摘 要 隨著新課改理念的不斷深入,物理實驗教學在物理教學中起著舉足輕重的作用。初中學生剛剛開始學習物理,學習方法及抽象思維能力還未形成,因此,應根據物理實驗教學的意義,加強物理實驗教學的探究,從而增強物理實驗教學的效果。
關鍵詞 物理;實驗;實驗儀器
物理學就是研究自然界的物質結構、物體間的相互作用和物體運動最一般規律的自然科學,它是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學。因為,自然界的物質結構、物體間的相互作用和物體運動最一般規律產生,都是在觀察和實驗的基礎上,通過歸納、總結、思考和推理得出來的。作為一名物理教師,在教授學生物理知識過程中,如能正確把握實驗和指導學生實驗,不僅能激發學生求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,還可以培養學生嚴謹求實的科學態度。所以,實驗教學在物理教學中起著舉足輕重的作用,它能夠很好地實現“三維”目標。
1 實驗教學的意義
初中物理教學要從實驗出發,如實驗裝置的安裝、實驗步驟的安排、實驗現象的觀察和分析、實驗數據的讀取與收集、實驗誤差的分析等則是學生完成實驗的一個個重要環節,這些環節的改善是改善實驗教學的方向。實驗作為教學方法的一種基本構成因素,是學習物理的基本方法。通過實驗培養學生的觀察能力、分析綜合能力、抽象概括能力、歸納演變能力、邏輯思維能力,培養學生進行學習和研究的科學方法和科學素質。同時,實驗又具有直觀性,通過各種形式的感知,豐富學生的直接經驗和感性認識,使學生獲得生動的表象,從而比較全面、客觀地掌握知識,提高認識能力。隨著新課程的改革,物理實驗考查已作為一項不可缺少的內容,使物理實驗教學具有重要的現實意義。
在物理教學中,教師角色應該從以往的那種“授業者”轉變為“研究者、探索者、合作者、服務者”。物理實驗教學也該如此,應拋棄以往的“口頭式”“黑板式”實驗教學,改變以往“教師教得枯燥、學生學得乏味”的現象,真正體現出學生成為學習的主人,正確引導學生積極動手和思考,提出問題和質疑,并能分析和解決問題,真正發揮物理實驗教學的作用。滬科版物理教科書上改變以往將實驗分為演示實驗和學生分組實驗的做法。這使筆者認識到作為物理教師應該不要拘泥于教材的束縛,敢于創設條件(如讓學生制作學具,教師制作教具等),將以往課堂的演示實驗敢于搬到學生實驗中來,使學生實驗的動手率突破具體要求,讓學生通過自身的體驗和感悟,真正地達到對知識的理解。同時也鍛煉學生的動手操作能力、學生的物理術語表達能力,避免學生回答、解釋物理問題時的語言生活化。
2 培養學生識別和應用實驗儀器的能力
學生識別和應用實驗儀器的能力不僅是學生正確完成物理實驗的保證,也是以后在工作和學習中必需的最基本的能力,如生活中各種測量工具的使用無不需要這方面的知識。
開始幾次學生分組實驗,實驗儀器都是學生首次接觸,如刻度尺、天平、電壓表等,教師要著重指導學生識別儀器的規格和性能,察看銘牌或說明書,弄清:1)測量范圍;2)最小刻度;3)零點及其調節方法;4)使用方法。只有掌握以上4點,才能保證實驗精確地完成和儀器、人身的安全。
3 培養學生的實驗操作能力
學生的實驗操作能力的高低對他們今后的工作和學習有著重要的影響。生活中小到照明電路的安裝,各種物體質量的測量,大到交通運輸和生產勞動都需要這方面的能力。所以課程標準把培養學生的實驗操作能力作為素質教育中很重要的一個方面。
