王旭
初中物理教學對學生而言是一門新學科,屬于自然科學范疇。在物理教材中,定律、定義等都是前人已經證明了的。今天學生的學習就是在驗證前人的科學發現,所以在教學中很多內容都涉及實驗。在新課改及素質教育的背景下,學生的動手能力、親歷科學知識建構的過程都是大力倡導的理念。本文就此探討了初中物理實驗教學中如何培養學生的探究能力。
當前,新課改要求教師在初中物理的教學中應利用實驗培養出學生的創新能力、實踐能力與探究能力。實驗教學指的是學生在教師的指導下,使用相應的設備、材料進行實驗,通過觀察實驗變化來獲取新知識或驗證知識的教學方法。物理實驗是物理教學中的一部分,合理的展開物理實驗教學,能夠培養出學生收集資料與信息、科學觀察與實驗的能力,并能提升物理教學效率。初中學生還處于活潑好動的年紀,在學習物理時可能會因為其復雜、枯燥而失去學習的興趣,所以如何運用物理實驗展開物理教學,培養出學生的探究能力,是每位物理教學工作者必須思考的問題。
1 重視學生的教學地位,激起學生主動探究的興趣
多數的中學物理實驗是教師先進行演示實驗,學生觀察其中的變化現象,然后歸納得出結論,最后學生根據教師步驟進行實驗。雖然這樣的方法能避免學生操作失誤導致意外發生,但是會在一定的程度上限制學生的創新與發展思維。在實驗教學中,為能夠讓學生培養出獨立動手的能力,教師在進行實驗操作時應以學生主觀感受為主,讓學生積極參與到實驗演示中,隨后教師對實驗發生的現象向學生提出問題,引導其自主思考與實驗,以此激起其主動探究的興趣。
如在蘇教版八年級物理的“摩擦力”的教學實驗中,教師將準備好的實驗工具(砝碼、帶滑輪的平板、小木塊、毛巾、測力計等)分發到每位學生手中后,教師在黑板上畫出演示圖,之后挑選出優等生、中等生、后進生各一名,讓這三人合作進行實驗演示,教師在旁邊適當進行引導,而后向其他同學進行提問:“當懸掛在繩子下端的砝碼加重到150g,在桌上的物塊滑動,這時物塊所受的靜摩擦力叫什么?它的方向與大小分別怎么表示?”然后讓學生帶著問題進行實驗,讓其記錄測力計、砝碼上的數字,最后分析實驗中出現的變化,得出實驗結果。這樣的實驗方法強調了學生在課堂中的主體地位,既能讓學生與教師共同進行實驗演示,加深學生的知識印象,又能借助問題激起學生主動探究的興趣。
2 注重實驗細節,培養學生嚴謹求實的探究精神
實驗探究的目標是物理實驗設計的思路來源,而新課程標準要求教師鼓勵學生參與實驗設計,完善實驗方案,將物理實驗教學與探究性學習相結合,從而培養學生的科學思維,使其養成良好的科學精神。因此,在設計物理實驗的過程中,教師應當首先引導學生進行實驗設計,再從學生設計的實驗中找出疑點并進行提問,讓學生解釋其中的實驗原理,這有利于培養學生嚴謹求實的探究精神。
如蘇教版初中物理“電磁感應”的課程教學中,為能夠讓學生具體了解到電磁感應及感應電流的變化,教師可向學生展示實驗所需的工具:微型電扇、二級管、磁體以及線圈。隨后告知學生設計思路、學習目標、觀察過程等,讓學生進行分組,并以教師所示的模板進行實驗流程的設計。學生經引導后可設計出“磁生電”實驗:將微型電扇插到插座中,并將二極管連接在電扇插頭兩極,用手旋轉葉片,觀察二極管的變化情況。教師查看該設計流程后對其中的環節提問“將微型電扇插到插座中后,電扇會將電能轉換成什么能?怎么說明電流與二極管、電扇的關系?怎么得出這個結論的?”讓學生根據教師的問題進行反思,從而調整、細化己的實驗流程,并將設計好的實驗步驟進行操作演練,由教師進行點評。通過實驗設計,教師指出問題,鍛煉學生對實驗細節的注意力,能夠培養其嚴謹求實的探究精神。
