韋應榮
【摘 要】實驗是物理概念,是規律教學中必不可少的基礎。如何在實驗教學中發展學生主體性,激活學生的創新思維,培養他們的創造能力,這是物理教學中備受關注的問題。本文探討初中物理實驗教學的策略。
【關鍵詞】物理 ? ?實驗教學 ? ?現狀 ? ?方法
物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學。實驗教學既是物理教學的基礎,也是物理課堂教學中實施素質教育的一種主要渠道和有效手段。離開了實驗的物理教學只能是“空中樓閣”,在物理教學中開展實驗教學既能夠培養學生的觀察能力、動手能力、分析問題、解決問題的能力,更重要的是可以讓學生體會科學家是如何探究物理世界的奧秘的,培養學生熱愛科學的態度。本文結合自己的教學實踐,談一談初中物理實驗教學的實施策略。
一、加強實驗探究的準備工作
無論開展什么實驗,在學生實驗前,教師的教學必須為學生的學習活動掃清障礙,同時教師必須在課前為學生做好物質準備。首先準備各種儀器設備、藥品、提供實施實驗的場地等。有些設備學校沒有,教師可以發動學生自己帶家里的日常生活用品,可以提前布置學生課前自制一些設備。其次有些實驗的結論由于受多種因素的影響,學生探究時很可能不能得出完善的結論,因此教師必須在課前先進行實驗探究,發現可能出現的問題,找到解決問題的方法,研究探索更好的實驗辦法,以便在學生探究的過程中能夠有的放矢地指導、提示和點撥。例如,學生在探究阿基米德原理時如果教師課前沒有真正去做,就不會發現照教材上的方法鐵塊排出來的水很可能有遺漏的情況,這樣做實驗即使探究了也不一定會知道浮力的大小由什么決定,而無法總結出阿基米德原理。再例如,探究晶體熔化的規律和液體沸騰的規律實驗,教師課前不去先探究就不知道學生在做的時候會不會有吸收熱量卻不升高溫度的現象等。
二、有效開展物理實驗教學,培養學生的科學素養
(一)科學制定實驗探究目標
初中物理課堂教學實踐中,必須有合理的、明確的、細致的、可以量化的實驗探究目標。實驗探究目標不宜定制過多,但要定制確切,從而發揮其在整個實驗教學中的功能。
(二)優化實驗教學因素
實驗教學因素包括實驗教學內容、教師、學生、實驗教學環境等,這些因素構成了實驗教學系統。教師要實現教學過程的最優化,就要協調好各要素之間的關系,這樣可以最大限度地發揮實驗教學的教育教學功能,從而促進學生主體的全面發展。物理實驗教學,應該通過學生的自主實驗、觀察思考、討論分析、推理判斷,使實驗探究的過程成為學生發現問題、分析問題、解決問題,最終得出創新結論的過程。例如,在學習“聲音的產生”時,課本上用敲響音叉放入水中,效果很明顯,我們也可以利用身邊的器材來感受,讓學生通過生活感受來理解實驗結果。這樣做既方便易行,又可以激發學生對實驗教學的興趣。
對于分組實驗,實驗教師在實驗前應該將學生分成若干小組,每組由組長分工,一人為主,其他為輔,輪流做主,使每一位同學動手能力都能得到提高。同時,教師還要密切關注各實驗小組的活動情況,如實驗器材是否良好,各小組動手情況,各小組實驗進度、實驗數據等,還要及時幫助遇到困難的實驗小組。
(三)培養學生的科學探究能力
實驗教學的最終目標,是培養學生的動手能力,通過實驗探究得出結論的能力。使學生收獲成功的喜悅,享受探究學習的快樂,從而激發學生學習物理的興趣,在實驗教學中培養學生的創新精神和創造能力。在物理實驗中,教師可以激勵學生不局限于課本,讓學生根據實驗目的和實驗原理自主設計實驗方式和程序,鼓勵學生寫出有自己獨特見解的實驗報告,相互交流,最后綜合處理合理的實驗器材和步驟,把抄寫實驗報告的過程轉變為發散思維的過程。例如,在測量液體密度時,可以用口杯代替玻璃杯,在試驗程序上也可以自行設計。
三、鼓勵探索性實驗,培養學生的創新能力
傳統的課堂演示實驗一般以教師為主體,學生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創新能力的培養。新教材配有“學習活動卡”,除了必做的學生實驗外,還有大量的“活動”和“觀察與描述”內容。在實驗條件許可的情況下,盡量多地把演示實驗改為探索性分組實驗。如在“滑動摩擦力跟哪些因素有關”的教學中,先引導學生聯系生活經驗進行猜想,后提出:(1) 滑動摩擦力可能跟壓力大小有關;(2) 滑動摩擦力可能跟接觸面粗糙程度有關;(3) 滑動摩擦力可能跟接觸面的大小有關。采用控制條件的實驗方法,引導學生從上述實驗目的出發設計實驗,選擇實驗器材。師生共同動手進行實驗,記錄拉力的大小,通過分析處理實驗數據,推理、概括,歸納出結論。這種“引導—探索—實驗—掌握”的新教學模式下充分體現了“為了每一位學生的發展”的教育思想,讓學生在教師創造性地“導演”“設計”“協助”“引導”下進行自主實驗,讓學生自己體驗學習,帶著問題、富有獨特個性地去學習。
四、將實驗探究活動延伸到課外
為了解決前面提到的教學時間和教學目標的矛盾,在教學中有針對性地將一些需要長時間探究才能有結果的實驗從課堂延伸到課外。例如八年級《運動和力》這一章探究運動的快慢與路程和時間的關系、探究平衡狀態和平衡力的關系等內容就可以將探究活動延伸到課外,從教室走到操場上,從一節課時改為兩節課時。學習《阿基米德原理》探究浮力的大小由哪些因素決定時,教師可以布置學生課外開展各種迷你小實驗,例如用廢舊牙膏皮制作小船、用飲料瓶制作潛水艇、用排液法稱物體的質量等。通過長期的課外實驗探究活動,學生的動手能力、觀察能力、分析問題和解決問題的能力一定會得到提高,學生對自然科學的熱愛和執著追求精神和實踐能力必定會得到培養。
初中物理實驗探究教學是實施物理新課改的難點。初中物理實驗應該吸取新課程理念,不斷進行改革和完善。教師應積極進行探索和創新,精心做好課堂教學設計,努力使中學物理實驗成為培養學生獨立自主學習和提高學生綜合能力的重要實踐環節。