現行實驗教材加強了物理實驗的教學。針對不同的實驗內容以及不同的教學目的和教學要求,課堂實驗常常采用以下方法:
(一)邊引導邊實驗邊分析的教學方法,引導學生通過實驗分析、討論,導出規律。
(二)探究式的教學方法,把某些驗證性實驗改為探索性實驗。
我們所說的探究式的教學方法,是在教師引導下,讓學生利用已有的知識和已學會的實驗技能去親自\"發現\"新的知識。學生手腦并用地進行探索性實驗的過程,也是發現新情況,研究新問題,揭示新規律的過程。對學生來說,這是一種創造性的智力活動和實踐活動,把教學過程變成模擬的科研過程,培養學生的探索創新精神,讓學生掌握索取知識的科學思維方法和參與探究過程的體驗。
原《阿基米德》知識的教學,常是以教師演示和講解為中心,課堂實驗常用的是:\"先做實驗,然后進行理論分析\"的實驗教學方法,難于激發學生的思維活動,學生缺乏主動探索的精神,因而對所學知識理解不深,尤其不能很好的發展學生的邏輯思維能力和培養科學抽象能力。
下面本人根據新課程標準,就新教材第四章第四節《阿基米德原理》為例談談這方面的教學體會。
一、從學生已經學過的《二力平衡》出發引入浮力概念。讓學生觀察分析靜止在桌面上的物體的受力情況,類比靜止在水面上的物體的受力情況,并結合生活經驗找出共性,歸納出浮力的概念。
二、啟發學生思考浸沒在水中的物體是否也受到向上的托力(即浮力)作用,并通過簡單實驗加以驗證,進而提出課題《研究浮力跟哪些因素有關》。引導學生聯系井里提水和游泳等生活經驗進行“科學的猜想”。提出:
(1)浮力可能跟物體浸入液體里的體積有關;
(2)浮力還可能跟液體的密度有關。
“猜想”可以促進學生的定向思維活動,渴望進一步的探索以求得問題的解決,又有助于指導學生處理實驗數據時有明確的方向性。
三、“猜想”的提出,進一步引出了探究課題:探究物體在液體里所受到的浮力跟物體排開液體的體積和液體密度的關系。引導學生運用先分析后綜合的思維方法來研究,即可用控制變量法研究。從而在實驗教學中有意識地幫助學生理解和運用這種方法,對培養學生的探究能力和研究能力是非常必要的。
四、上述實驗探究過程不僅驗證了上述“猜想”的正確性,而且還從實驗中提出新的探究課題,從而再提出了進一步的“猜想”——“浮力是否跟排開液體的重量有關呢?”
五、為了再進一步驗證新“猜想”的正確性,讓學生先認識溢水杯的作用和使用方法,弄清所需實驗裝置的原理,并指導學生進行科學的抽象,經過教師的啟發、指導,進而讓學生進行實驗并得出結論:F浮=G排。
六、在學生得出結論的基礎上,教師又進一步的提出:這個結論是否適合于部分浸入液體里的物體?浮力是否跟物體的形狀有關?是否跟物體浸入液體中深度有關?上述結論是否適用于其它液體?接著再用酒精或煤油做一次,讓學生通過進一步的實驗探究得到正確的結論。
七、在教師的引導下,由學生自己歸納總結出阿基米德原理。通過實驗得出的結論,學生就會感到自然、受到啟發,獲得的印象就會十分深刻,理解也就比較透徹。同時,這樣對培養學生分析問題、解決問題的能力也是大有好處的,因而教學效果是良好的。
八、教師介紹阿基米德原理的發現過程,熟悉和理解科學家的實驗設計思想和實驗方法,他是如何想到浮力與排開水的重量有關,又采用什么樣的方法通過實驗發現了浮力與排開液體的重量的定量關系。使學生知道阿基米德在科學上的卓越貢獻,有益于繼承和發揚科學家的探索精神。
總而言之,對于初中學生來說,做好探究性實驗就是一種創造性的學習,教師應該引導有方、指導得法,使學生有興趣、有信心、有辦法,能夠正確地進行探索和研究,從而得出規律性的結論,并嘗到實驗成功的喜悅,才能更好地激發他們學習的主動性和創造性。