李坤平 鄒海燕
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學。課程標準中明確說明:“初中物理教學要以觀察、實驗為基礎。”初中物理實驗教學一直是初中物理教學的重心,除了演示實驗、分組實驗,還包括課外小實驗、小制作,其中探究性實驗對培養學生的思維能力起到了關鍵性作用,如果再創新性地組織演示實驗和分組實驗,開發和研究創新實驗應用于課堂,將更能凸顯物理學科的特性,激發學生學習物理的學習興趣。現從物理學科的性質,創新小實驗大作用,新奇的實驗大情景三個方面談談自己的看法。
一、物理學科是以實驗教學為基礎的一門科學
(一)物理學的發展,任何時候都離不開觀察和實驗。物理學中的每一個概念的確立,每一個原理和定理的發現,無不以實驗基礎。無論是從托勒玫的“地心說”的完成到哥白尼的“日心地動學說”的創立;還是伽利略發明天文望遠鏡證明哥白尼學說的準確性,開創了實驗物理的先河,無不是對實驗的創新;到牛頓的斜面實驗研究運動和力的關系,實驗簡單、明了,這就是創新。
(二)“物理是一門實驗科學。通過演示和學生實驗,讓學生學會觀察,學會通過實驗現象或數據分析得出結論,培養學生的觀察、分析、綜合的能力。而課外小實驗常是重要考試內容,但又常被教師們在教學中忽略。小實驗器材的制作是利用身邊的常用物品和工具,就地取材,由于所用材料貼近學生生活實際,學生感到新鮮而神秘,可以有效激發學生學習物理的興趣。
(三)物理實驗教學是物理教學的重要組成部分。物理實驗主要是演示實驗和學生分組實驗,創新演示實驗和學生分組實驗,適當增加課外探究實驗,可以有效培養學生的動手能力和操作能力,培養創新能力。例如:在學習變阻器這節時,創造性地讓學生一起自制滑動變阻器,讓學生體會滑動變阻器設計巧妙、科學而精美,可以激發學生愛科學,學科學的熱情。
二、創新物理小實驗,激發學生學習物理的熱情
(一)物理實驗具有形象、直觀的特點,如果再易于操作、易于觀察,學生將愿學、樂學。物理教學通過大量的演示實驗,明確研究對象,提供感性材料。如,銅絲滅火:將銅絲繞成圈,罩在蠟燭的火焰上,這時空氣并沒有被隔絕,但發現火焰明顯變少,甚至熄滅。原因是銅的傳熱快,火焰產生的熱量迅速被銅吸去,使火焰周圍溫度驟降,當石蠟油的溫度低于其燃點時,火焰熄滅。
(二)通過探究性和課外小實驗,激發學生學習物理的興趣。如,在學習探究“串聯電路和并聯電路的特點”時,課外我提供學生電池、導線、雙刀雙擲過關、燈泡等。并進一步引導學生思考,這個電路可否用于臥室內?這樣的小實驗,能培養學生設計才能和思維能力;在畫電路圖和連接實際電路方面都能得到進一步訓練,培養學生動手能力和思維能力。當實驗成功時,學生成功的喜悅將會轉化成學生學習的動力,學生對學習物理的興趣將非常濃厚。
(三)通過趣味小實驗說明物理原理,直觀、簡單、易懂。如,瓶子賽跑:裝有沙子和裝有水的兩個同等重量的瓶子從一個高度滾下來,讓學生觀察現象,先讓學生猜想,實驗時發現與猜想大相徑庭,引發學生思考,教師再適當引導,學生教學到了知識,對物理現象有著濃厚的興趣。
因此,創新小實驗可以起到很好的教育效果。
三、以新奇的實驗,激發學生學習的興趣
初中階段是學生跨入科學和技術大門的啟蒙階段,初中物理教學必須考慮學生的年齡特征和心理特點。初中生思維敏捷,求知欲強,易于接受新生事物,富有上進心和探索精神。“好奇、好動、好勝”是他們的年齡特點。教師不僅要在課堂中注重演示實驗和學生分組實驗,在課外也可組織課外興趣小組活動,有目的、有計劃、有步驟地開展做小實驗,寫小論文,搞小發明等活動。利用這些科技類創新活動,培養學生的動手能力,激發學生的創新潛能,將“要我學”變成學生“我要學”。
(一)做中學,新中求動。比如,在學習浮力時,讓學生把手掌浸入水中,體會水對手向上托的力。如,在重力這節的支撐法測重心的學習中,要求學生用手指很快地測出物理教科書和三角板的重心位置。又如,在學習慣性現象時,讓學生親手操作書下抽紙條實驗。再如,在學習摩擦時,讓學生把手心貼在桌面上,再往前或往后移動,體會滑動摩擦力的方向。在學習摩擦生熱時,讓學生雙手合攏搓幾下,體會手掌心溫度的變化。在學習摩擦起電時,讓學生用三角尺子在頭發上摩擦幾下去吸引紙屑。這些實驗簡單易做,隨手可得,對教師來說算不了什么,但是對學生來說,卻感到那樣親切有趣,過“手”不忘,省去了教師多少蒼白無力的空洞說教。
(二)多采用趣味性實驗,激發學生學習興趣。例如:“慣性和慣性現象”一節中“用尺打棋子”和“拉動小車,木板傾倒”的實驗;又如,“大氣壓強”一節中“紙片會掉,水會灑嗎?為什么?”和“雞蛋將怎樣?為什么?”的實驗;還如“做功改變內能”一節中“壓縮空氣引火”的實驗;另外還有奧斯特實驗中“通電導體周圍存在磁場”,電磁感應實驗以及安裝直流電動機模型等等實驗,都是非常富有新鮮感和趣味性的實驗。像這類實驗,容易激發學生的好奇心和學習興趣。
(三)多用探索性實驗,可以達到新奇的效果,激發學生的求知欲。例如:研究電流做功,燈泡的亮暗由什么決定,電磁感應現象實驗等。這類實驗有較強的探索性,能激發學生的求知欲。
(四)物理實驗生活化,學生身邊的物理知識,可以激發學生學習物理的熱情。物理知識來源于生活,解釋生活中的現象,所以物理知識是有用的。例如:“測固體和液體的密度”的實驗,“增大和減小壓強”的實驗,“簡單機械”的實驗,“簡單機械中的三種杠桿”,以及多數電學實驗,都跟我們的日常生活緊密聯系,稱得上是“身邊的物理”。若能學以致用,符合學生的認知規律,能激發學生學習物理的積極性和自覺性。
因此,即使學校的實驗條件不完備,自己也應該根據教學需要,因陋就簡自制教具,做到“瓶瓶罐罐當器材,拼拼湊湊做實驗”。在物理課堂教學中創新的演示實驗和分組實驗,喚起學生的學習熱情,變“要我學”為“我要學”,在“好學”“樂學”的情境中,學生在課堂上樂于觀察、體驗成功、理解透徹,提高教與學雙邊實效性。
(作者單位:[1]李坤平,重慶市中山外國語學校;[2]鄒海燕,重慶市云陽縣民德小學。)