白巧云
物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué),許多物理知識是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,認(rèn)真總結(jié)和思考得來的。作為一名物理教師,在教授學(xué)生物理知識過程中,如能正確地演示或指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),對學(xué)生掌握知識、運(yùn)用知識可以起著很大的積極作用;同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的求知欲望,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求是的科學(xué)態(tài)度。所以實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)中一個(gè)必不可少而且相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。
開足、做夠物理實(shí)驗(yàn)
《九年義務(wù)教育物理教學(xué)大綱》指出:“進(jìn)行演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn),能夠使學(xué)生對物理事實(shí)獲得具體的明確的認(rèn)識,這種認(rèn)識是理解物理概念和規(guī)律的必要的基礎(chǔ)。……觀察和實(shí)驗(yàn),對培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,引起學(xué)習(xí)興趣都有不可替代的重要作用。”近年來,由于廣大物理教師更加深刻地認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)地位和重要作用,積極主動、千方百計(jì)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),教學(xué)效果大為提高。隨著物理教改的深入進(jìn)行,物理課的實(shí)驗(yàn)比例還會增大,實(shí)驗(yàn)形式也會不斷翻新,學(xué)校現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器可能跟不上需求。物理教師不能消極等待,應(yīng)通過因地制宜和因陋就簡或?qū)ふ姨娲詫?shí)驗(yàn)的辦法,以保持物理課應(yīng)有的濃厚本味。至于那種完全喪失物理本味,以在黑板上講“實(shí)驗(yàn)”來代替物理實(shí)驗(yàn)的做法,是達(dá)不到素質(zhì)教育的目的的,應(yīng)徹底擯棄。另外,根據(jù)中學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)較少的現(xiàn)狀,物理教師應(yīng)盡量把演示實(shí)驗(yàn)改為隨堂學(xué)生實(shí)驗(yàn)。這樣邊學(xué)邊做,不僅能增大物理課的本味,更有利于師生配合尋規(guī)律、學(xué)生積極練能力、課堂教學(xué)增效率。
提高物理實(shí)驗(yàn)的成功率
物理實(shí)驗(yàn)的成功率,是衡量物理課本味品質(zhì)優(yōu)劣的標(biāo)志。如果實(shí)驗(yàn)失敗,就會導(dǎo)致本味的變質(zhì)或喪失,這樣會降低學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。為了保證物理演示實(shí)驗(yàn)有較高的成功率,教師課前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作:1)認(rèn)真閱讀儀器說明書,了解儀器的主要構(gòu)造和基本原理,課前做幾遍實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理;2)估計(jì)和掌握實(shí)驗(yàn)時(shí)間;3)了解實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確程度,找出產(chǎn)生誤差的主要原因和減小誤差的方法;4)構(gòu)思在演示實(shí)驗(yàn)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生有效地觀察實(shí)驗(yàn)的辦法(并擬定實(shí)驗(yàn)思考題)。
為了保證學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)有較高的成功率,教師課前要親自做實(shí)驗(yàn),并研究3個(gè)方面的問題:1)實(shí)驗(yàn)裝置和儀器性能是否符合規(guī)范要求,需作哪些調(diào)試和改進(jìn);2)掌握操作規(guī)范的要領(lǐng),發(fā)現(xiàn)難點(diǎn),確定上課時(shí)怎樣使操作示范到位,講解清楚;3)按規(guī)范要求測出較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),算出結(jié)果,再確定適當(dāng)?shù)恼`差范圍,作為所用儀器性能可能達(dá)到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的參考值,并在上課時(shí)告訴學(xué)生:“實(shí)驗(yàn)結(jié)果在這個(gè)誤差范圍內(nèi),實(shí)驗(yàn)就成功了。”實(shí)踐證明,給出這樣的參考值后,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)特別認(rèn)真、做成功了特別高興。反之,學(xué)生對測量準(zhǔn)確與否心中無數(shù),操作可隨意進(jìn)行,這樣會使培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度的教育落空,同時(shí)也大大影響物理課的本味。
改進(jìn)優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)
或許有的物理教師認(rèn)為:教材中的實(shí)驗(yàn),是經(jīng)過很多教育專家審定的,只要按教材做好實(shí)驗(yàn)就可以了,根本沒有改進(jìn)優(yōu)化的必要。其實(shí)不然。教材中的實(shí)驗(yàn)并非個(gè)個(gè)都十全十美,其中有的實(shí)驗(yàn)在取材、原理、步驟、可信度等方面或多或少地存在一些不足或缺陷,需要教師在授課時(shí)改進(jìn)優(yōu)化。
比如,中學(xué)物理教材里有一個(gè)固體變形演示實(shí)驗(yàn):用手捏壓裝滿水的圓柱體玻璃瓶(瓶蓋中心開孔并插一玻璃細(xì)管),玻璃細(xì)管中水面上升;松開手,水面又降回原位,這說明瓶子受捏壓時(shí)發(fā)生形變。對這個(gè)實(shí)驗(yàn),有的學(xué)生卻提出水面上升不是因?yàn)槠孔有巫儯怯捎谑值臏囟容^高,瓶中的水吸熱升溫體積膨脹所致。為了消除學(xué)生的誤解,可將圓柱體玻璃瓶換為橢圓柱體玻璃瓶,先沿短軸方向捏壓,細(xì)管中水面上升;后沿玻璃瓶長軸方向捏壓,細(xì)管中水面不但沒有上升,反而下降,從而使學(xué)生確信水面的升降是玻璃瓶形變的結(jié)果。如此小改進(jìn),使實(shí)驗(yàn)可信度大增。可見,改進(jìn)優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn),既能使物理課的本味變得濃厚,又能提高物理教學(xué)質(zhì)量。
部分演示實(shí)驗(yàn)改為探索性分組實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)的課堂演示實(shí)驗(yàn)一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)條件許可的情況下,可將部分演示實(shí)驗(yàn)改為探索性分組實(shí)驗(yàn)。如在滑動摩擦力跟哪些因素有關(guān)的教學(xué)中,先引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行猜想,后提出:1)滑動摩擦力可能跟壓力大小有關(guān);2)滑動摩擦力可能跟接觸面粗糙程度有關(guān);3)滑動摩擦力可能跟接觸面的大小有關(guān)。采用控制條件的實(shí)驗(yàn)方法,引導(dǎo)學(xué)生從上述實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)出發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),選擇實(shí)驗(yàn)器材。
師生共同動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄拉力的大小,通過分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),推理、概括,歸納出結(jié)論。在這種“引導(dǎo)——探索——實(shí)驗(yàn)——掌握”的新教學(xué)模式下充分體現(xiàn)“為了每一位學(xué)生的發(fā)展”的教育思想,讓學(xué)生在教師創(chuàng)造性的“導(dǎo)演”“設(shè)計(jì)”“協(xié)助”“引導(dǎo)”下進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己體驗(yàn)學(xué)習(xí),帶著問題,富有獨(dú)特個(gè)性地去學(xué)習(xí)。
(作者單位:河北省玉田縣孤樹鎮(zhèn)中學(xué))