朱霞霞
高中物理實驗及其教學是物理課程和物理教學的一個重要組成部分,它既是物理教學的重要基礎,又是物理教學的重要內容、方法和手段,在培養學生科學素養的教育中具有獨特的地位和全方位的功能。在物理實驗教學的課堂上,經常可以看到一些見怪不怪的現象,試舉三例:
現象一:媒體實驗就是學生通過媒體“看實驗”。過去的實驗“看黑板”,如今的實驗“看錄像”、“看投影”,被稱為是“現代技術的運用”。
現象二:程式化實驗,雖然學生動手,但以單純的機械操作為主。學生根據教師講解的實驗目的、器材、步驟,像做廣播操那樣,按照規定的程式進行操作,去獲取教師(或書本)所要求得到的實驗數據(或實驗結果)。
現象三:試題實驗,就是學生用筆“做實驗”。由教師編制的大量實驗,使實驗教學在“應試”的泥潭里越陷越深。
這些現象從一定程度上反映了高中物理實驗教學存在著“重知識、輕方法;重講授、輕動手;重結論、輕過程;重機械訓練、輕實質體驗”的問題。對此,謹就我個人的教學談一點粗淺的認識。
1.注重實驗教學的啟發性和趣味性
實驗教學啟發性,要求實驗能引發學生的探求欲望和積極思維。例如:《生活中的圓周運動》一節時,可以在開始告訴大家做一個雜技:水流星試驗。學生的積極性會在上課的一開始,經他們的激情點燃,在試驗小桶中注入水,然后把它轉動起來,學生會發現水到達最高點時,卻沒有流下來,引出圍繞問題的同時,讓學生自己來做,然后找學生說說試驗成功的關鍵,由此學生或人能容易想到速度,自己將自己引入到了課堂之中,結合學生之前的經驗,明白聯合運動的相互關聯性,引導學生進行分析物體的受力,尋找向心力的同時,解釋水沒有流下來的原因;在“機械能守恒定律”教學時,設計“鐵球碰鼻”的實驗,這一實驗把自然界的秘密(機械能守恒定律)生動形象地展現在學生面前,使學生留下深刻的印象,同時也啟發著學生去思考和探索客觀世界。
啟發性與趣味性是緊密相連的,有趣味性,也就有啟發性,二者有機結合,就能吸引學生,這要求我們設計實驗要內容典型、立意明確、儀器簡便、操作簡單、現象鮮明。。
2.充分調動學生的主動性和積極性
教學是教師與學生共同活動的過程,教師在學生的學習過程中起著主導性作用,但是學生才是學習的主體,沒有學生的積極主動參與,教學將是一句空話。所以教師在發揮主導作用的同時,應充分調動學生的主動性和積極性:
2.1將演示實驗改為學生實驗,讓學生來唱主角
例如:摩擦力的大小跟哪些因素有關,所需實驗儀器比較簡單,學生容易準備,讓學生自己動手完成,通過觀察、記錄數據,分析總結出一個物體在另一個物體表面上滑動時,決定摩擦力大小的因素。這樣既滿足了學生好奇的愿望,激發了學生求知的興趣,又在實驗中學會了使物體做勻速直線運動的技巧,并掌握了判斷物體是否做勻速直線運動的方法(看彈簧秤的示數是否穩定)。部分學生在實驗中還觀察到物體未滑動前彈簧秤已經具有示數,預示著靜摩擦力的存在,為進一步學習“靜摩擦力”埋下了伏筆。又如“彈力的產生”、可在教師的指導之下,由學生上臺進行操作、演示。學生的許多學習用品往往可以用來模擬物理過程,創設物理情景。分析物體的受力,鉛筆、鋼筆等可用來模擬通電直導線;筆尖指向表示為電流方向,用于分析磁場及安培力。橡皮、鞋帶等可用來分析單擺,圓錐擺,及豎直平面內的圓周運動等等。
2.2實驗教學過程中,教師要及時指導學生去觀察現象、分析現象、得出結論。
用觀察促進思維活動的展開,又用思維指導觀察活動的進行,逐步掌握物理概念和規律。例如:將兩個鋁質易拉罐剪成的鋁圈分別用膠帶紙粘在吸管的兩端,并將其中一鋁圈剪斷,將吸管擱在一個廢燈泡上,用強磁鐵做楞次定律的演示實驗,引導學生觀察現象,發現規律。
2.3實驗優先。
俗話說:“百聞不如一見”,但“百見不如一做”。心理學研究表明,學生對學習內容的鞏固程度,與學生是否動手做過有很大的關系。一般來說,學生聽教師講,能記住10% ~20%的內容;如果又聽、又看老師演示,便能記住70%;而學生再親手做一做,則就能記住90%。這就說明學生親自動手做實驗,對所學物理知識就能領會更深,記憶更牢,用得更活。值得一提的是,現在多媒體教學非常盛行,虛擬實驗,網絡實驗,用課件來代替實驗。當然,虛擬實驗突出重點,突出原理,突出細節,對學生的學習有利,但它畢竟是虛擬的,理想化程度過高,給學生以不真實的感覺。所以,要充分利用身邊的實驗條件來完成教材中的這些實驗,給學生以實事求是的實驗過程和實驗結論。在演示失重問題時,利用一個下端開有小孔的易拉罐、塑料瓶,在裝滿水后的自由下落來呈現水在下落過程中的失重現象,不僅學生易于實驗,而且效果明顯。學習“聲波”時,引導學生用八只相同的玻璃杯(或空酒瓶),細心調節杯中的水量,并按水深由低到高排列,然而后用細棒敲打杯子便會發出不同聲音,對此學生頗感興趣。
3.在教師指導下放手讓學生去做。
例如在電學實驗中,電流表、電壓表的正確使用起著非常重要的作用,而它們的故障率較高,這就要學生熟知它們的基本原理,以及可能出的故障。正確使用并能自己排除故障,這樣的引導學生收獲大,遠遠不止學到一點知識,更重要的是鍛煉了獨立工作的能力和分析解決問題的能力,同時教師也解脫了因排除故障而所致的忙亂,有更多時間指導學生。
二十一世紀,中國進入了一個嶄新的、快速發展的時代,隨著時代的發展,社會的進步,物理實驗教學的重要地位將越來越突出,物理實驗教學的面目也將隨之出現新的面貌。讓我們在新的形勢下不斷學習,不斷探索,處處以學生學習能力的提高為最高目標,把學生培養成社會所需要的有用人才。