物理是一門自然科學,是一門實驗科學,從培養學生能力方面來說,是為了提高學生的科學素養,培養學生的實踐操作能力、動手能力和創新思維能力;從考查考試學生實驗探究能力方面來看,對初中物理實驗與探究題的考查在中考中占27.5%的分值。目前農村中學的實驗器材數量和實驗室配備不足,加之有部分實驗具有安全性差、可見度低、操作不便等特點,導致實驗效果不明顯、不直觀,學生對此就會持懷疑態度。在實際教學中應如何采取行之有效的策略,解決實驗教學中存在的問題呢?以下是我多年來的教學嘗試和總結。
一、轉變教學理念,主動積極地為實驗課的開設創造條件。
實驗是物理教學的關鍵,是加強對物理現象理解,提高創新能力和物理實踐能力的關鍵。物理新課改非常注重物理過程與方法探究,以及理論能力與動手實踐能力的結合。但是,在物理教學中,特別是在農村學校,教師對實驗教學觀念不正確,忽視實驗教學。其原因大致有以下幾個方面:首先,有些老師由于安全性、紀律性、怕擔責任或怕麻煩等,對于應該走進實驗室教授的內容沒有組織學生進行實驗。其次,實驗設備不全,不完善,實驗室環境條件不適合等,不能滿足物理實驗的要求,教師在實驗課前要花費很大力氣才能準備好教學儀器和實驗器材,結果還不盡如人意。另外,無論平常考試還是中考,實驗內容都是通過筆試的方式進行的,導致了“不做實驗”只“講實驗”的現象普遍存在。教師只從應試角度出發,急功近利,看重考分。其實,發現問題比解決問題更重要,不讓學生真正到實驗室實際操作,又怎能發現問題并解決問題?
二、對探究實驗中的難點采取自制教具輔助學習探究。
農村中學條件很差,缺乏實驗器材,我經常帶領學生利用身邊的廢舊物品,自制實驗器材,既激發了學生的學習興趣和積極性,又培養了學生的動手和思維能力,還利于環保教育。如在初二的教學中,浮力就是個難點,同學們對于阿基米德原理用其應用覺得特別難掌握,從而也對其應用產生了畏難情緒。針對這一情況,我要求學生回家后自制一些簡單教具,輔助知識學習,包括溢水杯、透明盛液筒、一些小石子或小鐵塊等等。其中李爽同學制作的溢水杯美觀又實用,他就用一只普通的塑料飲料瓶子,剪下一部分,又另剪取了一個小缺口,同時用另一塊再剪一個小漏斗形狀,用膠水加以密封,保證了一滴水也不會外滲。同學們看到后積極性被極大地激發了出來,有了這份動力做支持,他們對浮力學習覺得輕松多了。在演示實驗“真空不能傳聲”時,實驗中要用到真空罩和抽氣機,學生根本沒法自己在課后探究體驗,在課堂上這個實驗的演示效果也不明顯,而且比較麻煩,所以很多老師都放棄演示這個實驗。在我的指導下,同學們找來了廢棄的易拉罐,又找來一個蘿卜,切成一個比易拉罐口略大的一個蓋子,并在蘿卜中央系一個玩具鈴鐺,然后在里面加適量的水,加熱,非常成功地探究了“真空不能傳聲”。他們在物理實踐活動課上向全班同學匯報了探究實驗結果,并總結出:第一,易拉罐不加熱時,易拉罐內有空氣,此生搖動易拉罐,鈴鐺聲音的傳播途徑為:鈴聲→易拉罐內空氣→易拉罐壁→空氣→人耳的鼓膜。第二,易拉罐內加入少量水加熱沸騰后,易拉罐內的空氣被水蒸氣排出,塞緊易拉罐口冷卻后,易拉罐內幾乎近似真空。此時搖動易拉罐,因易拉罐內無介質傳播聲音,所以聽不到聲音,說明真空不能傳聲,全班同學報以熱烈的掌聲。
三、運用多媒體設備進行模擬實驗。
物理實驗本來是以儀器為主要對象而進行的動手操作過程和實踐過程。但由于實驗器材、實驗條件、實驗效果等諸多因素的限制,用傳統的物理實驗教學手段進行實驗教學或多或少地存在這樣或那樣的不足,效果不明顯,有的甚至不能演示。運用多媒體實驗課件代替實際實驗,也不失為一種很好的方法。如電流在導體中看不見,摸不著,對初中學生來說較抽象,難以理解,如果利用多媒體中動態軟件(FLASH)設計,就可以方便地制作出導線中正負電荷流動的畫面,這樣把微觀粒子夸張化,學生理解起來就不那么困難。再如“電動機的工作原理”在傳統的教學中是先結合掛圖講解,然后讓小型電動機轉動。由于電動機轉動太快,學生不能清晰地觀察換向器所起的作用,降低了演示實驗的可信性。如果將電動機轉動攝入鏡頭,先在錄像編輯機上復制成慢放的連續定鏡錄像帶的重放,然后制成課件,學生便可以清楚地觀察到電動機的工作原理及換向器的作用,教學效果很好。又如托里拆利實驗中,水銀的毒性讓許多老師望而卻步,因而很少演示,制作成課件,可以讓同學們清楚地看到整個實驗的過程。
總之,物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學是培養學生創新能力的重要手段和方法,沒有實驗的物理教學是沒有任何教學意義的。農村教師要努力加強農村中學物理實驗教學,全面提高物理教學質量和學生的動手實驗能力。如何改進農村初中物理實驗的教學,還需要我們在教學實踐中不斷思考、探索和研究。