摘 要:物理學最早就是一門純實驗科學,物理學定律都由實驗實踐總結而來,實驗對物理學發展至關重要,實驗教學的對物理教學作用不容忽視。該文根據初中物理實驗教學目標,將物理實驗分為課堂實驗和家庭實驗兩部分,結合信息化時代背景分別展開分析討論。
關鍵詞:初中物理 實驗教學 家庭實驗 信息化
中圖分類號:G423.07 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)02(c)-0219-02
物理學是認識世界的科學,也是改變世界的科學。三次工業革命極大地改變了世界,也讓人們更進一步地認識了世界。物理學還蘊涵了豐富的科學思想、科學方法和科學精神,對人們科學素養的培養具有重大教育功能。物理學首先是一門實驗科學[1],科學家從自然現象和人類活動中觀察總結世界規律。物理學中動量守恒定律、質能守恒定律以及角動量守恒定律這三大守恒定律都是從實驗實踐之中總結得出,其適用范圍遠超最初想像。從牛頓經典力學到相對論力學和量子力學,從低速宏觀領域到高速微觀領域,都普遍成立。近代物理學的兩大支柱——相對論與量子力學引發了物理學的革命,對化學、生物學、地學、天文學等自然科學產生了重要的影響,推動了材料、能源、環境、信息等科學技術的進步,改變了人類的生產、生活的方式,對人類文明和社會進步做出了重要貢獻。這兩大支柱分別是從邁克耳遜——莫雷實驗和黑體輻射實驗中誕生,這充分說明實驗是物理學基石,實踐是檢驗真理的唯一標準。而初中物理是學生物理課堂的啟蒙階段,對培養學生的科學觀和世界觀都起到非常重要的作用。特別是在我國,九年義務教育已經普及,但是科普的任務還任重道遠。因此,初中物理教學的重要性不言而喻,其對學生各方面能力的培養都具有不可替代的作用[2]。初中物理教學作為科學教育的重要組成部分,是以提高全體學生科學素養為目標的自然科學基礎課程,對我國全民科普重任的完成不可或缺。物理教學中的實驗教學,對學生動手能力、創新思維能力以及實事求是科學態度的培養,尤為重要。該文將就初中物理實驗教學展開分析。
1 應用
初中物理課程是義務教育物理課程,此階段的物理課程,不僅僅是單純知識的傳授,還應該注重對學生學習興趣、探究能力和創新意識以及科學態度、科學精神方面的培養。初中物理課程還是一門注重實驗的自然科學基礎課程。此階段的物理課程應注意讓學生經歷實驗探究過程,學習科學知識和科學探究方法,提高分析問題和解決問題的能力,因此對于初中物理實驗教學值得深入探索。
初中物理實驗教學可以分為兩個組成部分,一個部分是傳統的課堂實驗,以老師講授演示實驗為主,學生觀察現象分析原因。這個部分的實驗應該以激發學生的好奇心和學習興趣為首要目的。“好奇心是一種強烈的求知欲”,興趣是最好的老師。人類正是有著仰望天空的好奇心,才有了蓬勃發展的科技。科學發展史也證實了這一點,好奇心在推動科學進步中所起的作用不可忽視。因此激發學生的好奇心能有效幫助學生開展學習,高效掌握更多知識,而物理實驗正是非常有效的能激發學生好奇心的教學手段。傳統的物理實驗教學中,各種經典實驗設計在傳統環境下都幾臻完美,但現今人類已進入信息時代,教學手段也要與時俱進[3]。初中生相較以往視野不再局限狹窄,傳統的實驗現象早已司空見慣,且在視覺、聽覺等表現上顯得不夠具有沖擊力和吸引力,難以吸引學生。新的實驗應該緊跟熱點科技信息,加強科普教育,并借助信息技術開展物理實驗教學,從而顯著提升教學的直觀性和形象性,達到提升教學質量和培養學生綜合素質的目的。例如,2016年國家最高科學技術獎頒給趙忠賢院士和屠呦呦女士。趙忠賢院士研究領域是高溫超導體,以此為引,可以向學生介紹定義電阻的歐姆定律和磁鐵同性相吸異性相斥的性質,通過多媒體展示超導體的研究歷史及其零電阻和抗磁性兩大特性,并讓學生積極參與超導體應用前景展望。最后通過實驗演示,讓學生了解電阻的測量與磁鐵性質驗證。這樣,結合現代化信息手段,教學的直觀性和趣味性有了明顯的進步,學生學習效果將有顯著提升,同時進行了科普教育,對學生科學素養的提高有積極作用。
初中物理實驗還有一個重要組成部分是家庭實驗,這在以往教學中經常被忽視。實際上,物理是與生活聯系最緊密的學科之一[4],課堂實驗教學時間有限,主要目的為激發學生好奇心和讓學生了解基本原理,而鞏固實驗原理與進一步探索和運用到生活實際都依靠家庭實驗來完成。家庭實驗是物理教學不可或缺的一部分,其優勢是在輕松愉快的環境下,讓學生開展對自然規律的探索,可以讓學生充分感受物理的趣味性,加深對課堂課本知識的理解。初中生處于成長階段,有對新鮮事物接受速度快,好奇心強等優點,但也存在自主能動性差,總結歸納能力不足的缺陷。因此,對于家庭實驗,需要教師有意識地引導學生開展。盧梭說過“教師的職責不在于教給學生各種知識和灌輸各種觀念,而是在于引導學生直接從外界事物和周圍事物環境中進行學習,同學生的生活實際相合,從而使他們獲取得有用的知識?!奔彝嶒灳褪沁@樣一個很好的平臺。在課堂教學中,應引導學生開展對生活中實際現象進行觀察,分析物理本質,有意識地布置相關家庭實驗作為家庭作業,同時鼓勵學生自主設計家庭實驗,增強學生動手能力、解決實際問題的能力和創新能力。傳統家庭實驗受客觀條件限制,容易在試驗中遇到實驗精度低、實驗器材缺乏問題。對于此類問題,在現代信息社會已不復存在。當代電商平臺異常發達,相關設備的購買極其簡單。常見的簡單儀器和器材在網店都有出售,學生只需小筆花費就能獲得大量的實驗器具進行試驗。例如對于彩虹的形成,學生可以網購三棱鏡在家進行觀察,認識到原理后進一步通過水龍頭噴出水霧制造彩虹。總而言之,在現在信息時代,家庭實驗以往存在的大部分缺點已被克服,家庭實驗能更好地讓學生學以致用,彌補課堂教學的不足,提高學習主動性和學習效果。
2 結語
物理實驗對物理學發展起重要作用,物理實驗教學是物理教學重要組成部分。在初中物理學啟蒙階段,需要格外認識到實驗教學的重要性,避免學生面對枯燥的理論公式產生厭學情緒。在教學中,物理實驗要有趣味性,實驗現象需具備較強的視覺或聽覺沖擊力,有效激發學生學習興趣。需要特別重視家庭實驗,引導學生課外開展家庭實驗,讓學生親身參與探索自然規律,增強對理論知識的理解,提高學生科學素養,為全民科普提供有效貢獻。
參考文獻
[1] 陳建英.物理實驗教學與能力培養[J].安徽教育學院學報,2001(19):82-83.
[2] 徐琳.關于物理實驗教學的幾點思考[J].安徽教育學院學報,2002(20):32-35.
[3] 羅良,田芳,杜健嶸.Mathematica在電動力學課程教學中的應用探索[J].科技創新導報,2015(13):168-169.
[4] 謝詠雪,初中物理教學生活化的實踐與研究[J].數理化解題研究:初中版,2015(13):64.