物理是一門以觀察、實驗為基礎(chǔ)的自然科學,物理規(guī)律都是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上,認真總結(jié)和思考得來的。物理教師在教授學生物理知識過程中,如能正確演示和指導(dǎo)學生實驗,不僅能激發(fā)學生求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,而且可以培養(yǎng)學生嚴謹求實的科學態(tài)度,所以實驗教學能很好地實現(xiàn)“三維”目標。隨著中考的改革,物理實驗考查已作為一項必考內(nèi)容,使物理實驗教學具有重要的現(xiàn)實意義。
在物理教學中,教師角色應(yīng)該從以往的那種“授業(yè)者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤把芯空摺⑻剿髡摺⒑献髡摺⒎?wù)者”。物理實驗教學也該如此,應(yīng)拋棄以往的“口頭式”、“黑板式”實驗教學,改變以往“教師教得枯燥、學生學得乏味”的現(xiàn)象,真正體現(xiàn)出學生成為學習的主人,正確引導(dǎo)學生能動手、思考,提出問題和質(zhì)疑,并能解決問題,真正發(fā)揮物理實驗教學的作用。
一、教師應(yīng)該具備廣泛的實驗專業(yè)知識
蘇霍姆林斯基曾經(jīng)說過:“學生眼里的教師應(yīng)當是一位聰明、博學、善于思考、熱愛知識的人。”“為了使學生獲得一點知識的亮光,教師應(yīng)吸進整個光的海洋。”
那么,如何有效地構(gòu)建自己的知識結(jié)構(gòu)呢?從我國目前中小學師資隊伍建設(shè)的總體狀況來看,知識結(jié)構(gòu)的構(gòu)建還處于一種低效的急功近利式的被動構(gòu)建狀況。例如,為了文憑去函授,為了拿繼續(xù)教育的課時去學習。能否主動構(gòu)建自己的知識結(jié)構(gòu),是區(qū)分“創(chuàng)新型教師”與“教書匠”的重要標尺。
教師必須具備一定的實驗專業(yè)知識,因為物理實驗本身是一種科學探索的過程,對于實驗的原理、實驗的設(shè)計等必須具有很強的專業(yè)知識和技能。這對于提高學生的實驗操作能等起到了很重要的作用。
二、重視實驗的導(dǎo)入,培養(yǎng)學生的學習興趣
實驗導(dǎo)入是物理課堂導(dǎo)入的最主要的方法,實驗導(dǎo)入可以使學生產(chǎn)生由好奇轉(zhuǎn)化為求知的欲望,在實驗導(dǎo)入時,我們應(yīng)創(chuàng)設(shè)實驗情景,提供新穎、奇特、驚險、多變的現(xiàn)象,當這些現(xiàn)象出乎學生的意料之外時,好奇心就會促使他們積極地思考,渴望解決疑問。
例如,在引入大氣壓時,我先做這樣一個實驗,將一只茶杯灌滿水,用一張硬紙片蓋在杯口,再按住紙片把水杯倒過來。這時我讓學生猜想,當我把按住紙片的手拿掉后,會有什么現(xiàn)象發(fā)生?有相當一部分學生認為紙片會掉下來,水會流出來。此時,我松開手,紙片和水并沒有落下,學生驚訝不已。再如,在講慣性時,我先做這樣一個實驗,在一只玻璃杯中盛適量水,用一張塑料卡片蓋在杯口,卡片上放一只雞蛋,然后讓學生猜想:當我用棒迅速擊出卡片,會有什么現(xiàn)象發(fā)生?我用棒將卡片迅速擊出,雞蛋落入杯內(nèi)水中。我通過這些實驗的導(dǎo)入,激發(fā)了學生強烈的學習興趣。
三、利用實驗錄像,提高學生實驗操作技能
