人教版九年制義務教育新課程初中物理教材突出了物理實驗的內容,目的是使學生借助感性認識的積累發展抽象邏輯思維,學會科學探究方法,逐步提高科學探究能力,形成尊重事實、探求真理的科學態度。這就要求教師必須改變傳統的教學模式,重視物理實驗,尋求物理實驗教學的策略。
一、充分挖掘實驗資源。為開展實驗創造條件
根據新課標要求,在充分利用現有實驗資源的前提下,要積極挖掘器材功能和自制器材,進行舊物改造,為多開展學生實驗、演示實驗和科學探究活動創造物質條件。例如,可使用酒精燈來演示光在不均勻介質中的傳播。將被觀察物體放在酒精燈燭焰后面,透過燭焰去看物體,就會看到物體的像變形且在晃動,這是因為燭焰上方的空氣被加熱而產生對流,使這一區域的空氣密度不均勻而形成的。實驗證明了光在同種不均勻介質中不沿直線傳播。
日常生活中的很多物品都可以用來做實驗,我們可以引導學生將其合理利用。比如在演示靜電現象時,我們可以讓學生用塑料筆桿或塑料尺和頭發摩擦后吸引碎紙屑,也可以使包裝用的塑料紙或氣球和墻壁摩擦后被吸在墻上。又如光的色散實驗,可以讓學生在家里利用水盆和鏡子來完成。這樣,既培養學生動手能力,又能使學生明白其中的道理,提高學生的學習興趣。
二、改變實驗形式;讓學生多做實驗
為了提高學生的動手能力,培養學生的創造性思維,我們可以將教材中的一些演示實驗改為師生共同完成實驗或學生分組實驗,比如探究磁鐵磁場方向、探究通電螺線管的磁場方向、連接電路等實驗。讓學生多做實驗還能使學生加深實驗的印象,促進學生對知識的理解和記憶。
三、創設問題情境。培養學生的創造性思維
教材中的許多實驗是測量性、驗證性實驗,學生根據明確的實驗原理、既定的實驗步驟去進行實驗操作,始終處在被動的位置上,接受預想的結果,思維被牢牢地束縛,不能積極、主動地去思考問題,對一些實驗細節也無法全面感知、準確描述。在實驗教學中,教師可通過問題的設計、疑問的提出營造問題情境,引導學生積極進行探究,讓學生主動去尋求解決問題的方案,增強學生的動手動腦能力。例如,對測量未知電阻阻值的實驗,教師可以啟發學生思考,如何利用給出的器材連接成一個電路(器材可以根據需要選用)來測量未知電阻的阻值,并提醒學生,這個實驗可自選器材,讓學生思考除使用課本上典型的伏安法來測量外,是否還有不同的連接方法。最后教師組織學生討論總結測未知電阻的幾種方法,讓學生鞏固和靈活運用所學的知識,體驗通過不同的途徑去解決問題,培養了學生的創造性思維。
四、完善實驗評價機制,促進學生全面發展
實驗教學評價對于衡量中學物理實驗教學的效果和學生的實驗能力,促進學生的全面發展,具有很強的導向和質量監控作用。然而傳統的實驗教學評價方式單一,只注重紙筆測試,缺乏實驗操作和探究能力的考查。事實上,對不同的實驗應有不同的評價方式。一是紙筆測試,即通過測試題來檢查學生對實驗的掌握程度。例如:“某同學在探究光的反射規律時想,只要把光照到鏡子上,觀察它的反射現象再進行總結就行了。他邊想邊做,可問題出來了:光的路徑看不到,探究無法進行。回憶你做實驗時的情景,你是怎樣將光路顯示出來的?寫出你的做法。”此題主要考查學生在實驗操作過程中解決實際問題的能力,學生如果沒有做過這個實驗,只記住反射定律是很難回答的。二是實驗操作評價。由教師根據操作方面的教學目標進行命題,學生按照試題要求進行操作。在學生操作過程中,教師進行觀察輔以口試,同時依據評分標準評定、記錄成績。這種測試實踐性強,只要組織得當,命題科學,能較全面地考核學生的實驗操作技能。但此方式工作量大,易受實驗條件等因素限制,且評分主觀,隨意性難避免。三是實驗操作與書面測試結合。為避免上述兩種方式的不足,教師可以根據實驗教學目標進行命題,由學生在實驗操作的基礎上完成試卷。在學生操作過程中,教師按評定量表和觀察量表,進行觀察記錄,然后綜合評定成績。例如:“某同學為了用刻度尺測出一根細金屬絲的直徑,將金屬絲緊密纏繞在鉛筆上(圖略),請你用手頭上的刻度尺,實際測量一下圖中金屬絲的直徑。(1)寫出你的測量步驟。(2)圖中金屬絲的直徑是多少?”此題能將紙筆測試與實驗操作考核有機結合,既有利于考查學生對基本測量工具的了解和對正確操作方法的掌握,又有利于考查學生的動手操作技能。
新教材對實驗的重視,體現了實驗對物理教學的意義和作用,教師必須努力提高物理實驗教學的效益。