阮豪
中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)07-0113-01
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中提出“提倡教學(xué)方式多樣性,注重科學(xué)探究”,這也是重視動手能力。物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué),在物理教學(xué)中,我們不僅要教授學(xué)生理論的知識,還要培養(yǎng)學(xué)生的動手的能力。諾貝爾物理學(xué)獎得主朱棣文教授認為:“中國的學(xué)生學(xué)習(xí)很刻苦,書本成績很好,但是動手能力差,創(chuàng)新精神明顯不足?!敝旖淌谠趯Ρ攘酥忻纼蓢鴮W(xué)生創(chuàng)新能力后,指出動手能力是這種差別的原因。由此可見,培養(yǎng)學(xué)生物理實驗的動手能力,既是物理學(xué)科特點所決定,也是全面落實課程改革目標(biāo),提高物理教學(xué)質(zhì)量激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生興趣實施素質(zhì)教育的要求。那么對于培養(yǎng)學(xué)生物理實驗動手能力,我們可以怎么做呢?
1 積極引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生動手實驗興趣
興趣是最好的老師,培養(yǎng)好學(xué)生動手實驗的興趣至關(guān)重要,尤其是女生。培養(yǎng)動手實驗的興趣方法很多,歸納成這樣幾條:
(1)榜樣的作用是無窮的,介紹一些科學(xué)家、實驗家成功的故事來激發(fā)學(xué)生的使用興趣。比如通過各種媒體講述發(fā)明電燈的愛迪生,發(fā)明發(fā)電機的法拉第等科學(xué)家的發(fā)明經(jīng)歷,讓學(xué)生明白動手實驗對發(fā)明的重要性。
(2)親身體驗課堂實驗,提高實驗的參與性。利用好學(xué)生的好奇心,在實驗安全的前提下,盡最大可能提高學(xué)生參與實驗的面。
(3)增設(shè)一些有趣而簡單的實驗,增加實驗的神秘感。在剛開始學(xué)習(xí)物理時,老師可以增開碘升華的實驗來增加實驗的神秘感和美感。當(dāng)學(xué)生看到黑色的顆粒碘變成紅紫色的氣體時,很多學(xué)生同學(xué)在驚嘆漂亮紫色氣體時,又發(fā)現(xiàn)紫色氣體慢慢消失,相信沒有同學(xué)不感到實驗的神奇而想去探究現(xiàn)象發(fā)生的原因,這就起到很好的激趣作用。
(4)布置一些小實驗和小制作,容易又好玩,提高成就感,從而增加動手實驗興趣。在學(xué)習(xí)“流體流速與壓強的關(guān)系”的知識時,可以給學(xué)生布置一個折紙飛機的小游戲,讓學(xué)生比比誰的飛機飛得更遠,獲得勝利的同學(xué)自然獲得成就感,動手實驗興趣肯定增強。
2 制定計劃,逐步實施實驗動手能力的培養(yǎng)
實驗動手能力是指由一系列實際動作合理、完善地構(gòu)成的操作活動能力。實驗動手能力并非一蹴而就,需要較長時間、由簡單到復(fù)雜逐步培養(yǎng)起來的。
2.1 練習(xí)使用基本儀器
要培養(yǎng)學(xué)生通過閱讀實驗教材或儀器說明書,了解儀器的用途,規(guī)格及使用注意事項;要練習(xí)使用一些基本的實驗儀器設(shè)備,掌握正確的使用方法。如刻度尺、天平時鐘、量筒、測力計和各種電表的正確使用方法。要能根據(jù)儀器的精度讀取物理量的有效數(shù)字并正確記錄。
2.2 基本實驗器材的組裝和連接
