摘要:科學探究實驗活動是學生積極主動地獲取物理科學知識、領悟科學研究方法的一種主要形式,能激發學生學習興趣,讓學生自主地發現、探究物理規律,重視對物理教學過程的探索。
關鍵詞:初中物理 實驗 教學探究
探究性實驗教學是探究性學習的一個重要組成部分,是物理課程教學改革的重點、難點和熱點之一,科學探究實驗活動是學生積極主動地獲取物理科學知識,領悟科學研究方法的一種主要形式,它符合學生身心發展和認知規律,對于培養學生的觀察力、實踐能力和思維能力包括科學的思維方法都是極為有益的,它有利于不斷提高學生獨立獲得科學知識的實踐能力,對更好地促進學生科學素養的形成具有重要的意義。傳統實驗教學模式僵化,教學方式呆板,沒有給學生留出足夠的思維發展空間。目前相當數量的教師不做或少做實驗,放棄了運用實驗的直觀教學方法,嚴重妨礙學生創新能力的培養。
一、開好課內實驗,做到“邊學邊實驗”
在教學過程中,教師一邊講授、一邊指導學生做有關的實驗,這種教師與學生、學生與學生進行多邊活動的教學方法一般叫邊學邊實驗方法。老教材中,課堂內是演示實驗居多,學生實驗中驗證性的實驗多,探究性實驗少。在做好演示實驗的基礎上認真做好學生分組實驗,是激發學生學習科學興趣的較好手段,是教學中大面積提高教學質量很重要的一環。
在運用這種教學方法時,教師應掌握學生的學習過程,分析學生已經認識和尚未認識的事物及其原因,不失時機地抓住出現的問題,組織討論或示范,使學生明確繼續實驗和觀察的方向。在這種教學方法中,有時還把教師的講授、演示和學生實驗、討論結合起來,這可以為學生創造探究環境,擴大師生在課堂內的信息交流,有利于在教師的主導作用下,發揮學生的主體作用。在教學改革中,這種教學方法越來越受到重視,成為一種方式靈活、普遍歡迎、有強大生命力的課堂教學形式。采用邊學邊實驗的形式后,教師邊啟發學生學習知識,邊指導學生實驗;學生在教師指導下看書,邊實驗、邊思考、邊討論,以物學理,能較快地掌握知識。因此,從某種意義上講,邊學邊實驗起到了演示實驗與學生分組實驗的綜合作用。
二、拓展實驗空間,鼓勵學生參與探究性實驗
實驗時可以使用實驗室所配備的器材,也可以自備自制器材,甚至可以使用我們日常生活中的現有物品,例如用鉛筆和小刀做壓強實驗,用汽水瓶做大氣壓實驗,用眼藥瓶做物體的浮沉實驗,用輸液管和木刻度尺制作U形壓強計等,這些器材學生很熟悉,有利于使學生明白物理就在身邊。我們還利用課外活動開展“小制作、小發明競賽”加以拓展,學生創造性地使用現有物品、廢棄物品進行小制作,培養學生的創新精神,還能解決農村學校器材不足的問題。
學生是探究性實驗教學的主體,要有效地實施探究性實驗教學,就必須加強實驗內容的實用性和趣味性,激發學生對實驗的興趣,進而發揮學生的主觀能動性,增強學生積極主動的參與意識。
三、開展探究活動,培養合作精神
新課標初中物理教學過程強調觀察、實驗、探究、運用,教學中開展探究活動,培養學生的綜合能力和合作精神。引導學生學會科學探究,即模仿科學家的探究方法,重視探究的過程、方法和步驟,探究學生未知的知識。在實施素質教育的過程中,初二物理教學主要是以探究性方法為主,注意對整個物理概念和結論的過程的探究,通過提出疑問、設計方案、思考解決、動手操作、得出結論等具體步驟,讓學生自主地參與教學的整個過程。
如在教初中物理《物體浮沉條件》時,給出三組分別為已調好的鹽水,放入雞蛋之后,出現漂浮、沉底、懸浮三種狀態,請學生解釋分析其中的原因,并提問:如何讓漂浮的雞蛋沉底,沉底的雞蛋懸浮,懸浮的雞蛋漂浮?學生各抒已見,提出各種方案。對于學生的方案,教師要求其通過實驗進行驗證,對出現的成功或失敗的結果分別要求解釋,從而提高學生對問題的理解能力,進一步深化。當問及空牙膏殼浮在水面,有何方法可以讓其下沉時,有的認為可以剪去一段,有的認為將其捏癟,有的則認為在其中灌入水,并結合所學的阿基米德原理及前面浮沉條件,為自己的設想進行辨證,最后用實驗加以證實,不僅可以從動手中獲得想要得到的未知內容,同時也鞏固了所學的知識、做到在發現中學習。
四、挖掘生活素材,拓展探究性實驗的時空
物理知識本來就起源于日常生活中的觀察,并在觀察的基礎上通過探究實驗歸納總結起來形成的,不管是城市或農村的日常生活,都接觸到大量的物理現象。比如,我們大多數同學都依賴自行車上學和回家。我們可以引導思考這樣一個問題,自行車上應用了那一些我們目前階段所學的物理知識呢?他們在物理老師的指導下,對自行車進行了仔細的觀察和研究,發現了自行車中應用了多種物理知識,并對以下問題進行探究:
1.在自行車前進過程中,前后輪都受到地面的摩擦力作用,若人在對踏板施加力的作用,則自行車后輪相對地面有向后運動的趨勢,則它受到地面向前作用的摩擦力F1,前輪相對于地面有向前運動趨勢受到地面向后摩擦力F2;
2.我們仔細觀察了自行車的構造,發現在自行車的腳踏板與大齒輪盤之間,大齒輪盤和后輪小齒輪盤之間,以及車把和前輪之間在制造上都應用了杠桿的知識;
3.在自行車坐椅下有一排彈簧,這一排彈簧在自行車前進過程中起減震作用,它使坐在上面的人感覺就舒服。
自行車雖然看似很簡單和普通,但在它上面應用了很多的物理知識,我們只是結合初中力學知識進行了研究,難免不全面,但隨著知識的增加,我想會發現更多的知識。
物理是初中學生剛剛接觸的一門新學科,如何在他們真正踏入物理學大門之前,培養他們對物理學習的濃厚興趣,讓他們養成良好的物理學習習慣,這有賴于初中物理教師在傳統的教材中選擇出有探究價值的教育素材,并在教師的指導下,讓學生探究其中的物理原理。例如:初中教材中,電路的兩種基本形式,串聯、并聯電路的區別;影響動能大小的因素以及電流與電壓、電阻的關系等內容,可以嘗試讓學生通過發散思維,大膽猜測和假設,進行一番探究之后獲取知識,最終真正地掌握未知內容。