《物理課程標準》中的課程目標是使學生經歷基本的科學探究過程,具有初步的科學探究能力,養成尊重事實,大膽想象的科學態度和科學精神。
一、認真做好基礎性實驗
這一目標有賴于學生通過參與科學探究活動來實現。但是在一些基礎比較薄弱的學校,特別是在農村中學,實驗儀器非常短缺,要實現這一目標是非常困難的。
1.其實那些基礎比較薄弱的學校并不是完全沒有實驗儀器,只是實驗儀器長時間沒有得到及時補充,導致由于老化及損壞而損失嚴重,特別是易損儀器材幾乎是損失殆盡了。可是總有一些“笨重”或不易損壞的儀器得以保留下來,雖然可能比較老舊,但畢竟還能使用。充分利用這些剩下的儀器,經過精心準備,還是能夠使學生經歷一次基本而完整的科學探究過程的。在勉強能夠使用的儀器當中,天平的存量比較大,雖然精度降低,甚至砝碼都已經生銹了,但還是能夠基本正常使用。下面我就以人教版九年級物理第十一章的“質量”為例說說如何使學生經歷基本的科學探究過程的。
由于學生天生活潑好動,很難長時間專心于某一件事,導致其效率不會很高。并且鄉鎮中學本來沒有條件進行較多的演示實驗和學生實驗讓學生親身體驗,學生對實驗儀器和實驗操作有一種陌生感,很難在短時間內熟練操作完成實驗,因此原本是一課時的內容放在相連的兩節課里進行。這樣不但能夠讓大多數學生從容地完成實驗,而且能夠比較完整地體驗一次科學探究過程。學生在實驗室的表現有兩種典型的類型。一種是急不可待,一到實驗室就馬上動手操作,實驗的目的、要求、操作注意事項等一概不理,只顧按照自己的意愿去做,往往儀器就損壞在這部分學生手里。另一種是根本不動手,至多也只是看別人如何操作,這部分學生要么對物理不感興趣,要么就是對儀器的近乎荷刻的操作要求有一種敬畏感,不敢動手,怕操作錯誤或損壞儀器。
2.在上課時,可以一上課只需簡單交待幾句就可以讓學生動手測量橡皮或筆的質量,不必要求學生熟悉天平的使用要求和操作步驟。這樣處理首先是要相信學生的能力;學生平時的常識知識積累對天平的使用已經八九不離十了。其次天平能經受得起學生的折騰。同時既讓急于動手的學生可以馬上開始做實驗,也可以讓縮手縮腳的學生拋棄步驟要求的約束,敢于動手試一試。這迎合了學生好奇心重和活潑好動的性格特點,消除了對儀器的陌生感。在這一階段,學生可能不完全按照要求去操作,只要不是發生嚴重的操作錯誤,教師大可不必加以指正,只需對個別需要幫助的學生做必要的指導,讓學生對儀器和操作有個感性認識即可。
3.在學生基本測出某一物體的質量后,教師再引導學生對比規范的操作要求與自己的操作的差異,并且思考:不按照這些要求做,會出現什么問題。在此過程中,教師要引導學生對操作要求和步驟逐條分析,并且要示范規范的操作方法。要特別注意有些地方學生覺得不以為然,但卻是錯誤的操作,比如有的學生發現砝碼不干凈,甚至已經生銹了,就直接用手去取而不是用鑷子,這時就必須對學生的科學態度和科學精神著重進行指導。在詳細地逐條分析天平的使用要求和操作步驟后,重新讓學生測量同一物體的質量,但要嚴格按照規范的操作方法進行操作,在實驗過程中通過對比上次的操作過程及結果,加深對規范操作的認識以及培養嚴謹、實事求是的科學態度。
二、努力做好對探索性實驗
在探索性實驗中如對電磁感應現象的研究,在演示過程中,可對學生提出下列問題:(a)電流周圍產生磁場,周圍有電流嗎?(b)在觀察三個演示實驗中,分別是什么量發生變化時,電路中產生了電流嗎?(c)能將三種情況的變化統一為一種物理量的變化嗎?上述我只是從發現問題的角度談了自己的一點看法。應該說實驗的目的,計劃的實施,器材的選擇,過程現象的觀察,數據的記錄與分析,實驗結果的獲得,處處都是問題。
三、了解學生分組實驗的作用
培養學生實驗技能和獨立工作能力。但是,在初中物理教學中,學生分組實驗課存在問題,主要是課堂紀律不好,影響教學效果。教師要注意學生分組實驗課的準備和組織指導工作。教師在巡回指導中,要善于根據實驗內容和學生實際情況給學生恰當的提示觀察要點。例如,簡單的電現象實驗,用塑料尺摩擦后吸引小紙屑等實驗。學生在小學自然課上做過,很熟練,卻很少有學生思考其中的問題。一旦要仔細觀察,并口述觀察到的現象時,學生就會發現摩擦后塑料尺先吸引紙屑,后又推開紙屑,創造出:為什么吸引,為什么排斥?兩個問題情境。為了使學生關注這一現象,我利用多媒體顯示摩擦過的玻璃,先是吸引兩個懸掛緊靠的小球,后又排斥兩個小球,減慢演示速度,反復進行顯示,問題情境不斷刺激學生。學生為弄清原因,積極思考,期待得到科學的答案。教師必須給予提示,找出原因,使之實驗并獲得成功。這樣,既保持了實驗進度,又培養了學生分析和解決問題的能力。這樣只有學生親自參加觀察,實驗真正進入角色手、眼、腦并用地進行有目的的探索活動,才能印象深刻,并增強學習動機和團結協作的能力,從而在認識上、理解上、技能上、態度上發生變化分組實驗可以加強學生學習的興趣,
四、探索開展小實驗小制作等活動
農村物理教師首先應該明確開展課外活動的重要意義,爭取學校領導的大力支持,因地制宜,創造條件。農村中學由于教學儀器、設備的欠缺,初中物理實驗教學長期處于“一讀二看三畫”的階段,學生的實驗技能未能得到應有的培養。為了改變這種狀態,近幾年來,我們在部分中學開展了物理實驗教學的這方面的”活動,并初步顯示出成效。在具體教學中,我采取了如下措施:(1)要求每位學生自己設計或改進一個物理小實驗,優秀者組織起來成立科技活動小組;(2)要求科技活動小組成員每月有一件小制作等;仿—改—創自制作就是學生根據某一實驗教學要求,自己設計、制作小模型和實驗器材,自制作活動。例如,用細竹筒制作連通器和活塞式抽水機;用醫用塑料瓶和塑料管制成壓強計;用玻璃片連成船閘;用廢玻璃管或廢飲料瓶制作量簡。
隨著教學改革的深化,物理實驗在中學物理教育中的作用和地位更加突出。做為未來的物理老師,我們還有許多的知識需要準備,許多的能力需要提高。我們應繼續努力提高和完善自我,爭取做一名合格的物理老師。