龔春田
(江西省永修縣實驗學校 江西永修 330300)
摘 要: 物理學是以實驗為基礎的一門學科,也可以說它是以實驗為基礎的學科,物理實驗在初中物理教學中具有十分重要的意義。本文主要研究怎樣培養中學生物理實驗能力,并通過培養學生的實驗能力,激發學生對物理學習的興趣,提高物理教學的質量。
關鍵詞:初中物理 實驗教學 培養目標 新課程改革
物理是一門以實驗為基礎的學科,讓每個學生都盡可能地動手做實驗,培養學生的實驗能力,激發學生的學習興趣和培養學生解決各種問題的能力,是物理教學的基本要求之一。實驗要以教師演示為主,向以學生實驗為主過渡;由驗證性實驗向探究性實驗過渡,提高學生的科學素養, 因此物理教學過程中應該重視學生實驗探究能力的培養。新課程物理課程標準把如何培養初中生的科學探究能力作為一項重要內容提了出來,新課標著重強調“物理課程應改變過分強調知識傳承的傾向,讓學生經歷科學探究過程,學習科學研究方法,培養學生的探索精神、實踐能力以及創新意識”。要培養學生實驗探究能力,就本人近十幾年來在物理教學中的一些經驗做法,應做到以下幾點:
一、教師要注重教學的實驗,培養學生實驗觀察能力
觀察是一種有目的、有計劃、較持久的知覺。而實驗的根本任務是人為地創造條件進行觀察。觀察目的有:一是了解現象,按計劃仔細地觀察知覺對象,通過注意、想象、比較來知覺對象的特點及其變化等;二是取得資料,通過測量取得一些數據;三是發掘問題,觀察不單是眼睛注視,還必須進行積極的思維,要善于從平常的現象中發現不平常的內容,或發現細微的,但很有意義的問題。觀察為觀察者的一種能力,一種素養,并不是天生具有的,而要通過培養和訓練。在實踐的活動中逐步形成和發展的。因此,在教學實踐中,第一,要鼓勵學生善于觀察,勤于思考,養成良好的觀察習慣。例如:小氣象站測量降水量的雨量筒。在無風的天氣里,雨點豎直落在雨量筒里,根據筒里水深度,便可知每小時的雨量。然而,在有風的天氣里,雨點落的路徑被吹斜了,這樣,這種方法測量得出的雨量還能準確地反映真實雨量的多少嗎?第十屆全國初中物理知識競賽(復賽)試題中,出現了類似問題。第二,在課堂教學中,創造實驗條件,引導學生進行觀察。教學中進行演示實驗,不單是為了有助于對知識的理解,而且特別是有利于培養學生的觀察能力。教師在進行演示之前,必須給學生明確觀察的目的、任務,即觀察什么?怎樣觀察?以此激發學生的實驗興趣。例如:在學習光的全反射現象及產生全反射的兩個條件,推出臨界角的計算公式,進行下列實驗,讓學生進行觀察和思考。在圓形水槽里放入一條金魚,使學生都能看到金魚,再用一塊雙層玻璃板(內有空氣薄層)堅直放入水槽中,把魚隔在板后,然后轉動玻璃板,當轉到某一位置時,有部分同學便看不見金魚,為什么?(要求:用光的全反射原理解釋)
二、教師注重理論和實驗相結合,培養學生實驗探究的能力
實驗探究教學,是在教師的啟發引導下,以學生獨立的學習和合作討論為前提,給學生提供充分自由表達、質疑、探究、討論問題的機會,讓學生通過個人、小組、集體等多種方式解決疑難問題的活動,將自己所學的知識應用于解決實際問題的一種教學模式。在教學過程中,特別重視開發學生的智力,培養創造性思維和自學性能力。力途通過自我探究,引導學生學會和掌握科學方法,做到自己能夠發現問題、提出問題、分析問題、解決問題。 實驗探究是與物理學科特點相適應的一種學習方式,在實驗探究過程中,不只單純要求唯一的因果解釋,而是追求開放的多種結論,不僅讓學生知道科學結論,而且讓學生經歷原理、原則的推導過程,掌握研究問題的科學方法,發展學生的認識能力,從而形成學生合理的認識結構,培養學生較強的社會適應能力。比如在“探究影響液體蒸發快慢的因素”教學中,以小組為單位,先猜想因素,再設計實驗方式和途徑,然后進行實驗檢驗,學生也許會提出:跟液體溫度、空氣濕度、氣候、液體表面積、表面氣流快慢、液體質量、體積等等都能影響液體蒸發快慢的許多猜想。然后讓學生做了“比較一杯水和一桶水的蒸發”、“比較一杯開水和一杯冷水的蒸發”、“比較用電吹風和不吹風的兩杯水的蒸發”等大量實驗,當得到我們想要的結論時,一定不能忽視其他的猜想。有的教師說一節課怎么完成這么多內容呢?的確如果想都在課堂上完成是不可能,也影響本節的重點。
三、教師要讓學生懂得實驗意圖,培養學生物理實驗的思想方法和研究能力
教師應有意識地使學生領會實驗的設計思想,學習一些簡單的設計方法。實驗的思想方法有:研究實驗的目的;利用物理原理設計方案;定性觀察,定量測量;分析和減少誤差;人為控制和選擇條件;使用儀器擴大觀察視野;運用思維推理和數學的方法提出假設和總結歸納。教師要培養學生認識物理實驗研究的一般途徑,要鼓勵學生進行探索性實驗,培養學生以研究者的身份參與實驗,同時要加強驗證性實驗,使學生認識推理假設、假設的能動作用,認識實驗驗證的必要性。要注重培養學生認識控制自變量和間接測量的實驗思想。研究物理規律時,找出影響一個物理變化的獨立變量,然后再利用控制變量的方法,僅使一個自變量變化,而保持其他自變量不變,逐一替換就能找出一個物理量與其它相關物理量的關系。要注意培養學生認識計量的意義和研究誤差的思想。物理學是一門實驗科學,計量在對各種物理現象進行定量的研究時有著非常重要的意義。滬科版教材雖對研究誤差沒有很高的要求,但也要認識到研究誤差同樣有很重要的意義。要注意培養學生學習物理抽象的研究思想的方法。物理實驗的過程中,不僅要使學生領會實驗在物理學研究上的重要性,領會理論、思維方式對研究物理問題的重要性,而且要使學生掌握理論聯系實踐的科學研究方法,培養科學創造能力,從而為今后的學習打下良好的基礎。
總之, 在課堂教學中引入科學研究領域的探究方法,創設問題情境,使學生通過類似科學家的探究過程,學習物理知識與技能,體驗科學探究樂趣,理解科學思想觀念,培養學生的實驗探究能力,這對于能力比知識更重要的現代社會來說意義是深遠的。作為一名教師, “授之以魚”不如“授之以漁”,在教學中注重知識的形成過程,設計和實施能反映知識形成規律的教學過程,培養學生的實驗能力,這是一個十分艱巨的任務,需要我們堅持不懈地努力。