大多數(shù)物理實驗,對于初中生來說,接觸實驗所用的儀器的時間很少。學生在進入實驗室之前,對儀器的使用和實驗操作方法了解甚少。靠教師的演示講解,許多學生很難一下子看得清楚,等到他們自己動手做實驗的時候,就有無從下手或不得要領(lǐng)的感覺。因此在學生做實驗之前,我先讓學生觀看一段所做實驗的操作錄像,在看實驗操作錄像的同時,利用慢放、暫停、回看等方法,向?qū)W生講清楚實驗需要注意的問題和實驗成功的關(guān)鍵是什么。形象直觀的開導(dǎo),給學生做這個實驗指出了正確的操作方法。這樣有效地激發(fā)了學生的實驗積極性,從而使學生在輕松愉快的教學環(huán)境中進行正確的操作、觀察、思考和探索。
例如,“用天平測物體的質(zhì)量”這個實驗,這是學生第一次實際操作天平。由于實驗報告中所列的“注意事項”較多,調(diào)節(jié)天平的步驟較多,學生往往對天平無從下手或者干脆就不敢動它。面對這種情況,我上這節(jié)實驗課,就首先放一遍《用天平測物體的質(zhì)量》的錄像,讓學生仔細觀看,同時適時提示注意事項和操作方法。在讀數(shù)時,把標尺的特寫鏡頭定格,讓學生學會正確讀數(shù),我提示每個格代表多少克,被測物體質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加標尺讀數(shù),做完實驗之后如何收拾天平,等等。學生用幾分鐘時間看完錄像之后再去動手操作,就感到做起來得心應(yīng)手。
四、利用簡單的材料改進部分演示實驗,培養(yǎng)學生的實驗設(shè)計能力
著名物理學家朱正元有句名言:“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗。”我們做實驗時應(yīng)盡量做到就地取材、廢物利用。如:在講分子間作用力時,我拿一支粉筆從中間掰開,然后把兩截粉筆的斷口處同時蘸一下水,再用力擠壓在一起,就可看到兩截粉筆牢牢粘在一起。因為粉筆變軟后通過擠壓很容易使分子間達到有引力的程度。雞蛋在物理實驗中也是很好用的器材,如:講解慣性、摩擦阻力現(xiàn)象時,我選用外形相似的生、熟雞蛋各一只,放在水平桌面上,用相同的力使它們在原處旋轉(zhuǎn)。能迅速旋轉(zhuǎn)的是熟雞蛋,緩慢旋轉(zhuǎn)幾圈就停止的是生雞蛋。在教學中,我有意識地引導(dǎo)學生聯(lián)系生活實際,分析物理現(xiàn)象;利用身邊物品,進行物理實驗,激發(fā)了學生的學習興趣,加深了學生體會,對學生實驗設(shè)計能力的培養(yǎng)大有好處的。
五、將實驗探究活動延伸到課外
為了解決前面提到的教學時間和教學目標的矛盾,在教學中我有針對性地將一些需要長時間探究才能有結(jié)果的實驗從課堂延伸到課外。例如《運動和力》這一章探究運動的快慢與路程和時間的關(guān)系,探究平衡狀態(tài)和平衡力的關(guān)系等內(nèi)容就可以將探究活動延伸到課外,從教室走到操場上,從一節(jié)課時改為兩節(jié)課時上。學習《阿基米德原理》探究浮力的大小由哪些因素決定時,教師可以布置學生課外開展各種迷你小實驗,如用廢舊牙膏皮制作小船,用飲料瓶制作潛水艇,用排液法稱物體的質(zhì)量,等等。學習電學知識的時候,可以帶領(lǐng)學生課外設(shè)計安裝各種要求的電路、對電學中的規(guī)律課外再深入研究,檢修家庭照明電路,安裝簡單的照明電路。學生在實際探究時不但可以學到相關(guān)的物理知識,而且能體會物理知識在日常生活中的廣泛應(yīng)用。在小制作過程中學生很容易對知識有新的認識、發(fā)現(xiàn)和新的感悟,也很容易有一些新的問題提出來,有時還會閃現(xiàn)出成人無法想到的新奇想法。通過長期的課外實驗探究活動,學生的動手能力、觀察能力、分析問題解決問題的能力一定會得到提高,對自然科學的熱愛,執(zhí)著追求精神和實踐能力必定會得到培養(yǎng)。