3 通過主題問題引導學生實驗,培養學生探究能力
物理新課標中要求,教師在教學中在突出科學探究的同時,應要重視對學生探究方法的引導,讓學生在進行科學探究、學習物理知識的過程中逐漸拓寬自己的視野,并逐步領會到科學研究方法的真諦。因此,教師在實驗課堂上,可確定一個實驗主題,并讓學生根據現有的實驗工具,自己發現問題,思考問題,并設計出實驗步驟并得出實驗結果,這樣既能夠豐富實驗課程內容,又可以培養出學生自主探究的能力。
如蘇教版八年級物理“聲波”的課程中,教師在開始實驗前,可以“聲音的圖案”為主題,教師提前準備好一小桶沙子、兩個喇叭信號儀、兩塊金屬信號板、喇叭儀連接的是信號發生儀。首先,教師現將學生分為兩大組,并對學生提出問題“大家認為聲波應該是什么樣子的呢?聲音,有專屬于它自己的圖案嗎?現在老師為大家羅列的這幾個簡單實驗工具,大家覺得會是個什么實驗呢?”。其次,讓學生根據教師提問的問題梳理本次需要做的實驗,學生可以就實驗
工具提出問題:沙子、信號儀、金屬信號板之間有什么聯系?假設將沙子倒在金屬信號板上,那是不是要一同將喇叭儀、信號發生儀一同進行連接?最后,學生根據自己提出的問題展開實驗:連接喇叭儀、信號發生儀,將金屬信號板放在喇叭上,并在金屬班上灑上適當的沙子,打開信號發生儀,記錄沙子變化的形狀。學生完成實驗后,可以就自己設計實驗所得的結果回答教師在實驗前提出的問題,之后教師解釋原理。這樣的實驗教學不僅可以鍛煉學生的思維,還可以培養其探究能力。
4 利用生活素材進行實驗拓展,提升學生探究能力
初中教師教授物理知識時依靠實驗方法進行教學,能讓學生更好的理解知識,并更好的運用知識解答生活中常見的物理現象。教師在進行物理實驗的過程中引導學生對教學中的疑難點展開針對性的探究,并進行實驗拓展,將物理知識延續到教材之外、生活之中,這不僅能夠激起學生學習物理知識的興趣,還能充分調動學生參與物理實驗的積極性,讓學生根據生活現象聯想到物理知識,以此提升學生的探究能力。
如蘇教版八年級物理“光的色彩”的課程中,教師在準備好相應的教學設備如激光小手電、三棱鏡、投影儀后,可向學生分發手電筒、三棱鏡、白紙、彩色透明紙等實驗工具;然后導入新課,教師指導學生使用三菱鏡觀察日光燈,讓學生觀察光線的變化情況,而后進行討論并驗證結果。如果當時的天氣屬于晴天,可讓學生在教室外陽光照射到的地方,在陽光下觀察三菱鏡的變化,并詢問“太陽光分解出來的光是什么顏色的?為什么會出現這幾種顏色?”師生共同探討并得出結論,明確太陽光是復古光,光的三原色是紅綠藍后,教師進行拓展性的提問“大家知道生活中什么情況下會出光的色散呢?如何自制小實驗證明光的色散呢?”讓學生結合生活中常見的素材自制簡單的實驗,這可調動學生實驗的積極性,并培養、提升其自主創新、探究的能力。
總之,在物理教學中,實驗是必不可少的環節,為能夠更好地展開實驗教學,教師首先應創建自由的實驗平臺,再引導學生積極主動的參與到實驗環節中,激發出學生的實驗熱情與主動探究的興趣;其次讓學生自主設計實驗方案,教師在其中指出該方案中存在的問題,學生經不斷的調整、細化后再進行實驗,這能夠培養其嚴謹求實的探究精神;在展開實驗前,教師給出實驗主題,讓學生自己提出問題、設計實驗步驟并得出實驗結果,最后教師再聯系生活展開實驗拓展,可以培養出學生的探究能力。
(作者單位:江蘇省如皋市港城實驗學校初中部)