苗軍 韓多杰
摘 要:物理是一門以實驗為基礎的自然科學,但農村薄弱學校因物理實驗器材不足或空白停做實驗,變做實驗為講實驗、背實驗,違背了物理的學科特點。新課程要求回歸課程本位,讓學生經歷科學探究的過程,在情景中理解,在探究中體驗。因此,教師要本著“物理來自于生活,又服務于社會”的理念,多帶領學生體驗生活、體驗社會,多一些社會實踐;鼓勵和指導學生自己動手制作學具或搞一些小發明,增強動手能力和創造力;同時借助網絡資源的優勢發揮“虛擬實驗室”的有效作用,以此來加強初中物理實驗教學,培養學生學習物理的興趣,進而提高教學質量。
關鍵詞:農村;物理;實驗教學;方法措施
彭陽四中是一所農村初級中學,學生基礎差,教師教法舊。受傳統應試教育的影響,課堂上老師講個不停,課后搞題海戰術,學生練習做個不停。老師不曾考慮物理這門課的學科特點:以實驗為基礎的自然學科。物理現象來自生活,物理是研究事物發展變化規律的一門學科,實踐性、實驗性特別強。如果脫離實驗而空談理論,那不就成了講實驗、背實驗了嗎?一味地做題,不就是紙上談兵了嗎?我們作為物理老師,一直在思考這個問題,并帶頭嘗試物理教學改革,力求彌補農村薄弱學校物理實驗器材的不足,徹底使講實驗轉變為真正做實驗。
一、多一些生活實踐,彌補實驗室的局限
親身經歷、親身體驗過的事情,始終記憶猶新,也易于理解。農村學校雖然偏遠薄弱,但也有優勢:一是學生來自農村,生活經驗比較豐富;二是地處農村,方便重溫生活實踐。在教學“杠桿”時,帶領學生使用鐵鍬松土,使用架子車拉貨物,使用火剪夾煤塊,使用木棒撬石頭等,同時給學生指導講解,讓學生親身體驗不同杠桿的作用,并能很快進行分類。學生不但學習輕松愉快,也易于體會和理解,同時彌補了器材的空缺和實驗室的局限性,效果很好。
二、鼓勵自制教具,擴充實驗器材
農村學校實驗器材數量少,甚至有空缺,這是不爭的事實,但我們不能以此為借口不做實驗。何況實驗教學不只局限于實驗室所配備的器材和課本所安排的實驗,還可以根據教學的需要自備、自制教具,或者讓學生利用身邊的一些學習、生活用品來設計類似實驗,達到探究目的。如在教學“壓強”時,讓學生收集幾個礦泉水瓶、適量細沙、塑料膜片若干、水、大頭針等身邊物品,設計實驗探究固體、液體、氣體壓強的特點規律;在教學“浮力”時,讓學生利用葡萄糖藥瓶、輸液管、注射器等制作潛水艇;在教學“杠桿”時,讓學生自制桿秤探究杠桿的平衡條件;在教學“磁現象”時,讓學生利用鋼針和子母扣自制指南針,等等。學生參與熱情都很高,制作都很精致,而且很實用。這樣不但彌補了器材的空缺,同時鍛煉了學生動手制作能力、操作能力。
三、借助網絡資源,發揮虛擬實驗室的作用
我們已進入“云”的時代,農村已實現網絡全覆蓋。物理實驗完全可以打破以往格局,不局限于實驗室,也不全靠實驗室提供器材。況且學生的探究需求和范圍已大大擴大,僅靠實驗室提供器材也不可能面面俱到。農村薄弱學校,應發揮網絡資源的優勢,以此來彌補實驗器材的不足和空白。
隨著信息技術的快速發展,現代化教學手段應運而生,如電子白板、智慧課堂、微課堂、虛擬實驗室等。特別是“物理虛擬實驗室”來得及時。它的優勢完全可以彌補現實實驗室的不足和空白。虛擬實驗雖然不能拿到實物,但有實物的立體真實感,能夠按照人們的意愿完成預定的實驗,而且效果都能真實再現,可以反復操作、回放觀看,集方便、快捷、穩定、準確、安全、無損為一體。這正好為農村薄弱學校物理實驗帶來了希望。
1.虛擬實驗有著真實事物的立體空間感
虛擬實驗雖然是虛擬的,但它給人以真實感,學生愛看,更愛操作。課堂上可以像播放電視節目一樣呈現給所有學生,不像在實驗室里做實驗,只能有幾個同學圍著一個實驗桌觀看,其他同學想要看就有困難了。
案例:像做“探究凸透鏡成像規律”的實驗,可以形象地用火柴點燃蠟燭,并能夠自由移動蠟燭的位置,不受外部環境的影響。如果燭焰中心、透鏡中心、光屏中心不在同一水平方向上,光屏上就看不到清晰的像,而且三者可以同步調節;在探究比較“額定電壓相同,額定功率不同的兩燈泡,串聯時哪盞燈亮?并聯時哪盞燈亮”的實驗時,效果尤為明顯。
2.虛擬實驗能夠對重難點知識反復探究
虛擬實驗具有可控性,可以隨時暫停、快進、后退,方便有些現象沒看清或者沒搞懂,可回頭再看。也可點擊相關按鈕,呈現實驗報告分析或講解,一些重、難點知識學生就會自行化解,解決了課堂上老師講不清、時間不夠用的難題。
案例:在教學光學和電學知識時,我就讓學生利用裝在班級一體機上的“虛擬實驗室”,反復探究“串并聯電路的特點規律”和“光的反射折射規律”,自行設計實驗探究生活中的一些電現象、光現象,也可以讓學生將“虛擬實驗軟件”裝在自己家里的電腦上,需要時隨時打開電腦設計實驗進行探究,這樣不僅方便學生設計實驗探究問題,而且也大大增強了學生學習的積極性,教學效果非常明顯。
3.虛擬實驗集方便、快捷、穩定、準確、安全、無損為一體
在實驗室做實驗,一是需要提前準備實驗器材,而老師工作繁忙,費時費工。如在做晶體熔化凝固實驗時,恰逢夏天,需要提前準備冰塊,很不方便。二是不一定能保證安全,而且耗材消耗大,不經濟。如在做水的沸騰實驗時,如果酒精燈使用不當或鐵架臺安裝不穩,可能會產生燙傷事故。在做碘的升華實驗時,如果不小心碘蒸汽會噴入眼睛,造成嚴重的后果。三是人工操作失誤大,數據現象不便統計分析。有了虛擬實驗室,就能解決好多問題。如在探究“重力與質量的關系”時,可將每一組實驗數據輸入坐標,就會自動生成平面分布圖,方便快捷。
總之,大多數農村薄弱校實驗設備相對落后,我們一定要發揮農村的優勢,同時借助網絡來彌補存在的不足,放寬思路,大膽創新,使我們農村學校的物理實驗教學永不落后于城市發達地區的實驗教學。
注:本文系寧夏哲學社會科學(教育學)規劃項目2014年度——“中學物理課堂有效教學研究”[14NXJB15]之階段性研究成果。