陳俊林
【中圖分類號】 G62.24 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 2095-3089(2017)16-0-01
初中物理實驗數目多、類型多、物理知識本身與生產生活聯系密切,這是本學科的一大資源優勢。新課程標準要求學生“保持對自然界的好奇,發展對科學的探索興趣,在了解和認識自然過程中有滿足感和興奮感。豐富多彩的物理實驗為實現這一目標提供了一個很好的平臺。
一、讓實驗走下演示臺的“神壇”——讓學生喜歡實驗
1、演示實驗讓學生做,傳統教材也有實驗,但新課程更重視學生分給實驗、課外小實驗、小制作。儀器室的器材標準規范,是學生家里或他身邊所沒有的,教師拿著這些器材,容易使這些實驗“貴族化”、“神秘化”,學生容易產生距離感,甚至認為教師是在刻意追求預知的效果,從而質疑其過程的真實性、科學性。如果能讓學生自己觸摸這些器材,親自操作,則學生的體驗和感受是大不相同的。如初學連接電路的串聯和并聯時,我讓學生在演示實驗線路板上自己接線,體會連接電路的過程,自己閉合開關檢驗自己的勞動成果,效果就非常好,比教師自己更能引學生的好奇與注意,也為下一節課的分組實驗作準備,有一次我做有關摩擦起電的實驗,由于空氣濕潤儀器不太干燥,用絲綢摩擦過的玻璃在箔片驗電器上檢驗,箔片張角不大或干脆為零。我提示一句:任何兩種不同的物質相互摩擦都能起電,一下子全班同學都行動起來,一個平時成績并不好的男生,用自己戴的羊毛紗線帽子在頭發上使勁摩擦,非常賣力,我見狀示意他拿來檢驗一下,結果箔片張開很大角度,這一意外效果,博得了全班同學的喝彩。
2、給每個學生機會。“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”,很多卓有成就的科學家就是這么走過來的,如何給每個學生機會,讓每個學生行動起來,最好的辦法就是巧用身邊的學習和生活用具做實驗,如利用桌面在其上面拖動書本,然后又在書的放置墨水瓶、文具盒拖動書本,可做影響滑動摩擦力大小因素的實驗,塑料尺是測長度的工具,但也可將其一段壓在桌面上,再撥動懸空的那部分可做有關聲音的音調各響度的實驗。這些器材,簡單易取,實驗平淡樸實,學生卻興趣濃厚,樂在其中,擴大了他們的視野,拓展了他們的思維,對物理知識產生了很強的親和力。
二、使學生找到探究物理問題的“拐點”——讓學生會做實驗
1、讓學生會設計實驗方案。學生僅僅有實驗的興趣和熱情是不夠的,接下來應著手提高學生的實驗水平和質量,使實驗方案更合理、更科學,實驗操作更規范、更熟練。其中如何科學地設計每一個探究實驗的實驗方案,是學生能力的一個重要方面。一個問題提出來了,一個猜想形成了,怎樣用實驗去探究、去驗證,這是學生學好物理知識、搞好物理實驗的一個拐點。這里要求教師做好實驗指導,實驗應體現這么幾個要素:一是思維方向正確;二是器材易取;三是現象明顯;四是操作簡單。如小明從井里打水,當水桶逐漸露出水面,感覺繩子對手的拉力越來越大了,他猜想,(1)浮力可能與液體的密度有關,(2)浮力可能與物體浸入水中的體積有關,(3)浮力與物體浸沉在水中密度有關。學生要抓住兩個量:浮力和液體密度,這樣會使實驗變得繁復或者沒有抓住要害,關于液體密度只要能區別大小就可以了,如先用純水,再用鹽水,密度大小就很直觀了,或者用水和酒精,因為它們的密度已經有定論,那么剩下的是如何測浮力了,求浮力的方法有四種,壓力差法、二力平衡法、稱量法、阿基米德原理法,那種方法操作起來更簡單、現象更明顯呢?教師對學生加以引導,使學生思維不偏離正確方向,多次反復地這樣訓練,學生的設計能力就會提高。
2、讓實驗中學會控制變量,在研究物理問題的方法中,控制變量是一個基本的也是很重要的方法,對某個物理量,影響它的因素往往不是單一的而是多方面的,要研究某個參量對問題的影響就必須控制或保持其他參量不變,這樣才能得出科學的結論,如影響物體動能大小的因素有質量和速度,要研究“動能與質量有關”時,應使不同的小球從同一斜面的同一高度自由滾下,這里控制的變量是速度。
3、讓學生學會分析實驗誤差和排除故障。身邊的器材大多簡單粗糙,其精度自然會打扣,初中物理實驗定量的少定性的多,要求也不是十分嚴格,但實驗誤差仍然是需要學生引起重視的,這樣有利于培養學生嚴謹務實的科學主義精神,教師應和學生一起分析和討論誤差的原因,如電路中的“斷路”問題,歸納起來無非三類,一是接線柱上的接線松脫;二是用電器已經損壞;三是某些部件接觸不良,然后有效地排除故障,這對提高實驗的能力也是一個促進。
三、觀“物”查“理”,見“物”識“理”——讓學生在實驗中受益
1、小實驗得出“大”結論,為避免學生實驗停留在“外行看熱鬧”的層面上,要引導學生總結得出實驗結論。這是由感性認識上升到理性認識的關鍵一環。有的學生只注重操作不注重分析總結,這樣不能實現實驗的真正目的,要引導學生善于處理獲得的實驗信息,善于從千奇百怪的實驗現象看到“理”,即道理、規律、或知識。我們的實驗盡管有些粗糙,有失精密,但同樣能得出驚世駭俗的結論來提示科學的奧秘。
2、小制作解決“大”問題。學生能夠運用所學的物理知識解決生產和生活中的實際問題,新課標也要求學生具有“科學服務于人類的使命感和責任感”。筆者大力提倡學生利用身邊的器材或廢舊材料進行小制作,我設計制定50個小制作的名目,讓每個學生選擇1—5件,超過2件則被定為“星級小科學家”,2件后每超過1件記一顆星,這一活動大大激發了學生創新精神和熱情,為學生提供了一個展示個性特長的舞臺,有的學生利用簡單機械原理制成了可以升降的起重機。激發學生對物理的學習興趣,也更進一步加深了物理是一門以實驗為基礎的學科。