邱欣偉
初中物理教學中開展實驗教學能培養學生的觀察能力、動手能力、分析問題和解決問題的能力。觀察和實驗既是學生學好物理的基本方法,又是培養學生多種能力的重要途徑,在物理教學過程中,讓學生參與實驗,有利于培養實驗技能和技巧,領略物理學的思想。但是由于應試教育的負面效應,在物理實驗教學中,教師仍有課堂表演的嫌疑,似乎學生仍然是物理實驗的觀察者。面對這種情況本文談談初中物理新課程教學中創新實驗教學的應用策略。
一、增加新實驗,活躍學生思維
在教學中我們經常發現,如果物理教學中缺少實驗,就會使許多物理概念和理論變得抽象難懂。因此,我們必須重視物理實驗在教學中的作用。在物理實驗教學中,可以根據教學的需要并結合相關知識,對教材上已經給出的實驗進行變通、重組,整合或設計出一些新實驗,以期達到在知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀等方面更好的教學效果。
例如,在講授《大氣壓強》這一節,筆者先做了一個演示實驗,將小試管套在裝水的大試管中,口朝下倒過來,小試管上升,看到這樣的現象,同學都非常驚奇,原以為會掉下來的小試管居然向上運動,到底是什么力使小試管上升呢?同學們都希望揭開其中的奧秘。接著引導學生分析小試管的受力情況,小試管受到一個向下的重力,而現在的小試管正在向上運動,說明小試管一定還受到一個向上的力,是誰施給小試管一個向上的力呢?同學們互相討論,我們沒看見施力物體,那么是不是我們看不見的空氣給小試管一個向上的力呢?如果空氣是施力物體,那么它一定能給其它的物體也施加類似的力。
按照以上的猜想,學生根據老師的啟發作了幾個實驗:①用注射器吸水實驗;②吸管吸飲料實驗;③(模擬馬德堡半球實驗)將兩個帶吸盤的掛衣勾對齊并用手捏緊各處,然后兩個同學拉掛鉤實驗;④在杯中裝滿水,蓋上一個硬紙片,把杯倒過來,紙片不往下掉實驗。
實驗效果與自我評價 活躍了學生思維,擴展了學生知識視野,大大提升了學生實驗操作能力,同時大大激發了同學們學習物理,應用物理知識的興趣。
二、改進原實驗,促使學生探究
在高中物理新課程中,有的實驗方案不是唯一的,提供了幾個實驗方案,可以根據實驗條件選擇最優的實驗方案。不過部分實驗卻只提供了一種方案,教師完全可以根據實際情況,打破教材的限制,改進原方案,實現實驗的創新。
例如,九年級物理“壓強”一節當中的探究實驗:“探究壓力的作用效果與哪些因素有關”。
筆者對原實驗方案做了改進:用氣球代替塑料,因為氣球的形變更明顯,使壓力的作用效果也很明顯。
實驗步驟:
1.將裝有水的水桶壓在粘有兩個氣球的木板上,觀察氣球是否爆破。
2.接著整個人站在此木板上,再觀察氣球是否爆破。
3.換上另外一塊粘有多個氣球的木板,同樣將整個人站上去,觀察氣球是否爆破。
實驗結論:①當受力面積一定,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;②當壓力一定,受力面積越小,壓力的作用效果越明顯。
實驗效果與自我評價 通過改進之后的實驗提高了吸引力,也提高了學生的興趣,從而使每一個學生都能參與進來。
三、制作小實驗,培養學生能力
根據筆者學校和學生的實際,在教學中組織豐富多彩的課外活動,如小發明、小制作、小實驗等,實驗室要完全對學生開放,培養學生主動做課外實驗的意識,提高學生動手能力和解決實際問題能力,充分凸顯實驗教學創新性。
例如,驗證聲的傳播需要介質的“真空罩中的鬧鐘”實驗。由于沒有配套器材或抽氣機效果差,不能很好地進行,即使有配套的儀器也會因為過于笨重而不容易操作。于是布置讓學生在課后自己設計小實驗來證明這個特性。
有位同學設計了如下實驗:
1.實驗器材100 mL注射器、小電子手表(有鬧鈴)、細線、橡皮帽。
2.實驗步驟:①用細線的一端系在電子手表上,拔下注射器活塞,將細線另一端從注射器筒穿入,從針頭插孔穿出,使電子表鬧鈴發聲,拉細線使電子手表靠近針頭插孔,插入活塞將其推到底部盡可能排出里面的空氣。②用橡皮帽套緊針頭插孔,用力拉活塞,這一過程中聲音將逐漸減小直至消失。③去掉橡皮帽,重新聽到鬧鈴聲。
實驗效果與自我評價 器材簡單、操作容易、效果明顯。
四、利用多媒體,吸引學生注意力
在物理實驗教學中引入多媒體輔助教學,可以使教學內容化靜為動,化難為易,化抽象為具體,有助于學生突破難點,啟迪思維,引發興趣。拓展了學生的視野,培養了學生創造性思維能力。
例如,凸透鏡成像實驗是初中光學教學內容。由于實驗教學存在種種問題,在做完凸透鏡成像實驗后學生對實驗內容和結論理解不清,大部分學生不知道做實驗有什么意義。針對這個情況,在對實驗進行總結的時候,筆者運用了多媒體教學。用ppt通過畫光路圖加深學生對實驗原理的理解。用flash對物距改變后像距和像的大小、正倒、虛實變化進行演示。
實驗效果與自我評價:通過多媒體課件演示實驗教學,計算機演示物體沿主光軸由遠及近向透鏡移動的過程中像的變化和運動,在學生有了實驗的感性認識和理性分析之后,給他們一個形象的、連續的、鮮明的知識提煉,達到復習、鞏固的目的。
學生觀察實驗自身得到的感官印象比較膚淺,理解不深刻,記憶時間短,總覺得是別人的東西。學生親身做實驗,學生經歷了整個過程,印象深刻,理解到位,有利于以后的學習和生活。