【內容摘要】物理學科通過實驗能把抽象的問題化為具體的知識,在教學中應充分借助實驗:增強實驗的趣味性、可視性、可操作性激發學習興趣;加強對實驗的再開發意識,激發學生學習能動性;加強學生對實驗的參與意識,驗證物理規律;增強學生的創新意識,激發學生的實驗熱情,創作靈感。
【關鍵詞】物理實驗 持續學習能力 參與 動手能力
物理學科是一門試驗科學,通過實驗能把抽象的問題化為具體的知識,把難懂的理論變為容易接受的道理。發揮小實驗在物理學科調節教學中的作用,符合調節教學以教師為主導、學生為主體、思維為核心、訓練為主線、調節為關鍵、能力為目標的原則,能有效地提高物理教學質量。教師在教學中注重實驗并在實驗的趣味性、可視性、可操作性上下功夫、勤探索,能增強學生學習物理的熱情、潛能,最大限度的滿足學生獲得成功的心理體驗,使學生從被迫地接受變為主動地學習,從而完成由“要我學”到“我要學”質的飛躍,學生的學習熱情得到持續地發展。結合近幾年來自己在課改中的實踐與反思,談談本人在這方面的探索。
一、增強實驗的趣味性、可視性、可操作性激發學習興趣
在熱傳遞的教學中,熱傳遞的三種方式,其中傳導、熱輻射學生了解起來比較容易,但對于熱對流學生理解起來比較困難。因此在教學中,我設計了如下實驗:
取一個大玻璃缸,在缸里裝滿清水,再取一個墨水瓶,在瓶里裝滿熱水,在熱水里滴幾滴紅墨水,然后用塑料膜把瓶口封住并放在大玻璃缸水底,用針把墨水瓶口的塑料膜刺開一個洞,這時我們可以看到瓶內紅色熱水迅速向外擴散,一旦冒出瓶口后就向上騰起,像一座噴發的火山,紅色的“火焰”形成一朵蘑菇云,然后徐徐下落。
該實驗生動、有趣,好像水下冒“火”,整個對流過程一目了然,趣味性、可視性較強,極大提高了學生的學習熱情。
二、加強對實驗的再開發意識,激發學生學習能動性
在學習完《大氣壓強》時,學生對已演示的實驗倍感驚奇,教師進一步設計以下實驗并讓學生根據有關知識分析、討論,使得學生對大氣壓知識更加透徹。
實驗器材:兩個口徑相同的杯子,一張濕的吸墨紙,火柴若干。
實驗過程:先點燃幾根火柴,立即放進一只杯子里,然后把吸墨紙放在杯子上面,接著很快地將另一只杯子倒置在吸墨紙上。當火柴燃燒完畢后,杯內的氣體壓強就減小了。這時候提起上面的那只杯子,結果就發現吸墨紙下面的那只杯子粘在一起被提起來。
又如在做“托里拆利實驗”,引導學生猜想;玻璃管的粗細、玻璃管的豎直還是傾斜、槽內水銀加入多少、玻璃管向上提一些,但管口未離開水面,以及實驗時,玻璃管中混進了少許空氣,這些因素對對測量結果是否會產生影響?人們為什么用水銀而不用水來做該實驗呢?而在“研究電磁鐵”可讓學生猜想:電磁鐵的磁性有無與哪些因素有關?
該實驗拓展了學生的視野,通過學生自己的分析、討論,更增加了對大氣壓強知識的理解和應用,既符合課程標準對學生的要求,又激發了學生學習能動性。
三、加強學生對實驗的參與意識,驗證物理規律
學生實驗能幫助學生總結和驗證物理規律,更好地從形象思維向抽象思維過渡。我在講阿基米德定律時,準備一大桶水,一塊大木塊,一枚大頭針,讓學生自己體會F浮=V排液×p液×g的實際意義?用大頭針的尖端向下壓木塊,會感到用力越大,木塊浸沒于水中的體積越大,直到全部浸沒為止。也就是說,在木塊沒有完全浸沒之前,排開水的體積越大,水對木塊向上的托力也越大。后來,一個學生在作文中寫到:……這下我明白了,一塊鐵板會沉入水底,而用鐵板制成的船卻可以載人過江的道理了。在這個實驗中,學生通過親自實驗、親身體會,自己驗證了阿基米德定律。實驗為學生的認知發展提供了依據,學生在實驗中得到了諸多能力的鍛煉,同時也提高了觀察事物的能力和邏輯思維的能力。
在物理教科書中有很多演示實驗、學生分組實驗,還有每章都安排的小實驗。通過這些小實驗,可以開發學生智力,激發學習興趣,培養學生的觀察能力和實際動手操作的能力。
例:用火柴盒做小孔成像實驗。
找一空火柴盒,在寬的一面上開一個小窗口,糊上一張半透明的紙,在它的對面用針扎一個小孔,在針孔的近旁放一只點燃的蠟燭,在小窗口上就會看到一個蠟燭的倒像。黑暗中該實驗效果更佳。
心理學研究表明,初中生好動手、好參與。往往因為一點點成功,會得到很大的滿足感。根據這些特點,我在教學中積極創造條件讓學生參與制作小試驗,實驗后的成功感能是學生持續很久,延續了學生學習的熱情。
四、增強學生的創新意識,激發學生的實驗熱情,創作靈感
物理知識無處不在,物理實驗也隨處可做。學生初學物理對實驗有著很神秘的感覺。如何使學生從神秘的物理實驗走出來,也是物理老師的一個迫切的任務,教師如果能使學生明白日常生活皆實驗,物理教學將進入一個嶄新的天地。
(1)水滴透鏡:在桌子上放它們之間的距離約為4cm,在兩支鉛筆下鋪一張人民幣做我們的觀察對象。把一塊無色透明的塑料薄膜蓋在鉛筆上,用一對干凈的毛筆沾一些水,小心地把一個水滴滴在塑料薄膜上(水滴直徑約為4-5毫米),它就是一個放大鏡,能放大人民幣上的圖案。接著讓學生驗證放大鏡倍數與透鏡度的關系,驗證方法:可在透明的塑料薄膜上分別滴幾個直徑不一樣的水滴,來看看放大鏡倍數于透鏡度的關系,此時還要注意,調節水滴和桌面的距離,水滴越小,離桌面越靠近一些。
(2)水杯透鏡:盛滿清水的玻璃杯,就是一個透鏡,玻璃杯的側面使水形成一個彎曲的表面,這很像一個中間厚邊緣薄的凸透鏡(實際上是圓柱形透鏡),水杯透鏡像放大鏡一樣可以把東西放大。
通過以上實驗設計和探索,學生的實驗熱情空前高漲,創造性得到了長足的發展。隨著物理學習的不斷深入,物理實驗不再是神秘的面孔,物理課堂也不再是教師的一統天下,學生的能動性和潛能在這里得到了最大限度的挖掘和開發。事實證明,有趣、易操作、科學的實驗是學生可持續學習的動力源泉。
(作者單位:江蘇省銅山縣房村鎮房村中學)