陳多俊
從二期課改課程標準的要求來看,物理實驗教學的地位越來越重要,物理實驗教學對有效激發學生學習興趣、培養學生觀察分析能力尤為重要。教師應切實重視物理實驗教學,注重學生觀察能力、動手能力的培養,利用實驗手段和已知規律進行有目的的實驗。
教師可根據教材特點、學生實際,提出目標與要求,鼓勵學生聯系生活實際,自行設計小實驗,在要求的范圍內,力求簡單、易行,從生活走向物理,從物理走向社會,充分發揮學生主動性、獨立性和創造性。
一、關于物理實驗教學作用的理論依據
1.“實踐—認識—再實踐—再認識”理論
以教學凸透鏡成像特點為例,結合學生平時用照像機拍照片的直接經驗,分析凸透鏡成像特點:當物距在凸透鏡二倍焦距以外時,成像為倒立、縮小的實像,且像距在一倍焦距與二倍焦距之間。當物距縮小時像距增大,當物距增大時像距縮小。學生對這節的內容不易掌握,教師就在課后領著學生在校園里拍照片。復習課上,讓學生先拿出照片,討論照片上的像是實像還是虛像,“人”為何有大有小,在激起學生強烈的求知欲后,再分析凸透鏡成像的特點。通過“理論—實驗—理論”的循環過程,讓學生自己動手、動腦,揭示問題本質,加深對問題的理解,再聯系生活實際進行分析,學生的學習積極性提高了,課堂氣氛活躍,教學效果明顯。
2.物理實驗是研究自然科學的基本方法
物理實驗是物理教學的基本手段,也是重要手段。學生是充滿心理活動的有機個體,教育教學效果的好壞在很大程度上取決于能否調動學生的全部心理能量、激發學生的內驅力。要獲得最佳教育、教學效果,勢必要求學生參與教學過程,親自實踐。如在教學磁體性質這節內容時,先給學生三輛小車,每輛車內藏有一件東西(銅塊、鐵塊、磁鐵),再提供一塊磁鐵,問學生如何知道車里藏的是什么,學生充滿了好奇,根據已有知識,用一塊磁鐵判斷出了三輛車內分別藏有銅塊、鐵塊、磁鐵塊。通過這個活動,體會磁鐵的性質:同名磁極相斥,異名磁極相吸。
二、中學物理實驗教學的教育功能
1.培養學生良好的非智力心理素質
物理實驗教學過程是養成良好的非智力心理素質的活動過程。在教育、教學實踐中會發現,許多學生對物理學中的一些名詞如“奧斯特”“托里拆利”“法拉弟”等,容易遺忘或混淆,但是對自己喜歡的明星卻記得清清楚楚,說明當學生對某一事物發生興趣時,才會充分發揮自己的潛能。而物理實驗的科學性、知識性和趣味性恰恰是激發學習興趣的有效手段,使學生的“非智力心理素質”得到開發和健康發展。
物理實驗教學,使學生在實驗活動過程中,通過“動”刺激人體各種感覺器官,促使大腦的高速運行,達到增強記憶的目的。物理實驗還可以有效地誘發學生心靈深處的創造動機,激發他們的創造情感,增強探索、思考、分析問題的主動性;提高觀察、研究、思維和解決問題的能力。俗話說“看百遍,不如做一遍”,就是這個道理,這樣就能夠促使“非智力”向“智力”的轉化。
2.培養學生科學素養并提高能力
隨著物理知識的深化,實驗機會的增加,學生學會了一種科學研究方法和學習方法,摸索到了學習的規律,解決了“聽起來明白,做起來困難”這種理論和實踐相脫離的問題。
如把兩只標有“220V,40W”和“220V,100W”字樣的白熾燈分別進行并聯、串聯后接入220V的電路中,判斷這兩種情況,哪個燈炮較亮一些?并聯時,并聯電路中各電阻兩端的電壓相等,且等于電路兩端的電壓,兩個燈炮在額定電壓下,得到額定功率,所以“220V,100W”燈炮比“220V,40W”燈炮亮。串聯時,各電燈炮上的功率分配和電阻成正比,因“220V,40W”燈炮的電阻大于“220V,100W”燈炮的電阻,所以串聯時“220V,40W”燈炮比“220V,100W”燈炮亮。但是由于慣性思維,仍有一些學生對分析感到不可靠,對此,教師可以通過實驗加以驗證,讓學生信服理論推理,實現知識的正遷移。這是物理教學中常用的一種方法——比較實驗法,即把實驗中出現的不同物理現象進行比較,揭示事物的共同點和差異點,有助于學生對物理概念的理解,突破難點,加深印象,且能融會貫通。
三、中學物理實驗教學的策略
1.利用實驗創設學生的最佳思維情境
要提高教學質量,必須改革教學方法,提供啟發式,廢除注入式。例如,教師在講解液體內部壓強時,先做演示實驗,這更易于啟發學生得出“液體內部壓強”的概念;然后向學生提出“液體內部壓強”大小還與什么因素有關的問題,讓學生思考;再通過學生分組實驗,讓學生發現問題、提出問題、猜想結果;最后引導學生在實驗基礎上得到決定浮力大小因素的結論。
2.用物理懸念激發學生的求知欲望
演示實驗與教學內容的講述是緊密配合的,在教師的演示過程中,讓學生帶著懸念,能更好地理解教材內容,建立新的物理概念,同時還能在教師的指導下鍛煉和培養觀察分析綜合概括的能力,以及了解實驗操作的基本技巧。如在講磁場時,拿出指南針說明地球南北兩極有磁性,整個地球表面存在著磁力線。在這種帶著懸念的非常濃厚的求知欲望中,教師導入新課,教學效果良好。
3.通過物理實驗誘發學生的“不知足感”
使學生感到“不知足”,才能培養學生的探索精神,才能激發學生的創造發明愿望。在物理教學方面尤其如此。如在“摩擦起電”的教學中,先要求人人動手自己“發電”。一開始,大家覺得這個問題太大,太復雜,可動手一做又覺得“發電”太容易了,開始感到不滿足,還想知道更多發電的方法。這時,再讓學生大膽地提出有關電的問題,有的學生提出了雷電的產生和利用的問題,教師可以適度地作一些啟發性回答,引導學生去思索、去探索。
物理實驗是物理教學中的重要內容,也是素質教育的重要組成部分。只有抓好實驗教學這一重要環節,從原有的口傳心授教學模式中解脫出來,才能全面提高教育質量,培養出大批高素質的勞動者,實現“科教興國”的戰略。
(責任編輯 郭向和)