楊孝武
實驗是物理學習的根本.如何在初中物理教學中合理利用教師演示實驗、學生分組實驗,以及其他手段提高學生學習物理興趣,增強學習物理的能力,真正算得上是初中物理,尤其是農村物理教師永恒的研究課題.作為物理教師深感責任重大.有感于農村中學實驗教學存在的一些偏頗,提出筆者的一些建議.
1演示實驗學生不該是看客,應積極參與其中
演示實驗是中學物理實驗教學的重中之重.它不僅是建立物理概念和規律、理解和掌握物理知識不可缺少的環節,還能培養學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學習方法.一般農村中學課堂教學,演示通常是教師演示學生看,由教師完成整個實驗過程,學生只需記住實驗的操作過程、實驗現象和實驗結論.這在一定程度上限制和阻礙了學生智能和潛能的發展,直接影響學生實驗心理素質的提高.因此,在演示實驗中,應積極引導學生觀察、猜想、分析、歸納總結,甚至在實驗操作中讓學生積極參與,讓學生充分了解實驗的內容,多次重復,加深印象,鞏固記憶.例如在《電阻》一節“決定電阻大小的因素”的教學中,變原來的課堂演示實驗為學生探究演示實驗,給學生不同材料、長度、橫截面積的電阻,由學生自己選擇不同電阻完成探究.實驗中先將學生分組討論實驗的設計、器材的選擇,引導學生合理利用控制變量法科學探究.再根據學生對電阻的選擇,由其中表現最好的一組同學完成實驗.實驗過程中引導學生仔細、準確地觀察,然后引導學生討論、研究和對比總結出決定電阻大小的因素.可見,演示實驗在教師指導下讓學生參與,不僅學生得到展現實驗技能的機會,得到科學實驗方法的訓練及能力的培養,又能加深理解和掌握物理概念和規律,同時可領略物理學的思想,培養科學態度和科學方法.
2分組實驗學生是探尋者,切忌生搬硬套
對于學生的分組探究實驗,部分教師花一定的時間根據教材講解實驗目的、原理……然后學生依照現成的實驗步驟做,記錄幾個數據,實驗就算完成了.這樣做實驗,收效不大,不利于提高學生發現問題和解決問題的能力,使學生不能突破思維定勢這個思維障礙;不利于培養學生的創新精神,不利于學生智能的發展.筆者認為,分組探究實驗是培養學生科學探究方法,展現學生實踐探究能力的一個重要手段,應以學生為探究過程的主體,教師只起到一個輔導作用.如在探究“測定小燈泡的電阻”的分組實驗中,教師讓學生根據探究實驗的步驟,自主設計實驗,選擇實驗器材進行探究.其中特意沒有在實驗器材中安排滑動變阻器,在實驗過程中,有兩組同學提出了如果在電路中串聯滑動變阻器可以更方便地測量小燈泡的電阻,然后再進行探究實驗.在探究后的交流過程中,其他小組給出了他們很高的評價.這樣的設計,既使學生鞏固了滑動變阻器的作用,也培養了學生的實驗探究能力.
3課外活動亦是學生主陣地,應積極實驗再創造
引導學生進行發明創造,參加自制學具、教具的活動,一方面可以補充學校實驗器材的不足,另一方面可以鞏固課內實驗所學的知識和初步掌握基本的實驗技能,更重要的是培養了學生的創造能力.
部分農村中學由于自身條件的影響和實驗室管理的落后,實驗器材不足,不能完全滿足學生分組實驗的要求,而不能正常開展實驗教學.學校可以組織課外物理興趣小組,引導學生自制學具、教具.在這些活動中,學生們大膽設想,認真設計,精心操作,這是傳統的教學過程無法達到的.每學年開始,在各個教學班成立物理興趣小組,引導他們自做學具、教具,鼓勵他們創新.在這一活動中,應始終堅持真(原理科學)、新(設計新穎,采用新技術)、美(設計簡單合理,主次分明)的原則.學校可以定期選擇優秀的作品展出,并利用學生自制的學具和教具進行演示實驗和學生分組實驗,這樣既補充了學校的實驗器材,又培養了學生自制學具、教具的興趣,并把它做得更好.同時在整個活動中自然形成以學生為主體,并由一批骨干隊伍帶動,發展到全班學生紛紛動手,大大提高了學生的實驗技能和理論水平豐富了學生的課外活動的內容.
4信息技術是實驗教學的有力補充,應增強實驗的趣味性與直觀性
隨著農村中學多媒體的普及、教師多媒體應用水平的提高,部分教師把多媒體當成了教學的必備,在物理課堂實驗教學中,利用多媒體課件來進行演示實驗,或者進行學生探究實驗,多媒體技術的利用,已成為物理實驗教學現代化的重要標志.物理學是一門集觀察,實驗科學思維于一體的基本學科,如果用計算機的模擬來代替實際的實驗操作,那么物理實驗在教學中應起的作用就無法完全實現,因為所有的過程都是人為設置的.學生一方面無法得到科學實驗方法的培養和科學創新動手實踐能力的提高;另一方面,也會產生這樣的疑問:真的是這樣嗎?這無疑不利于素質教育.筆者認為,在物理實驗教學中,應該實驗為主,多媒體為輔,合理利用多媒體,形成合理的教學結構,以實現教學優化.使學生真正體會到物理學科的學習方法,提高學生觀察及分析問題的能力.如利用多媒體展示課堂實驗無法演示的宏觀的、微觀的、極快的、極慢的物理過程.從而突破時間以及空間的束縛,進行逼真的模擬,靈活地放大或縮小物理場景,將物理過程生動形象地展現于學生的眼前,是學生認識加強,理解透徹.例如在講解“原子”時,教師利用多媒體課件,既可以展示出微觀的原子、原子核和電子,使學生對他們有一個直觀的認識,又可借助于其動畫功能形象地展示電子在原子核周圍作高速的運動,以及原子帶正電、負電的原因,在學生頭腦中留下十分直觀的印象.在講解滑動變阻器的知識時,用FLASH做了一個實物圖的動畫,當正確連接電路時,若滑動變阻器的滑片沒有滑到阻值最大處,閉合開關便會報警,顯示故障原因.多媒體的補充,讓學生對這個知識點印象深.教學中我們還嘗試用多媒體模擬各種電表讀數,模擬熱機的各個沖程、船閘的原理,都起到很好的效果.
物理實驗教學對培養和提高學生的創新意識和實踐能力有著重要的作用.需要學生在課堂中親身經歷科學探究的過程,體驗科學探究的樂趣,讓學生在探究過程中體驗科學之美、體驗科學家在探究中的苦和樂,從而領悟科學的方法和科學的精神.教師應當在實驗教學中大膽嘗試,努力創新,讓實驗教學發揮最大作用,使其真正具有時效性.讓學生在物理實驗中學會探究,學習研究方法和物理知識.與課堂教學相輔相成,渾然一體.