鄧宇央(閩侯縣實驗中學,福建閩侯350100)
更新實驗理念將物理實驗落到實處
鄧宇央
(閩侯縣實驗中學,福建閩侯350100)
實驗教學是物理課程的基礎,也是學生學習科學、探索科學的基礎,物理教學應切實加強實驗教學。要敢于實驗,踏踏實實做好實驗,切切實實指導好實驗,用好多媒體,發揮好多媒體在實驗教學中的輔助作用,讓實驗、讓器材服務教學,服務學生。
物理實驗;理念;落到實處;多媒體輔助
物理是一門以實驗為基礎的自然科學。物理科學不只是一種認識成果,更是一個認識過程,是使學生得到智慧啟迪和科學認知培養的過程。對于初中學生而言,物理實驗不僅為科學提供依據,更讓學生在觀察中明晰事理、模仿方法,在動手實踐中摸索探究、積累能力,從而主動獲取物理知識,提升自身科學素養。因此,初中階段的物理教學,必須切實重視和加強實驗教學。
物理實驗,不僅需要根據學生實際設計實驗方案,還要事先準備儀器、調試儀器;實驗結束還要進行必要的歸類和維護等。瓶瓶罐罐、叮叮當當,不僅考驗細心,更考驗耐心。但這也正是物理教師的職責所然,因為沒有器材的“實驗”,生成的只能是“無根”的物理知識,“鏡中花水中月”的科學素養。
物理概念和規律,都是從大量的具體事例中抽象出來的,對認知水平有限的初中生的學習容易造成困難。這種困難的突破,除了要聯系學生的生活實際外,給學生的認識搭建一個臺階,創建一個物理事實也是非常必要的。課堂上教師直觀形象的實驗,往往對學生的視覺和聽覺產生強烈的沖擊力。因為實驗器材通常是學生認知經歷中所沒有接觸過的,因此具有較強的新鮮感;實驗過程和現象也常常和學生的認識有一定的沖突,容易讓學生自然而然地產生好奇心;實驗過程的直觀刺激也容易從心理和生理上讓學生感到愉悅、感到興奮,從而有效地激發學生的學習興趣和探究欲望。
愛因斯坦指出:“科學結論幾乎是以完成的形式出現在讀者面前,讀者體會不到探索和發現的喜悅,感覺不到思想形成的生動過程,也很難達到清楚地解釋全部情況。”因此,實驗教學的價值不僅在于展示直觀事實,更在于引領學生在“零距離”的觀察和實踐中形成事實感知,從而透析事物的本質,并在此基礎上喚起學生自主學習的興趣與動機。為實現實驗教學的價值所在,其關鍵在于“實”。
1.踏踏實實做好演示實驗
課堂上教師直觀形象的實驗,往往對學生的視覺和聽覺產生強烈的沖擊力。心理學研究表明,刺激的感官不同和刺激的強度都會對刺激的有效性產生影響,從而影響教學的質量和效益。采用如圖1所示的演示實驗加上教師關鍵時刻的提醒,刺激的感官則不僅有聽覺,還有視覺,而且還能將“動態”展現得淋漓盡致,對視覺聽覺的刺激更形象直觀,更真實生動,刺激的強度也大大增加,容易從心理和生理上讓學生感到愉悅,感到興奮,更好地使學生的觀察和思維活動緊密結合起來,用觀察引領思維,用思維指導觀察,發展觀察能力和思維能力。

同時,通過觀察、感知甚至觸摸所營造的身臨其境的感覺,還能產生一種“移情”作用。心理學研究表明,人很容易把自己置身于環境之中,就如我們常常和電視電影的劇中人同歡笑同悲傷一樣。這種“移情”作用在教學中就是一種強烈的認同感,從而產生自己動手、親身經歷的欲望。真實的現象也會讓學生產生探究其究竟,發現其原因的求知欲望。
2.實實在在組織分組實驗
《禮記·大學》中提出:“致知在格物,物格而后知至”。而“物”的事實依據,除了生活和自然現象外,更主要的來自以實驗為基礎的直觀事實。從物理認識角度分析,個體對世界的認識來源于實踐,來源于其通過自己親身實踐所獲得的直接經驗。分組實驗強調的正是讓學生從演示的觀察、體驗和模仿走向親身的動手和實踐。
分組實驗的“實實在在”,首先要營造好實踐氛圍,將學生的實踐欲望激發到最大。本人總有一個習慣:在第一次分組實驗前帶領學生參觀儀器室。當帶著少年的沖動和好奇的學生走出單調的教室,走進科學研究的實驗殿堂時,看著那些擺滿實驗櫥的井然有序的瓶瓶罐罐、從未見過的充滿神奇的實驗儀器,想著自己就能親手觸摸,親身操作,蠢蠢欲動之余喚醒的則是至關重要的動機和責任感!
