尤丹
物理學是一門以實驗為基礎的科學。實驗教學幾乎貫穿于整個教學過程。物理實驗既是物理教學的主要內容,又是培養學生創新能力和實踐動手能力的最有效途徑。那么中學物理分組實驗讓學生通過親自動手,對有關物理現象、概念、規律進行探究;或對有關物理量進行相應測量。分組實驗訓練了實驗的基本技能,從而讓學生進行理論思考升華的動態過程。下面談談物理分組實驗教學。
一、更新分組實驗的教學思路
物理的定義、定理、規律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,分組實驗不僅僅局限于現行中學物理教科書中所安排的實驗,也可變演示實驗為分組實驗。分組實驗可在課上,也可在課下;可使用實驗室所配備的器材,也可自備自制教具,甚至使用我們日常生活中的現有物品。經常用學生身邊的物品做實驗,可激發學生的學習興趣,調動他們的積極性。如:用鉛筆和小刀做壓強實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗,用雞蛋做物體的浮沉實驗等。這此器材學生更熟悉,更有利于使學生明白物理就在身邊,物理與生活聯系非常緊密。而且通過這些課本上沒有出現的器材啟發學生的創新能力:大家一起來想一想,還可以用什么來說明我們要知道的內容。或者,這種類似的方法我們可以用來解決其他什么問題等等。調動學生剛剛起步的創新意識和創新精神。總之,我們不是為做實驗而做實驗,我們做實驗是學習這種研究事物內在聯系,研究問題的方法。
二、將部分演示實驗變為學生分組實驗
演示實驗變為學生分組實驗,可以培養學生創新性思維。演示實驗一般都是“教師演示,學生眼視”,教師一般具有較高的實驗技能,加之課前充分準備,實驗結果都較理想,雖然這有利于學生對物理概念和知識規律的理解,但無形中卻會“迷信權威”,學生的思維就不能發散開,學生就會缺乏創新精神。若將演示實驗改為學生實驗,由于學生的操作技能和水平不齊,實驗中就會出現各種與結論不相符的結果,就會引起學生對教材中的實驗結論產生“懷疑”,學生就會在進取心的驅使下,為確信自己的實驗結果而重做,不達目的決不罷休。這樣可以培育學生事實求是的態度,為今后搞科學研究良好的實驗習慣。例如在學生電學實驗中,在掌握實驗原理的基礎上,允許學生用不同的方法、不同的器材、不同的實驗步驟進行操作實驗,這樣可以極大地提高學生學習物理的興趣,發展學生的個性,活躍學生的創新思維。在實驗過程中,學生需要在各種因素中取舍,對所得的信息進行篩選,這就要求學生在追求既定目標的過程中進行應變、思考和探索,使學生的分析、想象、綜合、表達能力能得到訓練和發展。
三、將分組探究性實驗落實到位
在新一輪初中物理課程改革中,強調了探究性實驗教學的重要地位。新的課程標準在科學探究上突出“提出問題;猜想與假設;制定計劃與設計實驗;進行實驗與收集證據;分析與論證;評估;交流與合作”的理論內容。物理探究性實驗是指:教師對知識不直接給出結論而是通過創設情景,啟發、引導學生思考,提出問題,再讓學生利用已有的知識和生活體驗自主地去進行物理實驗探究,通過小組合作討論研究,最終得出結論,獲取知識。探究性實驗最能培養學生的創新能力,對于探究性實驗,往往大多數教師都是先講解一遍,把所觀測到的現象和結論總結出來,然后讓學生依葫蘆畫瓢地重復做一遍實驗,由于教師講的太細,學生就缺乏對實驗的“神秘感”和探索欲望。必然調動不起學生思維的積極性和興趣,扼殺了學生的創造性。探究性實驗為學生提供發現問題、運用知識、創造知識的機會和創造型解決問題的條件,它們的創造性思維能力就會得到培養和發展,就能親身體驗到人類駕馭知識,運用知識,創造知識的自豪感。這種內在的情感體驗,又反過來激勵學生去探索、去創造,主動探索。我們這樣做才能真正的使學生獲得愉快的情感體驗,才能培養學生的創造性思維,進而培養了學生的物理核心素養。
四、將學生分組實驗排入課表,力求量變到質變
有些教師對實驗課不夠重視,因此就不讓學生做實驗,講實驗代做實驗,有些學校沒有管理員,任課教師需要自己準備儀器,因怕麻煩,就干脆不讓學生做,因此學生的實驗機會就得不到保證。為了保證學生每周都有一個課時的學生實驗,將學生的實驗排入課程表,學生實驗由專職教師負責安排。專職教師在保證完成課本上應該做的實驗外還可以根據實驗室的儀器自行安排實驗,讓學生每周都能夠動手操作。將物理實驗課排入課程表后,實驗內容不一定局限于課本上的實驗,如果某一個時期內,與課程同步的學生實驗比較少,實驗教師則可隨意安排一些與生活聯系比較密切的實驗,或自行設計一些與課本內容聯系比較密切的實驗。一堂實驗課,教師可以準備多個實驗內容,每個實驗內容可準備幾組,實驗的數目可根據實驗的儀器設備情況而定,實驗前實驗教師要對相應的適應組給出相應的要求,做好課前準備,實驗時,實驗教師巡回輔導對于一些比較簡單的實驗,更增強實驗氣氛,使學生更有新奇感。比如,在力學實驗中“質量的測量”、“氣墊導軌”、“確定和驗證物體的重心”、“顯示微小形變”、“物體的穩度”等實驗,各準備幾組,同時安排在一堂實驗課內,這樣就可以讓學生多動手操作,增加了學生實驗的機會,提高了實驗器材的利用率,有助于物理教學的落實,同時激發了學生學習物理的興趣。
總之,凡是與教學過程緊密結合,便于隨堂進行并利于學生動眼、動腦、動手、動口,利于培養學生科學的實驗方法和良好的實驗習慣,利于發展他們智能的內容,都可作為分組實驗,物理分組實驗教學在學生創新能力的培養上所占據的重要地位,尤其凸顯在學生在創新潛能的發掘上。并且能讓學生找到張揚個性的空間,體會創新的樂趣,收獲成功的喜悅,吸取失敗的教訓,讓學生的思維“新”起來。使學生具備物理核心素養,為社會為國家做出貢獻。