物理實驗教學不是驗證結論、傳授知識,而是為了培養學生觀察能力、思維能力、創造及實驗技能的手段,也是培養學生實事求是,勇于探索的科學態度。而初中的學生實驗教材把實驗原理、實驗步驟、儀器選擇、數據的記錄和處理方法都寫清楚了,學生只要按部就班地完成操作即可。這樣的物理實驗教學方法一直將學生置于被動地位,慢慢地就會使學生產生依賴思想,在學習中缺乏主動性和創造性,對物理學習失去興趣。這樣的實驗雖能讓學生動手,增加學生的感性認識,但對學生的探索能力、創新精神的訓練是不夠的,因而要大膽改進初中物理實驗教學方法。
一、讓學生參與實驗,培養學生創新意識
教師要抓住物理是一門實驗學科的特點,讓學生多參與實驗,多動手做實驗。讓學生親手做實驗,制作實驗器材,不僅滿足了學生的愿望,還能使學生觀察實驗的注意力大大增強。為了更好地表現自己,學生的情緒一定會進入最佳狀態,改變了過去“讓學生注意觀察”為“我要觀察”的良好狀態。特別是成績較差的學生與其他學生一樣,也具有好動愛表現的特點,這樣也給了他們參與的機會,對他們的實驗觀察分析給予講評,鼓勵他們別人做得到的自己也能做到,使他們對物理產生濃厚興趣。一旦他們喜愛上物理,對物理感興趣了,在學習物理的過程中就會開動腦筋、思維活躍,就會有所發現,有所創新。
例如,在研究浮力產生的原因時,我讓學生事先進行相關的制作。結果有一個學生沒有按我提供的方法做,他用了一個礦泉水瓶,將其上下端截去,再用橡皮膜密封住上下端。實驗時,先把它水平放入水槽中,使其兩端處于相同深度,發現橡皮膜都向內凹陷,且凹陷程度一樣,表示兩側所受水的壓力方向相反,大小相等,彼此平衡。然后把它豎直放入水中,發現下面的橡皮膜向上凹陷,上面的橡皮膜向下凹陷,且下面橡皮膜的凹陷程度比上面的大,表示下表面受到的向上的水的壓力比上面受到的向下的水的壓力大,兩力的合力豎直向上,這個合力就是瓶子在水中受的浮力。這個教具的制作使學生通過觀察橡皮膜在水中凹陷程度的大小就弄清楚了浮力產生的原因。這樣不僅滿足了學生喜歡動手的愿望,又培養了學生的創新意識。
二、讓學生設計實驗,培養學生創新能力
物理課堂實驗中,教師應該放手讓學生自行設計實驗方案,按自己的思路動手實驗,自己得出結論,做好實驗記錄,完成實驗報告。這樣,學生的思維不僅僅局限于課本內容和教師的思路,有利于培養學生的創新能力。
例如,在學習“伏安法測電阻”實驗中,我先給出器材:電源、導線、開關、變阻器、伏特表、安培表、待測電阻。然后讓學生利用上面器材,自行設計電路圖測出電阻值。結果發現有五六種方法可以測出電阻值:有的學生把變阻器和待測電阻串聯組成電路,把變阻器置于最大值,然后用電壓表依次跟它們并聯測出它們的電壓值,通過運算求得待測電阻值;有的學生把變阻器和待測電阻串聯組成電路,把電壓表和待測電阻并聯,然后先把變阻器置于最小值,用電壓表測出待測電阻兩端的電壓,再把變阻器置于最大值,用電壓表測出待測電阻兩端的電壓,通過運算求得待測電阻值;有的學生把變阻器、待測電阻和電流表組成串聯電路,先把變阻器置于最小值,測出此時電路中的電流,再把變阻器置于最大值,測出此時電路中的電流,通過運算求得待測電阻值;有的學生把變阻器和待測電阻并聯,把變阻器置于最大值,然后用電流表依次串聯到電路中測出變阻器和待測電阻的電流,再通過運算求得待測電阻值;有的學生則把電流表和待測電阻串聯,再把電壓表和待測電阻并聯,分別測出待測電阻的電流和兩端的電壓,利用歐姆定律求得待測電阻值。通過上面的實驗和設計,使學生知道除了書本上的方法,我們還有許多方法解決相同問題。這樣他們在以后遇到問題就會思考:除了書本上的方法還有沒有其他更好的方法,在這種思想的指導下,他們的創新能力也就慢慢地培養起來了。
三、讓學生探索實驗,培養學生創新思維
在物理課上將部分演示實驗變成學生探索性實驗,讓學生充分地動腦、動手,發揮學生學習的主體作用,從而有利于學生創造性思維的激發。探索性實驗教學就是在教師的引導下,學生以新的探索者和發現者的身份,運用已學過的知識和技能,通過實驗獲取新知識的一種教學模式。只有學生在對問題本身有一種追根究底的前提下,學生的思維才能更加深刻化、理念化、具體化,才能真正表現出思維的獨特性。
例如,在研究“電磁感應現象”實驗中,我把學生分成四人一組進行實驗,讓學生找出產生感應電流的條件。經過實驗,大部分小組找出了兩個條件:閉合電路、切割磁感應線運動;只有兩組找到了第三個條件:閉合電路的一部分導體。經這兩組學生的介紹,原來他們在實驗時,首先作了一下創新,把直導線繞成了繞圈,但一開始他們把整個線圈放入磁場中做切割磁感線運動,卻沒有產生感應電流,后來經過學生的仔細分析、比較、研究和探索,改成把線圈的一部分放入磁場中做切割磁感線運動時卻產生了感應電流。由于這兩組學生的積極創新和不斷探索,使他們比其他幾組得到了更全面的條件。
總之,我們要充分利用“實驗”這一物理教學特有的基地,讓學生在實驗中有所發現,在實驗中有所收獲,在實驗中有所創新,培養出二十一世紀新型的人才。
(責任編輯 黃春香)