求學生多觀察身邊的物理現象,它涉及了哪些物理知識,運用了什么物理原理,多想想、多問問為什么。我在班上成立物理興趣小組,課本上的小實驗、小制作放手讓他們去做,以彌補課堂實驗的不足,同時也可以培養學生的創造能力和動手操作能力。如在學習聲音的特性、重力、生活中的透鏡等知識后,布置學生自制哨子、不倒翁、模型照相機等小制作,這對于培養學生的創新思維能力、動手操作能力是很有幫助的,并要鼓勵學生合作性地創造和探究,強化學生剛剛起步的創新的意識和創新的精神。如學習了《汽化和液化》這節后有個有趣的小實驗《紙鍋燒水》叫學生課后做一做,有趣的實驗便能激發學生的學習熱情。又如,在學習了《信息的傳遞》后,可制作“土電話”并評比誰的做得精細,誰的通話效果好。像這樣的小實驗很多,如“單筷提杯”、“試管煮魚”等,這些有趣的實驗會像磁石一樣深深地吸引著學生渴望的眼睛。
新的物理課改教學,需要教師不斷努力地探索,在反思中進步,在總結中完善,并不斷地更新自我。當然,學生的素質不是一兩天就可以提高的,學生綜合能力的培養也不是一朝一夕的事情,但教師只要不斷改進實驗教學的方式,發揮實驗教學的作用,就一定能提高學生的綜合能力。