要做物理實驗,總要先把有關(guān)的儀器,部件,設(shè)備正確無誤地組裝起來,具體要求是:布局合理,要便于觀察和操作;連接正確簡單;實驗前要檢查,必要時進行預(yù)備性調(diào)節(jié)。例如電學(xué)實驗的要求是時注意:①按照實驗原理電路圖做好元件布局,使之便于檢查,便于操作,便于讀取數(shù)據(jù)。②正確連接電路。電路的控制元件是否連接正確;按照怎樣的電路連接的順序。③實驗前一定要檢查電路,尤其檢查是否有短路接法,并進行預(yù)備性調(diào)節(jié)。④嚴格按操作程序操作。例如,改變變阻器的阻值是由大到小,最后正確讀取數(shù)據(jù)并記錄。在測滑輪組機械效率的試驗中就會涉及到這樣幾個問題:①如何固定刻度尺。②組裝滑輪組時動滑輪怎樣才不會掉下來。③滑輪組繞線時應(yīng)該從哪里開始。④彈簧測力計應(yīng)該怎樣拉動。
2.3 糾錯能力
實驗中故障排除不單是一種操作能力,也體現(xiàn)了實驗原理的掌握程度,對各個部件工作情況的了解以及分析問題、解決問題的能力,是一種綜合運用能力。實驗發(fā)生故障時,應(yīng)根據(jù)各個部件的工作狀態(tài)及各個部件連接處特點,分析可能產(chǎn)生故障的因素,逐個檢查,直至最后故障排除。
3 在實驗教學(xué)中,有計劃,分階段地培養(yǎng)學(xué)生的操作能力
實驗動手能力是一種比實驗操作更高級的能力,這種能力應(yīng)該有創(chuàng)新元素。諾貝爾獎得主李哲遠博士說過,做實驗時你先要深刻地動腦思考,動手能力實際上是動腦能力。在掌握了基本實驗器材的正確操作方法后,結(jié)合實驗探究的途徑和實驗探究的環(huán)節(jié),學(xué)生就具備了解決實際問題實現(xiàn)創(chuàng)新的條件,繼而這些條件轉(zhuǎn)化成學(xué)生的實驗動手能力。例如,我們會遇到這樣一個問題“如何利用天平和量筒較為準(zhǔn)確地測量一種液體的密度”,這個問題應(yīng)該是在學(xué)生學(xué)習(xí)了密度知識并且掌握了天平和量筒的使用方法之后出現(xiàn)。學(xué)生會提出兩種方案,第一種方案是先向量筒中倒入一定體積的液體,再測出量筒中液體的質(zhì)量。另一種方案是先測出液體和燒杯的總質(zhì)量,再往量筒中倒入一定量的液體,最后測出剩余液體和燒杯的質(zhì)量。這時老師引導(dǎo)學(xué)生分析兩種方案的優(yōu)缺點,從而選擇更好的方案。這個實驗就不僅僅是實驗操作,它是通過積極的思維解決實際問題。掌握系統(tǒng)的科學(xué)探究方法,就是一種實驗動手能力的體現(xiàn)。《教科版》八年級物理下期有一個實驗是探究“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”,在提出問題和猜想假設(shè)之后,老師可以讓學(xué)生以小組合作的方式,根據(jù)控制變量法的方法來設(shè)計實驗,進行實驗,收集實驗數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論。這個實驗的難點在于如何控制壓力和受力面積的實驗設(shè)計以及如何判斷壓力的作用效果,通過小組討論交流來突破這兩個難點,這就是實驗動手能力。
在實驗教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生操作能力應(yīng)有計劃,分階段地進行。學(xué)生從最初觀摩實驗,到學(xué)習(xí)使用基本實驗器材,再到模仿實驗,到最后根據(jù)實際要求設(shè)計實驗,這是一個循序漸進,逐步提高,形成實驗動手能力的過程。教師應(yīng)注意努力在課堂教學(xué)中和課外時間給學(xué)生創(chuàng)造人人動手實驗的機會,提高實驗的參與面和參與度,把實驗內(nèi)化成物理學(xué)習(xí)的一種需求,一種能力。
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