其次,要有計劃、有針對、分階段地對學生的操作能力進行訓練,提高操作的準確性,尤其是初期的分組實驗,避免因為操作失誤影響學生的積極性而讓分組實驗流于形式。
(1)操作認知階段:主要針對八年級起始階段簡單儀器的使用,如刻度尺、秒表等。通過這些目標簡單、操作容易的實驗,讓學生對儀器的使用和操作技能有初步的認識,在大腦中形成規范操作的影像,并對實驗方法策略有一定的了解。
(2)操作協調階段:主要進行肢體協調能力的針對性訓練。這一階段的訓練要在教師演示的基礎上讓學生進行模仿,從而提高操作的規范性和準確性,提高肢體和感官在實驗中的協調能力,避免手忙腳亂,顧此失彼。
(3)操作整合階段:先以大組形式進行,在“獨立”和“互助”中嘗試操作,學習和借鑒同齡人的操作技巧和感悟,提高自信心;再逐步過渡到小組分組實驗。
第三,要敢于“放飛”。抱在懷里的孩子是長不大的。在學生“心戚戚、手癢癢”又對操作有了一定認知的基礎時,就是“放飛”的最佳時期。放手實踐,也就放飛了學生智慧。當然,“放飛”不等于“放手不管”,教師適時的引導是非常必要的。要把好手中的“風箏線”,引導學生將學到的研究方法和策略加以實際運用,按步驟規范操作熟悉或是陌生的儀器,如實記錄實驗現象和實驗數據,要實事求是面對實驗誤差甚至錯誤,要與小組同學交流討論等,從而將著名教育家加涅將人類所學習的智慧技能、言語信息、認知策略、動作技能和態度等五種性能予以全面地綜合和協調,促進學生知識的學習,培養學生的實驗觀察能力、實驗思維能力、實驗操作能力、分析處理數據能力和實驗設計及問題處理能力、嚴謹求實的科學態度等,實現分組實驗的價值。
3.切切實實做好實驗指導
不同類型實驗的要求不盡相同,明確了實驗要求,才能有的放矢地做好實驗指導,才能有效地將實驗落到實處。
(1)測量性實驗:明確基本儀器的正確使用,實驗誤差的處理等。
(2)觀察性實驗:觀察什么——明確觀察對象;怎樣觀察——觀察方法;觀察到什么——描述實驗現象;現象(結果)說明什么——分析現象的物理本質。
(3)測定性實驗:測什么——明確實驗目的;用什么測——選用適合的實驗儀器;怎么測——根據實驗原理設計合理的步驟;測得什么結果——根據記錄的數據計算測量結果,進行誤差分析。
(4)探究性實驗:常用的探究方法,探究的五個要素、七個環節。
近年來,以多媒體為代表的豐富的教學資源給物理教學帶來了生動活潑的新鮮氣息,給課堂增添了無窮的魅力。但沒有正確理解媒體的輔助功能,“鳩占鵲巢”的做法導致多媒體的技術優勢得不到有效發揮,直接影響了實驗教學的效果。
1.樹立多媒體“輔”的意識。在實驗教學中,能分組的就分組,能演示的就演示,堅持以感性材料為基礎,以客觀體驗為先導,以多媒體為輔助,充分發揮學生的主觀能動性和教師的創新積極性,確保實驗效益。
2.把握多媒體“輔”的時機。觀察是直覺的一種途徑,具有選擇性。初中生的思維能力很大程度上仍屬于經驗型,因此多媒體明快的色彩、夸張的展示更容易吸引學生。為此,在實驗教學中,多媒體放在什么環節輔助?用什么內容輔助?怎樣輔助等都要根據教學實際予以考慮,才能最大限度地保證實驗教學的刺激點,提高實驗教學實效。
3.發揮多媒體“輔”的價值。在閩侯縣進行的“多媒體教學”學生問卷調查中,喜歡多媒體教學的學生占到91.3%,顯示出多媒體在初中階段教學有著極其重要價值。在確保“輔助”的前提下,實驗教學也應該用好這種學生喜聞樂好的手段,促進實驗效果。
春風化雨,“教之漸漬而浹洽也”。物理實驗不僅是物理課程的基礎,也是學生學習物理科學的基礎。切實落實物理實驗,讓日益豐富的實驗器材為教學服務,讓物理實驗成為學生科學素養提高的載體,是物理教師的使命,更是無可回避的職責。
[1]馬鳳芹.當代中小學教育科研與應用[M].北京:光明日報出版社,2012.
[3]李伯燈.物理課堂教學中的開發和生成[J].福建基礎教育研究,2010(1).
(責任編輯:詹國榮)