物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,觀察和實驗是物理學(xué)研究的基本方法。在物理教科書中有演示實驗、學(xué)生分組實驗,還有每章都安排的小實驗。通過這些實驗,可以開發(fā)學(xué)生智力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實際動手操作的能力。如此眾多的實驗,怎樣才能充分地發(fā)揮好它的作用呢?根據(jù)不同的實驗要求及教學(xué)內(nèi)容,筆者認(rèn)為可以采用以下三種方式安排實驗。
一、課前引入,創(chuàng)設(shè)情境,激發(fā)興趣
運用實驗引入新課是課堂實驗教學(xué)的開端,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選用不同類型的物理實驗作為物理課的引入環(huán)節(jié),能夠達(dá)到創(chuàng)造良好教學(xué)環(huán)境的目的。在引入階段創(chuàng)設(shè)實驗情境,提供新穎、奇特、驚險、多變的現(xiàn)象,配合教師生動的語言、抑揚頓挫的語調(diào)及運用其他對比鮮明的教學(xué)媒體,能夠很好地吸引起學(xué)生的無意注意,激發(fā)學(xué)生的興趣。
例如,在講解“光的傳播”時,在一密閉的盒子上開一小孔,讓學(xué)生通過小孔向內(nèi)觀察,因沒有光的照射,學(xué)生看不到任何東西,然后揭開蓋子,學(xué)生看到教師事先放置在里面的鮮花。這樣引入新課,使“平淡”的課題變得生動,吸引了學(xué)生的有意注意,激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。
初中物理教學(xué)中有些課題所含知識與學(xué)生已有知識之間有時存在一定的沖突,這就需要設(shè)計含有知識性的引入環(huán)節(jié)。例如,學(xué)習(xí)“牛頓第一運動定律”時,學(xué)生從日常經(jīng)驗出發(fā)往往認(rèn)為“力是產(chǎn)生運動的原因”。針對這種情況,可以先做一個用力推小車的演示實驗:用力推小車,小車就運動;不用力推,小車就不運動。而當(dāng)教師用力推車使車運動起來,雖然教師不再用手推車,但車子仍然在運動,經(jīng)過一段時間后,才慢慢地停下來。當(dāng)這一事實出現(xiàn)時,教師可緊追一個“為什么”。學(xué)生通過觀察演示實驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)驗的看法不對時,就會產(chǎn)生探究新規(guī)律的強(qiáng)烈欲望。
另外,還可以設(shè)計一些滲透實踐性的引入環(huán)節(jié),一般應(yīng)注意:選用的實驗宜小不宜大,花費時間少,但趣味性要強(qiáng),啟發(fā)性要大;要盡可能地滲透競爭因素。
二、課堂穿插,探索規(guī)律,驗證結(jié)論
在物理課堂教學(xué)中,實驗既是對物理原理的驗證,也是激發(fā)學(xué)生探索這些科學(xué)原理的源泉。常用的實驗研究方法有實驗歸納法和實驗驗證法。在教學(xué)中,我們可穿插實驗,并用這兩種方法探索物理規(guī)律,驗證結(jié)論。
例如,在總電阻的教學(xué)中,我們可應(yīng)用實驗歸納法探索電阻串聯(lián)的規(guī)律。首先,可讓學(xué)生根據(jù)歐姆定律設(shè)計一個電路,測定各個電阻的阻值,然后由學(xué)生進(jìn)行實驗,并從實驗中歸納出R串=R1+R2的結(jié)論。接著,教師根據(jù)串聯(lián)電路中電流電壓的特點和歐姆定律,從理論上加以推導(dǎo),也得出同樣的結(jié)果。這樣,在獲得關(guān)于串聯(lián)總電阻與分電阻關(guān)系的知識的同時,學(xué)生也學(xué)到設(shè)計電路、總結(jié)規(guī)律、從理論上論證的初步方法,即實驗歸納法。
再如,應(yīng)用實驗驗證法探索電阻并聯(lián)的規(guī)律。在并聯(lián)電路的探索中,先由教師從理論上推導(dǎo)出1/R并=1/R1+1/R2的結(jié)論,接著由學(xué)生自己設(shè)計電路并進(jìn)行實驗,然后驗證這一結(jié)論。最后,由教師進(jìn)行總結(jié),聯(lián)系電阻與導(dǎo)體截面積的關(guān)系對并聯(lián)電阻的規(guī)律作出解釋。這樣,在獲得關(guān)于并聯(lián)電阻知識的同時,學(xué)生學(xué)到了實驗驗證法。
課堂教學(xué)中有效地穿插實驗,不僅可以使抽象、難于理解的物理原理變得形象、易懂,而且能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,極大地提高了物理課堂效率。
三、課后延伸,聯(lián)系實際,擴(kuò)展思維
課外實驗?zāi)苁姑總€學(xué)生都動手動腦,能按照自己制訂的計劃操作,所以學(xué)生興趣非常濃厚,實驗積極性高。如可以將“觀察水的沸騰”“用電能表測電功率”“測量物體的長度”等實驗作為課外實驗讓學(xué)生動手操作。再如,
學(xué)了長度測量的初步知識后,學(xué)生們課外紛紛做起了軟尺。有位學(xué)生別出心裁,用透明膠把制好的牛皮紙軟尺包扎好,這樣更牢固。然后,用大大卷泡泡糖的包裝盒作為軟尺的外殼,在盒的中心利用鐵絲做一搖柄中心軸,軟尺的末端固定在軸上,這樣一個可以收拾并反復(fù)使用的卷尺就誕生了。同時,這位學(xué)生受軟尺制作的啟示,用實驗解決了一道習(xí)題:用軟尺測量物體長度時,若把軟尺拉長些,測量值是偏大還是偏小?他做了這樣一個模擬實驗:在白紙上畫一條直線,標(biāo)上刻度,然后用透明膠粘貼,再扯下來,便做成了“軟尺”,用“軟尺”不僅找到了上題的答案,而且還清楚地看到分度值變大了,真正做到了知其然,并知其所以然。
學(xué)生在課外實驗中,不可能一帆風(fēng)順。此時,教師要適當(dāng)引導(dǎo),但不可包辦代替,要讓學(xué)生總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),不斷改進(jìn),發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性,從而獲得成功,這樣將會增加學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣,并讓學(xué)生得到更多的鍛煉。
總之,在實驗教學(xué)中,教師只要做到課前巧妙引入、課堂適時穿插、課后延伸拓展,并把握好實驗時機(jī),就能很好地提高實驗教學(xué)的有效性。
(責(zé)任編輯 黃春香)