物理是一門實驗科學,初中學生對實驗探究有著天生的興趣。在初中物理中實驗現象往往是形成興趣的思維基礎,觀察、實驗是初中物理學習的重要環節,也是物理教學的精髓。沒有實驗的物理不能成為真正的物理。注重實驗教學,培養學生的實驗能力,既是提高學生物理知識的重要環節,也是初中物理教學的重要任務之一。在實驗教學中必須注重培養學生的觀察能力、實驗操作能力、合作競爭精神和養成良好的實驗習慣等。下面筆者結合新課標要求談談對初中物理實驗教學中幾個問題的看法。
一、注重培養學生的觀察能力
“善于觀察,勤于動手?!痹诎四昙壵n本《科學之旅》中怎樣學好物理第一段話便向學生說明,因此,為了幫助學生不斷提高觀察能力,在平時教學過程中注重引導學生觀察自然或實驗的現象時應注意:1.應從什么地方開始觀察?發生了什么現象?現象發生變化過程的條件是什么?2.在觀察的同時思考、分析、比較、歸納這些現象有什么特征?能說明什么問題?3.再從這些問題中(或多次實驗或眾多的實例)如何判斷推理、概括出什么有關性質和規律等等。通過這些問題能促使學生逐步養成邊觀察邊思考的習慣,不斷掌握觀察方法和提高觀察的能力。例如觀察水被加熱至沸騰的過程中所出現的現象時,學生往往只能看到沸騰就是瓶內產生大量的汽泡、瓶口冒出大量的“白氣”,并認為“白氣”就是水蒸氣等,對這些如不及時加以引導,只憑“生活實驗”就會干擾對沸騰概念的理和掌握。為此,我在學生觀察的過程中采用了因勢利導的點撥,進行了有目的、恰當及時的提問來提醒學生注意,達到了邊仔細觀察和正確讀數,邊引導思考、分析、比較并將觀察和思維緊密地結合起來的效果。如:1.開始加熱時燒杯底和內壁是否有小氣泡?是怎樣產生的?2.初始階段水的溫度有什么變化?為什么?小氣泡在上升至水面的過程中其體積有什么變化?3.當水中有大量氣泡產生并迅速上升過程中體積不斷增大直到水面破裂時,這個過程溫度是否變化?瓶口出現的“白氣”是什么?4.當停止加熱后水還會沸騰嗎?為什么?如果沸騰時間較長,還會看到水溫比剛沸騰時有些下降,這是為什么?
因此,通過深入細致的實驗觀察可將膨脹、熱傳遞、汽化、液化等知識有機地結合起來,對所觀察的現象進行思考、分析、歸納,從而達到既可使手、眼、腦同時得到訓練,逐步掌握邊觀察、邊思考的方法,又可逐步提高學生的觀察能力和思維分析能力。
二、注重提高學生的實驗能力
實驗能力是指要了解實驗的目的,會正確使用儀器,會記錄必要的數據,會分析整理實驗數據并得出結論,會寫出簡單的實驗報告等一系列的能力。為了培養學生的良好實驗素質和掌握實驗操作技能,我反復地要求學生每次做實驗前一定要先弄清楚:為什么做這個實驗?怎樣做這個實驗?為什么這樣做?有什么根據?需要測量哪個物理量?再根據實驗原理考慮需要哪些實驗器材、各種器材的規格性能及如何正確使用和讀數,并擬定實驗步驟和設計表格等。在做實驗時要嚴格按操作程序認真地進行操作,力求實驗準確;細心讀數,如實地記錄結果及數據。實驗完成后要認真整理數據和分析實驗結果以得出結論,并寫出簡單的實驗報告。例如我在指導學生做“伏安法測電阻”的實驗時要求學生帶著如下幾個問題去進行實驗:1.用伏安法測定—個電阻的阻值,是采用什么方法(直接或間接)?應測量哪幾個物理量?為什么?根據什么原理?2.在這個實驗中需要哪些儀器和器材?各有何用處?電表的規格(測量范圍、最小刻度、允許極限等)如何?怎樣讀數?3.設計—個實驗電路圖和記錄實驗結果的表格,擬定—個實驗步驟。在連接電路和實驗操作過程中應注意些什么事項?4.為什么本次實驗最少要測量出三組以上數據?怎樣算出被測電阻的阻值?怎樣計算被測電阻的平均值?
這樣就會使學生在實驗過程中始終處于積極主動的狀態,并注意與實驗有關的各種因素,從而提高實驗效果。同時強調做實驗要手腦并用,邊實驗、邊觀察、邊思考,對實驗的每一個環節都不能忽略以減少誤差,使學生始終能積極主動地進行實驗,從而更有效地掌握基礎實驗技能,逐步提高實驗能力。
三、注重培養實驗的合作競爭精神
在教學中應注意創設實驗情景,為學生的合作探究、小組之間的競爭提供機會。例如在八年級第三章“凸透鏡成像規律”的教學中,做實驗前我只略講了一些準備知識,提出了本次實驗所要探究的問題,并且指出這次實驗一個人難以完成,最好由二到四人的小組合作完成。然后讓他們幾人一組,先設計實驗方案,待老師把實驗儀器分發下去后讓他們自己想出各種方法找出凸透鏡的焦點。只見有的小組走出陽臺,在太陽下,一人拿著凸透鏡,一人拿著光屏,另一人拿皮尺在測量;有的小組在光具座上找,一人移動光屏,一人調試蠟燭的高度,一人在記錄,忙得不可開交。我在巡視時及時提醒學生要注意物體到凸透鏡的距離和像到凸透鏡的距離,還要觀察所成的像有什么不同;記錄兩個距離,多做幾次,找出凸透鏡成像的規律。之后,小組相互交流評價、歸納,最后得出了實驗結論。整節課教師講得少,而是讓學生積極參與,突出了以學生為主體、教師為主導、以學生終身學習發展為本的教學理念,為每位學生提供了自由發展的空間。
綜上所述,在初中物理教學中注重和加強實驗教學,不僅能促進學生對物理學習產生興趣,而且更能培養學生細致、敏銳的觀察能力,積極探索、勇于實踐的能力,分析對比、判斷推理和歸納的邏輯思維能力,猜想、假設的創造性想象能力和處理、解決實際問題的能力。因此,我們必須注重和加強初中物理實驗教學。