物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)而建立的一門(mén)學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ),是探索物理知識(shí)的源泉,它具有生動(dòng)直觀(guān)形象的特點(diǎn),有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,調(diào)動(dòng)學(xué)生進(jìn)行“動(dòng)手操作,動(dòng)眼觀(guān)察,動(dòng)腦思考”。因此加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅可提高物理教學(xué)效果,而且可提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素質(zhì),有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀(guān)察能力、動(dòng)手能力、物理思維能力和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力。初中物理實(shí)驗(yàn)包括演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和課外小實(shí)驗(yàn),它們都是很好的素材,只要教師做實(shí)施素質(zhì)教育的有心人,對(duì)它們加以合理應(yīng)用,一定會(huì)在教學(xué)中收到良好的效果。要搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué),提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中全面培養(yǎng)學(xué)生素質(zhì),我認(rèn)為教師應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手。
一、改變演示實(shí)驗(yàn)方法,培養(yǎng)學(xué)生的參與意識(shí)和探究能力。
物理演示實(shí)驗(yàn)具有形象真實(shí)、生動(dòng)有趣的特點(diǎn),能為學(xué)生在形成物理概念、得出物理規(guī)律前營(yíng)造出活生生的物理情景,使學(xué)生感受頗深。但是,許多物理教師在做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)通常過(guò)程都是教師出示目的,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),進(jìn)行操作,讓學(xué)生觀(guān)察、總結(jié),最后教師強(qiáng)調(diào)記憶實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在這幾個(gè)環(huán)節(jié)中,讓學(xué)生觀(guān)察,對(duì)于絕大多數(shù)學(xué)生而言有很大的困難:他們只愿意走馬觀(guān)花的“看”實(shí)驗(yàn)、看熱鬧,而不樂(lè)意細(xì)心研究觀(guān)察實(shí)驗(yàn)。因此實(shí)驗(yàn)后往往收不到預(yù)想的效果,即使是實(shí)驗(yàn)結(jié)論也是機(jī)械地記憶,更談不上理解和應(yīng)用。
根據(jù)這種情況,我改變常規(guī)演示方法,把演示改為學(xué)生參與的“表演”,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,積極引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地加入演示實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生們各負(fù)其責(zé):有的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),有的操作實(shí)驗(yàn)、觀(guān)察,有的監(jiān)督同學(xué)操作,還有的做評(píng)委,總結(jié)實(shí)驗(yàn)。在“動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能”一節(jié)教學(xué)中,我就用了這種方法:在演示實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有直接給出演示內(nèi)容,而是讓學(xué)生們自己摸索探究,開(kāi)展實(shí)驗(yàn)討論:動(dòng)能(勢(shì)能)可能與哪些因素有關(guān)?如何來(lái)設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?實(shí)驗(yàn)中我們應(yīng)觀(guān)察什么現(xiàn)象來(lái)比較動(dòng)能(勢(shì)能)的大小?如何操作?有何注意點(diǎn)?學(xué)生通過(guò)自己的主動(dòng)參與動(dòng)手操作、觀(guān)察,在實(shí)驗(yàn)操作演示中都有自己的角色,都能以主人翁的責(zé)任感認(rèn)真觀(guān)察和完成實(shí)驗(yàn),取得了比較好的實(shí)驗(yàn)效果。
二、認(rèn)真上好學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維和實(shí)驗(yàn)操作技能。
分組實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的一種重要形式,在物理教學(xué)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,運(yùn)用感官和教學(xué)儀器,有目的、有計(jì)劃地認(rèn)識(shí)事物和現(xiàn)象。分組實(shí)驗(yàn)多以測(cè)量性、驗(yàn)證性和實(shí)用性實(shí)驗(yàn)為主。而初中許多學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差,如果教學(xué)中教師只是“放羊式”地讓學(xué)生去做,學(xué)生會(huì)將實(shí)驗(yàn)的注意力集中在操作上,而教師則往往忙于協(xié)助學(xué)生排除故障,師生完全處于被動(dòng)狀態(tài),以致往往無(wú)法達(dá)到獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力的目的。因此,要提高學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果,教師就必須使學(xué)生真正進(jìn)入角色,手、眼、腦并用地進(jìn)行有目的的探索活動(dòng)。所以,在分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要充分發(fā)揮主導(dǎo)作用,抓好實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)的環(huán)節(jié),既不可“管”得太死,又不能“放任自流”,即既給學(xué)生一片活動(dòng)、自主的空間,又讓他們能有效地完成實(shí)驗(yàn)研究。
根據(jù)這一思想,我進(jìn)行了一些探索,在初中物理電學(xué)的一節(jié)課《電路連接的基本方式》的新課教學(xué)過(guò)程中,采用了啟發(fā)式教學(xué)和控、放有機(jī)結(jié)合的教學(xué)方法。
1.教師啟發(fā)學(xué)生思考:如何利用桌上現(xiàn)有的器材連接成一個(gè)電路,使兩個(gè)小燈泡同時(shí)發(fā)光,并提示連接的方法可能不止一種。學(xué)生利用器材自己探索進(jìn)行連接電路的實(shí)驗(yàn)。
2.教師從中選擇幾個(gè)相類(lèi)似的電路,組織學(xué)生通過(guò)比較的方法進(jìn)行討論,找出相同之處進(jìn)行歸納,由此得出電路的一種連接方法:串聯(lián)。此后進(jìn)一步提出問(wèn)題:如果取走其中的一個(gè)小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續(xù)發(fā)光?學(xué)生會(huì)進(jìn)行猜測(cè),此時(shí)教師示意可通過(guò)自己所連接的電路加以實(shí)驗(yàn),由此通過(guò)實(shí)踐操作加深對(duì)串聯(lián)電路的理解。
3.有極少數(shù)的學(xué)生有與眾不同的連接方法,當(dāng)取走其中的一個(gè)小燈泡時(shí),另一個(gè)燈泡仍然發(fā)光。此時(shí)他們提出異議。當(dāng)投影他們連接的電路時(shí),大多數(shù)學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們所連接的電路與前面所示的電路有區(qū)別。教師由此組織他們進(jìn)行簡(jiǎn)短的討論,分析它的連接特點(diǎn),并示意學(xué)生利用手里的器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)后大家發(fā)現(xiàn)用這種方法也能使兩個(gè)小燈泡同時(shí)發(fā)光,教師再組織學(xué)生進(jìn)行比較、討論,找出異同之處進(jìn)行分析比較,得出電路的另一種連接方法:并聯(lián)。此后進(jìn)一步提問(wèn):如果取走其中的一個(gè)小燈泡,其余小燈泡還能不能繼續(xù)發(fā)光?并示意用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn),學(xué)生由此通過(guò)實(shí)踐操作加深了對(duì)并聯(lián)電路的理解。
4.結(jié)束學(xué)生實(shí)驗(yàn)后,組織學(xué)生通過(guò)討論、歸納,得出串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),并利用投影儀進(jìn)行一些電路的識(shí)別練習(xí),進(jìn)一步鞏固所學(xué)到的知識(shí)。
5.進(jìn)一步組織學(xué)生比較兩個(gè)相類(lèi)似的電路,讓他們了解電鍵的控制作用,然后自己回答:家庭電路中用電器間采用什么連接方式?為什么?
