夏梅琳
【摘要】? 物理是一門以實驗為基礎的學科,它有著非常廣闊的前景。作為一名教師,教會學生學習是教育的最終目的。通過物理實驗,我們可以開發學生的智力,激發學生的學生興趣,提高學生的學習效率,培養學生的動手操作能力,讓學生學會學習,也讓后進生在實驗的過程中獲得成功的體驗,從而提高學習的能力。
【關鍵詞】? 凸透鏡成像實驗;后進生;學習能力
物理是一門以實驗為基礎的學科,在物理教科書中有演示實驗、學生分組實驗,以及每章安排的小實驗。這些實驗,可以開發學生的智力,激發學生學習的興趣,培養學生的觀察能力和實際動手操作的能力。
筆者所說的后進生,是指農村學校的一些特殊后進生。之所以特殊,一方面是由于農村的教育資源、實驗資源和信息資源相較于城市比較落后,許多教學設備不齊全,實驗器材不能滿足教學的要求,使得教師的教學只能以抽象的講解為主,學生也只能死記硬背,機械式的記憶,讓學生不能深入理解和運用所學的知識;另一方面,由于農村學生受環境和教學方式的影響,以及學習基礎薄弱,對于探究型的實驗,往往思維不活躍,觀察能力差,想象力差,沒有辦法探究下去,或者說他們不會探究,不會學,無從下手。而一節課的時間有限,教師不可能單獨指導每一個學生,所以部分學生經常實驗失敗,缺乏成就感,久而久之,對物理學習就更加不感興趣了,成績自然越來越差。那么,如何讓這些后進生也能品嘗成功的喜悅,從而培養他們的學習能力呢?下面筆者以“凸透鏡成像規律”這一實驗為例。
探究凸透鏡成像規律的實驗是初中物理的一個重要實驗,這是學生學習物理后遇到的第一個內容繁多、結論嚴謹、應用廣泛的實驗,新課標也把這個實驗規定為學生必做的分組實驗,此實驗在初中物理教學中的重要性不言而喻。做好此實驗不但可以讓學生順利掌握物理的相關內容,更能使學生體驗到探究成功的樂趣,從而滿足學生的心理需求,培養其實驗觀察的能力,提高學生學好物理的信心。此實驗如果完全按照蘇教版教科書中的實驗步驟來探究,或者完全開放式地交給學生自主探究的話,可能會達不到好的效果,特別是后進生,就更不用說了,基礎效果有可能都達不到。
本節課開始,筆者先讓學生回憶學習“透鏡”這一節內容時所看到的現象。有的學生可能已經不記得了,所以筆者事先準備了用凸透鏡看書本和看遠處景物的圖片,學生立刻就能回憶起來。如果還是不能回憶起來,則讓學生拿凸透鏡再重復試一下,進而準確回答筆者的問題。
美國著名心理學家馬斯洛認為:“人的一切行為都是由需要引起的。”因此,教師要以學生的需求為中心,培養學生對物理學科的興趣,增強其學習的動力。所以,此時進一步引導學生:從剛才的觀察中我們可以看到,同樣是凸透鏡,但觀察到的現象卻有很大的不同,有時是正 立放大的,有時是倒立縮小的,那么除此之外,凸透鏡還可能生成哪些性質的圖像呢?你覺得可能是哪些因素改變了凸透鏡成像的性質呢?由于剛剛的觀察有近有遠,所以學生很容易就想到這可能跟物體離凸透鏡的距離有關。窗外的景物到凸透鏡的距離比較遠,像是倒立縮小的;用凸透鏡直接看書上的字時,凸透鏡離書面較近,像是正立放大的。學生已經做出了猜想和假設,究竟對不對,當然需要實驗來驗證。
由于實驗的特殊性,所以下面的實驗當然不能完全放手讓學生自由探究。教師可以先介紹器材,用蠟燭的火焰代替遠處的物體,以及強調在光具座上從左往右依次擺放蠟燭、凸透鏡和光屏,并調節三者中心大致在同一高度,然后在演示光屏上出現倒立縮小的實像,詢問學生用桌面的器材是否可以生成這樣的圖像。
有了前面的鋪墊,學生基本能夠想到把蠟燭放遠一點去尋找成像,若不能,可提醒學生看教師講臺上的演示。待所有學生都找到倒立縮小的實像后,介紹物距像距。剛才我們猜想凸透鏡成像情況可能與物距有關,所以接下來是不是應該把此刻的物距像距記下來呢?教師提醒學生。接下來,教師可以任意選取三組數據投影在大屏幕上(這里只要確保學生找到的都是倒立縮小的實像,那么數據就不可能錯誤,如果有問題,那有可能是學生讀數有問題,可以及時加以糾正),并把這些數據和f、2f進行比較,那么學生就很容得出正確的結論:當u﹥2f時,成倒立縮小的實像,f﹤v﹤2f。此時,教師可以讓之前不能獨立操作實驗的小組根據以上規律再操作一次。
做到這里,幾乎所有的學生都有了信心,此時,教師可以活躍一下氣氛:我們班同學在做這個實驗的時候,有的同學還偷偷地找到這樣的成像(倒立放大的實像),你們能找到嗎?學生們都有比較的心理,而且有了剛剛實驗成功的基礎,他們馬上就會繼續找下一個倒立放大的實像,然后以同樣的方法得出結論,這一次實驗的速度大大提升了。
這兩個實驗做好以后,學生們已經有了極大的信心,此時教師可以啟發一下學生:觀察一下我們得出來的兩個規律,u﹥2f和u﹤2f都有了,中間是不是還缺了什么?學生就會想到缺少u=2f,成什么樣的像可以先猜想,再進行實驗驗證,這時候就很容易得出結論了。
實驗結束后再總結一下凸透鏡成實像的規律。筆者認為,由于實驗的特殊性,學生的接受能力較差,且因為實驗比較復雜,學生實驗速度不快,經過上述操作講解,此實驗的探究到這里學生已經掌握得差不多了,虛像部分的實驗可以留下節課再探究。而且,有了這節課成功實驗的基礎,在探究虛像時就可以適當放手讓學生自己去尋找和總結答案了。
這一節課的探究實驗和結論的得出比較困難抽象,但像這樣的內容被一步步分解后,由教師慢慢加以引導,雖然學生的自主性受到一定的約束,但是對于后進生來說還是比較恰當的,可以逐步鍛煉他們的觀察力、注意力、思維力和動手能力,讓他們在實驗過程中品嘗到成功的喜悅,建立他們學習物理的自信心,以后當學生的各方面能力得到一定提高后就可以逐步放手讓他們自主探究了。
聯合國教科文組織曾指出:“未來的文盲將不再是不識字的人,而是不會學習的人。”在當今的學習型社會中,誰的學習能力強,學習速度快,誰就能成為時代的弄潮兒。物理作為一門基礎學科,應用型學科,同時也是一門以實驗為基礎的自然科學,有著非常廣闊的前景,重視后進生物理學習能力的培養,幫助后進生學會學習,提升他們學習物理的興趣及效率,是我們每位物理教師都應認真思索的問題,也是不可推卸的責任。
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