□ 海南中學 徐建華
初中物理實驗教學,對于激發學生學習興趣,提高物理學科教學質量,培養學生學科的核心素養,幫助學生形成科學的態度與正確的價值觀,有著不可忽視的作用。新課程實施以來,老師們更加重視物理實驗教學,演示實驗、學生分組實驗、運用媒體來突出實驗效果的做法,在日常教學中越來越普遍,使得初中物理課堂教學中學科特點充分突出出來。這是一個非常好的現象,但是,隨之而來也暴露出實驗教學中的一些問題。這里,筆者在大量的初中物理課堂實驗教學觀察的基礎上,對初中物理實驗教學中的優勢及其存在的問題,談談自己的看法。
1.用演示實驗和視頻相結合創造真實的問題情景。基于物理知識來源于生活、與生活有密切聯系的理念,老師們在新課引入的環節,非常注重用演示實驗與視頻相結合,創造真實的問題情景。如講壓強知識時,老師領著學生用鉛筆兩端頂在兩個手指上,來體驗壓力的作用效果;請學生配合演示挑椰子,來猜想壓力的作用效果與什么因素有關。在研究液體壓強特點時,用兩個連通充氣的氣球,一個放進水中變小,而空氣中的氣球變大的演示來呈現液體壓強存在;用多向開口的試管和橡皮膜來顯示液體壓強的特點。在講解連通器的知識時,用連通器來顯示其特點;用船過三峽大壩的視頻來顯示連通器的應用。在證明大氣壓的存在時,用抽氣玻璃箱和氣球顯示大氣壓;用餅干盒和熱水顯示大氣壓的大小,用視頻播放托里拆利實驗,巧妙突破教學難點。在研究物體浮沉時,用小玻璃瓶、大燒杯和水來顯示物體的浮沉……每一個演示實驗都精心設計,情景真實,緊扣要研究與說明的物理問題。所做的實驗要么新穎別致,要么出人意料,有利于激發興趣,提升學生的學習動機。
2.組織學生實驗,開展扎實的探究。在實驗條件日益改善的情況下,讓全體學生動手探究問題成為可能,也是老師們進行初中物理實驗教學時的積極選擇。如用海綿、小桌子、重物探究壓力的作用效果;用微小液壓計探究液體壓強的特點;自制連通器研究連通器的特點;用多種實驗器材感受大氣壓的存在及其特點;用多種器材探究物體的浮沉條件……同一個問題的研究,老師常常提供多套不同的器材供學生選擇,使得學生實驗內容豐富,問題研究證據充足。很多知識點教學的落實,都是學生自主探究的結果總結。建立在學生充分實踐的基礎上的物理教學,使得物理觀念滲透有效,科學思維與科學態度的養成目標得到較好的落實。
3.用同屏技術凸顯典型的實驗現象。因為需要網絡技術的支持,這項技術主要用在賽教的課堂上,給老師的實驗教學錦上添花。日常教學中有條件的學校如海南中學的初中物理老師們也經常使用同屏技術。老師經過訓練與預演,都能熟練運用傳統的多媒體技術輔助教學,通過視頻、演示文稿來放大實驗的效果,很好地發揮了信息技術對物理教學的輔助作用。在講解一種較小的實驗儀器如何使用的時候,可以通過同屏技術把儀器及其操作過程呈現在大屏幕上,讓學生都能夠看得清。在分組實驗的時候,可以通過同屏技術再現學生的實驗過程,發現學生實驗中存在的問題,或對學生的實驗進行示范展示。同屏技術還可以把微小的實驗現象放大,便于全體學生觀察。信息技術熟練而又恰當地運用,本身就是物理教學中STS體現的重要資源,有利于學生體會物理與科技的聯系。
初中物理在發揮實驗教學的優勢的同時,也暴露出一些問題,需要引起注意并努力克服。
1.實驗教學重視學生動手而忽視學生動腦。有的物理課堂實驗很多,一些本應該演示的實驗都讓學生動手去做,認為這樣做使學生有更加豐富的經歷與體驗,對物理現象的印象更加深刻。如有的老師在說明大氣壓存在的問題時,給了學生大量的器材,讓學生自己動手去證明。在學生動手之前做的鋪墊很有限,做什么、怎么做、為什么要這么做,學生都不甚了了。其結果是大部分學生不能得到老師預期的實驗證據,只能用個別組獲得有用的證據,作為全班學生認知的依據。如此,大大削弱了實驗在物理認知中所起的作用,甚至起到反作用。要克服這個問題,一是老師設計物理實驗要從實際出發,有些實驗學生動手有優勢,有些實驗老師邊講解邊演示更有優勢。根據學習內容的需要,該演示的時候演示,該分組實驗的時候分組實驗,而不是盲目地認為學生動手越多越好。二是要明確實驗不是走過場,它有目標,有要求,有能力的培養,有方法的運用、實驗的結果要能夠說明問題。因此,學生在實驗時要手腦并用,亦做亦思。老師要有充分的鋪墊與預案,幫助學生做中有思。
2.重視實驗的新奇而忽視實驗的簡便。有的物理課堂上,老師想了很多辦法,讓新奇的實驗來吸引學生的眼球,是不是實驗越新奇效果就一定越好呢?如在研究壓力的作用效果的實驗中,有的老師用到勞動工具,還有十來個椰子,讓一個學生用扁擔、棍子分別挑相同數量的椰子,來體驗壓力的作用效果與受力面積的關系;用扁擔挑不同數量的椰子來體驗壓力的作用效果與壓力大小的關系。學生都為這個場景吸引,但是,體驗的學生只有一人,其他學生都只是圍觀,而且這樣的體驗帶有一定的主觀性,老師準備起來也相當麻煩。還不如每一位學生用一端削尖的鉛筆在自己手上體驗來得真實與簡便。有的老師講解歐姆定律,也一定要用一棵圣誕樹上的小燈閃爍的現象來導入新課,全然不顧及情景與教學內容之間的差距。這樣做只是為了新奇而新奇,產生的效果于教學本身用處不大,容易讓學生只關注實驗的形式而忽略了實驗的本質,實不可取。要克服這個問題,一是老師要有樸素的實驗觀,即只要能夠說明問題、廣泛體驗,在實驗選材上不要舍近求遠,就地取材更加有意義,身邊的物理本身就是一種震撼人心的事物;二要樹立科學的物理實驗觀,即實驗關鍵是要為了說明問題的,而不是為了引起轟動的效果。
3.重視技術的手段而忽視技術運用的實際效果。在物理實驗教學中,目前比較先進的技術手段是運用手機或其他設備把實驗情景拍攝下來,通過網絡,從小屏傳到投影大屏上,以顯示實驗的效果,我們把它稱之為同屏技術。在實際應用中,有時候實際的實驗現象已經非常清楚了,學生都能夠看得見,老師還要用同屏技術,把學生的注意力從真實的情景中生硬地拉到大屏幕上來。有時候老師在同屏傳輸學生的實驗過程的時候,沒有目標,不加選擇,結果傳輸出來的內容,自己也不知道如何處理。顯然,這是為了運用技術手段而運用技術手段的結果。要克服這個問題,一是要牢記,信息技術只是教學的手段,是輔助教學的工具,不能夠喧賓奪主。二是要把好鋼用在刀刃上,在需要運用的時候來運用,才能達到好的效果。