物理實驗本身就是一個操作過程。學生分組實驗,每個人都有操作機會;在演示實驗中,可讓部分學生配合教師一起完成實驗,條件許可時,將演示實驗改為學生實驗;課外小實驗更是學生操作的天地,如在學習量筒、彈簧秤、天平等知識后,可布置小實驗自制天平、量筒、橡皮測力計等,學生的積極性一定會很高,效果一定會更好。總之,應盡量多給學生親自動手動腦的機會,這對提高學生的操作能力是很有幫助的。
4 將實驗探究活動延伸到課外
為了解決教學時間和教學目標的矛盾,在教學中有針對性地將一些需要長時間探究才能有結果的實驗從課堂延伸到課外。如學習阿基米德原理探究浮力的大小由哪些因素決定時,教師可以布置學生課外開展各種迷你小實驗,如用廢舊牙膏皮制作小船、用飲料瓶制作潛水艇、用排液法稱物體的質量等。學生在實際探究時不但可以學到相關的物理知識,而且能體會物理知識在日常生活中的廣泛應用。在小制作過程中學生很容易對知識有新的認識和發現以及新的感悟,也很容易有一些新的問題提出來,有時還會閃現出成人無法想到的新奇的想法。
5 加強實驗探究的準備工作
無論是開展什么實驗,學生在實驗前教師的教學必須為學生的學習活動掃清障礙,同時教師必須課前為學生作好物質準備。因為學習是一種繼承和創新,很多知識是人類通過長期的實踐活動和科學探究總結出來的,當然也有一些有待人類繼續去認識和利用。因此,既不能像應試教育那樣牽著學生前進,采取灌輸式的教學方法,也不能從一個極端走向另一個極端,對學生的學習活動放任自流。前者培養出的學生只能應付考試取得好成績,很可能會有一些死讀書的學生就會成為高分低能的人,不能適應時代發展的要求;而后者又很容易使學生徒勞無功、多走彎路,甚至對學習物理失去興趣。
6 應該注意的幾個環節
6.1 看
看即觀察和了解,是所有實驗的第一環節,包括對實驗器材的選取、器材的使用規則、器材的使用范圍以及器材的精確度等,要有一個詳盡的了解,如刻度尺、溫度計、彈簧測力計、量筒、電流表、電壓表、滑動變阻器、電能表等基本測量工具的使用。
6.2 調
調即調整或調節,它是進行實驗的一個準備階段,調整或調節的正確與否對實驗的成功有決定性的作用。對部分需要“調”的實驗儀器,應注重怎樣正確地調。如彈簧測力計、托盤天平、杠桿、體溫計、電流表、電壓表在使用的時候都需要認真地調。
6.3 設
設就是設計,就是要根據實驗的要求,認真思考合理的實驗原理和方法,還要依據學生的學習情況、知識儲備、動手操作能力以及學校器材的實際。設計合理的實驗,還要考慮安全性、操作性和可行性,如研究決定滑動摩擦力因素的實驗設計、測電阻的設計、測浮力的實驗等。
6.4 做
做即做實驗,它是學生實際動手操作參與實踐的具體過程。每一種儀器,都有它的使用規則和要求,教師應嚴格地按照它的規則要求進行操作。特別是在做一些帶危險性的或損壞性的實驗時,應先通過教師的檢查,避免一些不必要的損壞和意外,如有關表的使用、安全用電方面的實驗、水的沸騰實驗、托里拆利實驗等。
6.5 記
記就是在實驗中正確地讀取和記錄數據,它包括讀取的姿勢(如刻度尺數值的讀取時,眼睛應水平垂直或豎直垂直刻度)、讀取的方法(讀到分度值的下一位)和準確的記錄(數字與單位要準確)。這一步很重要,因為學生往往在實驗的時候光記得做實驗,覺得做實驗很有趣,很好玩,只管做,這時候往往忘記記錄數據,這個習慣相當不好,給后面的進一步研究造成不少麻煩,影響課堂效率,甚至影響實驗的結論。
(作者單位:河北省唐山市豐南區宣莊中學)