摘 要: 物理是一門以實驗為基礎的自然學科。實驗以它生動的魅力和豐富的內涵,在物理課堂發揮著獨特的功能和作用。近年來,中高考物理試題對學生的“實驗能力”給予了較多關注,包括:某個實驗操作順序的設計,器材的選擇,對實驗獲得的數據和現象進行定性的、定量的實驗設計和分析。但長期受“重習題,輕實驗”和“重分數,輕能力”等舊的教育觀念影響,“學生的實驗能力較差”仍是必須正視的問題。本文就從培養學生實驗能力的角度,闡述初中課堂物理實驗主要表現形式及其作用和合理選擇。
關鍵詞: 初中物理教學 課堂實驗 實驗形式 實驗能力
物理課堂實驗可以幫助學生理解概念,掌握知識和技能,它能變抽象為直觀,變枯燥為生動,變無趣為有趣,利于培養學生實驗、觀察等能力。根據長期一線教學經驗,我覺得物理實驗表現形式主要有:演示實驗,學生實驗,以及模擬演示實驗等。
一、演示實驗
初二的學生剛剛接觸物理,對新的學科總有些不安和好奇。不安在于學生不確定自己能否學好這門學科,好奇在于在這門學科上課時,有許多的實驗現象和規律等著大家去探索研究。因此,在上第一節課時,我就準備了幾個有趣的小實驗,然而此時的學生對于一些實驗器材的使用及實驗操作技能還比較缺乏,采取“學生實驗”的方法就顯得不恰當了。
此時,我就在課堂上做演示實驗。如:“放滿水的杯中還能放多少回形針”的實驗中。不少同學猜想只能放三五個,少數同學猜想能超過二十,甚至三十幾個。我先請一個同學上來放回形針,底下的同學就在座位上幫著數。很快,不少原來猜想只能放三五個的,發現在超過十個后,還能繼續放,不禁充滿了好奇:能不能超過班里同學猜想最多的三十個呢?結果,直至放到一百四十多個,才有水溢出杯口。通過這次演示實驗,同學們明白了光靠猜想是不能得出正確結論的,只有通過科學的探究活動,才能尋找到問題的答案或解決的辦法。這次演示實驗效果非常好:學生對物理學習產生了濃厚的興趣,都積極表示“真有趣,想自己做”。
在接下來的課堂演示實驗中,我不失時機地對學生說明實驗的重要性,進行物理常用儀器介紹和基本操作練習。
具體做法:
1.看——看懂并認識常用儀器及基本操作。
2.認——對照所列出的實驗常用儀器,讓學生認識并說出該儀器的名稱、用途及使用的注意事項。
例如:在使用酒精燈時,我進行了演示實驗,且一邊演示,一邊講解在使用酒精燈時的注意點,尤其強調絕不可以“借火——絕對禁止用一個酒精燈去點燃另一個酒精燈”。因為往往在沒火柴的情況下,有同學貪圖方便,會直接將一個點燃的酒精燈拿來點燃另一個,殊不知,這樣會使燈內酒精流出,遇到明火,酒精燈馬上就會燃燒起來,這就相當危險了。當然若真發生酒精溢出引起燃燒的情況,也有解決方法:用濕抹布撲蓋。在課堂上經歷了此番訓練,則為后繼學習內容,如冰和石蠟的熔化實驗中酒精燈的使用等所要進行的學生實驗做好了準備,也避免了危險事故的發生。
當然,演示實驗要一次成功,一定要在課前認真準備,重復驗證,力求萬無一失,才能實現演示實驗的目的。
二、學生實驗
中學課堂開展實驗,不僅能培養學生的觀察能力、思維能力,而且能培養學生分析問題、解決問題的能力和科學探究的能力。此時,學生實驗就顯得必不可少了。當然,開展學生實驗,課堂時間就會相對緊張一些。因此,可以采取學生分別、分組完成不同實驗的方式,如:“冰和石蠟的熔化”實驗,我就請兩組完成“冰融化”、另兩組進行“石蠟熔化”實驗,實驗完成后,進行分析、歸納、交流。在實驗過程中,學生發現存在不少問題。
如:1.如果說用酒精燈對冰進行加熱,使其加速融化的話,就可能會出現冰在融化過程中溫度不斷上升的假象。
2.由于天氣原因,冰在進行實驗時就可能已經開始融化。因此,融化前的溫度不易測量,無法尋找其熔化前的溫度規律等。
如果在實驗中出現了上述的現象,我就請同學進行討論和分析,為何會出現這些現象。經討論后發現,可能是酒精燈給試管加熱時,試管中的冰水混合物受熱不均造成的。針對這個問題,同學們踴躍發言,最終提出可以采取“水浴法”進行實驗。由于學生親自動手觀察實驗,對實驗過程中的細節觀察得特別仔細。如此通過“學生實驗—老師提問—學生分析問題—再來解決問題”的方式,學生更容易理解和接受教師所要傳授的知識。這種方式比讓學生花同樣的時間來死記硬背效果要好得多,學生的印象也較為深刻。
因此,“學生實驗”,不僅使學生對物理理論知識加強了理解和掌握,而且使學生的動手能力、思考分析理解能力得到了提高,為今后的合作,甚至獨立實驗打下了扎實的基礎。
三、模擬演示實驗
在實際教學中,由于一些儀器的欠缺,使某些實驗無法進行現場演示或整個實驗耗時太長,課堂效果不是很明顯,我們可以借助多媒體動畫,向同學們展示一些實驗的現象,如:聲音在真空中不能傳播這個現象,我就是通過視頻動畫,使同學們了解這個知識點的。這種方式不僅直觀,符合中學生的認知規律,更節省了不少時間。
總之,物理實驗教學是培養學生觀察、動手、思維、創造等諸多能力的集訓教學,是激發學生學好物理、獲得知識和技能的重要途徑。它有助于培養學生良好的實驗習慣和嚴謹的科學態度,有助于學生理解、鞏固物理知識,擴大應用領域,使學生從無知到有知,從有知到運用,從運用到創造。正如科學家李正道所說:“實驗無論如何怎樣強調都不過分。”物理的實驗教學對于中學生來說,是培養整體素質的一個重要途徑,是素質教育的必然要求。