在科學技術不斷改變我們生活、改變我們周圍世界的今天,科學素養是每個公民必不可少的能力。一個國家國民科學素養的高低,直接影響到這個國家科技的發展。所以,新的《義務教育物理課程標準》提出:物理課程要以提高全體學生的科學素養為目標。
物理學是一門以觀察和實驗為基礎的自然科學。教師在物理教學中充分運用好實驗教學這一重要的感性認識方法,對幫助學生建立和鞏固物理基本概念和基本理論,獲取物理知識,培養他們的科學素質,具有很強的目的性、探索性、現實性。
在教學中,我們要積極創造條件,充分挖掘身邊的資源,活化實驗教學,培養學生學習興趣,激發學習動力,鍛煉學生的動手能力和動腦能力,培養學生的創新意識,從而使學生養成嚴謹認真的科學態度和科學精神。
一 注重實驗教學的趣味引導,激發學生求知欲
豐富多彩的實驗是物理教學的優勢,通過實驗可以把物理現象和過程充分展現在學生面前,很容易引起學生的興趣,給他們提供思考的基礎和依據。實驗要盡可能地激發學生的好奇心和求知欲,使他們主動認真地去做、去觀察、去思考。如講流體的壓強跟流速的關系一節中,我向漏斗吹氣,下面的乒乓球沒被吹下,反而在滾動,學生對此百思不得其解,與學生自己的認識是完全相反的,這時學生的求知欲被充分調動了起來,我再趁勢引導學生分析吹氣后乒乓球上下方流速的不同,和乒乓球沒掉下壓強應該存在的關系,而得出“流速越大,壓強越小”的結論。課后很多學生有了設計實驗的熱情,設計出用吸管向懸吊著的兩個乒乓球之間吹氣能使它們靠攏等實驗,這樣就進一步調動了學生的學習積極性,使學生熱愛科學的興趣越來越濃厚。
二 讓學生體驗探究過程,提升學生的科學實驗能力
分組實驗是學生學習物理知識、培養實驗技能和良好科學素質的重要環節。在中學物理教學中,教師更應重視學生“發現”知識的過程,而不是簡單的灌輸知識,更應注意培養學生創造性解決問題的能力與探索精神,而不是被動地學習記憶。所以,在物理教學中,要充分體現探索性特點,使學生在教師的指導下,以類似科學研究的方法,積極主動地進行探究實驗,從而增強研究探索的意識、創新意識和實踐能力,使學生學會在復雜的環境中運用探索科學的態度去認識、發現、創造,以適應學生未來終身學習的需要。
在探究活動中要盡量讓學生大膽猜想,不要有所限制,不要束縛學生按照教師心中設定好的幾種答案去猜想,不要用老師的思路控制學生的想象力。對學生提出的猜想,教師要加以鼓勵,然后有選擇性地加以驗證。探究實驗盡量讓學生自己做,若學生不能做的,教師要想辦法做好演示實驗,教師切忌一包到底,要讓學生真正體會探究的樂趣,享受成功的快樂,從而增加探索的興趣,培養探究能力。
在實驗教學中,教師應盡可能利用已有條件,因地制宜地為學生創設分組實驗條件,盡可能把演示實驗改為學生實驗,將驗證性實驗改為探究性實驗,以培養學生的科學實驗能力。
三 挖掘生活物品和優化實驗,提高學生的參與度
“從生活走向物理,從物理走向社會”是新課程的理念之一,它充分體現了物理與生活的密切關系,通常教師在課堂中實驗的器材比較少見,學生總覺得實驗器材是很神秘的,當我們把身邊的很多生活用品搬進課堂時,學生會感受到“物理其實就在我們身邊”,以增加親切感,提高學生的參與度。這可使學生養成主動利用身邊的物品進行科學探究的意識和習慣,也有利于學生在課內外探究自己想要解決的問題,這就為學生多種能力的培養和創造的發展搭建了一個平臺。
如在課堂上,我要求學生用紙和筆、橡皮等學習用品設計實驗來探究影響重力勢能大小的因素,很多學生都能設計出利用筆從高處掉下對紙的破壞程度來進行探究;講摩擦力時,讓學生用手貼著桌面向前推,感受摩擦力的方向,又用力向前推粉筆擦,觀察刷毛的擺向得出摩擦力的方向;用直尺研究音調的高低與頻率的關系;用鉛筆和手探究壓力作用的效果;利用細線、橡皮、教學用三角板判斷桌面是否水平等。
四 改進和設計實驗,提升學生思維的深度
在實驗教學中,讓學生設計實驗,并會分析實驗誤差而進行改進實驗,得出最優實驗方案就更能提升學生思維深度,更能培養學生嚴謹、精益求精的科學態度。如在測鹽水密度實驗中,我先要求學生小組討論設計測量方法,各個小組會設計出不同的實驗方案,有的學生這樣設計方案:先測空燒杯質量m1、燒杯和鹽水的總質量m2、燒杯中鹽水的體積V,再求出鹽水的密度ρ=(m2-m1)/V;也有這樣設計方案的:測空量筒的質量,測量筒和鹽水的總質量,鹽水的體積,求出鹽水的密度;還有這樣設計方案的:先測燒杯和鹽水的總質量,再往量筒里倒進一部分鹽水,讀出量筒里鹽水體積,再測出剩余鹽水和燒杯的總質量,再求出鹽水的密度;然后再讓全班同學討論各種方案的優劣和存在的問題,最后得出最佳方案。
五 開放實驗室,多層次發展科學實踐
學生在課堂實驗探究過程中會有很多不同的問題,當然也有很多的新想法,課堂上老師無法一一解決。由于課時限制,很多學生感興趣的知識教師都無法滿足需要。實驗應該為學生進行科學探究創設條件,為此,應不定時地利用課外時間開放實驗室,讓學生隨時熟悉并接觸各種實驗儀器和設備,讓學生能有充裕的時間和條件獨立地選擇適當的儀器和器材進行科學探究,這有利于滿足不同學生的要求,開拓各個層次學生的實踐技能。
在做好管理的前提下,也可以把一些實驗器材常放在教室,方便學生課后進行探究。如學電學時,把電學實驗箱放在教室,講質量、密度時,把天平、量筒、燒杯放在教室。這樣,學生有更多時間熟悉實驗器材的操作,動手操作能力也大大提高了。
六 開展豐富多彩的小實驗、小制作,拓展物理領域
學生對動手做小實驗、動手制作一些小儀器、小玩具、小用品的興趣是十分濃厚的。小制作取材容易,貼近生活、直觀明了、便于操作,可以加深學生對所學知識的理解,還能極大地提高學生學習物理的興趣,鍛煉學生的動手制作能力和獨立操作能力,發展智力,這是對課內實驗的有益補充。如好的小實驗有:萬花筒、針孔照相機、潛望鏡、橡皮筋測力計、機翼模型、水果電池、樓梯燈電路、發電機模型、桿秤、潛水艇模型、密度計等。
總之,在物理教學中,我們要充分挖掘身邊的資源,合理設計、安排實驗,并創造性地開設實驗,為學生提供更多的實驗機會,不斷地優化實驗方法,調動學生學習的積極性,提升學生的科學素養,培養學生對自然、對科學終身學習的意識,使其成為終身的學習者和科學探究者,以更好地推動科學、技術和社會的進步。
〔責任編輯:李錦雯〕