王焜
實驗教學法是物理老師必備的課堂方案,更是大部分學生最容易接受的教學模式之一。除了演示實驗和學生實驗之外,老師在課堂環節當中進行得最多的還是迷你實驗。迷你實驗可以在以下情境和時間中進行:可以在正式上課時;放學后的興趣小組中;研究性學習活動中;可以利用平時生活中經常用到的材料,自制形形色色的簡單儀器。在親身體驗中學生動手行為空間更大,更容易激發創造能力,產生出乎意料的結果。迷你實驗雖然顯得不太正規,但在物理教學中卻起著不可替代的作用,個人認為能夠體現在以下幾點,結合具體事例分析如下:
一、迷你實驗可以激發學生學習物理的興趣
物理是一門以實驗為前提的自然學科,假設遠離實驗,脫開生活,學生就會有“上課聽得懂,下課卻不會”的深刻體會,這樣的結果導致很多學生對學習物理產生恐懼和討厭的心理。而迷你實驗卻可以讓學生全方位享受親身體驗的樂趣,激發學生對物理的興趣,了解到物理知識在生活中的應用,增強他們克服困難的勇氣和信念。
在“氣體的實驗定律”這節課上,為了激發學生的學習興趣,我設計了這樣一個實驗:實驗器材有:一個玻璃瓶(如京都念慈菴牌密煉川貝枇杷膏300毫升裝),若干枚水煮鵪鶉蛋(口徑比瓶口稍大),一盆冰水,一壺滾燙的熱水。首先是將蛋體放在瓶口,由于瓶口較小,放不進去,除非用力拍打。然后先將熱水倒入玻璃瓶中并左右搖晃使瓶身全面充分受熱,再將鵪鶉蛋放在瓶口,并連同瓶子一起放在冰水中。這時學生會發現蛋體很快掉入瓶中,而且是在蛋體直徑大于瓶口的情況下。學生對這種現象感到不可思議,感到疑惑不解。最后讓若干學生動手操作,此時學生都已摩拳擦掌,學習積極性馬上被調動起來了。他們會覺得如此簡單的儀器居然可以做出如此奇妙的實驗,認識到物理應該是來源于生活,學習物理應該是一件既有意義又非常有趣的活動。
二、迷你實驗可以加強學生對物理知識的掌握
每個迷你實驗都蘊含著相關的物理知識,迷你實驗的進行過程其實是對知識的再現和再學習的過程。一些課上課下的迷你實驗,讓學生能夠更進一步加深對物理知識規律的理解和應用,提高學習效率,達到事半功倍的效果。
在學習必修1摩擦力這一節之前,教師可以讓學生在家里對比兩個迷你實驗效果:用普通筷子夾雞蛋和用纏繞橡皮筋的筷子夾雞蛋的難易程度,引導學生思考其中的原因,并遷移能力,拓展到這樣的思考:為了達到更好的防滑效果,使用在浴室或廚房等易滑場所,可以在拖鞋底部套上橡皮筋,防止跌倒;在上坡的水泥斜面彎道上,經常刻畫出鋸齒狀的造型,防止摩托車上下時打滑;更進一步理解了摩擦力與粗糙程度的關系。
迷你實驗不但培養了學生的動手動腦能力,而且還可以有效地幫助學生鞏固所學知識,突破學習中的難點,并消除學生對知識的模糊或錯誤認識,加深他們對物理規律的理解。
三、迷你實驗可以提高學生的觀察能力
觀察能力是實驗技能中最基本的能力。比如,讓學生觀察開核桃工具有哪些杠桿原理?觀察交通工具在哪些地方應用了滾動摩擦或者滑動摩擦?各自運用了哪些簡單機械原理?觀察各種各樣家電的銘牌來了解它們的額定功率和工作電壓;觀察家庭電路的組成;觀察燈絲的粗細來比較它們的電阻的大小以及它們的功率關系等。
通過觀察性的實驗,不僅培養了學生的觀察能力,而且更加強了理論知識與實踐生活的聯系,真正做到了物理與生活的完美結合。另外,如探究保溫瓶的保溫性能、觀察家用冰箱每天消耗的電功等實驗需要進行持續的觀察和對比,對培養學生的觀察力和注意力,耐心和毅力等優良品質有非常大的作用。通過這些不僅鍛煉了學生的操作技能,更讓學生進一步理解了科學方法(控制變量法、累積法)在探究活動中的應用。
科學實驗的成功,是人的努力和奮斗的結果。因此,我們在日常課堂教學中更應該鼓勵和引導學生利用身邊隨手可得的現有材料開展實驗探究活動和各種物理迷你實驗。這樣不僅能培養學生的興趣,加深他們對物理知識的理解,而且從實驗探究過程中體驗科學的過程,領悟研究方法,學會科學思維,提高操作技能和創新能力,使學生得到全面發展。
·編輯 謝尾合