物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,很多物理概念、物理規律都是在實驗的基礎上歸納、總結得出的。實驗也能夠激發學生的學習熱情,讓他們善于觀察、勇于提問、勤于思考??v觀近年來的中考,對學生實驗能力的考查越來越受到重視。所以,實驗在物理教學中有著舉足輕重的地位。如何利用好物理實驗?如何使學生真正理解物理實驗?如何使學生自己動手去操作實驗?如何使學生通過實驗去解決問題并在實驗中發現其他問題?值得每一位物理教師去深思。下面結合本人多年的教學經驗,談談實驗在物理教學中的作用。
一、通過生活小實驗,讓學生樂于學習
愛因斯坦有句名言:“興趣是最好的老師?!惫湃艘嘣疲骸爸卟蝗绾弥?,好知者不如樂之者。”初中是學生物理的啟蒙階段,這也是學生培養物理興趣的最佳時期,在物理教學中,教師可以通過很多實驗來培養學生的學習興趣、激發學習的熱情,一旦有了興趣,物理便會變得簡單而有趣。
例如,在“探究大氣存在壓強”的實驗中,教師僅需一個玻璃杯、一張紙、水就可以做“覆杯實驗”,而這個實驗顛覆了學生的認識,讓學生目瞪口呆,自然能激發他們求知的欲望,學生立刻會問:“為什么水沒有掉下來?是紙和杯子間存在吸引力嗎?”這時候教師再引導學生設計實驗,如果不放水,紙片反而會落下,所以不是吸引力的原因,通過實驗驗證自己的猜想是錯誤的,環環相扣,讓學生享受著學習的快樂。
再例如“吹不落的乒乓球”實驗,取一個玻璃漏斗讓口朝下,把一個乒乓球放到寬口處。然后迅速從細口處猛力吹氣。有趣的現象出現了:在學生猜測中本應掉下的乒乓球卻一直不落下。如果這個時候教師不愿意解釋,學生一定很想知道原因,就不會出現以前那樣自己講學生不聽的現象了。所以教師在教學過程中,只要用好這些小實驗,定能抓住學生,讓他們樂于在物理的海洋中暢游。
二、通過分組實驗培養動手能力,讓學生在實驗中發現問題
分組實驗是指在教師的指導下,完全由學生去完成的實驗。由于整個實驗由學生自己去完成,體現了學生的主體地位,可以增強學生的學習積極性和主動性。通過教師的指導以及課前的預習,學生在進行正確操作之后,可以領會到操作要點,而不是像以前那樣教師不斷地講解實驗的易錯點,學生痛苦地去記憶。學生在進行分組實驗時還能發現一些問題,生成一些新的東西,通過教師的指導,學生用已學知識去解釋這些問題,或者運用手中的器材,去驗證自己新的猜想,讓學生體會到成功的快樂,起到事半功倍的效果。例如,在“裝滿水的杯子能放多少回形針”實驗中,學生自帶杯子,倒滿水,輕輕的向杯子里加回形針。學生猜測只能放幾只回形針的杯子確能裝下幾十只回形針。更奇怪的是同學們放入杯中的回形針的數目并不相同。為什么呢?學生就會想到與杯子的大小有關,與杯子的材料有關,與杯子的形狀有關等,只有通過分組實驗,學生才會發現不同的杯子放入回形針的數目是不等的。再如在“測紙錐下落速度”實驗中,通過紙錐的制作培養學生的動手能力,且學生實驗過程中會思考紙錐下落的高度到底是以紙錐的上表面還是下表面計算呢?如果把紙錐反過來使其下落結果會怎樣呢?展示學生測量的數據會發現不同學生測量的紙錐的速度是不同的,又使學生想到紙錐下落的速度到底與什么因素有關呢?教師引導學生設計新的實驗去驗證。不但讓學生完全理解書本上的知識,還讓學生掌握了學習方法,知道如何去設計實驗。這樣的物理課堂才是學生的課堂,學生才能夠明白學好物理的重要性。
三、通過演示實驗培養觀察能力,讓學生“看”見物理概念
俗話說:“百聞不如一見?!苯處煂嶒炛v得再好,語言再生動,都不如學生親眼看到的直觀。特別是對于某些后進生而言,之所以物理學得不好,在很大程度上是缺少對日常生活的用心觀察。演示實驗的好處在于實驗的整個過程都是教師操作,現象比較明顯,而且也能很好地解決實驗器材緊缺的狀況。演示實驗并不一定是教材上的,相信大家一定聽說過“瓶瓶罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”這句話,往往生活中的器材會讓學生覺得更加親切。例如,在“探究影響弦樂器音調高低的因素”實驗中,教師準備吸管、剪刀。先將一根吸管的一端壓扁后,剪去兩角,再將這端放入口中,吹出聲音來。用剪刀將吸管的另一端逐漸剪短,仔細分辨吹出的音調有什么變化。學生發現: “吸管越短,音調越高?!钡贸鼋Y論: 弦樂器音調的高低與弦的長短有關。繼續試驗,教師準備兩個一樣長但粗細不同的洗衣機排水管,不停的在空中舞動發出聲音。學生聽出: “排水管細的音調高。”再如在“燒不著的布條”實驗中,找一塊棉布條,用水淋濕,在中間部分滴上酒精,然后用手拿著布條的兩端,把布條張開,用蠟燭的火焰燒有酒精的部分。有趣的現象出現了: 在棉布條正對火焰的上方升起了火焰,好像火焰穿過了布條。將棉布條離開酒精燈的火焰,過一小會,當棉布條上的火熄滅時,卻發現棉布條完好無損。實驗過程中讓學生用語言描述出他所看到的現象,可以很好地培養學生的觀察能力和表述能力。
四、通過物理實驗,創設學生有效掌握知識的學習環境
我們知道,許多物理概念和規律都是從大量的具體事例中抽象出來的,在教學中,必須重視感性認識,使學生通過物理現象、過程獲得必要的感性認識,是形成概念,掌握規律的基礎。
(1)實驗能夠展現典型的物理現象。實驗能創造一個確實的,排除了干擾的環境,它對產生多種現象的條件進行了嚴格、精密的控制,排除了次要因素的影響,突出了現象的本質規律。如在課程中通過實驗過程把阿基米德原理表達出來,參與實驗過程的同學對原理內容的理解和記憶非常輕松。
(2)實驗能根據需要重復的再現物理現象。實驗能在相同的條件下進行多次的反復,以供學生反復觀察。有些實驗現象做一次學生觀察現象不明顯,可以重復做。如在講大氣壓章節時候,我用紙片托住了一杯水,并且反復翻轉杯子水不會漏出來,可以借助這個現象讓學生自己就明白大氣壓是向各個方向都有的。
(3)實驗能讓學生體驗到物理學的趣味性。實驗能充分運用學生的多種感官,激發學生的學習興趣,讓學生在心情舒暢的狀態下自覺主動地學習。如在講固體壓強知識的時候,我通過電視上看到的雜技表演中涉及的物理知識,改成了實驗,就是在幾個氣球上放了一個木板,然后我就站到了木板上,氣球沒有破裂,讓學生感受到不可思議的壓強。
綜上所述,實驗教學的開展,體現了物理是以觀察和實驗為基礎的課程,激發了學生學習物理的熱情,培養了學生的觀察能力、思維能力、動手能力,培養了學生發現問題、解決問題的能力。不管是生活小實驗、分組實驗、演示實驗都有著各自的作用,教師在教學過程中有效地協調好這些實驗,一定能夠讓學生輕輕松松學好物理。