【摘 要】新物理課程標準提出“使學生經歷基本的科學探究過程,學習科學探究的方法,發展初步的科學探究能力”。在此教學現狀下,開發低成本實驗,不僅能增加學生的動手機會,還能使學生在實驗過程中體驗學習物理的樂趣,使物理教育更好地為生活和社會服務。
【關鍵詞】開發 激發 構建 提升 物理低成本實驗
【中圖分類號】G632 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810(2012)14-0151-01
物理學是一門趣味性和實驗性很強的自然科學。很多學生也意識到學好物理的重要性,但最終因感到難學而放棄。產生這一問題的原因是多方面的。但物理課堂教學的低效性無疑是很重要的原因。現在的物理課堂教學中,學生幾乎沒有動手的機會,學生的動手能力和創新能力受到嚴重束縛,使本應妙趣橫生的物理課堂黯然失色,讓學生失去了體驗的過程和樂趣。在一定程度上扼殺了學生的好奇心和創造力。20世紀70年代,我國著名的物理教育家蘇州大學教授朱正元就當時中學的辦學條件,提出了“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”的教育思想,要求廣大物理教師想方設法把物理實驗開起來,讓學生動起手來。經過幾十年的教學改革,許多學校的實驗條件得到了很大改善,但許多物理教師都有這樣的感受,許多的實驗儀器越來越復雜,結果呈現得越來越直接,反而使學生的動手機會越來越少,從而讓學生失去了體驗實驗過程的樂趣。
一 簡單低成本的物理實驗讓學生感受物理就在自己身邊,激發了學生的學習興趣和求知欲
物理學本身就是一門實驗科學,而且現在大部分學校都有物理實驗室,也都有能力開設教師演示實驗和學生分組實驗,但有不少學生認為那些實驗器材是特別制作的,對它們的可信度存在一定的懷疑,因此也就減少了對實驗的興趣。如果能利用身邊的一些常見材料來進行實驗,那么就顯得更有說服力,且效果會更好。
例如,“光的色彩顏色”一節的內容,很多教師會用實驗室現成的三棱鏡、鐵架臺、光屏等儀器來做光的色散實驗,以此證明太陽光是七色的。筆者設計了讓學生用一個生活中常用的小鏡子和一個盛水的盆來做這個實驗,課前要求學生做好準備(選擇晴天做本實驗)。開始上課時,要求學生拿出準備好的小鏡子和盛水的盆。教師先提問:“同學們大都知道用鏡子在空氣中可以改變太陽光的照射方向,使之照射到教室內的白色墻壁上,并形成白色的光斑。如果把鏡子放到水下,讓太陽光照射到鏡子上,經過調節,在白色的墻壁上將會出現什么現象?”學生會異口同聲地回答:“得到白色亮斑”,并且會覺得老師提出的問題太過簡單了。但是,等學生動手做實驗后,結果卻大出意料。這時,老師再與學生一起分析現象,學生在好奇心的促使下便能很好地學習并掌握新知識。同時,教師還可進一步引導學生認識“色光的混合”等相關物理知識。
“大氣壓”是一個教學難點,很多教師會用馬德堡半球、注射器等儀器來證明“大氣壓的存在”及“大氣壓很大”等事實。筆者認為這樣重新演繹一遍課本實驗,學生會認為那是特別制作的,而且理解起來存在一定的難度。筆者設計讓學生每人準備兩塊小玻璃片(碎玻璃片也可以,注意安全,盡量選取沒有鋒利棱角的),讓學生在空氣中將兩塊玻璃片緊緊疊放在一起,然后將其分開。學生覺得很容易就能做到。然后,讓學生將玻璃片的一面灑上水,并將其緊緊疊放在一起,使它們中間盡量沒有氣泡。這時,要求學生用手將其分開。學生會意外發現很難將其分開。學生的學習興趣在瞬間被激發出來,隨后師生一起分析現象時,學生會帶著疑問積極參與到其中,如此一來,事半功倍,借此還可以引導學生認識大氣壓的大小,讓學生心中對大氣壓的大小有個準確的認識。
諸如此類的用簡單材料做的物理實驗還很多,可以讓學生認識物理就在生活中,如此一來,學生對物理的陌生感便會消失,隨之學習物理的興趣便會增強,學生關注生活的興趣也被激活起來了。
二 簡單低成本的物理實驗確保學生都能參與實驗,有利于對學生創新思維的培養
“學生是學習的主體”是《新課程標準》強調的,“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”三維教學目標的確定與實施,都要尊重學生,有效促進學生的發展。學生是課堂學習的主人,課堂教學過程應該是激發學生學習動力的過程。
低成本實驗器材來自生活,取材方便,保證了人人都能參與,也便于采用邊學邊實驗的高效教學方式,課堂教學的效率也就能夠達到高效。開發低成本實驗儀器,不是對現代教學實驗設備的排斥,而是鼓勵教師積極研究,設計高效的自制儀器,進而努力構建和發展以學生為核心的探究式教學模式。
三 簡單低成本的物理實驗便于培養學生的STSE意識
基礎教育改革新課程的實施中,科學(Science)、技術(Technology)、社會(Society)、環境(Environment)(即簡稱為STSE)的內容大幅度增加。低成本實驗的開發,能很好地引導學生關注現實,感受物理給社會帶來的巨大推動作用,更能加強學生自覺學好物理的決心。
平常生活中的廢棄的飲料瓶、吸管、紙板等都是很好的實驗材料。用飲料瓶可以做實驗用的杯子、瓶、漏斗等,吸管可以替代易碎的玻璃管。
四 結束語
綜上所述,低成本實驗的開發,一方面,可以節省學校的實驗經費,確保很多實驗能順利進行,另一方面,變廢棄材料為實驗器材,使學生在參與實驗學習知識的同時,能積極思考材料的廢物再利用及環保問題,這也是物理教育不可缺少的義務和責任。
參考文獻
[1]教育部.物理課程標準(實驗稿)[S].北京:北京師范大學出版社,2001
[2]魏日升、儲文啟.初中學生趣味物理實驗[M].北京:北京師范大學出版社,1999
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