潘春梅 鄧德堅
【摘要】物理實驗就是讓學生親身體驗實驗的過程、方法和結果的一種重要學習方式。實驗不僅是物理教學的基礎,更是有效激發初中學生物理學習興趣,更能夠有效促使其主動獲取知識、發展多種能力,是提升學生物理科學素質的基本途徑之一。
【關鍵詞】實驗教學;物理教師;初中學生
物理實驗教學包括演示實驗、分組實驗、課外小實驗及家庭小實驗的指導。通過實驗觀察實驗現象、探究分析現象產生原因以及讓學生自主設計實驗方案來逐漸提升學生解決問題的能力。
一、通過讓學生直接體驗生動直觀形象的物理實驗,增強學生探究實驗的欲望
演示實驗首先有對學生有著一定的啟發效果。演示實驗能夠變抽象為形象,通過觀察、深入思考,使學生認識更為深刻。例如,“流體壓強”這一課堂教學,教師可以用一只漏斗,一只乒乓球給學生,把漏斗的尖部咬在嘴里,漏斗口朝地,當把乒乓球放在漏斗里去,在向漏斗里吹氣的同時把手松開,但乒乓球沒有因重力而直接掉下來,卻在漏斗口附近跳動著,學生們親身體驗到這一現象,教師再解釋這一奇妙現象是如何產生的,這樣學生的學習興致會更加高漲。
二、通過分組實驗教學的方式,培養學生學習和探究實驗興趣
讓學生自己找出問題,引發思考,對其思維產生的影響遠遠超出于被動接受學習。在實驗中,我們可以采用多種方法,如,教師可以先演示后實驗,也可先讓學生設計后實驗,或讓學生自己獨立完成整個實驗過程。例如,在講授到壓強教學時,讓學生體驗“氣球的支撐力”,先取一個氣球放在地面上,讓一名學生用手一插氣球爆破了,然后提出一個問題:有沒有一種可能,即使人站在氣球上,氣球不被壓破?幾乎所有學生都認為氣球肯定被壓破,那么大體重的人站在氣球怎么可能不破呢?接下來筆者和學生一起做了一個有趣的演示實驗:在地面上放了20個氣球,在氣球上蓋上一塊厚度約為5mm的木板。然后找班內的10名學生站到木板上去。當這名學生往上站的時候,其他學生都緊張地等待著,唯恐氣球隨時被壓爆。但20個氣球安然無恙。到底多少個氣球能支撐10位學生的壓力呢?然后,筆者叫另一個學生慢慢地一個個刺破氣球,讓在座位坐的學生數剩下個數,在陣陣叫聲中和站在上面的學生的尖叫聲中進行體驗,結果在剩下4個氣球時,終于壓爆了,這讓學生始料不及。4個氣球可以支撐10位學生的壓力,學生們迫切地想要揭開其中的奧秘,充分調動了學生進一步探究實驗心理,并從中產生自己的體驗,讓學生在“玩中學,學中玩”,逐漸對物理產生濃厚的學習和探究實驗興趣。
三、通過體驗小實驗,培養學生的思維能力
小實驗利于加深學生對物理知識的理解,同時也是烘托課堂氣氛的一個比較有效的手段,使學生體驗邊學習邊實驗的氛圍中學習。其操作比較簡單同時也比較實用。例如,在講授“分子的引力”時,讓學生體驗“滿杯水何以容下百枚回形針”。首先,讓學生各自倒把桌面上的水杯裝滿水,問學生們在這裝滿水的杯中放進回形針水會不會溢?如果可以,那么可以把多少枚回形針后水才會溢出來?請各組之間報個數。很多學生都說是5至10枚水會溢出來,有的學生說:“水已滿杯了,能放進去的也不會很多吧?”為了揭開謎底,我們通過實驗來說話。每個組都放回形針進水杯中,實驗證明確實讓學生們驚訝。實驗結果表明,放上百枚回形針,水依然還未流出。如果不是學生自己體驗,學生難以置信。此時學生們會思考,這是為什么?初中學生求知欲、好奇心都很強烈,學生看到自己意料之外的物理現象,會產生探其究竟、發現現象背后的規律的求知欲望。由此,可以充分發揮學生的主觀能動性,引導學生不斷深入觀察周圍的事物,學生用腦思考、用手實踐,善于將問題和分析的結果進行闡述,能動手參與其中。讓每個學生參與實驗過程,可以培養學生的思維能力,讓學生體驗和享受物理實驗成功和樂趣。
四、物理實驗教學的策略
1.利用體驗式教學加強學生物理實驗能力培養
通過親身實踐,學生逐漸掌握實驗技能,學習物理學的實驗方法,培養實事求是的科學態度,正確使用實驗儀器進行探究的能力、動手做實驗的能力、觀察分析實驗現象的能力等。利用體驗式教學模式,對學生的實驗能力提升是十分重要的,因此,物理教師可從以下幾個方面進行培養,更好地達到教學的目的。
(1)注重對初中學生觀察能力的培養
教師在進行探究實驗時,應該指導學生善于觀察。如,明確觀察目標以及掌握一些較為常見的觀察方法,及時糾正存在問題,根據實驗重點和容易忽視的現象進行提問,指導學生進行探究。如,在探究熔化與凝固的特點時,通過創設情境讓學生親自去觀察現象,再讓學生親自體驗冰和石蠟的熔化和凝固過程,學生學會獨立思考、分析與論證等過程,切身體驗實驗科學的研究過程和研究方法,有助于學生提高科學探究能力。使學生逐步掌握和運用各種實驗方法和手段,有利于培養學生科學的觀察習慣、正確的操作方法和實事求是的科學態度。
(2)重視對初中學生動手操作的培養
讓學生體驗動手操作不是進一步培養學生觀察能力、思維能力、物理聯系與實際進行探究的能力的過程,同時更是一個培養學生較好實驗習慣的過程。教師要做到巡回指導、發現問題并及時糾正。在操作過程中,首先要向學生提請注意事項。教師還需要注意言傳身教,以自身對科學一絲不茍、嚴謹認真的態度來感染學生。例如,探究光反射規律,用一束光照到平面鏡的時候,學生看不見入射光線與反射光線的路徑,在實驗探究過程中,教師要引導學生構建模型,利用生活中的實驗器材,讓學生經歷構建模型的過程。用的實驗器材有:一根白色毛線、一支激光筆、一塊平面鏡、膠水。把毛線一頭系在激光筆頭,線中間用膠水粘住在平面鏡中間,線另一頭手拉著,打開激光筆時,學生沒有觀察光線傳播路線,再把線拉直,讓光線沿著毛線照射,會觀察到一條入射光線的路徑,再調整毛線另一頭會看到一條反射光線的路徑,讓學生感知入射光線與光反射線。學生在參與并親身體驗感知了整個過程,學生在實驗探究過程中把抽象變成直觀現象,讓學生進行感受和體驗實驗的真實性。