(山東省郯城第二中學)
物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗在物理教學中具有十分重要的作用。各種類型的物理實驗,具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程,為學生的學習提供了豐富的感性材料,強化了學生的感知并糾正在感知中形成的錯覺,從而達到豐富學生頭腦中感性材料的儲存及發展智力,培養能力的目的。實驗能力的高低、實驗素質的好壞,是衡量一個學生學習物理水平的標準之一。在各級物理競賽中,實驗部分都要占競賽總分的30—40%。那么,在平常的物理教學中,如何提高學生的物理實驗能力呢?結合自己的體會,談一下自己的一點看法。
一、引導學生觀察物理現象,激發學生的學習興趣,培養觀察能力
眾所周知,興趣是影響學習積極性的最直接因素。那些新奇的、對生活有意義的知識和問題,能引起學生強烈的興趣。在觀察這些物理現象時,教師要引導學生注意整個現象發生的過程、產生條件和特征等。例如,在觀察“摩擦起電”現象時,要提示注意:①手帕摩擦過的塑料膜對碎紙屑有什么作用?②手帕摩擦過的兩塊塑料膜,在相互接近時會發生什么現象?③把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些,它們之間會產生什么現象?通過觀察,學生自己得出了“摩擦過的物體帶電及同種電荷相斥,異種電荷相吸”的結論。通過對上述物理現象的觀察,不僅成功地誘發了學生的學習興趣,滿足了學生的求知欲望,還有利于發展學生的觀察能力。
二、引導學生通過畫圖、識圖來培養學生的想象能力
教材中各種各樣的電路圖、滑輪組裝配圖、物態變化圖像等,都是從畫圖、識圖及圖像與實物轉化的角度,訓練學生對物理規律掌握的程度。換句話說,就是靠想象來認識物理規律,然后靠作圖來進行分析、判斷。例如,在學習“導體做切割磁力線運動”內容時,可啟發學生聯想“右手拿鐮刀割麥子”的情形。根據右手定則,磁力線方向(麥子)、導體運動方向(鐮刀)、導體中感生電流方向(四指)的關系就十分明確了。由于想象材料來源于實踐并與感知、記憶密切相關,因此教師應引導學生運用畫圖、識圖、觀察圖表和模型等,來幫助學生對沒有直接感知過的,或根本不能直接感知的事物,產生清晰的表象,以開拓學生的思路,擴大知識范圍,促進學生想象能力的發展。
三、加強探索性實驗教學,提高學生的實驗思維能力
探索性實驗是根據教材的特點和學生實際情況,在學生已有知識和初步具有實驗技能的條件下,由教師提出課題,在教師指導下,讓學生自己動手、動腦,在實驗中觀察現象,主動探索,然后得出物理規律。
例如:課本安排有一個驗證“玻馬定律”的分組實驗,我將這個驗證性實驗變為探索性實驗。在講到“氣體的等溫變化——玻馬定律”時,采用邊講邊實驗的方法用實驗來探索出氣體等溫變化的規律:從氣體的溫度、體積、壓強三個狀態參量出發,思考一定質量的氣體的三個狀態參量的相互關系,引導學生利用控制變量法先研究溫度不變(即等溫)的情況下,氣體的壓強與體積的關系;然后列出提供的實驗儀器,要學生考慮怎樣利用這些儀器來探索氣體的壓強與體積的關系,并在教師的引導下完善實驗方案,以及在實驗中應注意的問題;最后是實驗操作,根據實驗數據得出“在溫度不變時,一定質量的氣體壓強和體積成反比的關系”。將教材安排的兩個課時的內容,在一節課里完成,既提高了效率,也利用探索性實驗提高了學生的實驗思維能力。
采用探索性實驗教學,可以讓學生自己探索,成為科學知識的主動探索者。學生在做探索性實驗時,在教師的引導下思考實驗原理、實驗的基本步驟及處理實驗結果,使學生進行思維,比按課本的步驟來一步步進行實驗操作的驗證性實驗在學習要求和能力的培養方面有了很大的提高。探索性實驗教學,提高學生的實驗思維能力,使學生具有初步的設計實驗能力。
四、鼓勵學生做好課外小實驗、小制作,促進學生對教學內容的學習
各種物理實驗,從某種意義上說,都是一種特殊的、直觀的實踐,學生在動手完成各種小實驗、小制作過程中,思維異?;钴S,學習欲望高漲,參與意識增強,都迫切希望進一步探索問題。通過實驗,學生學習到的物理知識就比較深刻、牢固。如教材中“紙盒燒開水”、“小風輪”、“電鈴”等小實驗、小制作,有很強的趣味性和知識性,十分貼近學生的生活,符合學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。教師要鼓勵學生做好這些課外小實驗、小制作,并有意識地在教學中加以評價。
五、通過實驗課教學,培養學生的實驗技能和創造性思維
能力
物理是一門實驗科學,中學物理實驗又是學生將來從事科學實驗的起點。因此,在物理實驗課教學中,必須重視培養學生的實驗技能和獨立工作能力,使學生養成良好的實驗習慣。每次做實驗時,教師要指導學生弄懂實驗原理,學會正確使用物理儀器,掌握計數、讀數和處理實驗結果的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結論。例如,在電學實驗中,教師要反復強調安培表、電壓表的連接特點及接線位置,讓學生學會用歐姆定律正確估算量程,避免量程過大使測量值誤差偏大,又避免量程過小使電流燒壞儀表。學生掌握了基本實驗技能,就能獨立動手操作,打好實驗基礎。通過實驗,不僅有效幫助學生領會物理知識,更重要的是通過觀察實驗現象,分析和解決實驗中的問題,能夠培養學生的創造性思維
能力。
六、注意實驗歸類,使學生儲備的知識進一步系統化,應用更加靈活
根據心理學研究,人的思維的敏捷性和知識的遷移能力,是以思維的條理性為前提,只有系統性、條理性強的知識,才便于掌握和遷移。教材中有關實驗內容,是根據課文知識的章節安排的,各章節的實驗內容,基本上無必然聯系。學生所掌握的有關實驗方面的知識,往往既多又亂。因此,在總復習中,可以將原教材中實驗內容的章節次序打亂,重新歸類為:觀察物理現象、基本儀器的使用、基本物理量的測量、驗證物理規律等。實驗歸類,是在學生掌握系統知識的基礎上,進一步用實驗方法,由淺入深,由現象到本質。打破教材中實驗內容的章節,重新分組,目的是避免學生套用一種方法和方式學習物理知識,使學生靈活運用各種儀器、各種方法,從不同角度解決實際問題,從而使學生獲得新知識、新技能。在歸類實驗中,還可以及時補充對比性或綜合性強的實驗,以提高學生的綜合、分析能力。
綜上所述,觀察物理現象和模型,進行各種物理實驗,應用畫圖、識圖的訓練等都是發展學生思維,提高學生能力的有效方法。教師應該把精力從單純傳授物理知識轉到對學生綜合能力的全面培養和訓練上來,切實加強物理實驗教學。