淺談新課程背景下物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)

王 劍

實(shí)施好新課程,是當(dāng)前教育改革的重點(diǎn)。新課程的實(shí)施對每一位教師來說既是挑戰(zhàn),也是機(jī)遇。這需要我們更新教學(xué)理念,與時俱進(jìn),不斷探索與新課程理念相適應(yīng)的教學(xué)方法。眾所周知物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤為重要,現(xiàn)就新課程背景下如何做好物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué),談幾點(diǎn)粗淺的認(rèn)識。

一、做好演示實(shí)驗(yàn),促進(jìn)物理概念的形成

物理是一門以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。做好演示實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生獲得與物理概念有直接聯(lián)系的具體直觀的感性認(rèn)識。初中學(xué)生正處于形象思維向抽象思維過渡的階段,思維活動往往要依靠直觀材料。因此做好演示實(shí)驗(yàn),對促進(jìn)學(xué)生物理概念的形成非常重要。特別是在學(xué)習(xí)一些重要概念,而教材又未提供合適的演示實(shí)驗(yàn)時,更需要教師創(chuàng)新設(shè)計。

例如在講解“功”的概念時,我設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn),請三位同學(xué)分別上來完成:第一個同學(xué)用力水平推課桌,并推動了一段距離;第二個同學(xué)用力推教室的墻壁;第三個同學(xué)提著凳子在教室前面水平走動一段距離。請其他同學(xué)觀察分析三個實(shí)驗(yàn)有何共同處和不同處。學(xué)生分析討論可得出共同點(diǎn)是:三位同學(xué)都施加了力。不同點(diǎn)是:第一個同學(xué)施力并使物體在力的方向上移動了一段距離;第二個同學(xué)雖然用了力,但物體沒有移動距離;第三個同學(xué)對物體施加了力,物體也移動了距離,但是該距離并不是在力的方向上通過的,此時教師可以及時地引出功的概念。

通過這種方式,不但給學(xué)生提供豐富的感性材料,而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有利于學(xué)生形成正確的功的概念。

二、強(qiáng)調(diào)方案設(shè)計,掌握科學(xué)方法

物理實(shí)驗(yàn)不僅是一種實(shí)踐活動,它更是一種方法和過程,學(xué)生通過親身經(jīng)歷設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的過程,不但可獲得相關(guān)的物理知識,掌握有關(guān)的物理實(shí)驗(yàn)技能;更為重要的是還能體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)的科學(xué)思想方法。如:對比法、科學(xué)推理法、轉(zhuǎn)換法、控制變量法、多次測量求平均值減小誤差等。

例如,在進(jìn)行“密度”教學(xué)時,我給出了這樣一個實(shí)驗(yàn)題目:測量形狀不規(guī)則的固體的密度,要求學(xué)生設(shè)計并寫出實(shí)驗(yàn)所需的器材、方法、步驟、必要的計算公式等等。這個實(shí)驗(yàn),方案不止一種,每個學(xué)生可以各盡其能,充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力。由于學(xué)生經(jīng)歷了設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案的整個過程,對他們掌握科學(xué)的思想方法會起到積極的作用。

三、體驗(yàn)過程,學(xué)會探究

科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo),又是重要的教學(xué)方式之一。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過程當(dāng)中,通過經(jīng)歷與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究相似的過程,學(xué)習(xí)物理知識與技能,并體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。

例如牛頓第一運(yùn)動定律是物理學(xué)中較難理解的一個規(guī)律,如采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法,教學(xué)效果差,學(xué)生不易理解。現(xiàn)在可事先準(zhǔn)備好一些實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生親自體驗(yàn)偉大物理學(xué)家伽利略的科學(xué)探究過程,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生得出正確的結(jié)論,并使學(xué)生認(rèn)識到:科學(xué)探究并不神秘,科學(xué)家能做的事情,我們也能做。科學(xué)家有時也會犯錯誤,如亞里士多德就曾得出“力是維持物體運(yùn)動的原因”的錯誤結(jié)論,并讓這一錯誤結(jié)論維持了2000多年。進(jìn)而使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識到崇尚科學(xué)、批判精神和創(chuàng)新精神的重要性,不能一味地迷信權(quán)威和憑日常經(jīng)驗(yàn)辦事。

四、增強(qiáng)研究性,加強(qiáng)設(shè)計型實(shí)驗(yàn)題的訓(xùn)練

物理新課程在實(shí)驗(yàn)要求、內(nèi)容、方式等方面都作了較大調(diào)整,增設(shè)了不少新實(shí)驗(yàn),豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力提供了保障。教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要積極創(chuàng)造條件,讓學(xué)生在有效、安全地完成實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,積極開展研究性學(xué)習(xí)。

例如在伏安法測電阻后,提出:在測量電阻的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)有最大阻值50歐的滑動變阻器R0和未知電阻Rx各一只,除用伏安法測量Rx外,還有那些方法能測出它的大小?(器材自選)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計出多種測量方法。

通過開展諸如此類的研究性實(shí)驗(yàn),對學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、分析問題和解決問題能力的提高都會起到非常重要的作用。

隨著新課改的深入,現(xiàn)在中考實(shí)驗(yàn)更注重了過程與方法及情感態(tài)度價值觀的考查,加強(qiáng)了用物理知識解釋生活中的熟悉的物理現(xiàn)象的考查,加大了學(xué)生活動中實(shí)際操作過程及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)探究能力的考查。如果還是像過去那樣只重視做一些驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)題,學(xué)生是很難取得理想成績的。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師除了要采取以上一些實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施以外,還必須密切關(guān)注中考動向,有意識地精選和精編一些新穎的實(shí)驗(yàn)練習(xí)題,特別是一些不同類型的實(shí)驗(yàn)設(shè)計探究題,讓學(xué)生進(jìn)行全方位的訓(xùn)練。

五、注重實(shí)驗(yàn)的開放性和多變性,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行動態(tài)處理,采用多種實(shí)驗(yàn)方法,活躍學(xué)生思維,增強(qiáng)創(chuàng)新意識,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

例如可從實(shí)驗(yàn)器材入手,列出一定數(shù)量和類別的器材,如:電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線等。要求學(xué)生充分發(fā)揮器材的作用,盡可能多做幾套實(shí)驗(yàn)。

六、廣收實(shí)驗(yàn)器材,充實(shí)實(shí)驗(yàn)課程資源

現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室的課程資源,已滿足不了新課程背景下數(shù)量較多、形式多樣、探究性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求了,雖然學(xué)校可以向教學(xué)儀器廠家購買一部分,但仍然滿足不了要求,必須想辦法廣泛收集實(shí)驗(yàn)器材,不斷地充實(shí)實(shí)驗(yàn)室的課程資源。例如:利用學(xué)生身邊的木塊、小球、玩具小車等可做慣性、運(yùn)動和力等力學(xué)實(shí)驗(yàn);利用廢棄的可樂瓶可進(jìn)行探索液體壓強(qiáng)、大氣壓強(qiáng)等多種實(shí)驗(yàn);利用玩具激光筆可作多種光學(xué)實(shí)驗(yàn)的光源;利用廢舊電器上的零件可做諸多的電學(xué)實(shí)驗(yàn)……指導(dǎo)、鼓勵學(xué)生自制;平時注意收集等等。這樣不但可以大大豐富物理實(shí)驗(yàn)的課程資源,而且培養(yǎng)了師生的創(chuàng)新意識,全面提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

總之,在新課程背景下不但要加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),還要創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,要著重對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的訓(xùn)練和培養(yǎng),要把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、探索精神、實(shí)踐能力貫穿于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中。