物理是一門以觀察、實驗為基礎的自然科學,物理規律都是在觀察和實驗的基礎上,認真總結和思考得來的。新課標教材非常重視實驗,力求通過實驗探究引入概念,得出規律,通過實驗檢驗猜想,通過實驗培養興趣和能力,體現初中物理教學以實驗為基礎的特點。作為一名物理教師,如何在實驗教學中,落實《標準》的要求,結合自己在物理實驗教學中的實踐,淺談以下幾點。
一、讓教師成為學生實驗的服務者,使學生處于絕對自主地位
新課標提出物理課程應以提高全體學生的科學素養為主要目標,滿足每個學生發展的基本需求,改變學科本位的觀念,全面提高學生的科學素質。不管是學生實驗,隨堂小實驗,探究小實驗等,學生應處于絕對自主地位。新課程改革背景下的物理實驗教學的目標不僅僅是進行一些實驗操作的訓練,更重要的是通過學生獨立自主完成實驗探究的過程,使其創造性思維和動手能力都得到提升。教師應該是學生實驗的指導者、協作者,學生才是實驗的主體。教師角色應該從以往的那種“授業者”轉變為“研究者、探索者、合作者、服務者”。
二、把一些傳統的演示實驗改為學生動手實驗,激發學生探索熱情
蘇霍姆林斯基說過:“學生的聰明才智來源于他的手指頭。”一針見血地點明了動手的重要作用。學生一旦感知到他從未見到或意想不到的物理現象時,一般都會產生一種躍躍欲試的積極和沖動,希望尋求原因,形成探究行為的意向。因此要充分地利用學生的這種心理特征。新課程的理念要求,應鼓勵學生自己親手實驗,特別是演示實驗,教師的任務是引導、協助和點撥。例如:“探究液體壓強的特點” 演示實驗時,我改為學生動手實驗:①將礦泉水瓶去掉底,用橡皮膜將底扎起來并繃平,把適量水倒入瓶中,橡皮膜向下凸出;②把瓶中倒滿水,橡皮膜向下凸出更多;③把瓶中倒滿酒精,橡皮膜向下凸出比②少;④取一礦泉水瓶倒滿水,然后用針在瓶的側壁上下不同的位置扎幾個孔,水向外噴出。實驗完畢后師生討論并總結出液體向各個方向都有壓強。使學生在“動中思”,“思中探”,學生的思維潛質得到最大限度的挖掘。
三、讓學生自已設計實驗進行探究,培養學生創新精神
新課程標準中明確要求的目標是:“通過參與科學探究活動,學習擬定簡單的科學探究計劃和實驗方案;明確探究的目的和已有條件,經歷制訂計劃與設計實驗的過程;嘗試選擇科學探究的方法及所需要的器材。”教材中也有多處設計實驗的內容,例如傳統教材得到阿基米德原理的實驗方法是“排水法”,即把物體排開的水收集起來稱量一下,就會發現它的重力剛好等于浮力的大小。這個實驗確實很普通,也很巧妙,但學生很難自己設計得出來。為此,我們研究了阿基米德發現這個定律的思想,設計了把一小袋水浸入水中的小實驗,由此啟發學生進行理論推導,得出阿基米德原理,然后用排水法進行驗證。這些實驗的開展有效地調動了學生學習的積極性,開闊了學生的視野,有利于學生創新精神和實驗能力的培養。
四、搞好分組實驗,培養學生的合作探究能力
《標準》倡導自主、合作、探究的學習方式,因此實驗教學中要讓學生經歷探究過程,學習探究方法,培養探索精神、實踐能力及創新意識。在學生分組實驗中我們采用“小組合作探究”的學習方式,具有一定的實效性。例如:在探究“摩擦力的大小與什么因素有關?”的實驗中,首先分組討論,猜想影響摩擦力大小的因素,接下去的環節是驗證猜想。由于學生合理猜想有多個,例如:壓力、接觸面的粗糙程度、接觸面積的大小、接觸面的材料、接觸面的濕度等。要逐個進行探究需要時間較長,此時就以小組為單位,分別有重點的落實以上其中的一個任務或兩個任務,學生在小組長的帶領下自己動手實驗,學生在實驗中獲得感知,再對數據進行分析、對比、概括、小組內或小組之間討論,最后共同歸納結論。教師要從根本上轉變觀念,重視學生的思維發展,樹立以人為本,即以學生為主的思想,為學生做每一個小組探究實驗,當好助理者和服務者。通過小組實驗,激發學生求知欲望,促進學生掌握知識、運用知識,培養學生嚴謹求實的科學態度、探索精神,培養了學生的實踐能力、合作探究能力。
五、利用身邊物品做實驗,讓物理實驗與社會生活相結合
著名物理教育家朱正元教授曾說過“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”,就是說在物理實驗教學中要大力倡導做簡單易行的替代性實驗。其實,組織學生共同研究和制作一些簡單實用的實驗器材,本身就是培養實踐能力的有效方式,學生身邊的物品和器具同樣是物理資源。例如:我利用塑料瓶啟發學生做很多的物理實驗:①探究聲音的音調。②光的直線傳播。③研究光的折射現象。④凸透鏡成像等;又如利用易拉罐制成“滑輪”,探究滑輪的機械效率;用廢舊墨水瓶和吸管制成“微小形變演示器”,探究固體形變;用塑料袋制成“帕斯卡桶裂實驗裝置”研究液體壓強等,讓學生利用身邊材料呈現物理現象,更容易引起學生知覺的集中,引發學生認知的興趣和欲望,在參與的過程中獲得情感體驗,在動手動腦的過程中感受物理,覺得物理知識就在我們的生活中,并且通過實驗探究將物理知識運用到社會和生活中,真正做到讓物理從生活中來,到生活中去,讓物理知識服務于生活,服務于社會。