通過(guò)學(xué)習(xí),學(xué)生們基本能較好地達(dá)到教學(xué)所預(yù)期的目標(biāo)。但是,要取得這樣的效果,教師在每次實(shí)驗(yàn)前必須做好大量的準(zhǔn)備工作(包括知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方面的準(zhǔn)備)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)中學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作中的難點(diǎn)和關(guān)鍵之處,可能會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前教師必須有所預(yù)見(jiàn)并在實(shí)驗(yàn)中給予適當(dāng)?shù)闹更c(diǎn)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,教師必須注意培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣,如正確使用儀器,尊重客觀(guān)事實(shí),不拼湊數(shù)據(jù);思考實(shí)驗(yàn)故障產(chǎn)生的原因與排除方法;實(shí)驗(yàn)完畢后自覺(jué)整理并愛(ài)護(hù)儀器,等等。實(shí)驗(yàn)后,教師還必須及時(shí)反思和反饋,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)補(bǔ)救。這樣,學(xué)生的創(chuàng)造性思維和操作技能在實(shí)驗(yàn)中才能得到培養(yǎng)和提高。
三、充分發(fā)揮教材中“小實(shí)驗(yàn)”的作用,訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手制作的能力。
當(dāng)前在物理教學(xué)過(guò)程中,有不少教師認(rèn)為教材中的“小實(shí)驗(yàn)”“小制作”是課外知識(shí),與考試無(wú)關(guān),因此常被視為可有可無(wú),或被棄之不理。這些小實(shí)驗(yàn)往往具有取材容易、貼近生活、直觀(guān)明了、便于操作的特點(diǎn),不僅能加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,而且能極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,鍛煉學(xué)生的動(dòng)手制作能力和獨(dú)立操作能力,發(fā)展智力。因此,教師在平時(shí)的教學(xué)中不僅要用好教材中的“小實(shí)驗(yàn)”“小制作”,而且要另外挖掘素材,給學(xué)生提供進(jìn)行課外制作的機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手制作和發(fā)明創(chuàng)造能力。
例如:在初中物理電磁鐵的內(nèi)容中,提出用漆包線(xiàn)在大鐵釘上密繞制成最簡(jiǎn)單的電磁鐵。我讓一個(gè)班級(jí)的同學(xué)利用雙休日進(jìn)行制作,并要求以作品的形式加以展示,比一比誰(shuí)的電磁鐵磁性強(qiáng)。在此后的幾天中陸續(xù)有不少同學(xué)前來(lái)詢(xún)問(wèn)如何能提高電磁鐵的磁性,以求自己制作的電磁鐵磁性最佳。這樣他們?cè)谥谱鞯倪^(guò)程中,對(duì)電磁鐵的特點(diǎn)有了更深刻的印象。事實(shí)表明,在《電流的磁場(chǎng)》一節(jié)的學(xué)習(xí)中,絕大多數(shù)同學(xué)對(duì)“電磁鐵特點(diǎn)”這一知識(shí)掌握較好。
當(dāng)然,搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生各方面的素質(zhì),教師除了要做好以上三點(diǎn),還應(yīng)該注意在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),激活學(xué)生的創(chuàng)造性思維,改變過(guò)去實(shí)驗(yàn)時(shí)只動(dòng)手、少動(dòng)腦,按著課本或教師的提示依葫蘆畫(huà)瓢的做法。因此,教師在實(shí)驗(yàn)中可巧設(shè)障礙或矛盾,促使學(xué)生想辦法解決問(wèn)題;或在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)增補(bǔ)一些實(shí)驗(yàn),故意設(shè)置一些障礙,以促使學(xué)生動(dòng)腦筋、想辦法,讓學(xué)生有參與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和提出實(shí)驗(yàn)新方法的機(jī)會(huì),從而讓學(xué)生的聰明才智得以施展,創(chuàng)新意識(shí)得到增強(qiáng)。
綜上所述,要大面積提高物理教學(xué)質(zhì)量,全面提高學(xué)生的素質(zhì),真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)試教育向素質(zhì)教育的轉(zhuǎn)化,物理教師就必須在物理教學(xué)中做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)這篇大文章,不斷地探索、大膽地實(shí)踐,追求更新、更高的教學(xué)意境。