物理實驗教學具有教學過程貼近生活、直觀明了、生動形象等特點,有效的實驗教學是培養學生多種能力的重要途徑,同時對培養學生實事求是的科學態度、引起學習興趣具有不可替代的重要作用。
初中物理中包含了力、熱、光、電等各知識點的或演示或探究的實驗,怎樣能夠發揮實驗在物理教學中的作用呢?本文粗淺地談一談筆者在教學中的一些拙見。
一、創設情境,激情導入
創設合適的教學情境,不僅能激發學生對物理學習的興趣,促進學生對知識的全面理解,還能使學生更加積極主動的參與課堂,提高學生分析解決問題的能力。情境的創設要有針對性,為當堂課的教學內容服務。情境創設的內容可以是新聞、時代科技、生活常識等,情境呈現的形式可以是故事、視頻、小游戲、小魔術等。情境的關鍵在于激發學生的興趣,引起學生強烈的求知欲望。比如在學習《流體的流速與壓強的關系》時,先給學生講故事:古代發大水時,河邊寺廟里石獸被大水沖走了,廟里的和尚沿著河流到下游去找,結果沒有找到。然后讓學生提出猜想,石獸被大水沖到哪里去了?通過視頻動畫模擬石獸被大水沖走的過程,激發學生的認知矛盾,使學生的思維達到一種急于求知的狀態,然后引導學生通過實驗探究解開科學的真相。這樣,本課的教學目標就水到渠成的達到了。
二、自主設計,制定方案
實驗課要切實做到以學生為中心,突出學生對知識的主動探求,主動發現和主動構建,學生本身對實驗充滿好奇心和探究求知的欲望,要保護好學生的好奇心和求知欲,在備課時要針對學生的特點,分析應該采取怎樣的措施進行正確的引導。這個過程的關鍵是要讓學生能夠自主的進行設計實驗,讓學生能夠主動思考,形成自己的實驗計劃,然后表述自己的計劃,最后全體學生對實驗計劃進行完善。根據已有的認知經驗提出自己的看法和做法,甚至實驗的操作順序、實驗器材的裝配等都要考慮仔細,因為這可能會影響到實驗的結果。比如測量固體或液體的密度實驗。首先要讓學生明確托盤天平以及量筒的使用注意問題,測量誤差產生的原因和環節,然后讓學生自主設計方案,比較不同的方案之間的差異,確定科學的實驗方案。這樣,學生的自主探究就有了明確的探究方案,他們會積極地投入其中,實驗的成功率也會提高,增加了學生探究實驗的成功感,避免了實驗失敗產生的挫敗感和消極情緒。
三、實施計劃,自主探究
這一過程是實驗教學的核心環節,是展開實驗教學的主要過程,在這一過程中教師要擺好自己的位置,不是牽著學生一步一步走,而是要放手讓學生自主探究,獨立操作,教師的作用是巡視、引導、協調和個別指導的作用,發現有代表性的問題時要在適當的時候面向全體指出,使全體學生得到啟示。學生在教師的引導下向正確的探究方向行進,做好觀察,隨時記錄,養成良好的觀察習慣,避免丟失數據和信息。實驗自主操作很重要,但同時要規范操作。對于儀器的使用等,尤其是電學等的實驗中,儀表比較易損,所以一定要讓學生養成規范操作的好習慣,教師要對實驗過程中出現的共性的問題進行及時的糾正。比如測小燈泡電功率的實驗,必須讓學生明確理解電路時開關要斷開,閉合開關前滑動變阻器的滑片要滑倒阻值最大處,電流表和電壓表的接線柱要正確,量程要適當等。
學生探究后還要及時提醒學生記錄實驗數據或現象,同時要對實驗數據和現象進行分析,歸納總結出合理的結論。有效分析論證是實驗的重要一環,教師應該使學生明白,實驗數據和現象的得出不是實驗的結束,這只是宇哥客觀的記錄,要在實驗現象數據的基礎上進行分析,概括,論證,從而得出一般結論。這種能力的獲得需要一段時間,教師要逐步引導、耐心幫助,誠摯鼓勵。
四、交流反饋,自我糾正
分析實驗現象后要對整個實驗過程進行交流反饋,只有在交流中才容易發現自己的不足之處,在反饋中才能得到自我提升。在這個過程中,最重要的是就是讓學生對實驗現象進行描述,讓他們根據自己的描述去發現自己的長處和不足,進行反思,然后是對實驗現象進行分析提升,形成規律性的內容。比如在探究《電流的大小與哪些因素有關》的實驗時,我指導學生利用Excel進行數據處理,學生們不但得到正確的結論,同時還掌握了一種新的處理數據的方法。
五、拓展延伸,自主創新
廣義的物理實驗,不只包含了課堂教學中的實驗,教師應該鼓勵學生走出課堂,利用身邊的一些生活用品進行探究實驗。八年級期末的時候,我安排學生利用利用礦泉水瓶和必要器材進行實驗設計比賽,有學生利用礦泉水瓶設計了聲學、光學、密度測量、壓強(包括固體壓強、液體壓強和大氣壓強)、流體壓強與流速、浮力等實驗,而且取得了很好的效果。
物理實驗教學不僅僅能有效促進物理教學的提高,學生在實驗教學中所掌握的科學探究的方法以及在實驗過程中所培養的科學探究精神,這些將會融入到學生的人生生命歷程之中,帶領他們走出課堂,走進社會,走好他們的美好人生。