物理學是以實驗為基礎的一門自然科學。在新課改初中物理教材中,強調了實驗在教學中的重要地位。我們結合物理學科的特點,以教材為載體,以實驗探究為核心,推出探究性的課堂教學模式:提出問題—猜想與假設—設計實驗—進行實驗—分析與論證—評估—交流。下面結合人教版初中物理教材,談談本人在實驗教學中如何培養學生的實驗探究能力。
一、做好演示實驗,激發學生的探究興趣
要培養學生的探究能力必須使學生對所學的內容感興趣。為使學生對科學探究感興趣,就需要老師在課前認真備課,設計一些演示實驗,創設問題情景,利用實驗來演示學生意想不到的奇特現象,使學生感到新鮮有趣、有吸引力,把學生的注意力吸引到探求知識的情境中去。如“大氣壓強”一課的導入,教師用多媒體展示馬德堡半球實驗:兩邊各用8匹馬,共16匹馬拉一個半徑只有20cm的兩個銅半球組成的中間抽出了空氣的小球,學生非常震驚,那么多匹馬才能把這么小的一個球拉開,是什么原因呢?這樣就立刻把學生的學習興趣調動起來了。接著再演示紙片托水杯的實驗:將一只玻璃杯灌滿水,用厚紙片蓋在杯口上,再按住紙片把水杯倒過來,松手后厚紙片不會掉下來,學生驚訝不已,繼而發出疑問:“厚紙片為什么不會掉下來呢?是不是紙片粘住了杯口?”接著再做一個實驗:把一個煮熟去殼比瓶口略大的雞蛋放在廣口瓶的瓶口上,讓學生走上講臺試著把雞蛋往瓶里壓,結果雞蛋進不了瓶。然后教師將雞蛋拿下,把沾有酒精的棉花點燃后放入瓶中,再把雞蛋放在瓶口上,雞蛋就很順利地掉進了瓶中。這時就把所有學生的積極性都調動起來了,學生既感到新鮮又感到困惑,急需想弄個明白。從而調動了學生的學習熱情,激發了學生探究的興趣。
二、課前讓學生做好充分的準備,調動學生探究的興趣
有些實驗要求學生課前自己準備。如上“浮力”一節時,我讓三個學生一組分工合作,一個學生準備小塑料盆和一個空飲料罐,另一個準備一盒橡皮泥,再一個學生準備一些花生米或者大米。上課時,讓學生拿出他們事先準備好的物品,每人拿一塊大小相同的橡皮泥做成小船,放到水盆里,再在小船內放糧食當“貨物”,看誰的小船裝載的“貨物”最多?再注意裝“貨物”多的船有什么特點?學生做得很認真,也非常高興,使學生在愉悅的心情下學習而不感覺到有壓力。接著再做另一個實驗:用手把空飲料罐按入水中,注意飲料罐按入水中的深淺不同時,手有什么不同的感覺?并觀察水面的變化。再問此實驗現象可以給同學們什么啟示?并思考浮力的大小與什么因素有關呢,如何測量浮力?接著引入探究的問題:浮力的大小等于什么?
三、觀察實驗是培養學生探究能力的基礎
由于初中學生觀察事物缺乏條理順序,所以在實驗教學中應有意識地培養學生的觀察能力,引導學生從表到里、由粗到細有順序地觀察事物。比如觀察水的沸騰,用酒精燈給燒杯中的水加熱,讓學生觀察杯底和杯子的壁,問他們看到了什么現象?學生會觀察到有小氣泡附著在器壁上。接著讓學生繼續觀察,學生會發現氣泡在慢慢變大,再接著會觀察到有的氣泡可以離開器壁上升了,再問上升的氣泡大小如何變化?氣泡最終又怎樣了?繼續觀察,看溫度計的示數如何變化?再觀察氣泡比先前又有怎樣的變化?當水沸騰時,讓同學們觀察:溫度計的示數還變不變?氣泡多不多?氣泡上升的速度快不快?氣泡上升過程中大小又如何變化?上升的氣泡跑到哪里去了?問題提出后,學生在好奇心的驅動下,會積極地進行觀察,通過反復提問、觀察,使學生增強了觀察能力,對探究過程中的現象能夠有針對性地進行觀察、提問和思考。
四、放手讓學生自主探究
在探究性課堂教學過程中,從問題的提出、方案的設計到實施,再到結論的得出與重審,完全由學生自主完成,充分體現了學生自主的原則。原來在傳統的課堂教學中占主導地位的教師,在探究性教學活動中轉而成為學習的組織者、合作者和指導者。
總之,在提倡素質教育的今天,提高學生的實驗探究能力,是學好物理的一個重要環節。探究性課堂教學是否能取得實效,歸根到底是由學生是否參與、怎樣參與來決定的,同時只有學生主動參與,才能使課堂充滿生機。這就要求教師在領會探究性課堂教學實質的基礎上,隨機應變,靈活處理教學過程中出現的各種問題,設計合理可行的探究性教學,使學生的知識獲得、積累與能力的發展始終處于一種良性循環狀態,這樣就可以使探究性課堂教學進入理想的境界。